增强人类智力：一个概念框架（道格拉斯·恩格尔巴特）

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增强人类智力：一个概念框架（道格拉斯·恩格尔巴特） {#7470 .graf .graf—h3 .graf—leading .graf—title name=“7470”}

原文：Augmenting Human Intellect: A Conceptual Framework（By Douglas C. Engelbart）

一、引言 {#8c2f .graf .graf—h4 .graf-after—p name=“8c2f”}

A. 一般情况

通过**“增强人类智力”**，意思是提高一个人处理复杂问题情况的能力，**获得满足他特定需求的理解力，并得出问题的解决方案。**在这方面的能力提高意味着以下的混合：更快的理解、更好的理解、在以前过于复杂的情况下获得有用程度的理解的可能性、更快的解决方案、更好的解决方案以及可能性寻找解决以前似乎无法解决的问题的方法。“复杂情况”包括外交官、高管、社会科学家、生命科学家、物理科学家、律师、设计师的专业问题 --- --- 无论问题情况存在二十分钟还是二十年。我们不会谈论在特定情况下有帮助的孤立的聪明技巧。我们指的是一种综合领域中的生活方式，其中预感、试探、无形资产和人类”对情境的感觉”有效地与强大的概念、简化的术语和符号、复杂的方法和高效率共存。

人类的人口和生产总值正在以相当大的速度增长，但问题的复杂性增长得更快，必须找到解决方案的紧迫性随着活动速度的增加和该活动日益全球化的性质而变得越来越紧迫。如果可以展示一种合理的方法和一些似是而非的好处，那么在上面定义的意义上，增强人类的智力将保证一个开明的社会全力追求。

**本报告涵盖了旨在开发增强人类智力的方法的计划的第一阶段。**这些”手段”可以包括很多东西 --- --- 所有这些似乎都是过去开发和使用的手段的延伸，以帮助人类运用其固有的感觉、心理和运动能力 --- --- 我们考虑一个人和他的整个系统增强意味着作为寻找实际可能性的适当领域。它对我们的社会来说是一个非常重要的系统，并且像大多数系统一样，通过将整体视为一组相互作用的组件而不是孤立地考虑组件，可以最好地提高其性能。

这种对人类智力有效性的系统方法没有找到一个现成的概念框架，例如现有学科。在设计一个研究计划以智能地采用这种方法，以便在合理的时间内获得实际利益，同时产生具有长期意义的结果之前，必须寻找一个概念框架------一个为重要的方向提供方向的框架。系统的因素，这些因素之间的关系，系统因素之间可能提供性能改进的变化类型，以及似乎有希望的研究目标和方法的种类。

在我们计划的第一（搜索）阶段，我们开发了一个概念框架，似乎可以满足当前设计研究阶段的需求。第二部分包含了这个框架的本质，它源自于看待由人类及其智力增强手段组成的系统的几种不同方式。

开发这个概念框架的过程带来了许多重要的认识：今天由一个特定的人运用的智力效率几乎不可能受到智力限制 --- --- 在工程、数学以及社会、生活、和物理科学，可以促进智力增强系统的改进；任何这样的改进都可以预期会引发一连串的协调改进；直到这些学科中的每一个都陷入停顿并且我们已经用尽了我们可以从中收集到的所有改进可能性，我们才能期望继续在这个人类智力系统中进行改进。

正如在第二节中以初步基本分析的冷静和一般性术语提出的那样，人们如何看待提高人类智力效率的系统方法的可能性的图景，似乎并没有传达出所有的丰富性和前景。受到那幅画的发展的刺激。因此，第三部分旨在呈现一些明确的图像，说明从第二部分提出的概念框架中得出的有意义的可能性 --- --- 并且与普通技术写作有相当明显的偏差，第三部分的很大一部分以虚构对话的方式呈现这些图像，作为一种机制，用于传递对改进空间一个区域的丰富性和可能性的承诺的感觉”，这在第二节中大致绘制了出来。

第三节的风格似乎更容易阅读。**如果第 II 部分开始显得困难重重，读者可能会发现从第 II-B部分直接跳到第 III部分会有所帮助。**如果它足够好地达到其目的，第 III 节将提供一个上下文，读者可以在此背景下以更少的努力返回并完成第 II 节。

在第四节（研究建议）中，我们提出了一项旨在提高人类智力效率的研究的总体策略。该策略直接从第II节和第III节中提出的概念演变而来; 它的重要戒律之一是首先追求最快的收益，并利用由此产生的增加的智力效率来帮助追求连续的收益。我们看到最快的收获来自 (1) 为人类提供配备计算机驱动的阴极射线管显示器的数字计算机的每分钟服务，以及 (2) 开发新的思维和工作方法，使人类利用计算机的帮助。通过同样的策略，我们建议最初的研究工作开发一个此类原型系统，旨在提高人类在计算机编程任务中的效率。

为了让读者初步了解这个计算机辅助工作系统可能是什么类型的东西，我们在下面简要介绍了这种可能的系统。此说明性示例不应被视为对程序中将出现的实际系统的描述。它只是为了显示作品的大致方向，并且披着虚构的外衣，只是为了使其更容易形象化。

让我们考虑一个正在工作的增强架构师。他坐在一个边长约三英尺的有可视显示屏的工作站旁。这是他的工作台面，由一台计算机（他的”职员”）控制，他可以通过一个小键盘和其他各种设备与之通信。

他正在设计一座建筑。他已经构想出了几种基本的布局和结构形式，并正在屏幕上进行尝试。他现在正在做的布局的测量数据已经输入，他刚刚哄着店员给他看陡峭的山坡建筑工地的透视图，上面有道路，象征着要保留的各种树木在地段上，以及不同公用事业的服务连接点。视图占据了屏幕左侧的三分之二。他用”指针”指示两个兴趣点，左手在键盘上快速移动，指示点之间的距离和高度出现在屏幕右侧三分之一处。

现在他用指针和键盘输入参考线。渐渐地屏幕开始显示他正在做的工作 --- --- 山坡上出现了一个整齐的挖掘）稍微修正自己，然后再次修正自己。片刻之后，建筑师将屏幕上的场景更改为现场的俯视图，仍然显示挖掘过程。学习了几分钟，他在键盘上输入了一个项目列表，检查了屏幕上出现的每个项目，以便以后学习。

忽略显示器上的显示，建筑师接下来开始输入一系列规格和数据 --- --- 六英寸的平板地板，在挖掘中八英尺高的十二英寸混凝土墙，等等。当他完成后，修改后的场景出现在屏幕上。一个结构正在形成。他检查它，调整它，停顿足够长的时间，在不同的地方向店员索要手册或目录信息，并相应地重新调整。他经常从”文员”那里回忆起他的规范和注意事项的工作清单，以便参考、修改或添加它们。这些列表成长为一个更加详细、相互关联的结构，代表了实际设计背后的成熟思想。

在这里和那里规定不同的平面，偶尔的曲面，并将整个结构移动大约五英尺，他最终得到了建筑物的粗糙外部形式与环境很好地平衡，他确信这种形式与要建造的材料基本兼容使用以及与建筑物的功能。

现在他开始输入有关内部的详细信息。在这里，店员能够向他展示他想要检查的任何视图（内部的一部分，或者从上面的道路看结构的外观）是很重要的。他输入特定的灯具设计，并在特定的房间里检查它们。他检查以确保来自窗户的太阳眩光不会使道路上的司机失明，“职员”计算出在仲夏早晨 6 点到 6 点 30 分之间一扇窗户会强烈反射到道路上的信息。

接下来，他开始进行功能分析。他有一份将占据这栋大楼的人员的名单，以及他们每天的活动顺序。“职员”允许他轮流跟踪每个人，检查门如何摆动，可能需要特殊照明的地方。最后，他让”职员”将所有这些活动序列结合起来，以指示建筑物中交通繁忙的地点或可能发生拥堵的地点，并确定公用事业最严重的排水量可能是什么。

所有这些信息（建筑设计及其相关的”思想结构”）都可以存储在磁带上，以代表建筑的设计手册。将此磁带加载到他自己的文员、另一位建筑师、建筑商或客户中，可以在此设计手册中进行操作，以追求他感兴趣的任何细节或见解------并且可以为他自己的设计手册添加特殊注释或者别人以后的利益。

在人类问题解决者和计算机”职员”之间的这种未来工作关系中，计算机执行数学过程的能力将在需要时使用。然而，计算机还有许多其他的能力来操作和显示信息，这些能力在计划、组织、研究等非数学过程中对人类有很大的好处。每个人用符号化的概念（无论是英语语言、象形文字、形式逻辑或数学）应该能够显着受益。

B. 研究目标

本研究的目的是建立一个概念框架，在这个框架内可以发展一个协调的研究和开发计划，其目标如下：（1）找出限制个人基本信息处理能力在满足社会对解决最一般意义上的问题的各种需求；(2) 开发新的技术、程序和系统，使这些基本能力更好地与需求问题和社会进步相匹配。我们在此框架上放置了以下规范：

[它为长期基础研究和即将产生实际结果的研究提供了视角。]{#8bad}
[它表明这种增强实际上将涉及工作环境、思维、技能和工作方法的变化方式。]{#f15a}
[它是评估现有领域的工作和知识的可能相关性以及吸收任何相关内容的基础。]{#09e8}
[它揭示了可以进行研究的领域和评估研究的方法，成为选择起点的基础，并指出如何为所需的研究制定适当的方法。]{#686b}

这里需要强调两点。首先，虽然已经构建了一个概念框架，但它仍然是初级的。框架的发展需要进一步的搜索和实际研究。其次，即使我们的概念框架确实对产生人类智力效率的系统提供了准确和完整的基本分析，未来改进系统的显性性质也会受到我们技术或我们对知识理解的（预期）变化的高度影响。 ::: ::: :::

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二、概念框架 {#5a0c .graf .graf—h4 .graf—leading name=“5a0c”}

A. 一般情况

我们寻求的概念框架必须将我们导向与使用现代技术直接帮助个人理解复杂情况、隔离重要因素和解决问题相关的真正可能性和问题。为了获得这个方向，我们检查个人如何达到他们目前的效率水平，并期望这项检查将揭示改进的可能性。

**个人对世界的全部影响本质上源于他可以通过他有限的运动渠道向世界传递的东西。**这反过来又是基于通过有限的感官渠道从外界接收到的信息；关于他内部产生的信息、动力和需求；以及他对这些信息的处理。他的加工有两种：一种是他通常有意识的（识别模式、记忆、形象化、抽象、演绎、归纳等），一种是对接收到的和自己产生的信息进行无意识的加工和调解，以及意识加工本身的无意识中介。

个人不会使用这些信息和这种处理来直接应对我们寻求帮助他的那种复杂情况。他以一种更间接的方式使用他的先天能力，因为情况通常太复杂而无法直接屈服于他的运动动作，并且总是太复杂而无法通过直接的感官检查和使用基本认知能力来产生理解和解决方案。例如，一个拥有我们所有基本感觉-心理-运动能力的原住民，但不具备我们的间接知识和程序背景，无法组织适当的直接行动来驾驶汽车通过交通，向图书馆索取一本书，召集委员会会议讨论暂定计划，打电话给某人，或在打字机上写一封信。

我们的文化已经进化，意味着我们可以用我们的基本能力来组织我们可以做的小事情，以便我们能够从真正复杂的情况中获得理解，并完成推导和实施问题解决方案的过程。因此扩展人类能力的方式在这里被称为增强手段，我们定义了它们的四个基本类别：

[**人工制品 **--- --- 旨在为人类提供舒适、操纵事物或材料以及操纵符号的物理对象。]{#1cfe}
[**语言 **--- --- 个人将他的世界图景打包成他的头脑用来模拟那个世界的概念的方式，以及他附加到这些概念上并用于有意识地操纵这些概念（“思考”）的符号。]{#efee}
[方法论 --- --- 个人组织以目标为中心（解决问题）活动的方法、程序、策略等。]{#e16f}
[**训练 **--- --- 人类将其使用方法 1、2 和 3 的技能提高到操作有效的程度所需的条件反射。]{#4c73}

因此，**我们想要改进的系统可以被看作是一个受过训练的人，以及他的人工制品、语言和方法。**我们设想的明确的新系统将涉及作为人工制品的计算机、计算机控制的信息存储、信息处理和信息显示设备。这里讨论的概念框架的各个方面主要与人类在集成系统中大量使用此类设备的能力有关。

遍布所有增强装置的是一个特定的结构或组织。虽然未经训练的原住民无法驾驶汽车穿越交通，因为他无法跨越自己的文化背景与包含汽车和交通的世界之间的差距，但可以通过有组织的培训计划一步一步地移动，这将使他能够有效和安全地驾驶。换句话说，人类的思维既不是通过大跃进来学习也不是通过大跃进来行动，而是通过组织或结构化的步骤来学习，以便每个步骤都依赖于先前的步骤。

尽管与解决复杂问题所需的总步骤相比，人类在理解、创新或执行方面可以采取的步骤规模很小，但人类确实解决了复杂问题。增强手段有助于分解一个大问题，使人类可以用他的小步骤完成它，我们将这些小步骤或动作的结构或组织称为过程层次结构（process hierarchies）。

