约瑟夫·利克莱德（J. C. R. Licklider）对“信息处理技术办公室”（IPTO）的 愿景 作者：ConanXin 编号：138041663 创建于：2020-05-03 19:56:58 修改于：2020-05-03 19:56:58 -------------------- 美国国防部“高级研究计划局”（Advanced Research Projects Agency，简称ARP A）的“信息处理技术办公室”（Information Processing Techniques Office， 简称IPTO）成立于1962年，是为了实现灵活的军事指挥和控制系统。制定IPTO的 研究资助议程时，其首任主任约瑟夫·利克莱德（J. C. R. Licklider）强调了 强调分时系统（time-sharing systems）的发展。本文将探讨利克莱德（Lickli der）早期提出的“思考中心网络”（a network of thinking centers）的设想是 如何为IPTO最著名的项目阿帕网（Arpanet）奠定基础的。约瑟夫·利克莱德（J. C. R. Licklider）是美国国防部“高级研究计划局”（ARPA）的“信息处理技术 办公室”（IPTO）的第一任主任。正如马丁·坎贝尔-凯利（Martin Campbell-Kel ly）和威廉·阿斯普雷（William Aspray）在《计算机简史》（Computer: A His tory of the Information Machine）一书中指出的那样，IPTO的支持将分时系 统带入了计算的主流，因为它的预算是所有联邦机构中用于计算机研究最多的。 利克莱德（Licklider）的策略是将IPTO的预算分配给少数几个组织。IPTO在196 3年资助的最初9个组织中，有8个与分时系统有关。然而，利克莱德（Licklider ）优先考虑分时系统的事实有些奇怪，因为在1961年政府或国防部的报告中甚至 没有提到分时系统，而这份报告导致了IPTO的成立。此外，即使提到了，早期的 分时系统也无法通过图形支持人机交互，而这对于IPTO的主要目标——指挥和控制 系统的发展——至关重要。因此，利克莱德（Licklider）后来被誉为图形化、交 互式计算的鼻祖，这在20世纪60年代早期似乎是不合适的。 IPTO的开端 IPTO是在肯尼迪政府为美国国防目的要求改进指挥和控制系统时创建的。因此， 国防研究和工程办公室主任在1961年6月责成ARPA负责开发这样的系统。ARPA要 求国防分析研究所（Institute for Defense Analyses，简称IDA）在三个目标 的基础上进行一项关于数字计算机应用研究： 1. 研究指挥和控制问题，以确定有效地应用计算机进行指挥和控制的标准。2. 提出未来国防部在自动化指挥和控制能力方面的发展目标，并制定指导方针，以 帮助未来的规划者明确各个系统的特点。3. 划定需要加快研究的问题领域。该 研究最终形成了一份名为《指挥与控制中的计算机》（Computers in Command a nd Control）的报告，并于1961年11月提交给ARPA，报告认为国防部的最终目标 是自动化指挥与控制系统。虽然研究小组发现，目前使用计算机的技术可行性普 遍被高估，而且“指挥人员必须仍然是系统的主要信息处理要素”，但研究小组列 出了“与指挥系统相关的几个可能富有成效的研究和开发领域”。这些情况如下： a. 开发改进的规划、分析和程序设计技术。b. 开发改进的程序和语言，以便机 器和用户之间的通信。c. 基础研究旨在提高我们对模式感知、概念形成和识别 、问题解决、学习和决策等复杂过程的理解。d. 旨在提高计算机及其相关硬件 的可靠性的研究。在国防分析研究所（IDA）的报告中，从未提及分时系统。可 能的原因是，在1960年前后，分时系统无法支持在终端机上密集使用显示器。 事实上，麻省理工学院TX-2计算机的设计者韦斯利·克拉克（Wesley Clark）在1 960年曾在麻省理工学院的远程计算研究小组（Long Range Computation Study Group）中反对分时系统，他认为分时系统有严重的局限性。具有讽刺意味的是 ，韦斯利·克拉克（Wesley Clark）早在1954年就已经“在一份题为‘多序列程序 概念’（The Multi-Sequence Program Concept）的备忘录中明确规定了如何编 写一个子程序，使之能够同时被多个不同的调用者执行”，并在TX-2计算机中设 计了I/O中断系统。韦斯利·克拉克（Wesley Clark）自己实现了允许I/O设备共 享中央处理器时间的基本技术，这可以作为分时系统的基础。然而，由麻省理工 学院林肯实验室（MIT Lincoln Laboratory）的韦斯利·克拉克（Wesley Clark ）领导的研究小组并没有把这项技术用于分时系统，而是用于TX-2的I/O连接设 备的使用，以使计算机更加“平易近人”。1963年，伊万·萨瑟兰（Ivan Sutherla nd）在TX-2上开发了Sketchpad，这是一个带有光笔的数字绘图系统，利克莱德 （Licklider）非常欣赏。 奇怪的是，尽管利克莱德（Licklider）完全理解高级人机交互的重要性，但每 当他有选择的时候，他总是倾向于分时系统。例如，在IPTO的早期，当利克莱德 （Licklider）决定资助道格拉斯·恩格尔巴特（Douglas Engelbert）在斯坦福 研究所的小组时，利克莱德（Licklider）要求恩格尔巴特使用分时系统来进行 他的人机交互研究。