本书系统地讲述了智能现象的发展历史。全书共分为9章。第1章介绍本书的写作背景、智能的不同定义、智能现象问题、智能现象新的假说；第2章介绍宇宙从无到有（物质、能量和空间）、不安分的宇宙、改变以稳定宇宙等内容；第3章介绍物理学中的智能，包括美丽的物理世界、引力智能、引力和暗能量、熵引力、最小作用量原理、量子隐形传态等内容；第4章介绍化学中的智能，包括化学发展的简要历程、耗散结构、熵增、最大熵产生；第5章介绍生物学中的智能，包括生命的定义、生命为什么存在、微生物的智能、植物的智能、动物的智能；第6章介绍人类的智能，包括大脑中的新皮质、人类特殊的思维方式、关于大脑的理论（贝叶斯大脑假说、高效编码原理、神经达尔文主义、自由能最小原理），以及信息过载与信息茧房；第7章介绍机器的智能，包括1950年之前的智能机器、AI的诞生、符号主义、联结主义（感知机、机器学习、梯度下降算法、反向传播算法、监督学习、无监督学习、自监督学习、神经网络架构）、行为主义（行为智能、强化学习），以及学派之争与统一；第8章介绍通用人工智能的最新进展、智能的本质和智能科学；第9章回顾人类科技历史中涉及的几个要素，介绍促进宇宙稳定的技术发明、物质网联、能源网联、信息网联、智能网联、如何量化智能、智能网联面临的挑战、智能网联的应用、元宇宙。本书后记给出了本书的总结与未来展望。
本书是科普读物，也可以作为人工智能学习、研究、开发的参考书。

于非，教授，博士生导师，加拿大工程院院士（Fellow of the Canadian Academy of Engineering），加拿大工程研究院院士（Fellow of the Engineering Institute of Canada），IEEE Fellow，IET Fellow，IEEE杰出报告人，IEEE车载技术学会理事（2016年至今）、副主席（2017-2019年），科睿唯安计算机科学领域全球“高倍引科学家”（2019-2021年）。发表学术论文700余篇，Google学术引用20000余次，H指数（H-index）90+。研究领域包括智能网联、区块链、自动驾驶及无线网络。

第1章 引言
参考文献
第2章 使宇宙更加稳定
2.1 宇宙从无到有：物质、能量和空间
2.2 不安分的宇宙
2.3 改变以稳定宇宙
参考文献
第3章 物理学中的智能
3.1 美丽的物理世界
3.2 引力智能
3.3 引力和暗能量
3.4 熵引力
3.5 最小作用量原理
3.6 量子隐形传态
参考文献
第4章 化学中的智能
4.1 化学发展的简要历程
4.2 耗散结构：秩序源于混沌
4.3 熵增：时间之箭
4.4 最大熵产生
参考文献
第5章 生物学中的智能
5.1 生命是什么
5.2 生命为什么存在
5.2.1 化学进化学说
5.2.2 生命的产生不可避免学说
5.2.3 自我复制
5.2.4 分形几何结构
5.3 微生物的智能
5.3.1 微生物
5.3.2 智能的黏菌
5.3.3 顽强的微生物
5.4 植物的智能
5.4.1 发达的感官系统
5.4.2 智能决策
5.5 动物的智能
5.5.1 使用工具
5.5.2 动物语言和社交
参考文献
第6章 人类的智能
6.1 大脑中的新皮质：一种有效的结构
6.2 人类特殊的思维方式
6.2.1 抽象等级与模式
6.2.2 人类的八卦能力
6.2.3 缓解信息不平衡以促成稳定
6.3 关于大脑的理论
6.3.1 贝叶斯大脑假说
6.3.2 高效编码原理
6.3.3 神经达尔文主义
6.3.4 自由能最小原理
6.4 信息过载与信息茧房
参考文献
第7章 机器的智能
7.1 1950年之前的智能机器
7.2 1940—1960年AI的诞生
7.2.1 AI相关技术的发展
7.2.2 人工智能概念的提出
7.3 符号主义
7.3.1 符号主义AI的成果
7.3.2 第一个人工智能冬天
7.4 联结主义
7.4.1 感知机
7.4.2 机器学习
7.4.3 梯度下降算法
7.4.4 反向传播算法
7.4.5 监督学习
7.4.6 无监督学习
7.4.7 自监督学习
7.4.8 神经网络架构
7.5 行为主义
7.5.1 行为智能
7.5.2 强化学习
7.6 学派之争与统一
参考文献
第8章 通用人工智能
8.1 通用人工智能即将实现的观点
8.2 通用人工智能近期无法
实现的观点
8.3 智能的本质和智能科学
参考文献
第9章 物质、能量、信息和智能
9.1 技术发明促进宇宙的稳定
9.2 物质网联—交通网格
9.3 能源网联—能源网格
9.4 信息网联—互联网
9.5 智能网联—智能无处不在
9.5.1 信息、模型、行动三位一体
9.5.2 智能网联架构
9.6 如何量化智能
9.7 智能网联面临的挑战
9.7.1 安全与隐私
9.7.2 海量数据
9.7.3 巨大算力
9.7.4 协议设计
9.7.5 智能发现
9.8 智能网联的应用
9.8.1 智能交通与自动驾驶
9.8.2 智能制造
9.8.3 集体学习
9.9 元宇宙
9.9.1 元宇宙的背景
9.9.2 元宇宙的概念与特征
9.9.3 元宇宙涉及的主要技术
9.9.4 元宇宙的演进
参考文献
后记