每个思想或行动的过程都是由子过程组成的。让我们考虑一下这样的例子，比如画铅笔、写字母或制定计划。相当多的离散肌肉运动被组织成铅笔笔划的制作；同样，绘制特定的铅笔笔划和为字母制定计划本身就是复杂的过程，它们成为整个字母字符书写的子过程。

尽管每个子流程本身就是一个流程，因为它由更多的子流程组成，但在这里寻找流程层次结构的最终底部似乎没有意义。似乎没有办法判断明显的底部（无法进一步细分的过程）是否存在于物理世界或人类理解的局限性中。

在任何情况下，都没有必要从底层开始讨论特定的流程层次结构。没有人在每次处理新事物时都使用完全独特的过程。相反，他从一组基本的感觉-心理-运动过程能力开始，并在这些过程能力的基础上添加了他的人工制品。只有有限数量的此类基本人类和人工制品能力可供借鉴。此外，即使是完全不同的高阶过程也可能具有共同的相对高阶的子过程。

当一个人写散文文本（一个合理的高阶过程）时，他会利用许多过程作为其他高阶过程共有的子过程。例如，他利用计划、作曲、口授。写作过程被用作更高层次的许多不同过程中的子过程，例如组织委员会、更改政策等。

那么，发生的事情是，每个人都发展出一定的过程能力库，他从中选择和调整那些将构成他执行的过程的能力。这个剧目就像一个工具箱，就像机械师必须知道他的工具能做什么以及如何使用它们一样，智力工作者必须知道他的工具的能力，并有好的方法、策略和经验法则来制作使用它们。个人所有的所有过程能力最终都依赖于他或他的工件内部的基本能力，整个项目代表一个相互交织的层次结构（我们通常称之为项目层次结构[repertoire hierarchy]）。

我们在典型个人的所有技能中发现了三个一般类别的过程能力。有一些完全在人类体表内执行，我们称之为显式人类过程能力（explicit-human process capabilities）；工件具有无需人工干预即可执行流程的功能，我们称之为显式工件流程能力（explicit-artifact process capabilities）；还有我们所说的复合过程能力，它们来源于包含其他两种类型的层次结构。

我们假设它是我们的 H-LAM/T 系统（人类使用语言、人工制品、方法，他在其中受过训练）具有能力并在使用该系统的任何实例中执行该过程。让我们看看 LAM/T 成分的工艺结构，以便更好地”感受”我们的模型。考虑编写重要备忘录的过程。有一个与此过程相关的特定概念 --- --- 将信息放入一个正式的包中，然后将其分发给一组人以进行某种考虑 --- --- 与此概念相关的信息包的类型已被赋予特殊名称备忘录。系统语言已经显示了这个过程的效果 ------即一个概念和它的名字。

备忘录编写过程可以通过使用一组过程能力（以混合或重复的形式）来执行，例如以下计划、开发主题、撰写文本、制作硬拷贝和分发。有一种明确的方式来组织这些子流程，这代表了系统方法的一部分。这些子过程中的每一个都代表了一个功能概念，如果它要有效地组织到人类的做事方式中，就必须成为系统语言的一部分，并且每个概念的符号描绘必须是人类可以使用的它并记住它。

如果备忘录很简单，只有一段左右的长度，那么前三个过程很可能属于显式人类类型（即，它可能是在头脑中计划、开发和组合的），而后两个过程很可能是复合的类型。如果它是一份复杂的备忘录，涉及大量的仔细计划和开发，那么所有的子过程很可能都是复合类型的（例如，至少包括使用铅笔和纸制品），并且可能有整个过程中某些过程能力的许多不同应用（即连续的草案、修订的计划）。

到目前为止讨论的子过程能力集，如果在适当的场合和顺序中调用，确实可以执行备忘录编写过程。然而，组织和监督这些子过程能力的使用的过程本身就是备忘录编写过程中最重要的子过程。因此，如果不添加第七种能力------我们称之为执行者，列出的子流程能力将是不完整的。这是源于习惯、策略、经验法则、偏见、习得方法、直觉、无意识指令或它们的组合的能力，以特定顺序和时间调用适当的子过程能力。一个执行过程（即执行能力的行使）包括计划、选择和监督等子过程，而真正体现H-LAM/T系统所有方法论的正是执行过程。

为了说明我们概念框架的能力层次特征，让我们考虑直接出现在用于编写和修改书面文本的相对低阶能力中的人工创新，并看看它如何影响层次结构的能力。假设你有一台新的书写机 --- --- 把它想象成一台具有一些特殊功能的高速电动打字机。你可以像使用传统打字机一样操作它的键盘，让它书写文字。但是打印机制比较复杂；除了在每个笔划上打印一个可见的字符外，它还通过墨水中的不可见选择性成分和字符的特殊形状添加了特殊的编码功能。

作为辅助设备，有一个像铅笔一样握住的小工具，它有一个特殊的感应机制，你可以从你的书写机（或类似的机器）上穿过一条特殊的印刷线。该阅读笔通过柔性连接线发送到书写机的信号用于确定正在感应哪些字符，从而导致自动键入重复的字符串。书写机中的信息存储机制允许您以比书写者打字速度快得多的速度将阅读笔扫过字符；当您停下来思考接下来应该复制哪个单词或单词串时，或者当您重新定位运行触控笔的直尺导轨时，作者会赶上您。

这台书写机器将允许您使用一种新的编写文本的过程。例如，试稿可以由旧草稿的重新安排的摘录以及您停下来输入的新单词或段落快速组成。您的初稿可以代表任何顺序的自由思想流露，并检查上述内容思想不断激发新的考虑和想法进入。如果草稿所代表的思想混乱变得过于复杂，您将很快编写重新排序的草稿。在寻找适合您需求的路径时可能构建的思想轨迹中容纳更多复杂性对您来说是切实可行的。

如果你能快速灵活地改变你的工作记录，你就可以更容易地整合你的新想法，从而更持续地利用你的创造力。如果更容易更新你工作记录的任何部分以适应思想或环境的新发展，你会发现在你做事的方式中加入更复杂的程序会更容易。这可能会让您承担与保存和使用特殊文件相关的额外负担，这些特殊文件的内容都以灵活的方式贡献于任何当前工作并被任何当前工作利用 --- --- 这反过来又使您能够设计和使用更多复杂的程序，以便在您的特定工作环境中更好地发挥您的才能。

这里要理解的重要一点是，一项特定能力的直接新创新可以在你的其他能力层次结构中产生深远的影响。更改可以通过能力层次向上传播；可以利用最初改变的能力的高阶能力现在可以重新组织以特别利用这种改变和中间更高能力的改变。由于高级别的新功能和低级别潜在的修改可能性，更改可以通过层次结构向下传播*。*这些潜在能力以前可能在层次结构中不可用，但由于更高级别的新能力而变得可用。

如果您试图用尽相关可能性的回响链以在您的能力层次结构中进行有用的创新，那么书写机器及其灵活的复制功能将占据您很长时间。这一创新可能会引发对该层次结构进行相当广泛的重新设计；你完成许多任务的方式会发生很大变化。事实上，这个过程代表了我们的智力增强手段自第一个人类大脑出现以来一直在经历的那种进化。

我们的目标是获得关于积极追求提高人类智力效率的可能性的方向，重要的是要意识到我们必须准备好在整个能力层次结构中追求这种新的可能性链（需要一种系统方法）。同样重要的是要认识到，我们必须面向通过重组存在于整个层次结构中的其他新旧能力来综合新能力（呼吁采用”系统工程”方法）。

B. 基本观点

在我们的文化中有效运作的个人已经得到了相当大的”增强”。人类感知刺激、执行多种心理操作以及与外部世界交流的基本能力，在我们的社会中被投入到一个系统中 --- --- 一个 H-LAM/T 系统 --- --- 由语言、人工制品和方法论增强的个体他在其中受过训练。此外，我们怀疑提高个人在我们社会中运作时的效率应该作为一个系统工程问题来处理 --- --- 也就是说，应该从面向综合的方法中将 H-LAM/T 系统作为一个相互作用的整体来研究。

通过考虑由 H-LAM/T 系统中的基本成分构成的过程能力的全部层次结构，这种将系统视为一个相互作用的整体的观点得到了强有力的支持。认识到语言、工件或方法的任何潜在变化仅相对于其在过程中的使用具有重要性，并且在该层次结构中的任何地方出现的新过程能力可以使对潜在变化可能性的新考虑成为现实。层次结构 --- --- 无论是语言、人工制品还是方法论的可能性 --- --- 都显示出这三种增强手段之间的强烈相互关系。

提高个人使用其基本能力的有效性是重新设计系统可变部分的一个问题。该系统积极参与（除其他外）发展个人理解和解决问题的连续过程；这两个过程都受制于人的动机、目的和意愿。重新设计系统执行这些过程的能力意味着重新设计全部或部分曲目层次结构。要重新设计结构，我们必须尽可能多地了解有关结构中使用的基本材料和组件的知识；除此之外，我们必须学习如何根据功能整体及其目的来观察、衡量、分析和评估。在这种特殊情况下，没有任何现有的分析理论本身足以分析和评估整个系统的性能；因此，追求改进的系统需要使用实验方法。

在此重新设计中添加或修改的不仅仅是非常复杂或正式的流程功能。本质上，当今有代表性的人类所使用的任何过程 --- --- 当他展望一天的工作时所想到的过程 --- --- 都是涉及外部构成和操纵符号（文本、草图、图表、列表、 ETC）。许多外部编写和操纵（修改、重新排列）过程服务于诸如玩弄形式和关系以询问发展的情况、对想法进行多次尝试开发或列出要反思的项目等典型的”人类”活动然后随着思想的发展重新排列和扩展它们。

现有或不久的将来，技术当然可以为我们的专业问题解决者提供他们需要的人工制品，以便在他们眼前以最少的人力快速复制和重新排列文本。即使如此明显的微小进步也可能导致个人曲目层次结构的全面变化，这将代表整体效率的大幅提高。通常必要的设备会慢慢进入市场；与预期的变化很小，人们会一次一点地改变他们的做事方式，他们累积的变化只会逐渐为更激进的设备版本创造市场。这样的进化过程是我们的曲目等级发展和形成方式的典型。

但是，旨在探索和评估整个曲目层次结构中可能的综合变化的积极研究工作可以大大加速这一进化过程。研究工作可以指导新工件的产品开发朝着采取长期有意义的步骤发展；同时，具有竞争意识的个人会响应已证明的提高个人效率的方法，将为更激进的设备创新创造市场。预计引导的进化过程将比传统的进化过程快得多。

“更激进的创新”类别包括数字计算机作为个人使用的工具。这里不仅承诺在个人眼前撰写和重新排列文本和图表具有极大的灵活性，而且还承诺可以将许多其他处理能力集成到 H-LAM/T 系统的曲目层次结构中。

C. H-LAM/T 系统的详细讨论

1.情报的来源

当一个人看着一个正在做一项非常复杂的工作的计算机系统时，他从表面上看到了一台可以执行一些极其复杂的过程的机器。如果他是外行，他对提供这种复杂能力的概念可能会赋予机器一种神秘的力量，通过感知和智能综合思维设备扫描信息。实际上，这种复杂的能力来自一个非常聪明的组织层次结构，因此在这个系统中寻找智能来源将通过功能和物理组织的层级来降低，这些层级逐渐变得更加原始。

更具体地说，我们可以从顶部开始，列出如果我们依次分解每个级别的功能元素以寻找”情报来源”，我们将通过的主要级别。程序员可以将我们带到三个层次（取决于计算机执行的整个过程的复杂程度），也许用流程图来描述每个层次的组织。向下的第一层将组织与面向问题的语言（例如，ALGOL 或 COBOL）中的语句相对应的函数，以实现所需的整体过程。第二级向下将较小的功能组织到由第一级语句表示的过程中。

然后机器设计人员可以接管，并通过计算机组织的框图向我们展示（第 4 级）不同的硬件单元（例如，随机存取存储器、算术寄存器、加法器、算术控制）是如何组织起来的，以提供执行第 3 级中使用的命令序列的能力。然后，逻辑设计人员可以带我们参观第 5 级，也使用框图，向我们展示脉冲门、触发器和 AND、OR 等硬件元素和 NOT 电路可以组织成网络，提供第 4 级使用的功能。对于第 6 级，电路工程师可以向我们展示图表，揭示如何将晶体管、电阻器、电容器和二极管等组件组织成提供功能的模块化网络需要第 5 级的元素。

不同类型的设备工程师和物理学家可以将我们带入更多层次。但是很快我们就跨越了人为组织和自然组织之间的界限，并最终讨论了从亚原子粒子的内在组织中推导出给定物理现象的方式，以及我们解释的能力。随后的层被我们目前人类理解力的耗尽所阻挡。

如果我们再问自己，这种智能体现在哪里，我们不得不承认它难以捉摸地分布在功能过程的层次结构中 --- --- 一个层次结构的基础向下延伸到我们理解深度以下的自然过程。如果说这种”智力所依赖的”有任何一件事，那似乎就是组织。生物学家和生理学家使用术语”协同作用”来指定。”…离散机构的合作行动，使得总效果大于独立采取的两种效果的总和…”这个术语似乎直接适用于这里，我们可以说协同作用是我们最代表实际情报来源的可能候选人。

实际上，我们观察到的每一种社会、生活或物理现象似乎都源于有组织的功能（或过程）的支持层次结构，其中协同原则为每个随后更高层次的组织提供了增加的现象学复杂性。尤其是人的智力，最终来源于个体神经细胞的特性，无疑是协同作用的结果。