恩格尔巴特感到疑惑不解： 利克莱德的动作很快。到1963年初，我们有了一个资助的项目。但是，尽管我建 议使用本地计算机并构建一个交互式工作站，利克莱德却要求我们将显示器连接 到系统开发公司（System Development Corporation，简称SDC）位于圣莫尼卡 的AN/FSQ-32计算机上，在Q32的新型分时系统下进行实验。（将Q32转换为分时 机器是SDC的IPTO项目。）...由于各种原因，相对于我们项目的目的和计划，第 一年是非常低效的，这在开拓性的企业中并不常见。显然，由于利克莱德的指示 ，恩格尔巴特小组的人机交互研究进展缓慢。利克莱德的决定违背了他作为“交 互式计算的远见卓识者”（visionary of interactive computing）的形象。 利克莱德在1964年出版的《军事信息系统》（Military Information Systems） 上发表了题为《人工智能、军事智能和指挥与控制》（Artificial Intelligenc e, Military Intelligence, and Command and Control）的论文，从经济角度 解释了他支持分时系统的理由。在那本基于1962年11月举行的第一届信息系统科 学大会的书里，他认为复杂的信息系统需要大量的编程任务，基于“合理的同步 分时”概念的大型快速计算机可以被经济地用来促进编程人员的工作。然而，这 一理由并不足以解释他对分时的倾向。因为，就像利克莱德自己在1962年的另一 篇关于在线人机通信的论文中所说的那样，“在关键的军事系统中，如SAGE[半自 动地面防御环境]，经济因素的限制较少，对人机交互的需求更大或更明显。”而 在那个时候，“计算成本正在降低；对一个人来说，用中型计算机进行实时思考 已经不再是完全不经济的了。” 因此，分时系统的发展对于国防部新的指挥和控制办公室来说有些不合适。利克 莱德成功地利用这一经济理由，正式地提出分时系统的发展，但他声称，IPTO的 主要目标是发展人与计算机之间的交互。为什么利克莱德要通过分时系统来发展 人机交互？在分析这一看似矛盾的目标背后的原因时，让我们来研究一下利克莱 德为资助IPTO而形成的研究议程所使用的资源。在分析这个看似矛盾的目标背后 的原因时，让我们来分析一下利克莱德为IPTO提供资金的研究议程的资源。显然 ，分时系统对利克莱德的主要关注点很重要，他称之为“思考中心”（a thinking center）。在加入IPTO之前，他就已经有了这个概念。 “思考中心” 早在1957年，利克莱德加入了位于马萨诸塞州剑桥市的声学咨询公司BBN，领导 一群实验心理学家从事声学领域工作。虽然该小组已经有了模拟计算机，但利克 莱德要求BBN的创始人之一里奥·贝拉内克（Leo Beranek）购买一台数字计算机 ，他照做了。后来，在1959年，利克莱德有机会使用数字设备公司（DEC）PDP-1 的原型机，这是继克拉克的TX计算机之后设计的最先进的机器。很快，利克莱德 和他的同事，如BBN的爱德华·弗雷德金（Edward Fredkin）和麻省理工学院的约 翰·麦卡锡（John McCarthy）开始开发基于PDP-1的BBN分时系统。 数字设备公司（DEC）的PDP-1引起了BBN的兴趣，因为这台计算机的“特点是速度 快、内存相对小”，而且“它的低成本意味着它通常不会被大量用户共享”。BBN分 时系统是试验性的，因为它最初只允许2个用户使用电传打字机，后来增加到5个 。很有可能，利克莱德和他的同事们并不是出于实际需要，而是想确认将这种技 术扩展到更大系统的可能性。 在1961年为纪念麻省理工学院成立100周年而举办的一系列讲座中，利克莱德参 加了其中一场，他在会上讨论了分时系统如何让数字计算机在大学里变得“触手 可及”。在另一场由约翰·麦卡锡（John McCarthy）主持的“分时计算机系统”的 演讲中，利克莱德1960年的“人机共生”（Man-Computer Symbiosis）论文作为“ 关于分时系统的思想”的“最新论文”被介绍了出来。 在这篇论文中，利克莱德不仅提出了一个新的人机思考系统的概念，而且还为这 个目标制定了一个研究议程，详细阐述了内存硬件、内存组织编程、计算机语言 和I/O设备等必备元素。尽管分时系统不是论文的核心，但它显然是作为一个先 决条件提出的，“人与计算机之间的速度不匹配”（Speed Mismatch between Men and Computers）： 现在的大型计算机对于与一个人进行实时合作思考来说，速度太快，成本太高。 显然，为了效率和经济，计算机必须在许多用户之间分配时间。分时系统（Time sharing systems）目前正在积极开发中。甚至有一些安排来防止用户“破坏”除 了他们自己的个人程序之外的任何东西。在10年或15年后的一段时间里，设想一 个“思考中心”（thinking center）似乎是合理的，它将结合当今图书馆的功能 ，以及信息存储和检索的预期进展和本文前面建议的共生功能。这种设想很容易 放大成这样的中心网络，通过宽带通信线路相互连接，并通过租用线路服务连接 到各个用户。在这样的系统中，计算机的速度将会平衡，巨大的存储器和复杂程 序的成本将会除以用户的数量。利克莱德将分时系统视为一种经济问题，同时也 是一种智力资源共享的关键技术，即“思考中心”（thinking center）。他甚至 提到了这样一个中心网络。 