钱学森的系统科学,在AI时代意味着什么

发布时间:2026/6/26 22:41:59
钱学森的系统科学,在AI时代意味着什么 1954年钱学森在美国出版了《工程控制论》一书。这本书的诞生有一个特殊背景——1950年钱学森遭受麦卡锡主义迫害被美国政府软禁长达五年。在无法参与涉密研究的困境中他将学术精力转向了理论探索创立了“工程控制论”这门新的技术科学-6。当时他也许不会想到七十多年后这本书的思想会以一种全新的方式——人工智能——重新回到人类面前-。一、一个根本的转向从“物质运动”到“事物之间的关系”钱学森的系统科学与自然科学有一个根本区别。自然科学是从物质在时空中运动的角度来研究客观世界的。而工程控制论要研究的并不是物质运动本身而是研究代表物质运动的事物之间的关系研究这种关系的系统性质-6。这个转向的意义极其深远。它意味着系统科学关心的不是“事物是什么”而是“事物之间是什么关系”。系统科学是从事物的整体与部分、局部与全局以及层次关系的角度来研究客观世界的-2。客观世界包括自然、社会和人自身。能反映事物这个特征最基本和最重要的概念就是系统-2。钱学森将系统定义为“由一些相互关联、相互作用、相互影响的部分构成并具有某些功能的整体”-2。这个定义的核心是“关系”——系统不是部分的简单加和而是部分之间相互作用产生的整体。二、系统科学的三个层次钱学森构建的系统科学体系有三个层次的结构-2-5。第一个层次系统工程应用技术。这是直接用来改造客观世界的工程技术。钱学森在开创我国航天事业的过程中形成了一套既有中国特色又有普遍意义的系统工程管理方法-5-6。实践已经证明了这套方法的科学性和有效性-1。第二个层次技术科学。直接为系统工程提供理论方法包括了运筹学、控制论、信息论等-2。1954年钱学森出版的《工程控制论》就是一门技术科学属于系统科学的范畴--5。第三个层次系统学基础理论。系统学是揭示客观世界中系统普遍规律的基础科学-2。20世纪80年代中钱学森以“系统学讨论班”的方式开始了创建系统学的工作-2。这三个层次——系统工程、技术科学、系统学——构成了钱学森系统科学的完整体系-1。从哲学层面看钱学森的系统论既不是整体论也非还原论而是整体论与还原论的辩证统一-2-1。三、开放的复杂巨系统理解世界的新框架钱学森对系统最重要的贡献之一是提出了“开放的复杂巨系统”概念-。什么叫巨系统就是组成这个系统的成员是成千上亿上几十亿是个特别大的系统-8。但是只说这个系统巨大还不够。它的第二个特点是开放性不是封闭的。第三个特点是复杂性——组成部分的种类非常多不是几种、十几种而是成千上万种子系统之间的相互关系也是多种多样的-8。社会系统、人体系统、人脑系统、地理系统、星系系统等都是开放的复杂巨系统-2。其中社会系统是最复杂的系统又被称作“开放的特殊复杂巨系统”——因为社会系统里一个重要的组成是人而人是复杂的他的反映和行为是多种多样的-8。钱学森认为社会系统有三个侧面经济的社会系统侧面、政治的社会系统侧面、意识的社会系统侧面-8。这三个侧面相互联系、相互作用构成了社会整体的运动状态。四、AI时代的核心问题钱学森七十年前已经指出今天人工智能正在从数字世界走向物理世界。大模型能写诗、能编程、能通过律师资格考试。自动驾驶汽车在多个城市运营。人形机器人走进工厂和家庭。但一个根本问题始终没有解决我们不敢真正信任它。大模型会产生幻觉——它不知道自己“知道”还是“不知道”。自动驾驶在边缘场景里无法判断——它没有“不确定”这个状态。机器人在意外面前不知所措——它的决策过程无法追溯。这些问题不是算力能解决的。堆再多的GPU、训练再大的模型、采集再多的数据也堆不出一个“知道自己不知道”的AI。钱学森在1954年已经指出了这个问题的本质。他在《工程控制论》中指出控制论的基本问题“就在于存在各种不确定因素Uncertainty”。控制系统的关键挑战就在于如何处理这些不确定性-。他还将人的智慧概括为“量智”和“性智”两个部分并说了一句斩钉截铁的话“人的智慧是两大部分量智和性智。缺一不成智慧”-“量智”是逻辑的、分析的、可计算的——今天大模型擅长的部分。“性智”是从整体感受入手去理解事物——今天大模型完全没有的部分-。今天的大模型有史以来最强的“量智”但“性智”几乎为零。所以它不可靠。所以它会幻觉。所以它不知道自己什么时候是对的、什么时候是错的。五、系统科学为AI提供了答案钱学森的系统科学为今天的AI困境提供了三个层面的答案。第一个层面从“还原论”到“系统论”。现有AI的主流方法——深度学习——本质上是还原论的把问题分解成无数参数让模型从数据中“学”出规律。但还原论有一个根本局限认识了基本粒子还不能解释大物质的结构-2。系统科学告诉我们整体不等于部分之和。AI需要的不是更精细的分解而是对“整体运转状态”的感知能力。这正是钱学森所说的“系统论”——整体论与还原论的辩证统一-2。第二个层面从“计算”到“判断”。钱学森的系统科学强调系统科学关心的是“关系”不是“物质”本身-6。AI需要的不是更快的计算而是对“事物之间关系”的判断——现在是什么情况我对此有多确定这安不安全这正是“判断力”要做的事。它不是在算它是在断。第三个层面从“被动响应”到“自主运动”。钱学森的系统科学揭示了一切系统的运动规律系统从不确定走向确定从混沌走向有序从高U走向低U。物理系统如此生命系统如此认知系统也应该如此。让认知系统遵循这个规律自主地从不确定收敛到确定——这就是降U动力学。它不是外部指令驱动的是系统运动的内在属性。六、结语系统科学的当代回响钱学森一生构建了一个宏大的思想体系——从工程控制论到系统学从综合集成法到大成智慧学-。这个体系的每一层都在回答同一个问题系统是如何运动的如何让系统更好地运动七十多年后的今天人工智能正在从数字世界走向物理世界。他所指出的核心问题——不确定性——依然是AI走向真实世界的最大障碍。系统科学在AI时代的真正意义不是提供一种“更好的算法”而是提供一种全新的视角把AI看作一个系统而不是一个工具。研究它的各部分之间的相互作用而不是它的参数。感知它的整体运转状态而不是它的输出结果。让它遵循系统运动的普遍规律而不是给它编写更多的规则。钱学森说“我们所提倡的系统论既不是整体论也非还原论而是整体论与还原论的辩证统一。”-2这个思想在今天比任何时候都更加重要。系统科学不是过去的遗产而是未来的方向。在AI时代它意味着让机器拥有判断力让系统拥有自知之明让智能从“能做”走向“敢用”。本文基于钱学森工程控制论、系统学和开放复杂巨系统理论编写。钱学森系统科学思想是本文的理论根基也是“判断力引擎”技术的学术源头。