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“大数据与信息经济前景”学术沙龙资料：
大数据的数理哲学原理
中国国际经贸大数据研究院---李德伟
一、因果关系的消失到相互关系
1、人类已经置身于“毕达哥拉斯的数的世界”。
万事皆有因，但追究的结果无限。相互关系……
过去，人们以为：人类因劳动与动物相区别。只有人类才可以认识到事物的数据，并定量地合目的地作用于对象。
人类的认识和实践，可以集成为数据搜索、处理、挖掘和创新的历史。探寻数据是人类本质的认识活动。
（a）与人俱来的数据爱好
简而言之，从周易八卦到超级地球，体现了人类一脉相承的追求相关性、同构性或同步性数据分析的历史。
（b）预测一切的“活地球模拟器”
瑞士人德克• 赫尔宾(Dirk Helbing )宣布：他在打造一个计算系统，目标是要预测一切——即这个世界上的所有事情。
2、因果关系---相互关系，同构关系。
预测突破了传统思维方式，不是依靠因果关系，运用心理学、技术或者经济学相关的知识。而是从从其相关性、同构性、同步性作出推断。例如，人类基因组排列与疾病的关系，这就是一种基于大数据处理的预测。元素周期表，DNA排序……
二、同构关系——大数据的数理哲学基础
（一）同构关系——大数据的数理哲学基础。
反映宇宙中形形色色事物的多样化属性和规律的大数据，这些结构性和非结构性的数据，都统一表现为数字形式，以0和1按逻辑关系编码，而且具有可逆性，这表明，统一的宇宙中的一切事物之间都存在着具有时空一致性的同构关系。这种关系意味着任何事物的属性和规律，只要通过适当的编码，都可以通过统一的数字信号表达出来；换句话说，一种事物的属性和规律，可以通过数据的媒介，表现在另一种事物运动序列中。

对象的结构数据与人的感觉映像的结构数据是一致的，更严格地说，是同构的。
（二）重大意义，世界本原之争的终结
人类关于世界起源争论了几千年。唯物主义认为世界本原是物质，唯心主义认为世界本原是精神。
如果忽略本原问题的争论不休，或将其搁置至无穷的未来，人们可以得出物心二元论的结论。物质系列与精神系列是二元并行的同构关系（不重合的相似形）。

（三）同构关系如何解释：人类认识被下述问题困扰：
1、就并列的横向关系，精神无法突破自身的限制，达不到物质彼岸，无法证明自己的认识的真伪。

2、从纵的方面，因果关系的推演或回到起点，成为一个自我论证的闭环，或将趋于无限（既无起点也无终点的螺旋形环），既无法开始思考和也无法结束思考。



上述问题实际上是人类自作多情的结果：物质与精神本来是统一宇宙中的一元性序列的事物和现象，整个宇宙世界实质上就像只有一个单面的莫比乌斯环。
扭曲：当莫比乌斯环反转半圈，它就成为拥有永不重合、互相不可达到正反两面的纸环。当精神试图从宇宙序列中独立出来（就像人为地将莫比乌斯环反向扭转半圈一样，重新变回一个纸环）。
这只是假定精神自己是上帝，从世外来考察自己与外部非精神的对象世界的关系。这意味着精神自己给自己制造了一个本来不存在的问题，因此，不可避免陷入作茧自缚的悖论。


总结，通过大数据对同构关系的了解，可以揭示宇宙存在的基本秘密：
1、数据反映的是具有同构关系的两个序列的关系信息，一个对象的运动轨迹，通过另一个序列的载体编码来表达。认识主体获得的不是对象本身的绝对映像，而是离开了对象，从对象无限层次中抽象出来的、关于对象某一层次结构的数据。
2、如果主体能够借助对这种数据关系的了解，通过自己的作用，在对象运动中重复这一层次结构（其动态表现就是这一层次的运动），那么就证实了主体关于对象这一层次结构的认识是可靠的真理。
总结：同构关系是宇宙结构的最基本的终极的关系，它也是大数据的数理哲学基础。
三 大数据的认识论原理
（一）可行性与可靠性、绝对性与相对性
依据对象之间的数据关系来认识世界，这一方法是否可靠？
(1)认识论的二元论
最典型的是法国哲学家笛卡尔提出“我思故我在”命题。
怀疑论者休谟依据同样的起点，建立了“不可知论”。
由于物质与精神谁是第一性有待无穷的人类认识证明，因此，如果忽略物质与精神本源谁是第一性的逻辑之争，或将其推向无穷的待证明过程以后，那么，人的认识与认识对象的关系可以视为两个相似圆（没有边界的开集）。两者都在向外扩张、运动，虽然永远不会重合。但数的关系相似圆却是同构的，准确的。