在文章发表的时候，利克莱德不仅参与了分时系统的开发，而且在1960-1961年 的冬天，他还领导了BBN小组研究未来的图书馆。这两项努力都是实现思考中心 的步骤。在他为BBN研究小组制定的研究议程中，他鼓励成员研究五个领域的现 状：信息的存储和检索；内存组织；人机通信；语言处理；以及人工智能。正如 他在1960年的论文中所写的那样，这些是“信息存储和检索以及共生功能”（info rmation storage and retrieval and the symbiotic functions），这些功能 的进步被认为是实现思考中心的前提。 在实施方面，BBN于1963年通过其子公司Telcomp推出了分时服务，这是一种“有 线租赁服务”（leased-wire service），利克莱德认为这是连接这些中心网络所 需要的技术。因此，当利克莱德被选为IPTO的第一任主管时，他已经采取措施开 始实现他关于知识资源共享网络的愿景。 在这种背景下，他从IPTO一开始就设想了一个分时系统网络，这是可以理解的。 利克莱德在1963年的一份内部ARPA备忘录（有时也被称为“星际计算机网络备忘 录”[Intergalactic Computer Network memo]）中描述了一个网络，展现了他的 热情。他把发给IPTO资助的研究人员的备忘录发给“星系间计算机网络的成员和 附属机构”（Members and Affiliates of the Intergalactic Computer Networ k），为1963年4月25日的会议做准备。这份备忘录是他为获得资助而谨慎提出的 计算机研究议程。在备忘录中，利克莱德解释道： 我意识到，可能只有在极少数情况下，整个系统中的大多数或所有计算机才会在 一个综合网络（integrated network）中一起运行。在我看来，开发一种综合网 络操作能力是很有趣和重要的。他接着说：“让我设想一下，我正坐在一个包括 显像管显示器、光笔和打字机在内的控制台前。”备忘录长达八页，其中三页详 细描述了一位实验心理学家假设的计算机网络使用情况。他在这里展示了自己对 思考中心的全面理解。在备忘录的最后，他指出：“事实是，在我看来，如果我 们试图充分利用现有的设施，将会出现许多或大部分问题，军队急需解决这些问 题。”因此，尽管没有说明军事上对分时系统或其网络化的直接需求，但利克莱 德还是试图说服研究人员，让他们相信分时系统的发展随后会使军方受益。 他对思考中心网络的一贯关注甚至在他对IPTO的管理结束后也能看到。在利克莱 德唯一的一本书《未来的图书馆》（Libraries of the Future）中，“预知系统 ”（procognitive system）的核心概念扩展了他对这种网络的看法。在书中，他 解释说这个网络由四个层次的子系统组成，它们都基于分时技术，他指出IPTO资 助的麻省理工学院、卡内基理工学院、系统开发公司、RAND公司和BBN公司的分 时系统是思考网络第三层和第四层的最佳模式。 从这些事实中，我们可以看到利克莱德将分时系统加入到IPTO的议程中，以实现 他对思考中心网络的设想，他甚至将其放在了优先位置。但是，思考中心的图景 如何容易地扩展成这样一个中心的网络呢？ 真正的SAGE系统[半自动地面防御环境]... 存档的约瑟夫·利克莱德（J. C. R. Licklider）的论文包括一份有趣的1957年 打印的手稿（包含一些手写的更正）：“真正的SAGE系统或朝着人机系统的方向 思考。”（The Truly SAGE System or Toward a Man–Machine System for Thin king）利克莱德的思考中心网络是SAGE作为一个高级的信息网络的转变。为了理 解它的历史意义，我们需要研究利克莱德与20世纪50年代SAGE项目的关系。 利克莱德与SAGE的关系始于1951年，当时他作为麻省理工学院的副教授，被选为 “查尔斯计划”（Project Charles）的“象征性心理学家”（a token psychologis t），这是麻省理工学院为研究改进防空系统的可能性而设立的一个项目。麻省 理工学院林肯实验室成立于20世纪50年代初，主要任务是发展国家防空系统。尽 管利克莱德是林肯实验室心理学小组的正式顾问，但他与该小组的组长乔治·米 勒（George Miller）密切合作，成立了一个研究如何从雷达获得的模拟图形数 据中检测信息的小组。 该小组在数据传输方面与电气工程师合作，在模拟图形技术方面与宝丽来公司的 工程师合作，但它与麻省理工学院林肯实验室的数字计算机开发几乎没有直接联 系。然而，利克莱德“有机会与林肯实验室一起了解计算机、雷达设备和通信”。 正如利克莱德经常提到的，在20世纪50年代后期，他在实验室接触了先进的数字 计算机，这对他形成未来先进计算机使用的愿景是一次至关重要的经历。 林肯实验室TX计算机的主要设计者韦斯利·克拉克（Wesley Clark）回忆说，他 向利克莱德介绍了其中一台计算机（在引文中，“LINC”是克拉克在20世纪60年代 早期设计的小型计算机的名字）： 我只是向他展示了它的用途和强大的显示功能，并期望他能就直接与计算机互动 的巨大价值得出自己的结论。我在Whirlwind和Memory Test Computer（MTC）上 学习了这种“在线”（on-line）的操作方式，并且我设计了TX-0、TX-2，当然， 还有LINC，它们都是以同样的、直接交互的方式使用的。所有这些计算机都有显 示范围，而“交互”意味着广泛使用它们。