2.智能放大

在这项研究过程中，曾多次开玩笑地提出，我们正在寻找的是一个**“智能放大器”**。起初这个词被拒绝了，因为在我们看来，唯一的希望是在现有的人类智能和要解决的问题之间做出更好的匹配，而不是使人更聪明。但是推导上一节中提出的概念向我们表明，这个术语确实似乎适用于我们的目标。

接受”智能放大”一词并不意味着任何试图增加原生人类智能的尝试。“智力放大”一词似乎适用于我们增强人类智力的目标，因为要产生的实体将比没有帮助的人类表现出更多可以称为智力的东西；我们将通过将人类的智力能力组织成更高层次的协同结构来扩大人类的智力。拥有放大智能的是由此产生的H-LAM/T系统，其中LAM/T增强装置代表了人类智能的放大器。

在扩大我们的智力时，我们正在应用协同结构的原则，然后自然进化来发展人类的基本能力。我们在开发我们的增强装置时所做的是构建一个上层建筑，它是自然结构的合成延伸，它是建立在其上的。在非常真实的意义上，以我们的增强手段的稳步发展为代表，“人工智能”的发展已经持续了几个世纪。

3. 两域系统

人类和人工制品是 H-LAM/T 系统中唯一的物理组件。系统的最终能力将取决于他们的能力。前面的陈述暗示了这一点，即**系统的每个复合过程最终都分解为显式人工和显式人工过程。**因此，在 H-LAM/T 系统中有两个独立的活动域：以人类为代表的活动域，所有显式人类过程都在其中发生；以及由工件表示的，所有显式工件过程都在其中发生。在任何复合过程中，两个域之间都存在协作交互，需要能量交换（其中大部分仅用于信息交换目的）。图1 描述了这个两域概念并体现了下面讨论的其他概念。

在复杂机器代表人类与之合作的主要人工制品的情况下，**“人机界面”一词多年来一直用于表示两个域之间能量交换的边界。**然而，自从人类开始使用人工制品并执行复合过程以来，“人-人工制品界面”就已经存在了几个世纪。

当显式人工过程与显式人工过程耦合时，就会发生通过此”接口”的交换。很多时候，这些耦合过程只是为了这种交换目的而设计的，以便在埋藏在各自领域中的其他显式人类和显式人工制品过程之间提供功能匹配，这些过程会做更重要的事情。例如，手指和手部的动作（显式的人工过程）会激活打字机中的键联动动作（与显式人工过程相结合）。但这些只是指导输入给定单词的更深层次的人工过程与实际在纸上印上墨迹的更深层次的人工过程之间匹配过程的一部分。

外部世界与我们的 H-LAM/T 系统通过与个人或他的人工制品进行能量交换来进行交互。同样，通常会设计特殊流程来适应这种交换。然而，我们目前研究的直接关注点在于系统内部，其内部过程已经并且可以显着参与系统在发展人类理解和追求人类目标方面的有效性。

4. 概念、符号和假设

在我们进一步直接讨论 H-LAM/T 系统之前，让我们检查一些背景材料。考虑以下我们智力发展的历史进程：

**(1)概念操作 **--- --- 人类通过发展抽象和概念的生物学能力超越了低等生命形式。他们可以在一定程度上在脑海中操纵这些概念，抽象地思考情况。他们的心理能力使他们能够从具体实例中发展出一般概念，从一般概念中预测具体实例，将概念联系起来，记住它们等等。我们在这里谈论的是原始的、非语言形式的概念。例如，一个人在他身后关上门，突然想象跟随他的人拿着一杯热咖啡和一些黏糊糊的糕点。在未决事件的所有方面中，咖啡的溢出和糕点的挤压以某种方式立即被抽象出来，并与个人责任的概念和对这些后果的厌恶有关。但是一个解决方案立即浮现在脑海中，一个快速停止的图像和一个手臂刺回门的图像，具有可以防止碰撞的动作和时间，并且该解决方案被接受并制定。仅通过非象征性的概念操作，我们或许可以建造原始的庇护所、进化战争和狩猎策略、玩游戏和恶作剧。但是，在生物进化的这个阶段（我们今天所处的同一阶段）中，智力效力的进一步力量是隐含的。仅通过非象征性的概念操作，我们或许可以建造原始的庇护所、进化战争和狩猎策略、玩游戏和恶作剧。但是，在生物进化的这个阶段（我们今天所处的同一阶段）中，智力效力的进一步力量是隐含的。仅通过非象征性的概念操作，我们或许可以建造原始的庇护所、进化战争和狩猎策略、玩游戏和恶作剧。但是，在生物进化的这个阶段（我们今天所处的同一阶段）中，智力效力的进一步力量是隐含的。

**（2）符号操纵 **--- --- 人类学会了用特定的符号来表示头脑中的特定概念，这又向前迈出了一大步。在这里，我们暂时不考虑交流性的言语和写作，而只考虑能够通过精神操纵符号而不是它们所代表的更笨拙的概念来进行繁重的思考对个人的直接价值。例如，考虑放牧 27 只羊所涉及的心理困难，如果我们不必记住一个基数并偶尔数数，而是必须记住每只羊的样子，以便如果羊群看起来太小，我们可以想象每只羊并检查它是否在那里。

**(3)手动、外部、符号操作 **--- --- 利用生物进化的心理能力来寻求理解和解决问题的另一个重要步骤是开发了将一些符号操作活动外化的方法，特别是在图形表示方面。这补充了个人的记忆力和可视化能力。（在这里，我们不关心语言和书写这两种外部符号操纵形式所带来的人类合作所产生的价值。我们谈论的是制作符号图形表示的手动方法 --- --- 棍子和沙子、铅笔和纸以及橡皮擦，直尺或指南针等。）主要是这种外部符号操纵的手段与个人的进化有关。

毫无疑问，人们认为有用的概念最终会在他们的语言中被符号化，因此语言的演变受到人们开发和使用的概念的影响。然而，Korzybski和 Whorf 认为**我们使用的语言在很大程度上影响了我们的思维。**他们说，**某些类型的概念缺少单词使得表达这些概念变得困难，从而降低了我们对它们了解很多的可能性。**如果是这样，那么一旦一种语言开始发展并被使用，怀疑该语言也会影响用该语言表达的新概念的演变似乎是合理的。

显然，对此有反对意见；例如，**如果一个概念需要经常使用，但表达起来很困难，那么语言会进化以缓解这种情况。**然而，过去十年对所谓”自组织”系统的研究似乎揭示了其相互作用元素之间的微妙关系可以显着影响这种系统的进化过程。如果这是真的，并且如果语言是（似乎是）自组织系统的一部分，那么语言在给定时间的状态似乎很可能强烈影响其自身向后续状态的演变。

对于我们的概念框架，我们倾向于认为**语言确实在其自身的进化中发挥了作用。**我们观察到，在过去几个世纪中，个人日常关心的事情的转变必然被迫进入当时存在的语言框架，变化通常仅限于旧词的新用途，或创造新词。自莎士比亚以来，英语语言没有经历过与文化环境变化相提并论的变化；如果是这样，我们将无法再接触莎士比亚。在这样的进化条件下，我们现在使用的语言似乎不太可能在追求理解和解决问题时为我们的大脑提供最好的服务。

沃尔夫假设指出**“一种文化的世界观受到该文化使用的语言结构的限制”。但在语言和人类推理能力的进化中，似乎还有另一个因素需要考虑。我们提出以下与沃尔夫假设相关的假设：一种文化使用的语言和有效智力活动的能力在其进化过程中直接受到个体控制符号外部操纵的方式的影响。（为了识别，我们将其称为新沃尔夫假说**。）

如果新沃尔夫假设可以很容易地得到证明，并且如果我们能够看到我们外部操纵符号的方式如何影响我们的语言和我们的思维方式，那么我们将拥有一个研究人类增强可能性的有价值的工具。为便于讨论，让我们假设新沃尔夫假说为真，看看可以做出哪些相关推论。

如果个人对其思维辅助符号的外部操纵所进化的手段确实直接影响了他的思维方式，那么最初的沃尔夫假设将提供额外的效果。外部符号操纵手段对语言的直接影响将通过沃尔夫假设联系对思维方式产生间接影响。然后，我们的外部符号操作影响我们思维的方式将有两种方式。

我们考虑的查看 H-LAM/T 系统变化的一种方式 --- --- 具体而言，将数字计算机的功能集成到个人人类的智力活动中 --- --- 是我们正在引入新的和极其先进的外部操纵符号的方法。然后，我们想确定对语言和可能产生的思维方式的有用修改。这表明我们个人-人类智力发展的第四个阶段：

(4)自动化外部符号操作 --- --- 在这个阶段，人类用来代表他正在操作的概念的符号可以根据极其复杂的规则排列在他的眼前、移动、存储、回忆和操作 --- --- 所有这些都可以对人类提供的最少量信息做出非常快速的反应人类，通过特殊的合作技术设备。在我们现在所能想象的范围内，这可能是一台计算机，我们可以通过它快速轻松地进行通信，并与一个 3D 彩色显示器相结合，它可以在其中构建极其复杂的图像 --- --- 计算机能够执行对部分或全部这些图像进行各种各样的处理，以自动响应人类方向。

这些假设意味着从第 3 阶段进展到第 4 阶段所打开的新进化空间非常丰富。我们希望进一步研究这些假设，检查它们在我们的经验中可能的表现，证明它们有效性的方法，以及与去往的可能的推论。第 4 阶段。

为了寻找一些简单的方法来确定新沃尔夫假设可能意味着什么，我们可以想象一些相对简单的方法来增加我们的外部符号操作能力，并尝试描绘可能在我们的语言和思维方法中演变的随之而来的变化。实际上，结果证明倒转问题并考虑进行更改会降低我们对外部符号操作的能力更简单。这允许一种经验方法，该方法被证明既简单又有效。因此，我们进行了以下实验：

具有与我们同等能力的大脑可能是在这样一个环境中进化出来的-假设我们的肌肉没有专门处理它。我们将铅笔固定在一块砖上并进行实验。图2显示了结果，与打字和普通铅笔书写相比。使用砖铅笔，我们更慢，更不精确。如果我们想快点写，我们必须把它变大。而且，用砖铅笔写两遍，会使未经训练的手和手臂感到疲倦。

如果这是我们在符号图形操作中使用的唯一手动方式，我们的文明将如何成熟？一方面，使商业和政府组织成为可能的记录保存可能会采取一种与我们所知道的截然不同的形式，以至于我们的社会结构无疑会发生不同的演变。此外，进行计算和写下广泛且经过仔细推理的论证的努力会抑制个人对复杂新概念的实验，从而降低学习率和有用输出率，甚至可能会阻止很多人甚至在扩展理解。因此，在我们的文化中演变的概念会有所不同。

为了进一步反思这一假设的含义，可以考虑以下假设的人工制品开发，它代表了一种不同类型的外部符号操纵，它可能会产生相当大的影响。假设我们几代人前的年轻技术已经开发出一种神器，它本质上是一种高速、半自动的查表设备 --- --- 足够便宜，几乎每个人都能买得起，而且又小又轻，可以随身携带。假设制造商（出版商）销售的单个墨盒包含查找信息，一个墨盒可以保存相当于一本未删节的字典，并且一个段落定义总是可以通过以下方式定位并显示在设备的表面上在不到三秒的时间内练习的平均个人。

如果查找事情如此容易，我们的词汇量将如何发展，我们探索他人知识领域的习惯将如何转变，实际组织的复杂性如何成熟（如果每个人都可以如此快速轻松地查找适用规则），我们的教育系统将如何改变以利用学生和教师（和管理人员）的这种新的外部符号操纵能力？

我们对本节讨论的研究的意义在于，它给出了人类智力效率如何受到个人用于外部符号操纵的特定手段的影响的观点。将自动外部符号操作手段的发展视为我们智力发展的下一个阶段似乎是合理的。

5. 能力库层次结构

我们的 H-LAM/T 系统具有以层次结构形式构建的一系列能力的概念在我们的研究中是最有用的。我们将在下面使用它来将一些考虑和概念联系在一起。考虑新的层次结构的设计有两个重点：我们必须使用的材料，以及从这些基本材料构建新能力的原则。

a.基本能力

在这种情况下， “材料”是人类和人工制品领域中的那些能力，必须从这些能力构建层次结构中的所有其他能力。每个这样的基本能力都代表了一种可以用来构建系统的功能组件，重新设计系统的彻底工作需要对可用的基本能力进行清单。因为我们正在探索视角，而不是推荐研究活动，我们可以自由地讨论和更详细地定义我们所说的”基本能力”，而不考虑制作实际清单所涉及的研究量。

人类和人工制品这两个领域的基本能力可以分别进行探讨。在每一个领域中，我们都可以分离出两类基本能力；这些类别是根据能力是否在增强手段中被投入使用而区分的。第一类（正在使用的能力）可以通过分析目前的能力层次而有条不紊地找到。例如，选择一个给定的能力，在层次结构中的任何一级，然后问自己，它是否可以通过在考虑的增强研究中可以考虑的任何手段进行有益的改变。如果可以，那么它就不是基本能力，但它可以被分解成一套最终的基本能力。当你通过层次结构向下进行时，你将开始遇到不能被有效改变的能力，这些将构成你的基本能力清单。最终，层次结构中的每一个给定能力的递归分解都会发现其每个分支路径都被基本能力所终止。从层次结构中的不同能力开始进行这样的分解搜索，最终会发现在该层次结构或增强系统中使用的所有这些基本能力。一个给定的高阶能力的分解中的许多分支路径将终止于相同的基本能力，因为一个给定的基本能力经常被用于许多不同的高阶能力中。