（2）无限与有限的不同构，黑天鹅事件
人类史有限，世界无限。不同构混淆出现悖论。
黑天鹅事件说明人类理性存在局限，古希腊的“芝诺悖论”。
A、古希腊哲学家芝诺提出了著名的“运动悖论”，芝诺悖论使人们第一次触及到了人类理性的局限性。
就“阿喀琉斯追不上乌龟”悖论而言，阿喀琉斯要用有限的时间，无数次地到达某个起始点。从理性上看是绝不可能的，但在现实中却显然可能。
设阿喀琉斯追乌龟的空间距离是d，阿喀琉斯与乌龟的速度分别为V1 ，V2                     

从数学上看，这是无穷级数的求和。公式为：

（其中ｄ是初始距离， 分别是阿喀琉斯与乌龟的速度）
计算结果是无穷级数有了确定的、有限的结果。如何看待这一悖论？

B、波普尔的证伪主义对知识可靠性问题从整体上给出了否定的解答：“理论不能证实，只能证伪”。这句话的意思就是：科学理论是全称命题，不能通过有限的、个别的经验事实而被证实，但个别的经验事实却能证伪普遍命题，即如果根据演绎推理得出的结论是假的，其前提必假。在波普尔看来，一种理论所提供的经验内容愈丰富、愈精确和普遍，它的可证伪度就愈大，科学性就愈高。
以上都是有限与无限的层次混乱。
C、哥德尔提出公理系统的不完备性定理，更严格地证明了科学知识的局限性。
哥德尔第一条定理指出，如果形式系统是相容的，那么，此系统必定是不完备的。也就是说在系统中的一个至少存在这样一个有意义的命题，既不能用系统中的公理和推理规则加以证明或否证，即不可判定。
哥德尔第二条定理说，上述形式系统的相容性就是不可判定的。
从芝诺悖论到证伪主义、哥德尔定理，等等，都对人类知识的确定性问题提出了质疑。

问题何在？在于有限与无限层次的混淆。
哥德尔严格限制在有限领域，因此，得出不完备结论。
研究发现，知识是动态的，其“真实”是无限过程与“可证”是有限事件。
这就是绝对真理与相对真理的关系问题，人类在每一个有限的阶段，只可能得到相对真理，绝对真理是无数相对真理的总和。

（3）从同构关系角度推进了对知识确定性和局限性的认识。数据同构关系是可以传递的，因而可以认识。
例如，对于“阿喀琉斯与乌龟”问题，如果不考虑无限的点，他显然能够在有限的时间内跨过有限的距离。有限的距离和有限的时间，与他跨过的距离内有无限的点不在同构的可比层次，因此没有可比性。
真正的秘密在于：无限与有限的问题，无限与有限二者不是处于同构可比关系。
在这里可以用简单的确定性的办法来计算阿喀琉斯追上乌龟的时间，即假定时间为ｔ，

可见，如果从同构可比关系，没有任何悖论，将有限与无限相比，出现悖论，是因为违反了同构可比的规律。这充分说明，思维不能混淆层次。悖论都是因为思维层次的混淆而引起的。
有限与无限的的比较：