利克莱德看到我们是如何做到这一切的 ，显然很感兴趣。和许多其他参观者一样，他明白直接使用计算机的巨大价值， 并想效仿我们在林肯实验室的做法。正如克拉克所指出的，正是在这个时候，利 克莱德认识到了广泛使用显示器的潜力。 大约在他第一次看到TX-2的时候，利克莱德在与林肯实验室的通信技术小组的会 议上也有过一些互动，该小组从事模式识别的研究，由奥利弗·塞尔弗里奇（Oli ver Selfridge）领导。塞尔弗里奇和格普·丁宁（G.P.Dinneen）曾在1955年的 西部联合计算机会议（Western Joint Computer Conference）上发表过关于模 式识别的论文。在同一届会议上，克拉克还提交了一份关于模式识别的论文。因 此，通过他与林肯实验室的同事们的联系，我们可以假定利克莱德获得了通过数 字计算机进行模式识别的知识。有了这些先进的计算知识，利克莱德甚至开始通 过SAGE的整体方案来思考一个先进的信息系统。 正如利克莱德在“真正的SAGE系统”（The Truly SAGE System）中所写的那样，1 957年的论文的目的是“提出一种从心理学的角度看似乎是可取的、合理的系统， 而从心理学家的近似工程的角度看又不是完全不可行的系统。”本文指出，利克 莱德通过SAGE提出了“思考中心网络”（a network of thinking centers）的构 想，并增加了一些新的功能。利克莱德手稿的标题暗示，尽管有这个名字，但SA GE还不足以达到利克莱德的预想，但是他并没有严厉的批评SAGE。相反，在20世 纪50年代和60年代早期，他与空军（SAGE的开发者）保持着密切的联系。此外， 他还把这篇论文作为美国国家科学院-空军研究与发展部（NAS-ARDC）的特别研 究论文来写。利克莱德后来承认空军研究与发展部（ARDC）是1960年“人机共生” 论文的主要资金来源。 论文包含10个部分。在第一部分中，利克莱德写道，他关心的是找到一种方法来 “提高科学技术思考的质量或效率”。论文的框架提出了计算机在网络化信息中心 系统中的有效利用。前四部分解释了网络的目标，并提供了系统概况。下一部分 ，“实现的步骤”，提出了实现所需要的四个步骤（在他最初的大纲中，这些步骤 被作为部分列出，但实际上是子部分），并详细地描述了每一个步骤；最后一个 简短的部分描述了系统的潜力。 该系统作为信息中心的使用被描述为SAGE的一般应用。在每个中心，“当然有一 个具有非常大内存的大型数字计算机”和“通过电信管道相互连接的相关领域的中 心”。系统中有四种人机通信方式。首先，人工操作员可以对着麦克风说话。其 次，有一种组合的显示和控制装置，具有大而平坦的表面，可以在上面投影材料 ，操作员可以用铅笔或手写笔书写。第三，操作员可以把图形信息（如曲线和函 数）输入计算机，并将这样输入的信息与计算机显示的图形信息联系起来。第四 ，操作人员可以使用“打字或打字机——也许也可以用作计算机输出设备”。在这些 模式中，最后三种模式是通过SAGE控制台实现的，但是利克莱德添加了语音识别 的新功能，这显然超出了50年代的技术水平。后来，在他的“人机共生”论文（19 60）中，利克莱德也在“自动语音生成和识别”（Automatic Speech Production and Recognition）部分描述了人与机器之间如何进行“理想的”和“可行的”语音 通信。 各中心提出的计算方式是由多个用户基于分时技术在线使用： 这台计算机是由多人分时操作的。向人们展示信息的安排高度发达。它们包括数 模转换器、曲线绘图仪、大屏幕阴极射线管、自动打字或印刷机以及扬声器。值 得注意的是，他在这里多次提到分时系统，因为利克莱德1957年的论文是最早在 这个意义上提到分时系统的书面记录之一。虽然分时系统的概念通常与约翰·麦 卡锡（John McCarthy）联系在一起，他在麻省理工学院1959年的一份备忘录中 专门提到了分时系统，但“真正的SAGE系统”论文指出，利克利德早在1957年夏天 就已经使用了分时系统。利克莱德有可能在SAGE项目中接触到“分时”这个词，尽 管在那里它被用来描述SAGE程序的循环调度过程。但至少利克莱德推动其发展的 意图，在他1957年的论文中是明确的。对于利克莱德来说，分时系统是一种允许 用户同时进行多重访问的技术，同时也是需要共享在思考中心的大型计算机中存 储的信息所需的一种技术。 关键的一点是，无论是SAGE还是思考中心网络，计算机都是网络化的，用于数据 处理和存储，计算方式是在线的。像SAGE一样，利克莱德对“思考中心”的描述可 以“很容易地扩展成这样一个中心的网络”。 反对“人工智能” 正如我们所看到的，利克莱德的思考中心网络受到了SAGE的启发。但是在SAGE中 看到的自动化趋势呢？ 他1957年论文的题目表明，利克莱德想要一个真正的包含人类元素的半自动系统 。在论文中，他指出了系统中的四类人：科学家、工程师、维护人员和程序员。 机器需要人来帮助它们完成程序。 SAGE的设计者试图通过从各种来源收集信息，并将这些数据作为空中形势发展的 合成图来实现自动化，但是在许多意义上它是半自动的。它需要很多操作员。在 SAGE中，从过去那种用手绘图或语音通信传输数据的手工系统过渡到了自动化的 使用。1958年，利克莱德批评SAGE在实现自动化水平上的不足，提出： SAGE系统提供了我们在大型人机系统中进行情况分析和控制的主要经验。但它也 无助于传达我们心中的概念。SAGE系统最初被认为是非常自动化的。大量的人工 操作员被引入SAGE，主要是为了处理对计算机来说不可行的任务。