2、探索生物体与进化自动机理论的挑战与路径

探索生物体与进化自动机理论的挑战与路径

1. 引言

目标宏大的研究往往会提出一些具有深远意义的问题。就像希尔伯特提出的问题，旨在为数学学科的发展提供范例。希尔伯特的二十三个问题中，有些确实推动了重要研究，而有些则因表述不够清晰而难以解决。例如，问题二“能否证明算术公理的一致性”引发了诸多探讨，哥德尔证明该问题答案是否定的，这也终结了罗素和怀特海的相关努力；问题六“能否将物理学公理化”，希尔伯特本意是将概率合理应用于气体动力学理论，这一研究最终促成了如今的统计物理学。

本文作者的目标相对温和，将提出一些主要关于进化计算的问题，并以提出或研究这些问题的著名科学家命名。这并非意味着这些问题是科学家们最重要的研究成果，只是想表明许多具有挑战性的问题早已被发现，且我们应更多地回顾早期科学论文，因为很多重要的科学思想和论文在发表20多年后才进入主流科学。

作者将同时考虑自然和人工生物体，重点关注人工自动机。为解决部分提出的问题，作者认为概率论是一个有潜力的理论，它在概率逻辑、统计物理学、随机动力系统和使用搜索分布的函数优化等不同科学领域都有应用和拓展。

2. 进化计算与进化理论

进化计算的目标是使强大的问题解决程序的开发更加容易。为实现这一目标，至少尝试了三种方法：
- 使用理论：开发问题解决理论并在计算机上实现。
- 复制大脑：分析人类大脑并在计算机上复制。
- 复制自然进化：分析自然进化并在计算机上实现最重要的进化力量。

在人工智能研究的历史中，这三种方法在不同时期占据主导地位，进化计算属于第三种方法，且如今这种方法正逐渐兴起。它依赖于进化理论和计算理论，由于计算理论已较为成熟，进化计算的问题主