四、理性的局限与对数学的信仰
（1）理性的局限，结构不能混同，
宇宙是统一的，宇宙也是有结构的，这些结构表现为不同层次。认识也必须遵循宇宙层次的结构。
人类本是无限宇宙中的一个真子集，本来是在有限的时空中活动，其客观条件和主观条件决定他只能从日常的有限的时空关系开始，去认识事物。在这里是有限的，也是可以认识的。绝对真理是可以达到的。有限服从因果关系、朴素的观念，也是人类根深蒂固的信念。
（2）但是，人们总是倾向于将有限时空的因果关系推向无限时空关系中的宇宙，但无论是探索原因的原因，还是追寻结果的结果，因为都是无限系列，因此，最后达到的或是不可思议的悖论，悖论证明不能用有限去证明无限。无限要用无限来证明。
如果遵循宇宙的客观规律，人类对每一有限层次的认识既是可行的也是可靠的，但是将一个有限层次的认识超出该层次范围以外运用，就必然陷入自相矛盾或悖论。
从因果关系、绝对性、有限，-------相互关系、相对性，无限。

（3）信念问题—直觉—人与机器人的区别
人存在的理由。人类无数次地重复证实的命题，虽然没有穷尽，但却给予人们越来越坚定的信念。这种信念，实质上是一种具有信仰意义的直觉，但是对人的理性的直觉和信仰，而不是对上帝的信仰。这一点正是智能机器人与人的区别，智能机器不能把公理作为定理推导出来，但是人的智能却能通过直觉，相信公理的真实性，并据此推演出一系列定理和推论。可见，人类理性是与感性的直觉分不开的。
被人们引以为公理的命题最终的依据仍然是基于归纳法意义上的概率向必然性1的无限的趋近。而这种无限推进的动态证明序列与对象发展的同样无限推进的动态序列，在数学中也是可计算的。
因此，真理是一个过程。认识永无止境。知识必须重新定义。知识是人类理性的运动发展的一种理想追求。
大数据对此做出了深刻的揭示：依靠相互关系，这就是大数据分析揭示的实质：从假定性的起点开始，是物质还是精神是个假定，其证明是无穷过程。可以证实的是一系列物质二元结构的同构关系，更准确地说，就是相互关系的数或结构，或现在说的数据关系。

（4）毕达哥拉斯的复归
综上所述，可见，物质与精神本来就没有隔阂，超越物质与精神的隔阂，获取对象序列的数据和信息是可靠的：如果我用我的思想序列结构和运动，指挥物质序列结构和运动，达到预期的目的，这就说明我正确地认识了物质序列的结构和运动。
过去，人类受制于感官思维器官的分门别类的制约，分门别类地认识世界，形成各门类科学和思维模型。但分割和抽象致使脱离了实际，包含了错误产生的必然性，人的色、形、音等等感觉不过是主观形式的信息载体，它反映的是客观事物同构的数据关系。人类用感觉印象或语言符号表达世界，我们的感觉和思维是否正确，无法绝对证明。但从现代信息论看，外部世界与大脑认识是同构关系，认识以自己的编码传达了对象的信息，数据关系信息是可以传递的和正确把握的。
这样一来，我们似乎回到了古希腊时代毕达哥拉斯的数，世界归于数。也回到了中国四千多年前的老子，一生二，二生三，三生万物……。数是一种客观存在的物质对象的基本属性，宇宙中一切事物，经过编码，都可以成为相互之间的数据关系的载体。
五、人类的认识发展史就是对数据的认识史
（一）人类历史上信息革命。
人类历史上经历过四次信息革命。
1、语言的创造，近距离相互联系
2、文字的创造，远程联系和存储
3、电信通讯的创造，即时、快速联系。
4、电子计算机与互联网的创造，是对万事万物本身和相互关系的空前的大综合，其特点是：所有信息全部归结为数据表达形式，数字形式，0和1，已经出现的读脑机、脑电波指挥的电脑和假肢、智能机器人，和人脑插入的芯片，等等，说明大脑的认知方式与世界事物同构。
六、人工智能 大数据在科学认识中的作用
（一）人工智能与人类智能。任何机器，总是要对应于一个形式系统，按照哥德尔不完备性定理，就能够找到一个在该系统内不可证的公理。机器人也无法突破这一局限。
实质上，这一问题是关于人类本身为什么能存在和从哪里来到哪里去的问题？
简单地说，关于人工智能能否超越人类智慧的问题本身就是一个悖论：只要换一个角度，我们就可以发现，问题在于：人们对机器人的定义本身就限制了机器人超越人类智慧。如果限定人工智能非人，就无法超越。如果人工智能可以复制人类智能，而人类是发展的，那么，超越就是不超越。