确定现有增强系统中尚未使用的基本能力类别需要不同的探索方法。这种方法的例子出现在技术研究中，分析导向的研究人员寻找对现象的新理解，这些理解可以添加到研究工程师的清单中，以用于合成更好的人工制品。

在任何特定情况下执行此盘点任务之前，必须建立一些标准，以认真考虑 H-LAM/T 系统内可能发生的变化。例如，一些研究情况可能不得不禁止需要大量再培训或需要人类有不尊严的行为的变化。其他情况可能会承认需要多年的特殊培训、非常昂贵的设备或使用特殊药物的变化。

例如，执行特定手指动作的能力在我们的意义上可能不是基本的。能够将手指伸展一定距离是基本的，但特定手指运动的强度和速度及其与更高动作的协调通常是有用的可变的，因此不代表基本能力。在这种情况下，基本的可能是可以增加力量和学习协调运动模式的过程，以及由肌肉-肌腱-骨骼系统的机械极限位点建立的基本运动范围。感觉和认知能力也会发生类似的能力崩溃。

b.结构类型

1) 一般

从基本能力中建立复杂能力的基本原则是结构化 --- 特殊类型的结构化（我们称之为协同效应），在这种结构化中，一组元素的组织所产生的效果要大于它们各自效果的单纯相加。也许 “有目的的 “结构化（或组织）也能为我们服务，但由于我们还不确定结构化的概念必须如何成熟以满足我们的需要，我们将暂时坚持使用特殊的修饰语，“协同”。我们对这种结构在我们检查的每一个物理和概念事物中的重要和普遍性质的认识正在发展，在那里，等级形式似乎几乎普遍存在，因为它源于这种组织的连续层次。

在每一种情况下被结构化的基本实体似乎都是我们可以称之为过程的东西，其中最基本的物理过程（涉及与基本粒子的动态相关的场、电荷和动量）似乎是层次的基础。有动态的电-光-机械过程与我们的人工制品的功能相关（以及新陈代谢、感觉、运动）和人类的认知过程，我们发现它们是我们的H-LAM/T系统结构中相对基本的组成部分 --- 而其中每一个似乎真的最终基于（我们理解的程度）上述基本物理过程。组织起来给我们的物理对象提供固定结构形式的元素 --- 例如，材料的抗拉强度的 “元素” --- 也来自我们可以称之为最基本物理过程的协同结构。

但在我们希望工作的能力层次上，区分几种不同的结构化类型对我们来说是有用的，尽管每一种类型从根本上说都是基本物理过程的结构化。尽管我们不确定在考虑增强人类智力的问题时最终要使用多少种类型，也不确定我们如何对这些不同的物理过程结构化表现进行划分和细分。我们使用 “心理结构化”、“概念结构化”、“符号结构化”、“过程结构化 “和 “物理结构化 “等术语。

2) 心理结构

心理结构是我们所说的有意识和无意识的心理图像、联想或概念（或任何在人类头脑中组织的）的内部组织，它以某种方式设法为人类提供理解和判断的基础，直觉、推理和对他的环境有意义的行动。心理学中使用了一个术语，认知结构，到目前为止，它似乎代表了我们想要的心理结构概念，但我们不会采用它，直到我们更加确定公认的心理含义是什么以及我们想要我们的概念框架。

就我们目前的目的而言，担心被结构化的基本心理 “东西 “是什么，或者担心什么机制在完成结构化或利用被结构化的东西，都是不相关的。我们有理由相信，学习涉及到大脑中某种有意义的组织，而且不管是什么组织或结构，都代表了个人宇宙的运作模式，而这种运作模式是由他的行为衍生出来的心理机制。而且，我们的假设是，当我们的H/LAM系统中的人做出导致解决一个复杂问题的关键决定或行动时，将源于他当时的心理结构状态。那么，在这种观点中，系统在该问题上的活动的基本目的是将他的心理结构发展到心理机制可以衍生出关键行动的状态。

我们的学校系统证明，有一些特定的经验可以给人，这将导致他的心理结构发展到他的心理机制所产生的行为向我们表明他已经获得了新的理解力 --- 换句话说，我们可以从人的外部为发展他的心理结构做一些事情。独立的学生和研究人员也证明，一个人的内部指导行为可以直接帮助他的结构建立过程。

我们不知道心理结构的发展方式是否类似于**(a)花园的发展，即提供良好的环境，种植种子，防止竞争性的杂草和有害的害虫，但除此之外，必须让自然过程发挥其作用；或者(b)篮球队的发展，必须提供大量的技能、模式和策略的锻炼，以便自然过程能够慢慢地编织成一个整体；或者（c）机器的发展，精心形成的元素以精确、计划的方式被组装起来，以便自然现象能够立即产生计划功能。**我们不知道这些过程，但我们可以并且已经在人类的经验和发展理解力和能力的相关表现之间建立了经验关系，我们认为在不久的将来，增强人类智力的研究过程完全取决于经验发现（过去和未来），以发展更好的手段，为人类的精神结构的发展和使用服务。

我们这样说并不是要暗示我们放弃心理过程的理论。我们想强调的是，追求我们的目标不需要等待对完成（我们所说的）心理结构化并由此产生行为的心理过程的理解。如果不充分利用为一组经验数据提供有效解释的任何理论，那就是忽视了我们自己概念框架的重点。更重要的是，我们的整个概念框架代表了 “用来组织我们的思维和行动的理论模型 “的第一次尝试。

3) 概念结构

在我们的框架内，我们发展了一个工作假设，即我们似乎能够提供有利于我们心理结构发展的经验的方式是基于概念作为一种 “交换媒介”。我们认为概念是一种可以被心理机制掌握和使用的工具，它可以被自然的心理物质和过程所组成、解释和使用。如果概念以代表符号的形式被赋予一个明确的 “手柄”，这些机制所做的抓取和处理往往可以得到促进。以某种方式，心理机制可以学会以有意义的方式操纵符号的图像（或东西），并保持冷静的信心，认为相关的概念操纵是在召唤之内。

概念似乎是可结构化的，因为一个新的概念可以由一个既定的概念组织构成。为了目前的目的，我们可以把概念结构看作是我们可能试图在纸上为自己发展或通过有意识的思维过程来工作的东西，或者看作是我们试图在严肃的讨论中相互交流的东西。我们假设，对于要传授的某个理解单位，有一个概念结构（可以有意识地发展和展示），可以以这样的方式呈现给个体，使其被映射成相应的心理结构，为该个体的 “理解 “行为提供基础。我们的工作假设还认为，有些概念结构比其他概念结构更适合这一目的，因为它们更容易被个体映射为可行的心理结构，或者由此产生的心理结构能够实现更高的理解力和更好的问题解决方案，或者两者都是。

一个概念结构往往是作为文化演进的一部分而成长的 --- 要么是在社会的一个大的部分中大规模地成长，要么是在个人的活动领域中小规模地成长。但它也是可以直接设计或修改的，我们研究的一个基本假设是，可以开发出更好的概念结构 --- 当这些结构被映射到人类的心理结构中时，将极大地提高他在复杂问题的情况下理解和寻找解决方案的能力。

自然语言为其使用者提供了一个现成的概念结构，建立了一个基本的心理结构，并允许相对灵活、通用的概念结构。我们的语言概念是增强人类智力的基本手段之一，它包含了人类可能利用的所有概念结构。

4) 符号结构

我们 “语言 “的另一个重要部分是代表概念的方式 --- 符号和符号结构。词语结构成短语、句子、段落、专著 --- 图表、清单、图、表等等。一个给定的概念结构可以由无数种不同的符号结构中的任何一种来表示，其中一些会比其他的好得多，可以使人类的感知和认知装置搜索出并理解对人类有意义和/或感兴趣的概念事项。例如，一个涉及许多数字数据的概念结构，通常用阿拉伯数字而不是罗马数字来表示要好得多，很可能图形结构要比表格结构好。

但重要的不仅是符号结构的形式。一个问题解决者参与了一系列的概念活动，这些活动的过程为他当时的心理需求服务。这些需求的顺序和性质是相当多变的，但对于每一种需求，他都可能从一种对该需求来说独一无二的有效的符号结构形式中获益匪浅。

因此，除了可以构建和描绘的符号结构形式外，我们还非常关注一种形式可以转化为另一种形式的速度和灵活性，以及可以找到和描绘的新材料。

我们通常习惯于把我们的符号结构看成是一张纸上的标记图案。当我们想要一个不同的符号结构视图时，我们会想到转移我们在纸上的注意点，或者把一张新的纸移到位置上。但是，另一种观点可以通过提取和排序本地文本中与论证的考虑因素A有关的所有陈述来获得，或者通过用自己的定义替换所有出现的特定深奥的词语。这种 “视图生成 “在计算机控制的显示系统中变得相当可行，并代表了一种非常重要的能力。

有了计算机操纵我们的符号并在显示器上生成它们的描述，我们就不再需要考虑我们看的是储存的符号结构 --- 就像我们考虑看的是储存在笔记本、备忘录和书中的符号结构一样。假设计算机能够向我们描绘出与我们认为的信息结构形式一致的符号结构，那么计算机实际存储的内容就不需要我们关心了。

一个给定的概念结构可以用一个符号结构来表示，这个符号结构与计算机处理符号的内部方式完全兼容，各种特征和关系都有明确的标识，用户可能永远不会直接看到。事实上，这种结构化在准确映射复杂的概念结构方面具有巨大的潜力，比个人在纸上构建或使用的结构更实用。

计算机可以在屏幕上的二维描绘（对整个结构的某种有限的看法）和代表这种 “看法 “的n维内部图像的方面之间来回转换。如果人类对这种 “观点 “进行补充或修改，计算机就会将这种变化整合到内部图像的符号结构中（就计算机喜欢的符号和结构而言），从而自动检测出他可能存在的一定比例的概念不一致之处。

因此，在这个工具（计算机）里面有一个内部图像，计算机符号结构，它的卷曲和多维性我们可以学会塑造，以代表迄今为止无法实现的准确的概念结构，我们可能正在建立或工作。这种内部结构的形式对于人类的直接检查来说几乎是不可理解的（除了小块的）。

但是，让人向仪器说明他此刻的特殊概念需要，相对于这个内部图像。在丝毫不破坏自己的内部参考结构的情况下，计算机将有效地伸展、弯曲、折叠、提取和切割，以组装一个内部子结构，这是它的反应，以它自己的内部方式结构化。通过一套适合这种情况的标准翻译规则，它通过显示器向人类展示一个符号结构，旨在让他快速准确地感知和理解与这个内部组成的子结构有关的概念性问题。

人类不再在僵硬和有限的符号结构上工作，其中许多概念内容只能以间接和分散的方式隐含地指定。这些新的工作方式基本上可以通过今天的技术来实现 --- 我们只需要把自己从一些限制性的观点中解放出来，并开始试验人类概念、人类符号和机器符号的兼容结构形式和过程。

5) 流程结构

基本上，H-LAM/T系统内发生的一切，以及这里直接感兴趣的，都涉及到为心理结构服务的概念和符号结构的操作。因此，在H-LAM/T系统中，我们最感兴趣的发展过程是那些提供对所有三种类型结构的操作的过程。这就把我们带到了结构化的第四类，即过程结构化。

按照我们目前的用法，这个术语包括对过程和过程结构的组织、研究、修改和执行。概念结构化和符号结构化共同代表了我们增强手段的语言部分，而过程结构化则代表了方法论部分（实际上还多了一点）。以前对过程结构的讨论已经够多了，我们在这里不需要描述这个概念，也许只需要举一两个例子。如果打字机要为我服务，我的双手和手指的各个过程（或行动）必须合作地组织起来。我在整个工作日中的连续行动是为了合作实现某个总体的职业目标。

许多过程结构都适用于组织、执行、监督和评估其他过程结构的任务。他们中的许多人被应用于符号结构的形成和操作（其目的往往是为了支持过程结构化所涉及的概念性劳动）。

6) 物理结构

物理结构化是我们目前在概念框架中使用的五种类型中的最后一种，几乎是不言自明的。它很好地代表了我们增强手段的人工制品部分，就其实际的物理构造而言。

7) 相互依存与再生

本节讨论中需要注意的一个非常重要的特点是H-LAM/T系统中涉及的各种类型的结构化之间的相互依存关系，其中进行每种类型的结构化的能力取决于进行一种或多种其他类型结构化的能力。(假设系统的物理结构在系统运行期间基本保持不变，我们在讨论中排除了它对其他因素的依赖性）。

这种相互依存关系实际上具有循环、再生的性质，对我们来说非常重要。我们已经看到，心理结构化的能力如何最终依赖于使符号-结构操作成为可能的过程结构化（人类、人工制品、复合），并沿着这个链条向下发展。但同样明显的是，过程结构化不仅取决于人类和人工制品的基本过程能力，而且取决于人类学习如何执行过程的能力 --- 同样重要的是，取决于人类从他的复制品中选择、组织和修改过程的能力，以构造一个他可以执行的高阶过程。因此，结构化和执行过程的能力部分取决于人类的心理结构，而心理结构又部分取决于他的过程结构（通过概念和符号结构），后者又部分取决于他的心理结构，等等。

