哈工大刘挺教授：浅析三元空间，兼谈信息技术的重要性

【推荐语】刘挺教授是哈工大人工智能学院副院长、人工智能专业负责人、计算机学院社会计算与信息检索研究中心主任。刘挺教授从信息技术工作者的角度浅析了三元空间（物质、精神、信息空间），并阐述了信息技术的重要性。他认为信息空间（第三空间）已然崛起，正在对物质空间和精神空间的面貌产生极大地反作用。他的思考对我们理解物质、精神与信息的关系，把握信息技术各分支在三个空间及其交互中所扮演的角色颇有启发，故推荐给读者们。

注：本文为哈工大刘挺教授投稿，首发于「哈工大SCIR」公众号。

刘挺，哈尔滨工业大学长聘教授，哈工大人工智能研究院副院长，人工智能专业负责人，计算机学院社会计算与信息检索研究中心主任。国家“万人计划”科技创新领军人才，教育部新世纪优秀人才，教育部人工智能科技创新专家组成员，教育部高校电子信息类专业教指委人工智能专业建设咨询委员会成员、计算机类专业教指委人工智能专家。黑龙江省中文信息处理重点实验室主任，黑龙江省“人工智能”头雁团队带头人。多次担任国家863重点项目总体组专家、国家自然科学基金委会评专家。中国计算机学会理事，中国中文信息学会常务理事、社会媒体处理专委会（SMP）主任，曾任国际顶级会议ACL、EMNLP领域主席。主要研究方向为人工智能、自然语言处理、智能教育和社会计算，是国家973课题、国家自然科学基金重点项目负责人。2012-2018年在自然语言处理领域顶级会议发表的论文数量列世界第6位。主持研制“语言技术平台LTP”、“大词林”等科研成果被业界广泛使用。曾获国家科技进步二等奖、省科技进步一等奖、钱伟长中文信息处理科学技术一等奖等。

正文：

我完全不懂哲学，本文的一些认识在哲学领域的学者看来可能是幼稚的，甚至可能是错误的。但我还是觉得有必要站在一个信息技术工作者的角度，谈一谈对物质、精神、信息三元空间的认识，便于我们认清信息技术工作的重要性，以及自己从事的具体研究工作在这个世界上处于怎样的位置。

2014年-2018年，我参加了清华大学孙茂松教授牵头的国家973项目“面向三元空间的互联网中文信息处理理论与方法”，本文的想法是在该项目的执行过程中萌芽的。此外，我读大学时读过钱学森先生主编的《关于思维科学》，书中提到著名科学哲学家波普尔的三个世界理论，给我留下了深刻印象。波普尔指出：除了我们经常讨论的物质世界和精神世界之外，还独立地存在着第三个世界，这个世界是人类精神活动的产物，包括客观知识和艺术作品等，他也提到第三世界要通过精神世界才能与物质世界关联。

我把波普尔的“三个世界”改为“三元空间”，第一空间是物质空间（客观世界），第二空间是精神空间（意识、主观世界），这跟他的第一世界、第二世界是一样的，但我把第三空间定义为信息空间，不只是人类精神活动的产物，第三空间与物质空间可以直接关联。

1. 物质空间

物质是看得见，摸得着的。

• 物质决定意识：物质是精神存在的基础，如食物给人带来精力。同时，意识是现实的反映，梦境虽然虚幻，但无非是现实中各种意象荒诞的组合。

• 物质是信息的载体：我们到互联网企业看看，机房里沙沙作响的服务器就是物质承载信息的明证。

• 物质释放信息：传感器、物联网可以采集物质空间的各种特征参数，包括温度、湿度、速度、风力等，传输到信息空间。

2. 精神空间

精神空间是看不见，摸不着的，是无形的，人心隔肚皮。

• 精神反作用于物质：人的主观能动性对于改造物质世界具有重要作用，乐观的精神状态对身体的健康也有积极的作用。

• 精神对信息的作用：如音乐家因炽热的情感而写出优美动听的乐章。

• 心与心的交流需要借助物质与信息媒介：物质介质包括语音、眼神、表情、体势语等，现在人与人的沟通越来越多地在网上进行，微信、视频会议等，这是借助信息媒介。借助物质媒介的沟通，需要面对面同步进行，而借助信息媒介的沟通，则允许人们异地异步进行，摆脱了时空的束缚，带来很大的便利。虽然如此，但还是面对面交流更充分，为什么？我认为当面沟通时人与人有隐蔽的能量交换，而不只是信息量大和模态丰富。

3. 信息空间

信息也是摸不着的，但看得见。信息是可以计算的，即可以用机器进行比对、统计和编辑的，因而，与精神相比，信息更可控。

• 信息反作用于精神：如优美的音乐能激起听众内心的愉悦。

• 信息决定意识：大众往往无法知道某一事件的真相，他们只能根据自己看到的媒体报道去想象事实。搜索引擎主导着价值观，比如在Google上搜“香港蒙面”，第一页面的内容对Google用户有明显的价值引导。