（二）人类思维和智慧的产生，一方面是生理学意义上的进步的产物，但更重要的，人是社会的产物，而社会的极为复杂的交往关系，是机器人难以逾越的。
但是，未来的发展不可避免地将要出现人机融合的人类社会，因此，人类只要是还可以发展的，人类就可以超越过去的自己，这也包括着：人工智能超出旧的人类智能。

大数据解释了问题的实质。为了说明这一问题，我们有必要分析个人与社会的关系。
（三）个体思维与社会性思维中的同构性、云计算的思维模型
（1）个体思维与社会思维
首先，大数据借“云计算”达到一个新的质变阶段。由于即时的大数据与现实世界对象的流动具有同构关系，人类在大数据“云计算”的即时的流动的处理中通过反复的对比、反馈，通过个人与人类，实现人与自然界两个系列的一致性。
（2）其次，人类存在、发展的依据不仅包括理性，也包括感性。人类在宇宙中的地位，在很大程度上是出于对自然界的坚定信念。

进一步，如果根据大数据的同构关系，重新定义：人的知识也是一个有限数，那么，人工智能可以超越人类。只要人工智能是动态的、可以发展的，可以学习并超过人类。加上赋予信念。也就是说，如果大数据的信息宽度或广度，加上超现实的快速，赶上了事物的发展速度，两个系列的差距不断缩小，人的有限的智能可以被超越。
事实上，大数据已经说明：思维的模型与世界的模型已经真实地被把握了，计算机与人类大脑的连接，读脑机的出现，以及可以想象的未来芯片插入大脑，指挥人的思维和言行，等等实验，说明人工智能可以超越人类。