所有这些意味着，通过更好的过程结构化（最初也许是通过更好的人工制品）对符号结构操纵的重大改进，应该使我们能够发展概念和心理结构操纵的改进，从而使我们能够组织和执行具有更大力量的符号操纵过程。对大多数最初考虑计算机类设备增强人类智力的可能性的人来说，他们想到的只是单程改进，这与考虑这种再生性互动时出现的情况相比，呈现出相对贫瘠的画面。

我们可以自信地期待着与可以操纵和描绘符号结构的方式有关的更强大的概念的发展，以及相应的更复杂的操纵过程，如果没有他的增强系统所提供的更好的符号、概念和心理结构，这些过程在第一遍中就会超出人类组织和执行的能力。这些新的概念和过程，超出了我们目前的使用能力，因此从未被开发出来，但在我们的增强手段的未来发展中，将提供一个巨大的能力提高的回报。

c.角色和级别

在H-LAM/T系统所拥有的能力的剧目层次中，人类贡献了许多类型的能力，代表了各种各样的角色。在某个时候，他将是政策制定者、目标设定者、绩效监督者、工作安排者、专业专家、文员、看门人、企业家和系统的所有者（或至少是主要股东）。事实上，在一些复杂的过程中，他很可能同时扮演着几个角色，或者至少要承担起这些角色的责任。例如，通常他必须了解自己在实现目标方面的进展（主管），他必须对改变目标的可能性保持警惕（政策制定者、计划者），他必须为这些和其他角色保持记录（办事员）。

考虑一个给定的能力（能力1）在剧目层次结构中的某个层次。似乎有一种低阶能力的标准分组，而这些能力分为两类 --- 我们可以称之为执行类和我们可以称之为直接-贡献类。在执行类的能力中，我们发现那些用于理解、计划和执行能力1所代表的过程的能力。在直接-贡献类中，我们发现由执行类组织的能力是为了直接实现能力1。例如，当我的电话响起时，我执行了直接-贡献性的过程，即拿起听筒并打招呼。是执行过程理解了这种情况，指导了一个低阶的执行过程，即拿起接收器，当接收器就位后（第一个过程完成），指导了下一个过程，即打招呼。这代表了我接听电话的能力构成。

对于一种低层次的能力，例如用铅笔写一个字，在实际执行过程中，执行和直接贡献的子过程都是自动的。这种类型的自动能力只需要由一个较高的执行过程来召唤，以便经过训练的自动反应来执行它。

在稍高的能力水平上，更多的有意识的概念和执行能力会参与进来。为了给某人打电话，我必须有意识地理解这个过程的必要性以及我如何执行它，我必须有意识地拿起通讯录，搜索姓名和电话号码，我必须有意识地指导拨号。

在更高的能力水平上，执行能力必须有一定程度的力量，而非辅助的心理能力是无法提供的。在这种情况下，人们可能会列出一个步骤清单，并在执行时检查每一项。对于一个更加复杂的过程，甚至在开始计划执行之前，就能理解要执行的特定情况，这可能需要几个月的劳动和对系统能力的非常复杂的组织。

想象一下像上一个例子那样复杂的过程，我们就会意识到，在任何特定的时刻，H-LAM/T系统可能正处于执行大量过程的中间。假设人类正处于打电话的过程中。这个电话是召集委员会会议的过程中的一个子过程。但召集委员会会议是确定预算政策过程中的一个子过程，而预算政策又是估计人力需求过程中的一个子过程，等等。

人不仅需要在任何特定过程的执行中扮演各种角色（有时是同时进行的），而且他是为在不同层次上执行的许多同时进行的过程扮演这些角色。这种情况对于我们任何一个从事相当高要求的职业追求的人来说都是典型的，但我们从来没有接受过明确的培训，了解如何在极少的层次上执行任何角色，只有极少的角色。一个精心设计的H-LAM/T系统将为所有这些角色及其动态协调提供明确而有效的概念、术语、设备和方法。

d.行政上层建筑模型

H-LAM/T系统的最终能力所依赖的是流程能力的剧目层次。这个剧目层次就像一座白领人才的大山，坐落在工人的人才之上，并控制着他们的人才。我们可以通过把它看作是一个承包商和分包商的网络来说明这个执行的上层建筑，其中剧目层次中的每一种能力都由一个独立的承包商来代表，其运作模式是做计划、制定规格、分包实际工作，并监督其分包商的表现。这意味着每个分包商都会轮流做同样的事情。在这个层次中，最底层的是那些做实际 “生产工作 “的独立承包商。

如果通过某种神奇的过程，生产工人仍然可以知道做什么和什么时候做，即使承包商的上层建筑被从他们上面移开，没有人会知道其中的差别。行政上层建筑是必要的，因为人类不是靠魔法来运作的，但即使是必要的上层建筑也是一种负担。我们可以很容易地认识到，有许多方法可以组织和管理这样的上层建筑，从而使工人的才能得到巨大的不同程度的应用效率。

假设生产工人的活动与不同承包商的活动具有相同的性质，而且这种活动包括获得理解和解决问题。假设整个系统只有这么多可利用的人才。现在的问题是如何在上层建筑和工人之间分配这些人才以获得最大的总产量。现在，上层建筑内的组织效率加倍重要，这样，上层建筑中的最低限度的人才在引导剩余人才的生产力方面产生最大的组织效率。

在人才有限的情况下，我们发现与我们的H-LAM/T系统在追求理解力和问题解决方案方面有密切的平行。如果我们说每个承包商的思考、计划、监督、记录等等，实际上是由一个人为整个上层建筑完成的，在这些众多的任务中分担他的注意力和才能，我们就会得到更接近的平行。今天，我们不能指望这个人对其中的许多角色有任何特殊的训练；他很可能是通过切割、尝试和间接模仿学会的。

一个复杂的过程往往是由H-LAM/T系统以多环节的方式执行的（即切割和尝试）。在真正复杂的情况下，理解力和问题解决方案不会站在直截了当的路径的尽头等待；相反，随着理解力的增长，可能性会打开，计划也会转变。在使用承包商网络的模型中，这种类型的程序将需要在上层建筑中进行大量的额外工作 --- 每个参与该过程的承包商都会不断地改变其投标的规格，并不断地通过重新研究情况、改变其计划、改变其分包商的规格以及改变其记录来应对这些变化。这是一个非常大的额外负担，但它允许行动自由，这对该系统向外界展示的有效性具有极大的重要性。

如果计算机只能提高执行过程的效率，我们可以期望从H-LAM/T系统的自动化中获得重大收益。更多的人的时间、精力和生产思维可以分配给直接贡献的过程，这些过程将以更复杂、灵活和有效的方式进行协调。但我们完全有理由相信，这种自动化带来的大大改善符号和流程结构的可能性将直接为系统中的执行和直接贡献流程提供改进。

e. 行政角色的灵活性

执行上层建筑是H-LAM/T系统中的一个必要组成部分，人的能力是有限的，必须在执行活动和直接贡献活动之间进行划分。系统中人的多角色活动的一个重要方面是发展和操纵与他的直接贡献角色和执行角色相关的符号结构。

当系统遇到一个正在追求理解和问题解决方案的复杂情境时，直接贡献型角色需要发展描述情境中涉及的概念的符号结构。但是，在复杂问题情境中的执行角色也需要概念活动 --- 例如，理解、选择、监督 --- 这可以从精心设计的符号结构和快速、灵活的操作和显示手段中受益。对于复杂的过程，向人类提出的执行问题（获得必要的理解和制定一个好的计划）可能比他在直接-贡献工人的角色中所面临的问题更艰难。如果过程层次所需的灵活性（为人类的切割和尝试方法留出空间）不被降低或放弃，执行活动将必须提供快速和灵活的符号结构技术。

今天人类可用来开发和操纵这些符号结构的手段既费力又不灵活。开发一个最初的图表和文本结构已经很困难了，但要进行修改所需的工作量往往大得令人望而却步；人们只好选择不灵活的方式。另外，那种真正有帮助的慷慨的灵活性要求增加符号结构，以跟踪主题结构发展中涉及的试验、分支和推理；我们目前的符号操作手段很快就会在复杂的问题中完全陷入困境，而这些问题涉及的不仅仅是一点点的灵活性。

我们发现，在我们的H-LAM/T系统中，人类必须在某种符号结构中持续工作，在他们指导和执行最终为他们提供理解和他们所寻求的问题解决方案的过程中，将他们的注意力从一个结构转移到另一个结构。这种观点增加了我们对组成和修改有效符号结构的基本能力的重要性的尊重。这种能力在很大程度上取决于作为实体被隔离和操作的特定概念，取决于用来表示这些概念的符号学，取决于帮助操作和显示这些符号的人工制品，以及开发和使用符号结构的方法。换句话说，这种能力在很大程度上取决于适当的语言、人工制品和方法，即我们的基本增强手段。

当行动过程必须对新的理解、新的洞察力和可能的解释或解决方案的新的直觉闪现作出反应时，它将不是一个有序的过程。现有的组成和处理符号结构的手段对无序过程的惩罚非常严重，而在未来的自动化H-LAM/T系统中，人类可以拥有无序过程的自由和力量，这是真正承诺的一部分。

f.复合效果

由于许多层级的许多进程都参与了系统的单一高层进程的执行，任何影响一般进程执行的因素都会对系统的性能产生高度复合的总影响。有几个这样的因素值得特别注意。

人类的基本认知能力，如记忆智能，或模式感知，可以产生这样的复合效应。今天采用的增强手段一般都是在大量的统计人群中演化出来的，并没有试图使它们适合个人的需要和能力。每个人都倾向于进化自己的变化，但没有足够的突变和选择活动，也没有足够的选择反馈，以允许非常重大的变化。一个好的、自动化的H-LAM/T系统应该提供机会，使增强的手段与个人的特征有很大的适应。人类基本认知能力的复合效应进一步表明，为获得最大效力而设计的系统将要求通过训练、特殊的心理技巧、改进的语言、新的方法来尽可能充分地发展这些能力。

在我们所考虑的自动化系统中，人类应该能够在剧目层次中的许多层次上利用明确的人工制品过程能力；今天，人工制品只明确地参与到低阶能力中。例如，在未来的系统中，应该可以让计算机过程在许多层次上为他的过程提供直接和重要的帮助。因此，我们期望计算机在系统中的效果会非常的复合。这里暗示了自动化H-LAM/T系统未来的丰富性 --- 比许多人意识到的要多得多，因为他们认为计算机只是帮助他们做他们现在做的事情。这种类型的复合与第II-A节中讨论的变化的回响波有关。

另一个因素可以对整个系统的性能产生这种类型的复合效应：人类的无意识过程。临床心理学似乎提供了明确的证据，人类日常活动的很大一部分都是由无意识的心理过程所促成的，虽然从功能上来说是 “自然的”，但却不是理性的。这些过程的可观察机制（可由另一个受过训练的人观察到）包括掩盖人类行动的非理性，这些行动受到如此影响，所以我们中很少有人会承认我们的行动可能是非理性的，而且我们中的大多数人可以为任何可能受到质疑的行动构建令人满意的理由。

任何可能对我们的心理行动产生如此普遍影响的东西，就像这里所暗示的那样，肯定是我们智力效率持续发展的最终考虑对象。可能关于增强人类智力的研究的第一阶段将不得不进行，而不能对这个问题做任何事情，只能尽可能地适应它。这可能是非常重要的问题之一，其解决方案有待于我们在提高智力效率方面的发展。

三、例子和讨论 {#01e7 .graf .graf—h4 .graf-after—p name=“01e7”}

A. 背景

前面几节已经以相当笼统和抽象的方式描述了我们已经演变为导向和指导追求提高人的智力效率的概念结构。在本节中，我们将尝试开发这些概念的更具体的图像，一些未来增强的可能性，以及这些不同概念和可能性之间的关系。

必须牢记的是，在开发即将到来的改进增强装置方面还有大量的研究和发明要做，我们在本报告中提供的示例仅旨在说明我们使用的概括，并为读者提供一种感觉，以了解我们可能在增强手段中开发的改进的丰富性和力量。许多例子在今天是可以实现的（事实上，有些已经实现了），其余的大部分都是在不久的将来相当直接的推断。我们预测，在新的增强手段中实际发展的内容将与我们的概念框架一致，但细节将充满惊喜。

每个例子都将展示一个方面，即人类可以通过其感觉-心理-运动装置采取的小步骤如何与人工制品的能力协同组织，以实现理解和解决问题的方式完成重要的事情。正如我们在第 II 节中所展示的那样，这个组织可以被视为我们概述的五种不同类型的结构，其中在人类解决问题的整个活动中进行的大部分结构都是为了建立一种心理结构，在某种程度上”将人放在他可以看到正在发生的事情并可以指出下一步移动的方向的地方。”

Vannevar Bush于 1945 年撰写了一篇早期论文，提供了增强人类智力的建议，非常适合我们开发的框架。事实上，它非常适合，并且很好地陈述了它的观点，以至于我们认为，对它进行详细总结并引述相当长的篇幅，符合我们在此的目的。