因此，让我们 对空军的信息处理和控制系统有一个初步的了解，与其说是人类帮助机器，不如 说是真正的人机共生。这一批评也出现在他1960年的论文中，该论文从人机共生 在空军系统中的具体应用出发，概括了人机共生的概念。因此，利克莱德没有否 认自动化功能有助于计算机程序的需要，甚至鼓励它用于未来的人机系统。但在 SAGE 中，有思想家：指挥官和武器指挥官。利克莱德认为，在他的“真正的SAG E系统”中，人类最重要的组成部分是思想家： 科学家和工程师将他们的大脑数据处理与机器设施结合起来，构成了一个比人类 或机械零件单独制造的系统更有效的系统。当时，SAGE还有另一个通用的应用， 是由IBM开发的：半自动商业研究环境（Semi-Automatic Business Research En vironment，简称Sabre），即美国航空公司的在线机票预订网络系统。Sabre基 本上是对之前的人工操作的信息网络系统的高级自动化。Sabre系统的所有用户 都遵循着同样的预设程序，尽管在一个思考中心的网络中，用户会以多种不同的 方式应用信息。从这个意义上来说，Sabre是一个商业应用程序，它通过“IBM源 自其 SAGE 经验的成熟且经验丰富的工程方法”，使 SAGE更加简单和稳定。相比 之下，思考中心的网络将比SAGE更加复杂和先进。在Sabre中，用户就像SAGE中 的雷达一样，将一条信息输入到预先设定的过程中。Sabre基本上自动完成了相 当于SAGE指挥官的功能，决定应该保留或取消哪个座位。但是在思考中心的网络 中，会有许多思考者输入一些数据，并在他们的思考过程中使用系统信息，就像 SAGE系统中的指挥官所做的那样。此外，利克莱德思考中心的思想家可以以不同 的方式同时使用整个系统，而SAGE只有一个单一的防空程序。从这个意义上来说 ，利克莱德没有像Sabre那样倾向于包括决策过程在内的完全自动化。事实上， 当时Sabre的发展方向似乎很有前途，因为人工智能被认为是复杂人机系统自动 化的关键技术。利克莱德不同意这一观点；事实上，他用“人机共生”来表达他对 自动化的反对。 人机共生（Man–computer symbiosis） 早在人工智能这个术语诞生之前，人们就已经将计算机与人脑进行了比较。甚至 计算机这个术语的用法也暗示了机器的拟人化，因为这个术语的旧用法指的是人 ，而不是机器。恰如其分的是，在整个20世纪50年代和60年代，流行媒体经常使 用“巨型大脑”（giant brain）或“电子大脑”等表达方式。 利克莱德在他1957年的手稿“人工智能”一节中对这一领域的研究表示同情： 没有什么理由将人或机器限制在一开始似乎是自己的领域。事实上，如果机器能 部分地按照人的形象发展，人与机器之间的耦合问题将会大大简化。因此，探索 目前由术语人工智能和自组织自动机（self-organizing automata）指定的研究 领域的可能性是可取的。这种研究和人类思考和感知的研究应该是相互促进的。 事实上，利克莱德确实与1956年达特茅斯夏季人工智能研究项目的参与者有过交 流，当时“人工智能”一词似乎第一次被正式使用。例如，夏季项目的最初成员之 一马文·明斯基（Marvin Minsky），将利克莱德列为他的导师之一。20世纪40年 代末，明斯基是利克莱德研讨班的学生之一，而利克莱德隶属于哈佛心理声学实 验室。他们经常一起制造电子设备来进行学习理论的实验。根据明斯基的说法， 在20世纪50年代早期，利克莱德制造了“一台很棒的机器”，“无论谁在什么句子 中说了‘西瓜’这个词，它都能识别出来”。在第七届梅西会议上，当利克莱德在“ 生物和社会系统中的反馈机制和循环因果系统”（The Feedback Mechanisms and Circular Causal Systems in Biological and Social Systems）上发表了关 于声学的心理学研究的演讲时，克劳德·香农（Claude Shannon）也是达特茅斯 项目的成员，他是利克莱德之后的演讲者，他们都在会议上一起参与了讨论。 与达特茅斯项目有关的其他研究人员包括奥利弗·塞尔弗里奇（Oliver Selfridg e），他曾是著名数学家诺伯特·维纳（Norbert Wiener）的助手，他在麻省理工 学院林肯实验室进行模式识别的研究，利克莱德曾在那里与他共事过一段时间。 另一个参与者，IBM的纳撒尼尔·罗彻斯特（Nathaniel Rochester），在计算机 上编写了一个神经网络模型。据说这项工作应用了唐纳德·奥·赫布（Donald O. Hebb）的《行为的组织》（The Organization of Behavior，1949），罗彻斯特 受到了1952年利克莱德关于赫布理论的演讲的启发。事实上，在他的书的序言中 ，赫布指出，利克莱德是他所感激的学者之一，“因为他对手稿的大部分进行了 细致入微的批评，改进了内容和风格”。 在他的“人机共生”论文中，利克莱德列出了13篇关于“定理证明、问题解决、国 际象棋和模式识别程序”的论文作为人工智能的最佳论文，其中包括他认识的研 究人员的论文。他接着说： 简而言之，避免与（其他）人工智能爱好者争论似乎是值得的，因为他们认为在 遥远的未来只有机器的统治地位。然而，在此期间，主要的智力进步将会由密切 合作的人和计算机来完成，这将会是一个相当长的过渡期。显然，利克莱德试图 将他的人机共生概念与人工智能区分开来，考虑到完全自动化人机系统的可能性 ，包括一个启发式的人脑程序。这一点是他1960年论文的核心。 