智能是怎样产生的？
为什么智能一直在进化
，从非生物、植物、非人类
动物到人类？
碳基生命是不是智能进
化过程中的一个暂时形态？
能制造出比人类更加智
能的机器吗？
智能的机器是否有可能
取代人类呢？
人们对上述问题的探索
由来已久，然而至今，仍然
没有令人满意的答案。近年
来，人工智能（Arcificial
Intelligence，AI）的飞速发
展，特别是像ChatGPT这样
的大型语言模型的广泛应用
和普及，再度引发了人们对
智能现象和智能本质的深入
思考和关注。
荷兰哲学家巴鲁赫·德·斯
宾诺莎（Baruch de
Spinoza）曾说过：“人类所
能企及的最高活动就是为明
白而学习，因为明白了就获
得了自由。”本书即是源于
笔者为了明白智能现象和智
能本质而做的研究和探索。
尽管近年来人工智能在
多个领域取得了一些令人瞩
目的进展，但当前的研究与
开发主要侧重于工程技术的
应用。对于智能本质理解的
不足在一定程度上制约了人
工智能的深度发展，并引发
了人们对其未
“你无法在造成问题的同
一思维层次上解决这个问题
”，爱因斯坦说。“你必须超
越它并达到一个新的层次才
能解决这个问题”。
在探寻智能现象和智能
本质的过程中，我们的视角
不能仅局限于人类的智能，
而应该超越人类的智能，研
究宇宙中各种不同的事物，
达到更高的认知层次。在这
个高的层次上，可以更深入
地研究和探索智能现象和智
能本质。
本书详细地探讨了宇宙
自诞生以来出现的各种各样
的智能现象，涵盖了物理学
中的智能、化学中的智能、
生物学中的智能、人类的智
能和机器的智能。本书旨在
揭开智能的神秘面纱，深入
探索这种自然现象。如果将
理解智能的过程比作千里之
行，那么本书便是尝试迈出
的第一步。
深入探究宇宙自诞生以
来的各种智能现象，我们会
发现：智能并不是人类所独
有的，而是一种存在于宇宙
中的自然现象，即智能是遍
布宇宙的自然现象，就像岩
石在重力的作用下向下滚动
，冰雪在阳光的照耀下融化
，智能也是一种自然的反应
和过程。无论是微观的粒子
运动，还是宏观的星体演变
，都是为了促进宇宙的稳定
。同样，智能的出现和发展
，无论是在人类和动物中，
还是人们正在探索的机器中
，也是为了达到一种平衡和
稳定。智能帮助人们理解和
适应环境，解决问题，创造
和传播知识，促进社会和文
化的进步，是宇宙稳定的推
动力量。
这个假说可以帮助我们
理解智能的本质，并解读宇
宙中所有的生命和物质。无
论是植物、动物、人类，还
是机器，它们都有一个共同
的特性：在宇宙追求稳定的
过程中，它们都起到了推动
的作用。在这个过程中，智
能现象就像一个自然法则自
然而然地出现。各种智能现
象的差异，仅在于它们对宇
宙稳定性贡献的维度和效率
的不同。
本书的观点可能会冲击
到人类集体的“自尊”，甚至
会撼动人类在宇宙中的核心
地位。然而，这样的颠覆性
改变在人类历史上曾不止一
次地发生。回顾过往，哥白
尼颠覆了地球是宇宙中心的
观念，而达尔文则挑战了人
类在生物世界的领导地位。
因此，当我们逐渐认识到，
我们引以为豪的人类智能在
本质上与岩石并无二致时，
无须感到震惊。
本书共分9章，内容包括
使宇宙更加稳定，物理学中
的智能，化学中的智能，生
物学中的智能，人类的智能
，机器的智能，通用人工智
能，物质、能量、信息和智
能等。 愿与诸位读者共勉
。 感谢胡绍鸣，他将最小
作用量原理和化学中的耗散
结构的知识介绍给我。同时
，感谢我的学生以及同事对
书中的插图和文字进行了细
致的编辑和修改，使本书的
内容更加生动清晰，概念的
解释更加具体明确。感谢清
华大学出版社盛东亮等编辑
的鼎力支持，他们的敬业和
细心保证了本书的品质。
由于笔者水平有限，书
中难免存在不足之处，恳请
读者批评指正！
于非
2024年1月