1. Vannevar Bush 在 1945 年提出的建议

他在第二次世界大战即将结束之际写道，他的主要目的似乎是为那些很快从战争动机的研究和开发中解放出来的科学家提供新的职业目标。似乎他还希望引起对一个日益严重的问题的普遍认识 --- --- 为知识工作者和由知识工作者存储、检索和操作信息 --- --- 并展示他预见到的设备的科学发展的可能性，这些设备可以显着帮助这些工人面临这个问题。他总结了当时的情况：”…越来越多的研究…调查员被成千上万其他工作人员的发现和结论所震惊。专业地，我们传输和审查研究结果的方法是几代人的…”

然后他提出了一些关于希望的一般性考虑：”…但是随着新的和强大的工具的使用，出现了变化的迹象…光电池…先进的摄影…热电子管…阴极射线管…继电器组合…有很多机械辅助工具可以影响科学记录的转变。” 他指出，我们今天常用的设备 --- --- 例如计算机或汽车 --- --- 在我们技术发展的早期生产起来是不可能的。”…世界已经进入了一个价格低廉、可靠性高的复杂设备的时代，它一定会出现一些东西。”

在六页半的篇幅中，塞满了有根据的推测，布什继续概述了足够合理的人工制品和方法论的发展，为个人知识工作者的增强提出了非常令人信服的理由。扩展现有的摄影技术，为每个人提供一个持续可用的微型相机，用于记录视野和感兴趣的任何事物，并为这些照片和出版材料的微记录文件实现高质量的 100:1 线性缩小率；语音识别设备（可能需要一种特殊的语言）来简化将新的自我生成材料输入书面记录的过程 --- --- 这些是为个人提供信息生成帮助。

对于数学和逻辑表达式的详细操作，布什计划使用计算辅助工具（后来的发展已经超越），使个人能够在选择数据和适当的转换和过程的任务中运用他更大比例的时间和才能。将被执行，将后续执行留给机器。他建议我们的语言符号（可能是二进制）的新符号可以让字符识别设备在信息处理领域进一步帮助，并指出糟糕的象征意义（”…数学家表达他们的极其粗糙的方式”) 阻碍了完全实现与人类实时数学工作过程相关的操作的机器帮助。并且”…那么，除了数学家的严格逻辑之外，还有逻辑在日常事务中的应用。有一天，我们可能会在一台机器上点击参数，就像我们现在在收银机上输入销售额一样。”

然后” ..对于思想的操纵和将它们插入记录来说就这么多了。到目前为止，我们的情况似乎比以前更糟 --- --- 因为我们可以极大地扩展记录；但即使是目前的大量内容，我们也很难查阅它。这不仅仅是为了科学研究的目的而提取数据是一件大得多的事情；它涉及人类通过继承获得的知识而获利的整个过程。是数以百万计的美好思想，以及对这些思想所依据的经验的描述，都被封装在可接受的建筑形式的石墙内；但如果学者通过勤奋的研究每周只能得到一个，那么他的综合就不可能保持不变跟上现在的场景。“他接着讨论了可能的发展，可以允许非常快速（在人类的时间范围内）从一个非常大的文件中选择单元记录 --- 其中记录可以是干法照相微图像，用户可以在其上随意添加信息。

布什继续说，“然而，选择问题的真正核心比采用机制的滞后更深…我们在获取记录方面的无能很大程度上是由索引系统的人为造成的。” 他观察到人类记忆所展示的联想回忆的力量，并提出通过联想进行选择的机械化可以实现相当大的优势。他用最后两页（他的文章的四分之一）描述了体现这种能力的设备，并指出了它的一些使用特点和可能的效果。这个材料是如此相关，而且写得很好，我引用了它的全部内容：

“考虑一个供个人使用的未来设备，它是一种机械化的私人文件和图书馆。它需要一个名称，并且随机创造一个，‘memex’就可以了。memex 是个人存储他所有的设备的设备。书籍、记录和通讯，这些都是机械化的，因此可以以极快的速度和灵活性进行查阅。这是对他记忆的一种扩大的亲密补充。

“它由一张桌子组成，虽然它可能可以远距离操作，但它主要是他工作的家具。顶部是倾斜的半透明屏幕，可以投影材料以方便阅读。有一个键盘，以及一组按钮和控制杆。否则它看起来就像一张普通的桌子。

“一方面是存储的材料。改进的缩微胶卷很好地处理了体积问题。memex 内部只有一小部分用于存储，其余部分用于机制。但如果用户插入 5000 页一天的材料，他需要数百年的时间才能填满仓库，所以他可以肆无忌惮地随意输入材料。

“大部分 memex 内容是在缩微胶卷上购买的，准备插入。各种书籍、图片、当前期刊、报纸都因此获得并放置到位。商业信函采用相同的路径。并且有直接进入的规定。关于memex 的顶部是一个透明的压板。上面放着手写笔记、照片、备忘录等各种东西。当一个位置到位时，按下杠杆会使其被拍摄到一节中的下一个空白处memex 胶片，采用干式摄影。

“当然，可以通过通常的索引方案来查阅记录。如果用户想查阅某本书，他在键盘上敲击它的代码，该书的扉页就会立即出现在他面前，投影到他的一个观看位置。常用的密码是助记符，所以他很少查阅他的密码本；但当他这样做时，只需轻按一下键就可以将其投影给他使用。此外，他还有补充杠杆。其中一个向右的杠杆，他穿过他面前的书，每一页都以足以让人一眼认出的速度依次投射。如果他将它进一步向右偏转，他会以 10 页的速度穿过这本书一次；更进一步，一次 100 页。向左偏转给了他同样的向后控制。

“一个特殊的按钮立即将他转移到索引的第一页。因此，他的图书馆中的任何给定书籍都可以被调用和查阅，比从书架上取来要方便得多。由于他有多个投影位置，他可以当他调用另一个项目时，将一个项目留在原位。他可以添加边注和评论，利用一种可能的干摄影类型，甚至可以安排它，以便他可以通过手写笔方案来做到这一点，例如现在受雇于铁路候车室看到的电传笔，就好像他面前有物理页一样。

“所有这些都是常规的，除了当前机制和小工具的预测。但是，如果可以立即迈向关联索引，其基本思想是任何项目都可以随意选择立即选择并自动另一个。这是 memex 的本质特征。将两个项目捆绑在一起的过程是重要的。

“当用户构建轨迹时，他命名它，将名称插入他的密码本，然后在键盘上敲击它。在他面前是要连接的两个项目，投影到相邻的查看位置。在每个项目的底部有许多空白代码空间，每个项目上都设置了一个指针来指示其中一个。用户轻按一个键，项目永久连接。在每个代码空间中出现代码字。看不见，而且在代码空间中，插入了一组用于光电池查看的点；并且在每个项目上，这些点通过它们的位置指定另一个项目的索引号。

“之后，任何时候，当其中一个项目出现在视野中时，只需点击相应代码空间下方的一个按钮，即可立即调用另一个项目。而且，当众多项目如此连接在一起形成一条踪迹时，它们可以通过拨动像翻书页那样的杠杆，快速或缓慢地轮流复习。这就像物理物品已经聚集在一起形成一本新书。项目可以加入许多小道。

他在一条小径上分支，带他浏览有关弹性和物理常数表的教科书。他插入了一页他自己的速记分析。因此，他通过他可用的材料迷宫建立了他感兴趣的线索。

“而且他的足迹并没有消失。几年后，他与朋友的谈话转向了一个民族抵制创新的奇怪方式，即使是至关重要的利益。他举了一个例子，那就是古怪的欧洲人仍然未能采用土耳其弓。事实上，他在上面有一条踪迹。轻轻一按，就可以调出密码本。敲几下键就可以看到踪迹的头部。一根杠杆随意穿过它，停在有趣的物品上，在边远足时开始. 这是一条有趣的线索，与讨论相关。因此，他设置了一个复制器，将整个线索拍下来，并将其传递给他的朋友，以便插入到他自己的 memex 中，以便链接到更一般的线索。

“全新形式的百科全书将会出现，现成的带有贯穿其中的关联路径的网格，准备好放入 memex 并在那里放大。律师可以接触到他整个经历的相关意见和决定，并且朋友和当局的经验。专利代理人随时待命，拥有数以百万计的已授权专利，对客户感兴趣的每一个点都有熟悉的线索。医生对病人的反应感到困惑，在研究早期的类似案例中建立了线索, 并在类似的案例历史中快速运行，并参考相关解剖学和组织学的经典著作。化学家在有机化合物的合成中挣扎，在他的实验室里有他面前的所有化学文献，有化合物类比的踪迹，以及它们的物理和化学行为的侧面踪迹。

“历史学家对一个民族进行了广泛的年代记述，将其与仅在显着项目处停止的跳跃小径相提并论，并且可以随时跟随当代小径，在特定时代将他引导到整个文明。有一个新的开拓者的职业, 那些乐于在大量的共同记录中建立有用路径的人。大师的遗产不仅成为他对世界记录的补充，而且对他的门徒来说，成为整个脚手架，通过它它们被竖立起来。

“因此，科学可以实现人类生产、存储和查阅种族记录的方式。更壮观地勾勒出未来的工具，而不是紧紧抓住现在已知和正在经历的方法和要素，这可能是惊人的。快速发展，就像这里所做的那样。当然，各种技术难题都被忽略了，但也被忽略了一些尚不为人知的手段，它们可能会像热电子管的出现一样猛烈地加速技术进步。由于坚持当今的模式，这幅画可能不太普通，最好提及一种这样的可能性，而不是预言，而只是暗示，因为基于已知延伸的预言具有实质，而建立在未知之上的预言只是一个双重猜测。

“我们创造或吸收唱片材料的所有步骤都是通过一种感觉进行的 --- --- 我们触摸按键时的触觉，我们说话或听时的口头，我们阅读时的视觉。难道有一天这条路径可能会更直接地成立？

“我们知道，当眼睛看到时，所有随之而来的信息都会通过视神经通道中的电振动传递到大脑。这与电视机电缆中发生的电振动完全类似：它们将图像从看到它的光电管传送到广播它的无线电发射器。我们进一步知道，如果我们可以用适当的仪器接近那条电缆，我们就不需要触摸它；我们可以通过以下方式接收这些振动电感应，从而发现和再现正在传输的场景，就像电话线可以被窃听其信息一样。

“在打字员的手臂神经中流动的脉冲将到达她眼睛或耳朵的翻译信息传递给她的手指，以便可以使手指敲击正确的键。这些电流可能不会被截断，无论是在信息以原始形式传递到大脑，还是以奇妙的变形形式传递到手？

“通过骨传导，我们已经将声音引入聋人的神经通道，以便他们可以听到。如果没有目前将电振动转换为机械振动的麻烦，我们是否可能学会将它们引入，这是人类机制迅速转换回电形式？在头骨上有几个电极后，脑电图仪现在会产生笔墨痕迹，这些痕迹与大脑本身发生的电现象有关。的确，记录是难以理解的，除了它指出了大脑机制的某些严重功能失常；但现在谁会限制这种事情可能导致的结果呢？

“在外部世界中，所有形式的智能，无论是声音还是视觉，都已被简化为电路中不同电流的形式，以便它们可以传输。在人体内部，完全相同的过程发生了。为了从一种电现象转向另一种电现象，我们是否必须始终转变为机械运动？这是一种暗示性的想法，但如果不脱离现实和直接性，就很难做出预测。

“想必人的精神应该得到提升，如果他能更好地回顾他的阴暗过去，更全面客观地分析他现在的问题。他已经建立了一个如此复杂的文明，如果他想把他的实验推向它，他需要更充分地机械化他的记录。合乎逻辑的结论，而不仅仅是因为他有限的记忆力过重而陷入了中途。如果他能够重新获得忘记他不需要立即拥有的各种事物的特权，他的游览可能会更愉快，并确保他可以如果它们被证明很重要，请再次找到它们。

“科学的应用为人类建造了一个供应充足的房子，并教他在其中健康地生活。它们使他能够用残酷的武器将群众与另一个人对抗。它们可能还允许他真正地包含伟大的记录和在种族经验的智慧中成长。在他学会为自己真正的利益而运用这一记录之前，他可能会在冲突中丧生。然而，在将科学应用于人类的需要和愿望时，这似乎是一个非常不幸的阶段终止过程，或对结果失去希望。

2. 与布什文章相关的评论

文章中有许多重要的项目，但我们将在这里评论的主要项目将是那些与他的 Memex 的使用和影响相关的项目。在他详细描述的文件中建立和使用的关联轨迹提供了一个很好的例子，说明符号结构的新能力源自新的工件过程能力，并提供了开发和描绘概念结构的新方法。任何文件都是一个符号结构，其目的是表示各种概念和概念结构，使它们最大限度地满足人类心理结构发展的需要 --- --- 在人工制品和人类共同执行符号结构操作的过程。

Memex 为普通归档系统（符号结构）流程增加了速度和便利性，这将鼓励用户使用新的工作方法，它还为以前不常用的流程增加了速度和便利性。使建立和遵循联想轨迹变得容易，使新的符号结构过程变得实用，其使用可以在概念结构和基本工作方法上产生显着差异。也有可能巧妙地使用关联轨迹操作可以增强人类的过程结构和执行能力，这样他就可以利用 Memex 功能成功地利用更强大的符号结构操作过程。