1960年3月出版的《电子产品中人的因素》（IRE Transactions on Human Facto rs in Electronics）期刊创刊号的第一篇文章是“人机共生”。该期刊是当时新 成立的人因研究期刊之一。在20世纪50年代，一个新兴的研究领域涉及设计包括 人作为元素的复杂系统。这种系统通常被称为人机系统。主要的人机系统用于军 事用途，但在工业中也有“商品生产或设施建设”的要求。 正如科学研究与发展办公室（Office of Scientific Research and Developmen t，简称OSRD）的官方历史所描述的那样，二战期间，一个集中解决人与机器之 间发生的问题的专业领域应运而生。到1960年，处理涉及“作为系统组成部分的 人”的问题的新的跨学科领域被命名为各种名称，例如工程中的人因工程、人体 工程学、工程心理学、生物力学、应用实验心理学和工效学等，如麦考密克（Mc Cormick）的著名教科书《人体工程学》（Human Engineering）的序言中所提到 的。正如他在1957年的这本书里写的那样，麦考密克注意到有许多人不喜欢“人 体工程学”这个术语，但他采纳了这个术语，因为它是最流行的表达方式，尽管“ 对这个领域没有足够的描述”。1957年，美国心理学协会宣布成立工程心理学家 协会的新分会，以形成一个学术领域，收集他们在人机系统中有关人类因素的研 究成果。 利克莱德对学术领域的建立充满热情，在20世纪50年代后期，他在另一份新出版 的期刊《人因工程》（Human Factors）的编辑委员会任职，并于1961年成为工 程心理学家协会的第四任主席。因此，利克莱德的“人机共生”清楚地反映了人因 工程研究新领域的重要因素。 “人机共生”论文提出，计算机可以成为人类“公式化思维”（formulative thinki ng）的理想伙伴，这比完全自动化的人机系统更好。论文随后提供了必要的研究 议程，以实现人与计算机之间交互的目标。当时，研究人员将自动化视为人机系 统的一个重要目标。如果这样一个系统是完全自动化的，人类将会完全消失，取 而代之的是执行所有任务的计算机，甚至是以前被认为是留给人类的智力任务。 人类将不再是人机系统的一部分。利克莱德试图改变这一趋势，为此他使用了“ 人机共生”这个词。 在利克莱德存档的论文中还有一个有趣的文件，题为：“人机共生：1958年NAS-A RDC特别研究口头报告的一部分，代表未来空军系统中人的作用委员会提交，195 8年11月。”（Man–Computer Symbiosis: Part of the Oral Report of the 195 8 NAS-ARDC Special Study, Presented on Behalf of the Committee on the Roles of Men in Future Air Force Systems, November 1958）这似乎是利克 莱德第一次在论文中使用“人机共生”这个术语。它展示了利克莱德如何向美国空 军解释人机共生研究的重要性，空军是资助这类研究的主要机构。在他1958年的 “人机共生”报告中，利克莱德提到了另一份报告：“未来空军系统中人的作用委 员会的报告。”（Report of the Committee on the Roles of Men in Future A ir Force Systems）他写道：“由于没有时间报告所有这些主题，我将只选择其 中一个——实际上是一个副主题——并集中讨论它。我们一直称之为人机共生。” 由此，我们知道利克莱德在委员会讨论中创造了人机共生这个词，并且至少早在 1958年夏天，在未来人机系统军事应用的背景下就已经使用过了。 利克莱德在1958年初以通俗科幻小说的风格开始了他的报告：“总统按下了金色 按钮。轮子呼呼转动，灯光闪烁，显示屏闪着光，计算机宣布：‘我很高兴你问 了我这个问题。’”就在这个幽默的开始之后，利克莱德拒绝了通过计算机实现完 全自动化的形象。他怀疑由于人们对人工智能的普遍理解而形成的自我思考机器 的形象是否充分。当时，“人机共生”这个语是一个有效的短语，它提醒人们注意 他反对完全自动化的论点：人与计算机之间应该有一种伙伴关系。他否认在“情 报数据处理、任务规划、战斗控制和评估”方面早期实现完全自动化。利克莱德 认为，“人工智能的发展需要10到20年的时间，才能使机器能够独自思考或解决 具有军事意义的问题”。而他也证实了“人机通信”研究的必要性，因为在不久的 将来，人机系统中仍会有人类的因素。他在1960年的论文中也提到了这一估计， 利克莱德甚至提到，开发可应用的人工智能可能需要更长的时间，500年。 一旦他开始强调人机共生的重要性，他就不得不向资金来源——美国空军——捍卫自 己的研究议程。1961年，利克莱德写了“大脑前沿”（The Cerebral Frontier） ，作为“人工智能、仿生学和人机共生委员会给空军科学顾问委员会基础研究小 组的报告草稿”。空军关心人机系统的未来，至少有三个议程来推进它们：人工 智能、仿生学和人机共生。在这种竞争的情况下，他试图强调他的研究议程是最 实际的。利克莱德承认这三个议程之间存在一些重叠，他建议同时为人机共生和 人工智能提供资金，因为有“聪明而专注的年轻研究人员，他们接受过专业训练 ，有资格完成这项任务，他们渴望探索和吸收大脑前沿。”他所说的“年轻的研究 工作者”显然是指明斯基和麦卡锡，以及其他曾帮助他研究BBN未来图书馆的人。 