第1章　決策樹與人工智能

1.1　決策與智能

什么是決策？我們認為，決策就是任意實體在各種選項之間做出選擇。計算機系統(tǒng)給圖片做標注，指出圖中動物是不是貓，這是決策；管理項目的人類領導做出決策，看看是不是推出系統(tǒng)，這也是決策。

在心理學中，決策（decision-making）是一種認知過程，經過這個過程之后，個人可以在各種選擇方案中，根據(jù)個人信念或是綜合各項因素的推理，決定要采取的行動，或是決定個人要向外表達的意見。每個決策過程都會以產生最終決定、選取最終路徑為目標。決策者做決定之前，往往面臨不同的方案和選擇，以及其決策后果在某種程度上的不確定性；決策者需要收集影響決策的各種因素、前提和相互制約的條件；決策者需要對各種選擇的利弊、風險做出權衡，以期達到最優(yōu)的決策結果。不同的學科對人類決策行為有不同的解釋。從心理學角度看，個人的決策依賴于個人的需求、喜好和感觀。從人的認知行為學角度看，決策過程被視為與周遭整體環(huán)境的互動結果。

決策論是一個交叉學科，與數(shù)學、統(tǒng)計學、經濟學、哲學、管理學和心理學相關。它主要研究實際決策者如何進行決策，以及如何達到最優(yōu)決策。決策論和博弈論關系密切，二者的區(qū)別是，決策論研究個人的行為選擇，而博弈論主要關注多個決策者之間選擇的相互關系。這一領域的實證研究大多采用統(tǒng)計或計量經濟學的方法。

智能（intelligence）是指生物一般性的精神能力。這種能力包括以下幾點：邏輯、理解、自我意識、學習、情感知識、推理、規(guī)劃、創(chuàng)造力、批判性思維和解決問題的方法。更籠統(tǒng)地說，它可以被描述為感知或推斷信息的能力，并將其作為知識加以保留，以便在其他環(huán)境或背景下應用于適應性行為。它反映了我們理解周圍環(huán)境的一種更廣泛、更深刻的能力——“抓住”或“理解”事物，或者“弄清”該做什么。最常被研究的是人類智能，但在非人類的動物和植物中也觀察到了智能，盡管人們對于這些生命形式中是否表現(xiàn)出智能還存在爭議，但這不影響人工智能的定義，在這里，我們統(tǒng)稱計算機或其他機器的智能為人工智能。群體智能（Swarm Intelligence，SI）［14-15］是分散的、自組織的自然或人工系統(tǒng)的集體行為。SI系統(tǒng)通常由一群簡單的生物智能體或人工智能體組成，它們相互作用，并與環(huán)境相互作用。其靈感通常來自自然界，特別是生物系統(tǒng)，包括蟻群、蜂群、鳥群、細菌、魚群和微生物智能等。這些智能體遵循非常簡單的規(guī)則，雖然沒有集中的控制結構來規(guī)定單個智能體的行為方式，但這些智能體之間的局部互動，以及在一定程度上的隨機互動，導致了單個智能體不知道的“智能”行為的出現(xiàn)。這一表述是由Gerardo Beni和Jing Wang于1989年在細胞機器人系統(tǒng)的背景下提出的［8］。

決策智能（Decision Intelligence，DI）［13］［16］是一種新學術理論，它涉及選擇的方方面面。決策智能科學將數(shù)據(jù)科學、社會科學、管理科學融為一體，幫助大家用數(shù)據(jù)改善生活、優(yōu)化企業(yè)、改變世界。隨著AI時代的來臨，決策智能變得越發(fā)重要。決策智能的目標就是將信息轉化為更好的行動，不論規(guī)模如何都能處理。2020年9月，首屆智能決策論壇舉行。智能決策是國家新一代人工智能的重要發(fā)展方向，也是實現(xiàn)國家創(chuàng)新發(fā)展戰(zhàn)略的重要基石。決策智能基于對不確定環(huán)境的探索，需要根據(jù)所獲取的環(huán)境信息和自身的狀態(tài)來進行自主決策，并使得由環(huán)境反饋的收益最大化。這一由反饋形成的系統(tǒng)閉環(huán)，將使人工智能擁有更完整的表現(xiàn)形式。因此，決策智能帶有強烈的“行為主義”流派色彩，而同時又能吸收當前符號主義和聯(lián)結主義的精華，不但是三大主義融合的一個入口，也可能是通向通用人工智能的途徑之一。