还要注意，从布什提到的一个用户复制线索（他的结构的一部分）并将其提供给可以将其放入他的 Memex 并将其集成到他自己的线索（结构）中的朋友中延伸出来的含义。还要注意”全新形式的百科全书”、“开拓者”这一职业，以及来自大师的遗产，包括”整个脚手架”，通过这些脚手架对世界纪录进行了补充。这些说明了人们智力合作方式的变化类型，这些变化可以从个体的增强中出现。这种类型的变化代表了直接研究使个人在智力上更有效的方法的潜在价值的一个非常重要的部分。

3. 使用卡片和相对简单的设备的一些可能性

通过开发和使用相对简单的设备，可以为个人提供许多有用的新结构工艺，这些设备大部分是机电性质的，而且相对便宜。我们可以通过描述我在过去八年中开发和使用的手工操作、边缘缺口的卡片系统来开始开发这方面的例子。

a. 一个现有的笔记和档案系统
这里的 “单位记录”，与Memex的例子不同，一般是在IBM卡片大小的边缘缺口卡片上的打字或手写的文本碎片。这些代表了与我职业生活中某个特定问题领域相关的数据、思想、事实、考虑、概念、想法、忧虑等的小 “内核”。每一个具体的问题领域都有单独的记事卡，每一副记事卡都有一张主卡，其描述词与卡外围的各个孔相关。有一个孔域是为缺口编码的，即卡片上的笔记可能来自的参考文献的序列号，或与信息直接来自的个人相对应的序列号（包括对自己的编码，用于自我产生的想法）。

这里使用的索引或分类原则没有一个是新的：在边缘有缺口的卡片上直接编码的坐标索引描述符，用针式分类检索。主要的新内容是使用较小的信息单位，在限制性主题集（Noteecks）中，这样我在操作我的思想产品方面获得了相当大的灵活性，在这个层面上，我实际上是在逐分钟地与分析和形成性思维作斗争。不仅我自己的思想以这种方式产生结果，而且当我消化另一个人的著作时，我发现一般来说，我已经从他的结构中提取了一些特定的事实、考虑、想法等，并将其融入我自己的结构中。通常，这些不同的提取项目适合于我的结构中的不同位置，或者在我修改或扩展他的概念时被包裹在特殊的子结构中。提取这样的项目或内核，并把每个项目放在自己的记事卡上，对这个过程有很大的帮助 --- 每个这样的项目在笔记结构的成长过程中的作用或位置是独立的，然而如果需要的话，所有的项目都可以通过在参考号缺口区域的简单针状排序，迅速被分离和提取出来。

这些记事卡所代表的远不止是一个成型的文件。它们为我提供了一个工作空间，我可以在其中浏览，进行补充或修正，或以很大的自由度建立新的思想内核集。我可以为自己留下建议或问题的笔记，这些建议或问题会在以后适当的时候掉出来。我也可以以很高的效率进行文献参考检索，通过针状分类，在相关的描述词类别中寻找笔记。任何带有相关笔记的记事卡都会指向原始资料（通过资料序列号，我总是把它和页面一起写在卡的顶部）。当我正在编写一份涵盖部分或全部注释者材料的综合写法时，我可以迅速拿出一套与目前正在考虑的主题有关的卡片 --- 所有其他卡片都放在一旁的一堆中，我只需要做极少的手工搜索或堆放在特殊的小类别堆中。如果我利用了别人的具体信息，我可以在我的写作草稿中登记我的感谢，只需写上记事本顶部的来源序列号 --- 这对秘书来说是一项简单的文书工作，以后可以安排脚注条目和编号。

b. 对系统的评论
首先，让我把所描述的内容与前几节中提出的特殊术语联系起来。每张记事卡上的文字是一个小尺寸的符号结构，代表或向我描绘了一个小的概念结构。卡片边缘的缺口是符号，用于将这些卡片大小的符号子结构捆绑成一个大的符号结构（Noteeck）。这个结构的一个方面是卡片在特定时间的物理分组，这恰好是我的人类能力可以直接利用的整体结构的唯一方面，在这方面，我可以执行产生重组（即物理重新分组）的过程，帮助我大大地感知和吸收对我有价值的概念。这种重组是通过涉及我、主代码卡、分类针和工作面的复合过程实现的。我可以通过执行其他涉及我、书写工具（钢笔、铅笔或打字机）、主代码卡和卡片切割器的复合过程来增加符号结构。

如果我的心理过程更加强大，我就可以不使用卡片，而将所有卡片大小的概念结构保存在我的记忆中，那里也会保存我在工作过程中形成的分类联系（我的脚站在人工制品上，闭着眼睛）。现在是这样，而且无论我们如何发展或训练我们的心智能力，它可能总是这样，我想在问题领域工作，其中所涉及的单个因素的数量和相互关系的复杂性对我来说太多，我无法在我的头脑中掌握和操纵。因此，我的头脑发展了有意识的概念集，或从它在别人的工作中所感知到的东西中识别和选择它们，并指导组织一个外部符号结构，在其中可以保持和描绘那些我不能（可靠地）记住或我不能可视化的操作的概念。我为这种增强所付出的代价表现在操纵人工制品来操纵符号，使我对概念及其操纵有这种人工记忆和可视化的时间和精力。

c. 联想连接的可能性
但让我们进一步讨论增强我们智力的手段的具体例子。在使用所述的边缘缺口卡片系统时，我发现有几种类型的结构是该系统无法提供的，但它们既非常有用，又可能通过合理实用的人工制品手段获得。有一个需求是很常见的，因为思想的轨迹会在越来越多的笔记卡上发展。没有方便的方法将这些卡片联系在一起，以便以后可以通过提取一系列有序的记事卡来回忆起思维的轨迹。可以想象，类似于布什为他的Memex所设计的关联路径方案可以用这些卡片来满足这一需要，并为系统增加一个有价值的新符号结构过程。简单的工程开发可以提供一种机制，能够通过平行的边缘缺口排序，从相对较大的牌中选择一张特定的卡片，而搜索机制可以通过另一张放在感应槽中的卡片上的内部冲孔感应机制来自动设置。一个辅助的缺口机制可以在新的记事卡组成时自动给予后续的序列号编码。

假设有人想把卡片B和卡片A联系起来，做一个从A到B的线索。他把卡片B放进一个槽里，这样卡片序列号的边缘缺口编码就能自动被感应到，然后把卡片A塞进一个打孔头，在卡片A的一个特定区域打孔的编码中复制卡片B的序列号编码。稍后，当他发现卡片A，并希望沿着这个特定的关联线索找到下一张卡片时，他将卡片A上的那个区域对准打孔头，打孔头读取其中的卡片B的序列号，并自动设置分类机制。因此，一个非常快速和简单的人为过程启动了自动提取关联线索上的下一个项目。假设建立一个联想需要大约三秒钟，而追踪到下一张卡片的联想大约需要三到五秒钟，这也不是没有道理的。

仍然会有描述符编码的切分和选择，以提供一般的分组分类 --- 我们可以看到，该系统可以真正提供一种在所含信息的结构中工作的手段。

d. 一个说明用法和进一步系统可能性的实验
我曾经尝试使用我的卡片，以及它们独立的小 “概念包”，来编写概述一个研究项目的状况和计划的文件备忘录。我首先制作了一套卡片，在每张卡片上描述关于备忘录的单独考虑、可能性或规格 --- 随着我对备忘录的基本特征的思考的发展，它们无序地出现在我身上。一开始我就注意到有两组不同的想法 --- 有些想法是关于备忘录应该完成什么，应该涵盖什么时间段，什么时候完成，应该使用什么级别和风格的表述，等等，有些想法是关于备忘录的主题。随着更多想法的发展，我发现后一组想法也分为代表可能的内容和代表可能的组织的想法。

我把这些卡片分成三个相应的组（我称之为规格、组织和内容），并开始组织它们中的每一个。我从 “规格 “组开始（它的性质是 “最高 “的），并立即发现在该组内有几种类型的笔记就像在总组内一样。我立即产生了怀疑，我对其他两个主要组别进行了分类，并在每个组别中发现了类似的情况。在每一组中，终于出现了一套明确的陈述（产品陈述），代表了该组的目的 --- 例如，目前接受的备忘录设计的规格 --- 一些卡片上有这方面的候选材料。但也有考虑到这些最终声明可能包括或排除或考虑到什么，或在什么条件下包括或修改可能是相关的，或声明太过庞大或简短或不精确而不能作为最终声明。

很明显，我的工作的最后发布，即备忘录本身，将代表一个复杂的符号结构的一个方面，该结构将随着工作的进展而增长 --- 该结构包括三个主要的子结构，每个子结构都有其自身明确的子结构，是很明显的。我意识到我的这些分析是相当哲学性的内省，但我很好奇未来的增强手段在允许我明确处理这些结构类型方面的潜在价值。所以我继续前进，保持卡片的组和子组的分离，并试图组织和发展它们。

我很快发现，提取、重新排列、编辑和复制新的语句到卡片中的工作相当繁琐，这些语句将代表每个分组中的当前产品语句集。这使我认识到某种复制装置的价值，我可以用这种装置将指定的词串从一张卡片转移到另一张卡片上，从而从现有的语句碎片中组成新的语句。这种类型的设备应该不难开发和生产，价格也能让专业人员支付得起，而且它肯定会促进一些有价值的符号结构化进程。

我还发现，如果有关联路径的标记和跟踪过程，会有很大的价值。语句往往与同一组中的其他语句有隐含的联系，跟踪这些联系会非常有用。例如，当几个考虑因素的声明与一个特定的产品声明相关时，当该产品声明通过一些其他考虑因素而被修改时，要记住它为什么被建立起来并不容易。如果能够找出与该声明有关的其他考虑因素，将有很大帮助。

另外，一个组中的陈述的试验性组织可以被链接到试验性的关联轨迹中，这样就可以构建和考虑一些这样的组织，而不需要复制那么多套特别排序的陈述。以前考虑过的任何组织都可以随意重构。

在试图在我的实验中进行灵活的结构化和重组时，我发现我就是没有办法跟踪所有的内核语句（卡片）和它们之间的各种重要的关系船 --- 至少通过足够容易的手段，为我留下足够的时间和思考能力，以记住备忘录写作过程的基本性质。但这是一个非常具有挑衅性的经历，考虑到我感觉到的可能性，如果我有必要的手段来操纵符号结构，我可以用灵活而强大的方式来完成这样一个普遍的设计任务。

实际上，围绕着卡片和机械分类开发一个单位记录系统是非常可行的，该系统具有自动建立线索和跟踪的功能，并具有选择性复制或数据传输的相关手段，这将使得开发一些非常强大的日常智力工作的方法。很明显，即使这些设备（人工制品）明天就出现在市场上，也需要大量的经验研究来开发一种能够利用人工制品过程能力的方法。新的概念需要相对于 “思想内核 “被编织成工作结构的方式进行构思和测试，也需要相对于可用的概念表述和提供这些表述的符号操纵过程。

这种方法将提出有用和有趣的研究问题，并很可能产生实际和重要的结果（语言、人工制品、方法），以提高专业问题解决者的有效性。然而，今天的技术趋势预示着这种机电信息处理设备将被淘汰。很有可能，当好的增强系统被开发出来，并且第一批用户开始证明它们，以便它们能够获得更广泛的接受时，电子数据处理设备将进一步发展，并且在我们社会的关键问题领域变得更加普遍，这些想法将首先被采用。机械设备在提供可以有效地集成到系统中的过程方面的相对局限性，将很快导致其被电子计算机设备所取代。

下一组描述性的例子将涉及电子计算机的使用，其极大的灵活性和处理潜力将是显而易见的。与基于有限的、相对不灵活的机电设备的研究相比，基于这种电子人工制品的研究将能够探索更广泛的语言和方法创新。特别是，基于电子的实验计划可以模拟机电人工制品提供的过程类型，如果看起来有可能（从广泛的增强过程的经验来看），相对强大的增强系统可以基于它们的能力 --- 但也可以评估提供更复杂的人工制品能力的相对回报，以便考虑在资本设备上投资多少与期望增加多少人的效率可以基于一些实验数据。

4. 相关计算机技术的快速总结

本节对已经熟悉计算机的读者和不熟悉计算机的读者都可能有价值。不熟悉的人可以对计算机技术有一点了解，这足以对理解本报告中讨论的增强可能性有很大帮助。对于那些已经熟悉技术的人来说，下面的讨论也许可以帮助他们更多地理解我们的过程和符号结构的概念。

一台计算机可以直接执行一系列基本的、非常原始的符号操作过程（比如 “将位置A的符号移动到位置12417”，或者 “比较位置A的符号和位置B的符号，如果它们相同，将开关S设置为ON”）。一台特定的机器可能有十到一百多个不同的原始过程可以执行，而计算机的所有更复杂的过程都是由这些原始过程构成的。要想构建任何可以用任何语言明确描述的符号操纵过程，只需要一个数量少得惊人的原始过程就可以了。

相对于符号结构而言，也存在类似的情况，即只有极少数的原始符号是机器可以实际工作的，而任何新的和不同的符号都必须被定义为机器的原始符号的特定结构（或组织）。实际上，在每台商用数字计算机中，只有两个原始符号。通常情况下，这些符号是以标准尺寸的数据包（称为 “字”）处理的，其中有十八到四十八个原始符号，但可以任意使用单个原始符号或字的子组。