即使现在可以做的简单实验也可以证明：在图灵测试中如果换上小孩，结果将是令人振奋的。人是有智能的，但是，小孩的智能从什么时候开始？刚出生的小孩显然没有。自我意识始于大量的条件反射刺激，这仅仅是无数次的重复刺激成为习惯，以致于形成信仰，相信它是不证自明的公理。
具有自我学习能力的机器人同样可以超过人的智能这个关键的“奇点”，只要通过无数次的重复认识，建立信仰和公理，人工智能技术将超越其制造者人类本身，到达一个完全无法想象的高度。
（三）以互联网为基础的大数据是人类社会的整体思维模型
但是，大数据借“云计算”将整个人类“互联”或“物联”起来，形成了一个“仿真”的“世界模型”，这个模型是即时的、流动的，与真实世界同构和同步的。
正是因为如此，“大数据”被看作是一场革新，依靠宽带、云计算、物联网，大数据提供了如何解决人类各种困惑的办法，无数分别思考的决策分中心，互联网与物联网形成的超级“决策中心”。在这种大环境中，大数据重新定义了知识。在网联网中的多元的、并行的、动态的、实时思维的出现。
（三）案例：维基百科--人类共同认识的动态模型
维基模式的秘密；Wiki模式是让所有人都参与到编撰工作中来。
整个维基百科的活跃编辑数达到20多万，他们来自各行各业，很多人在自己的领域拥有丰富的知识和经验，这是世界上任何一家出版社、通讯社、报纸杂志或者电视台都难以企及的规模。
七、大数据分析的社会意义
（一）大数据带来的发展模式革命—摩尔定律的衍生
培根说，知识就是力量，
然而，大数据成为一种社会资产，这种资产是当代社会人人可以轻易拥有、享受和运用的。信息时代的发展方式，从数据、信息和知识的增长方式上被突破了。
知识是不断递增的。
与以往科技革命和产业革命相比，大数据的冲击力有四方面：
1、以无限增长突破有限增长。
传统经济社会发展方式是有限的，因为，物资财富和资产是有限的，是会枯竭的。人类大规模活动已经达到地球可以容纳的极限，资源枯竭、能源危机、环境污染等等随发展引发的问题。大数据时代揭幕了。大数据开发下的财富增长已经显示了无限的潜力，它是源源不断的、递增的、无限的。
2、以效益递增突破效益递减。
传统社会发展方式是高成本、低效益的，效益递减的。但是大数据时代的发展方式却是低成本、高效率、快速度的、效益递增的。从宽带、互联网、云计算、物联网，经济和社会效益都是按摩尔定律规模递增的。从数据增长看，每秒email量达290万；每天谷歌储量数据24PB，过去三年数据量比以往4万年还多。
3、和谐共赢发展突破了对立的矛盾的发展。
传统的发展是零和博弈似的、马太效应的：你有我就没有，你多我就少，富者越富穷者越穷。正因为如此，一个人、团体或国家的发展就需要更多的资源，扩大其生存空间。但是有限的资源引起人们互相争吵、冲突，以致战争，直到今天，整个世界已经处于因争夺资源而面临毁灭的严重时刻。
现在，大数据时代开始了，大数据财富的发展却是和谐的、合作共赢的。因为数据财富和资产可以复制、递增、共享。
4、知识发展将竞争性和垄断性推向极点，知识产权法律应当修改。
认识或获取知识的起点是公平的，但结果却由于种种先天的和后天的因素，成为寡头垄断的。从事基础性研究、做出划时代创新的冯•诺依曼和图灵，并没有获取应有的报酬，而应用计算机的微软、谷歌却获得垄断性暴富，证明现行的知识产权法律原则已经不再适应现代社会发展，人类应当发明更适合的法律，对科技发明带来的财富进行合理的分配。否则。人类的社会发展将远远落后于科学技术的发展。现在，人类已经在是否允许克隆人类问题上表现出困惑，如果更多的科学技术发展成果不能为全人类带来福利，只是加大两极分化的痛苦，那么人类如何发展将成为人类有史以来最困惑的问题！
（二）大数据促进解决信息不对称问题，成为实现社会民主的途径
在以往漫长的古代社会，人与人之间的人格不平等，皇帝是天子和真龙，百姓和庶民，是低劣的贱民、草民、平民。资本主义革命以后，实现了人生而平等，但这仅仅是人格平等，财产和其他方面的不平等还是存在。最突出的是包括知识在内的广义的“信息不平等”，信息不对称问题，这导致了普遍的实际上的不平等和不民主。
民主选举是理想的政治制度，但是如果关于选举对象的信息不对称或选举者本身缺知短识，那么，被误导、愚弄、欺骗导致选错人的现象不可避免。人类分裂为个人利益、团体利益、国家利益与人类利益，无非是区域的分割导致信息的隔阂和不对称问题。如果信息公开并自由流动、交流，可以消除差异和隔阂，达到统一和一致性。在某种意义上，人类进步历程就是信息公开、流动和平等的过程，全球化意味着信息流动自由化。
（三）案例：博客与微博-----实现话语权平等的平台
社会需要导向与话语权平等
由于种种历史的和现实的条件，客观的和主观的、技术的和人文的、政治的和经济的、个人的和社会的条件的区别，话语权在以往时代从来都是不平等的，绝大多数的人民的话语权是被剥夺的，只有少数人，如统治者及其附庸名人，可以表达自己的意见。在集权制度下，话语权集中到极少数人，甚至只有独裁者一个人可以有自由的不受限制的话语权。
在大数据时代，人类第一次从技术上实现了话语权的平等。从博客和微博的前后相继与并行存在，可以看到在大数据时代，信息产生和传播的一个重要途径，从信息产生，到新闻、报道、舆论等等文化现象的形成，涵盖了知识和文化形成的全过程。个人表现欲已经无法通过传统媒体表达时，方便易用的博客与微博就适时产生了，并且无法阻挡。尽管博客和微博都还是涉世不深的新生事物，但这一序列孪生兄弟几乎在一夜之间颠覆了传统媒体和信息世界，其影响之重大和演变之迅速，令人震撼，充分表现了大数据时代信息、新闻和舆论等等产生方式、传播渠道和影响范围。今后其趋势向何处发展，现在还无法预见，因为一切都在改变，甚至“改变”本身也在改变！

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关键词：国际经贸 数据研究 大数据 研究院 知识就是力量 周易八卦 元素周期表 心理学 经济学 模拟器

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