指导IPTO 当利克莱德成为IPTO的第一任主管时，人工智能在军事上的根本考虑是其可能应 用于自动化指挥和控制系统。在1961年催生IPTO的IDA报告中，自动化的（autom ated）和自动化（automation）这两个词被频繁使用，该报告的作者研究了人工 智能作为自动化任务（如解决问题、自我修改或优化系统以及决策等）的关键技 术的潜力。尽管人工智能领域不同于他的人机系统计划，但它对利克莱德来说是 一个很好的机会，利克莱德一直在努力为他的“年轻研究工作者”寻找资金来源—— 人工智能可能是IPTO资助的一个项目。 然而，利克莱德小心翼翼地避免承诺从这笔资金中为自动化指挥和控制系统提供 早期的直接应用。在1964年发表的论文“人工智能、军事智能和指挥与控制”（Ar tificial Intelligence, Military Intelligence, and Command and Control ）中，利克莱德并没有说人工智能将是自动化军事系统的关键，但它将“解决指 挥和控制方面的一些基本问题”。他的理由如下： 人工智能研究有可能取得明确的实质性进展的前景，因为动态表征工具存在，它 的发展可以大大超出其目前的状态，并且研究承认其价值。他们的工作可能对指 挥控制以及军事情报产生实际影响的前景是有利的，因为人工智能领域的研究人 员正在研究相关的基本问题，他们正在开发的工具有望在军事信息处理中发挥作 用。1963年，在利克莱德最初资助的9个组织中，有四个获得了人工智能的预算 ：卡耐基理工学院的艾伦·纽厄尔（Allen Newell）小组、斯坦福大学的麦卡锡 小组、启发式编程和计算理论系统开发公司（Systems Development Corp.）， 以及麻省理工学院的明斯基小组，负责 Project MAC中的递归函数、符号操作、 启发式和问题解决。请注意，所有的组织都在同时进行分时工作，利克莱德资助 的人工智能不在他的思考中心计划之外；相反，它可能通过控制台改善人机交互 来支持他的想法。 我们可以得出这样的结论：在决定IPTO应该资助什么的时候，利克莱德发展思考 中心网络的倾向在他的总体议程中扮演了关键角色，尽管是非正式的。利克莱德 指示IPTO官方资助分时项目（可以作为思考中心网络的基础）和人工智能（可以 改善这些网络所需的人机通信）。在一个层面上，利克莱德建立了IPTO议程来资 助项目，以满足军方对改进指挥和控制系统的需求，但在另一个层面上，他继续 推进他个人的思考中心网络的研究议程。 利克莱德离开后的IPTO 利克莱德最初为IPTO设定的方向受到了他自己研究兴趣的强烈影响。然而，正如 阿瑟·诺伯格（Arthur Norberg）和朱迪·奥尼尔（Judy O’Neill）在《计算机技 术的变革》（Transforming Computer Technology）中所写的，IPTO的重要优先 事项包括图形和网络。后两项举措在利克莱德担任主任期间尚未确定。近年来， 随着人们越来越关注计算机网络概念的起源，历史学家和作家们倾向于把利克莱 德作为阿帕网（Arpanet）的灵感来源。但是，事实上，无论利克莱德对思考中 心的设想，还是他对建立星际计算机网络的呼吁，都没有直接形成IPTO资助网络 项目的议程，这一点我们将会看到。 利克莱德指导了IPTO两年（1962-1964年）。尽管他在IPTO的研究重点最初倾向 于分时系统而不是人机交互，但利克莱德意识到了资助人机交互研究的必要性。 因为他对伊万·萨瑟兰（Ivan Sutherland）在MIT通过图形进行人机交流的工作 给予了很高的评价，他邀请萨瑟兰成为IPTO的第二任主管。正如IDA报告最初解 释的那样，“人机通信”的发展对美军未来的指挥和控制系统至关重要，因此IPTO 强调其重要性是合乎逻辑的。 通过萨瑟兰，IPTO变得更加关注人机通信的发展，特别是在图形领域，这是未来 军事指挥和控制所迫切需要的。在担任主任期间（1964-1966年），萨瑟兰制定 了一个议程，坚定地将计算机图形学确立为研究重点。因此，通过IPTO提供的研 究资金，曾在麻省理工学院林肯实验室从事计算机图形领域工作的拉里·罗伯特 （Larry Roberts）开始研究与图形相关的分时系统。罗伯茨在1965年的一篇名 为“分时环境中的图形通信”（Graphical Communication in a Time-Sharing En vironment）的论文中写道了与分时系统相连的显示器的质量： 今天，人们普遍认为显示设备是计算机系统中促进人机通信的一个重要组成部分 。大规模分时操作的出现使以前效率极低的联机操作首次在经济上可行。这使得 人们再次对低成本的显示方式产生了兴趣，以提高交互的便利性和速度。尽管人 们对图形技术的价值有相当大的共识，但在设计显示控制台的方法上却存在着很 大的分歧。这种差异性不仅反映了应用需求的必要差异，也反映了设计者有限的 操作经验。特别是，林肯实验室TX-2计算机在在线图形方面的丰富经验表明，为 了降低成本而牺牲性能的普遍倾向是危险的。即使在1965年，分时系统概念和高 质量人机通信之间的矛盾也很明显。但是通过罗伯特和其他人的努力，这两个研 究项目在某种程度上共存了。在指导IPTO资助罗伯特的研究时，萨瑟兰整合了两 个先前分开的资助重点：分时系统和计算机图形学。 尽管利克莱德和萨瑟兰都看到了人机通信的潜力，萨瑟兰并不像利克莱德那样怀 疑人机系统的完全自动化。作为IPTO的第二任主任，萨瑟兰认为： 在线系统的未来在很大程度上取决于离线系统的未来。最近有很多关于半自动数 学实验室的讨论，在这个实验室里，数学家可以证明没有计算机辅助就无法证明 的定理。