• 信息推动其载体的发展：社交媒体兴起后，海量的多媒体信息内容极大地推动了互联网硬件设施的发展。

• 信息控制物质：信息空间在通过传感器感知物质空间的变化后，可以用自动控制设备对物质空间施加影响，比如加热或降温，改变机器的转速等。

物质、精神、信息表面上有很大的不同，但它们统一于能量。这个说法只是一种猜想，但我倾向于相信这个猜想。举例而言，收到亲人的噩耗，人们会痛哭失声，甚至晕倒，噩耗带来一股负能量，要消化负能量需要内力，即自身储备的精神能量，也需要外在精神能能量的注入，即亲友持续的劝慰。抑郁症患者吃了抗抑郁的药，抑郁的心境就会得到改善，药是物质，它带来了能量，激活了患者的心。

上面阐述三元空间及其相互作用关系，下面谈一谈为什么信息技术如此重要。

2009年世界市值最高的十大公司是：埃克森美孚（石油天然气）、中国石油、沃尔玛、中国工商银行、中国移动、微软、AT&T、强生（医疗卫生保健品）、壳牌（石油）、宝洁（化学日用品）。

2019年则是：苹果、谷歌、微软、亚马逊、腾讯、伯克希尔哈撒韦（保险业）、阿里巴巴、脸书、J.P.摩根银行、强生（医疗卫生保健品）。

我们看到信息技术企业的占比和排名大幅度上升，这是为什么？

信息产业惹来了传统产业的质疑，比如认为阿里巴巴的电子商务伤害了实体经济，腾讯开发网络游戏危害青少年心理健康。在大学里，材料、机械、能源等传统学科都是在物质空间耕耘的，改变物质的形态，释放其能量，由于学科的壁垒，传统学科的专家对信息技术的价值也常常难以充分估计。那么，信息技术的价值在哪里呢？

1、信息技术推动信息空间飞跃式发展。 信息空间作为第三空间，由于存储介质和传播速度的革命而迅速崛起了。试想一下，在龟甲和兽骨上能记录多少信息，快马和飞鸽传递信息的速度是什么样，而今天计算机和互联网在极短的时间内彻底改变了信息存储与传播的面貌，从而催生了信息产业的高速发展。

2、人工智能使信息空间能够自我更新。 互联网、物联网完成了信息的存储、采集、传输，仿佛给了信息空间以躯干、四肢、血脉和五脏六腑，而人工智能则给了信息空间以头脑，让信息空间开始有其生命的萌芽，能够从旧的信息中学习到新的知识，使信息空间能够自我更新。

3、信息空间满足人们的精神生活。 人们在物质生活得到满足之后，更期待丰富的精神生活，腾讯的聊天工具和网络游戏就满足了人们的精神需求，现在的头条、抖音也是如此。当前，信息空间对精神空间的作用空前巨大，手机已经成为人们的一个器官，每个人的眼睛几乎都离不开手机屏幕，他们在干什么？获取信息，享受信息，同时也发布信息，大量的陈述、观点、情绪从精神空间向信息空间倾泻，在展示自我的过程中精神需求得到了极大的满足。

4、信息技术帮助人们更全面更准确更深刻地认识物质空间和精神空间。 以物联网、遥感技术等为代表的信息技术帮助人们更好地了解物质空间。计算社会科学的兴起帮助人们利用大数据重新认识人类社会的历史、现状，并预测未来。社交媒体是人类社会思想和情绪的窗口，对社交媒体大数据的分析将帮我们看清公众的舆论倾向。而在军事上，情报的采集、分析将便于指挥员做出更高明的决策。

5、信息影响民心，左右政局。 颜色革命、俄罗斯通过社交媒体干预美国大选等事实告诉我们，在政治领域，信息对价值观的引导，对真相的披露或掩盖，对大众情绪的煽动，对群体的聚集与串联，都具有极强的力量。网络舆情关乎政权的稳定，对政府、政党、政治家而言，极其重要。投放什么信息到信息空间，利用技术手段让哪些人看到哪些信息，这是舆论战重要的组成部分。

6、信息调配物质。 信息空间也成为物质空间的调配器，电子商务方便、快捷、有效地在全球范围内调配着物质资源，看不见的手变得更加强大。

以往的发明往往是有形的物质形态，如蒸汽机、电灯、电视、卫星、航母等，但今天诸多重大发明就在信息空间。有些传统学科的专家习惯于认可那些有形的成果，看到软件就认为很虚，其实，软件、大数据、人工智能也是硬科技。信息有点儿像老子推崇的水，无形有象、以柔克刚，无所不在，充满力量。

互联网早已不只是年轻人的一种时尚，人工智能更不是泡沫，不是天方夜谭，在物质和精神之外，第三空间（信息空间）已然崛起，正在对物质空间和精神空间的面貌产生极大地反作用。信息空间的发展好比哥伦布发现了新大陆，对新大陆主导权的争夺将愈演愈烈。无论是国家、团队还是个人，都应该对信息技术给予高度的重视和发自内心的尊重。

相关文章：

潘云鹤院士：人工智能走向2.0的本质原因——人类世界正由两元空间变成三元空间

哈工大刘挺：哈工大 SCIR 实验室的 NLP 研究 | CCF-GAIR

哈工大刘挺：从知识图谱到事理图谱 | CNCC 2017

哈尔滨工业大学刘挺教授：历经50年，看人机对话技术一步步突破与发展！ | CCF-GAIR

雷锋网版权文章，未经授权禁止转载。详情见。