让计算机自己证明这些定理怎么样？假设人工智能的人制造了一台机器 ，事实上，它可以独自证明新的定理。那么我们的半自动数学实验室会变成什么 样呢？没用的。……我预测的是，在遥远的将来，今天人们对人和机器联机在一起 的系统的兴趣，将被计算机直接与现实世界联机的系统所取代，通过传感器直接 感知并与现实世界互动。当然，与这种系统交互的“真实世界”将包括人类。萨瑟 兰摒弃了“共生”系统的概念，这种系统应该是几乎自动化的，但不是完全自动化 的。相反，他试图改变IPTO的资助议程，以支持先进的硬件设计项目，因为TX-2 的先进设计刺激了他制作Sketchpad。事实上，在最初成立IPTO的IDA报告中就建 议支持硬件研究。尽管历史学家把这个方向看成是IPTO “几乎是一个离题的方向 ”，但在当时看来，这是一个合理的调整方向。 在计算机网络方面，萨瑟兰在加州大学洛杉矶分校指导并资助了一项网络实验， 他“注意到分时系统对同一系统的用户共享程序和其他文件的影响。”大约在同一 时期，萨瑟兰写道： 我们才刚刚开始将计算机作为人与人之间的交流媒介。今天，通过连接远程站点 ，我们可以让一个人通过计算机“越过肩膀”看另一个人。我们还没有将设计系统 和查询系统的功能结合起来。许多人在相隔很远的地方，能够准确地知道发生了 什么事情，这在航空订票系统中已经被证明是很实用的。它必须被纳入到我们的 计算机辅助设计系统中来。显然，萨瑟兰高度重视IPTO以外的其他趋势，比如Sa bre，他把计算机的网络化，包括这些尝试，描述为“人与人之间的交流媒介”。 在萨瑟兰担任主任期间，利克莱德早先设定的分时系统研究议程现在开始产生一 些复杂的大型系统。然而，IPTO资助的这些系统既复杂又笨拙，还存在许多问题 。大约在同一时间，相对简单的分时系统首次在IPTO以外的市场上销售。正如阿 瑟·诺伯格（Arthur Norberg）和朱迪·奥尼尔（Judy O’Neill）指出的那样，“ 到1965年，大多数计算机制造商已经宣布并正在开发分时系统。”从20世纪60年 代中期开始，分时服务的业务领域发展迅速。正如托马斯·休斯（Thomas Hughes ）在《拯救普罗米修斯》（Rescuing Prometheus）中指出的，这种趋势——计算 能力的分配——类似于电力分配的演变。但是，与此同时，分时系统并不一定受到 所有计算机用户的青睐。例如，小型计算机在20世纪60年代开始出现，在选择计 算设备时，公司在选择计算设备时应采取哪种方式存在冲突，这一点在《计算机 与自动化》（Computers and Automation）等流行杂志中就有所体现。 IPTO于1966年任命了第三位主任。当时，分时系统的弊端开始被公开讨论，罗伯 特·泰勒（Robert Taylor）主任试图继续资助分时系统。他在1967年指出： 所有的分时系统都有可能通过一个计算机系统为一个以上的在线用户提供服务而 获得经济优势。此外，一个足以同时服务多个用户的计算机系统为任何一个用户 提供的存储空间、计算能力和方便性都超出了他在自己的独立机器上所能承受的 范围。出于同样的原因，他开始强调分时系统的优点：通过计算机控制台进行交 流的用户社区。为了追求这种潜力，他发起了一个网络项目，这个项目导致了阿 帕网（Arpanet）。那时，计算机和电信经常被放在一起讨论，计算机网络是通 过连接同类计算机而构建的。但是泰勒希望这个项目能把社区联系起来，使IPTO 支持分时系统的理由更有意义，独立于利克莱德早期的思考中心网络议程。因此 ，IPTO想要在它资助的地理距离最远的组织之间进行一次网络实验：麻省理工学 院林肯实验室（马萨诸塞州）和SDC（加利福尼亚州），并要求罗伯特负责，因 为他在林肯实验室管理TX-2。 据罗伯特说，他很清楚利克莱德对网络分时系统的热情，但当IPTO在1966年寻求 他的专业知识时，罗伯特拒绝了；他对计算机图形学更感兴趣。然而，最终，罗 伯特被迫加入IPTO来指导网络项目，IPTO的计算机网络议程终于启动了。 罗伯特的网络实验方法不同于利克莱德最初的设想。与利克莱德的网络概念的核 心是集中式的分时系统不同，阿帕网（Arpanet）被设计成一个分布式网络，罗 伯茨将前几位主任的设想整合成一个资源共享网络的议程。 我们可以得出这样的结论：IPTO的网络议程是由利克莱德设定的分时议程支持的 ，尽管它并没有完全遵循他所描绘的思考中心网络。众所周知，阿帕网（Arpane t）成为了当今互联网的基础。当然，互联网已经成为将多个独立的网络整合成 一个网络系统的动力，所以我们不能只指出一个来源。但我们可以说，利克莱德 最初设想的通过存储在数字计算机中的在线数据库网络共享知识资源的设想，在 今天的互联网上已经实现了。 编译自：J.C.R. Licklider's vision for the IPTO (Link: https://ieeexplo re.ieee.org/document/1226656) 相关阅读： Wiki：约瑟夫·利克莱德（J. C. R. Licklider） (Link: https://zhuanlan.zh ihu.com/p/102179746) 人机共生（Man-Computer Symbiosis） (Link: https://zhuanlan.zhihu.com/p /43585042) 《梦想机器》：约瑟夫·利克莱德（J. C. R. Licklider） (Link: https://zhu anlan.zhihu.com/p/105749202)