为了让计算机执行一个非微不足道的任务或过程，组织了一个原始过程的结构（一个计算机程序），并作为相应的符号结构储存在计算机内。计算机依次检查程序中代表每个原始过程的符号子结构，并执行该过程 --- 这通常会以某种方式改变机器的总内部符号结构。对计算机来说，参与重构的符号是代表计算机程序的一部分，还是代表程序赖以运行的信息的一部分，并无区别。让计算机修改自己的进程结构（程序）的能力是其力量发展的一个非常重要的因素。

因此，在计算机领域已经发展出一些非常复杂的过程和符号结构技术，这一点可以从非常复杂的过程（如预测选举结果、计算轨道、翻译自然语言）中得到证明，这些过程可以被结构化地操纵非常复杂的符号结构。在已经发展起来的更有趣的计算机进程结构中，有一种结构可以自动开发出原始的计算机进程，以完成在相对较高的抽象水平上指定的符号操作任务。在一些领域已经发展出特殊的语言（例如，用于科学计算的ALGOL和FORTRAN，用于商业处理的COBOL），使人能够以快速和简洁的方式明确规定复杂的操作过程，以相当自然的方式思考这些过程，这样特殊的计算机程序或过程结构（称为翻译器、编译器，或有时在稍微不同的意义上称为解释器）可以构建原始过程和符号的必要结构，使计算机能够执行规定过程。这一发展极大地扩展了我们使用计算机的能力 --- 否则一个复杂过程的规范往往会占用大量的工时，并会出现大量的错误，而这些错误的发现和纠正将是非常昂贵的。

计算机已经被用来模拟动态系统，而我们人类对这些系统只有描述性的模型，否则我们无法从中获得对系统行为方式的感觉。对我们来说，一个非常明显的例子是在人类思维过程领域。纽厄尔、肖和西蒙提出了这种方法，并从中得出了一些我们感兴趣的特征。首先，他们发现这种模拟所需的符号结构和过程结构变得极其复杂，而组织这些结构的负担是他们模拟研究的一个巨大障碍。他们为他们的符号设计了一种结构化技术，这种技术基本上是简单的，但由此产生的结果却非常优雅。他们的基本符号结构就是他们所说的 “列表”，一串子结构，以布什在他的Memex中提出的关联路径的方式串行连接，即每个子结构包含定位列表中下一个子结构的必要信息。不过，在这里，每个子结构也可以是一个子结构的列表，而每个子结构也可以，等等。因此，他们组织计算机要操作的数据的标准方式就是他们所说的 “列表结构化”。

他们还开发了特殊的语言来描述列表结构操作中涉及的不同基本过程。他们的语言中使用最广泛的是IPL-V（他们的信息处理语言的第五个版本），在最近由Newell编辑的一本书中有所描述。在这些语言中，要处理的数据和指定要在该数据上执行的过程的符号都是以列表结构形式开发的。

McCarthy, Gelernter, Hansen, and Gerberich, Yngve, Perlis and Thornton,Carr,和 Weizenbaum描述了其他用于操作列表结构的语言和技术。另一种是试图获得智能的计算机行为，无论其过程和行为是否类似于人类的行为。在这两种类型的应用中所使用的语言和技术对开发人类问题解决者的根本性的新的增强系统有相当大的价值，我们将在后面更详细地论述它们。

计算机有各种储存符号的方法，以便它可以进行操作。假设人类可能希望拥有六十四个基本符号（字母、数字、特殊符号），我们可以从存储这些种类的符号的能力来讨论各种形式的存储（在计算机和存储设备中，每个符号都将被结构化为一组六个原始的计算机符号）。在计算机执行一个原始过程的时间内（从两百万分之一秒到一千万分之一秒，取决于所涉及的计算机），可以对任意选择的几个相邻的符号（人类的曲目）进行快速访问，也许有10万个这样的符号。这就是所谓的高速、随机访问的工作存储器，在这里，人类的符号空间可能要花费每个符号60美分到1.5美元。

更便宜、容量更大的备份存储通常由访问时间相当长（在计算机的时间参考中）的设备提供。一个连续旋转的磁鼓可以容纳大约一百万个这样的符号，对一个随机存储位置的访问可能平均需要三十分之一秒（等待磁鼓转过来，将该存储位置置于磁读头之下）。这在人类的时间尺度上是很短的，但一台相当快的计算机可以在这段时间内执行大约3000个原始过程。一般来说，磁鼓和快速访问工作存储器之间的信息传输是以数据块的形式进行的，这些数据块被存储在磁鼓周围的连续位置。这种数据块传输是由一个相对较小的原始计算机进程结构完成的，该结构每次循环地执行一个字的传输，直到指定的数据块被传输完毕。在我们的例子中，每一个人类使用的基本符号，鼓的存储成本约为5美分。

另一种类型的备份存储使用一些大而薄的光盘（直径约三英尺），表面有磁性涂层。圆盘堆叠在一起，每个圆盘之间有足够的空间，这样可移动的读记录头就可以在径向上定位，在符号存储空间的特定圆形轨道上排队。一个商业化的光盘存储系统可以容纳超过一亿个人类的基本符号，随机访问的平均时间约为十分之一秒，每个符号空间的成本约为七分之一美分。

磁带也通常用于备份存储。对于这些，存储块的随机访问时间为一到两分钟。然而，在这里，实际的存储单元（磁带卷）可以被取下并存放在架子上，所以总的存储容量可能非常大 --- 然而，在磁带运输上定位卷轴和交换卷轴的时间增加了上述的访问时间，这种定位和更换卷轴的过程通常不是自动的（也就是说，必须有人来做）。一个连接到计算机的传输装置可能要花费30,000美元，每个50美元的磁带卷可以容纳大约500万个人类的基本符号。对于一卷磁带来说，每个符号的存储空间大约需要三分之二的钱，但对于 “图书馆 “中的20卷完整的磁带来说，每个符号空间的成本下降到大约三十分之一。

其他类型的计算机符号结构的缓冲存储正在变得可用，而且有相当大的经济需求刺激着对存储手段的持续研究，这些手段能以低成本提供高容量，并尽可能缩短访问时间。在未来十年内，似乎很有可能在这方面取得重大进展。

为了向人类展示计算机存储的信息，已经开发了一些技术，通过这些技术可以使阴极射线管（电视显像管就是一个熟悉的例子）在其屏幕上呈现相当好的亮度和清晰度的符号，并且在符号的形式上有相当大的自由。在计算机的控制下，任意的符号集合可以被安排在屏幕上，在相对位置、大小和亮度方面有相当大的自由。同样地，线图、曲线和图表也可以呈现，并与其他任何符号混合。可以向计算机描述并在此后使用任意形状和大小的新符号。在这种显示器上，人可以用一支光笔（一种笔状工具，有一根软线连接到电子控制台上）指向显示器上的任何符号或线条，而计算机可以自动确定光笔所指向的内容。

目前，这种阴极射线管显示器的分辨率被限制在大约800行，横跨管子的表面（在任何方向）。形成一个符号的细节，以及找到它的重复图像的精确性，都受到这个数字的影响，所以无论这种管子的屏幕有多大，能够以可用的清晰度显示的符号的最大数量是一样的。

在这样的屏幕上，以字母、数字和图表的形式出现的可用信息量，将被限制在正常人的眼睛在3—1/2英寸见方的表面上以14英寸的正常阅读距离所能辨别的信息量，或者是在一张普通的8—1/2乘以11英寸的纸上在大约3英尺处能辨别的信息量。这意味着，一个人不可能有一个单管显示器给他一个8—1/2乘以11英寸的框架来观看，而这个框架上的内容与他可能习惯看到的一样多，例如在期刊文章的页面上。

这种显示器的成本现在相当高，从20,000美元到60,000美元不等，取决于符号库、符号结构显示能力和符号形式的质量。随着我们技术的改进和这些显示器市场的增加，人们应该期待这些价格会有相当大的降低。

便宜得多的设备可以在纸上 “画 “出任意的符号形状和图表，对于符号的速度可能是打字机产生速度的四分之一。另外，特殊的打字机（每台3000到4000美元）可以在一张纸上打出信息，也可以让人通过键盘向计算机发送信息。但这两类设备不允许快速和灵活地重新安排正在显示的符号，这被证明是我们目前对未来增强可能性的看法中的一个重要缺陷。

为了与计算机进行交流，在安排供人使用的按钮、开关和键组方面存在相当大的自由度。计算机对任何按钮、开关或键的操作（或其任何组合）的 “解释 “或反应，可以以任何可描述为原始计算机过程结构的方式建立 --- 这意味着基本上是任何可明确描述的方式。对人类可能希望利用这些输入设备的任何明确的 “速记 “系统的灵活性和力量的限制是人类学习和使用它们的能力。

也有一些计算机输入设备能够从手写体中感知足够的数据，使计算机能够识别有限数量的手写符号 --- 无论是在写的时候还是写完之后。识别手写体的方法已经相当成熟，并且已经被设计到一些大型文件和语言翻译系统中。另外，在开发能够识别有限的口语词汇的设备方面也取得了一点进展。在开发这种类型的有用和便宜的设备方面有相当大的经济压力，我们可以预期在未来十年内会有相对复杂的能力出现。这种设备可能在未来的个人增强系统中发挥重要作用（但我们的感觉是，没有它们也可以开发出非常强大的增强系统）。

对于我们考虑为个体人类提供紧密耦合的计算机服务来说，一个重要的发展类型就是所谓的时间共享。假设一些个人用户连接到同一台计算机。该计算机可以被编程为根据各种规则为他们服务。其中之一可能类似于电话系统在你要求时给予你关注和服务的方式 --- 也就是说，如果当时没有太多的其他服务需求，你就会立即得到关注；否则，你就会等到一些服务能力空闲的时候再来找你。

我们对未来增强系统中人与计算机的互动的看法是，大量相对简单的过程（人类规模的大型和简单）由计算机为人类执行 --- 这些过程往往只需要计算机实际操作的千分之几秒。像计算机这样快速而灵活的助手可以在许多主人之间跑来跑去，很少让他们中的任何一个人等待（至少，不会长到让他们注意到或明显感到不便）。当然，偶尔，一个人需要更多的计算机时间，然后其他用户可能会在这些较长的过程中得到他们定期的几毫秒的服务。

5. 其他相关思想和工作

当我们开始搜索时，我们发现有大量的文献提出了对我们的目标具有普遍意义的思想和工作 --- 坦白地说，太多了。如果没有一个概念性的框架，我们就无法从我们最初作为搜索的 “自然第一步 “而收集的大量文献中有效地过滤出重要的事实和概念的内核。我们觉得不通过大量参考支持性工作来支持我们的概念框架是相当不学术的，但事实上这太难做到了。发展概念结构是一项全面的综合工作，充满了从许多地方捡来的零星的个人构造。在这种情况下，参考一个备份来源通常需要限定脚注，以反映一个不寻常的解释，或免除其他作者从他的工作中得出的影响。我们期待着在未来的工作中形成一个更强大、更全面、更有学术性的表述。

然而，我们确实想承认我们遇到的一些想法和工作，这些想法和工作最直接地影响到了使用计算机与人的实时工作联系以提高其工作效力的可能性。这分为两类。第一类，包括本报告，提出了猜测和可能性，但不包括重大实验结果的报告。其中，布什是最早的，也是最直接的刺激之一。Licklider为现代计算机提供了最一般的明确案例，并创造了 “人机共生”的说法，指的是人和计算机之间在互利合作中的密切互动关系。乌拉姆在题为 “协同”的一章中特别推荐了人机的密切互动，他在那里相当详细地指出了可以得到帮助的数学工作的类型。Good包括了一些关于通过与计算机紧密合作对人类进行智力援助的可能性的猜想，并且还提出了一些关于网络模型的有趣想法，该模型用于构建信息的概念内核，以促进某种自我组织的检索系统。Ramo发表了一些关于计算机在 “扩展人类智力”方面的未来可能性的演讲，并写了几篇文章。他的预测似乎更倾向于人类与计算机互动的大型机构，与上述论文或我们最初的目标相比，他的预测在亲密的个人意义上更少。Fein在对 “与计算机有关的科学”的增长和动态的相互关联性进行全面预测时，具体提到了通过人、机械和自动装置的合作活动来提高人类的智力。他创造了 “系统论”一词，普遍适用于人、机制、植物或动物有机体和自动机的合作互动，形成一个精神力量大于其组成部分的系统，并提出了一个很好的图景，说明许多目前独立的学科在未来应该以综合的方式发展和教授，以公正地发挥它们在定义为 “系统论”的重要元学科中的相互作用。

在第二类中，有几篇最近发表的论文描述了与我们的主题直接相关的实际工作。Licklider和Clark以及Culler和Huff在1962年春季联合计算机会议上，给出了目前正在进行的正是这类事情的工作进展报告 --- 人类在计算机支持的显示器上得到逐分钟的帮助来解决问题。Teager报告了麻省理工学院一个大型时间共享系统的计划和目前的发展情况，该系统计划为位于科学家办公室的一些外围站点提供直接的计算机访问，使这些用户都有机会实时利用计算机。

有几项工作我们已经听说了，但要么没有出版物，要么我们没有发现。我们通过直接对话了解到，麻省理工学院电子系统实验室的Douglas Ross先生多年来一直在思考和研究实时人机交互问题。我们最近了解到，麻省理工学院的一名研究生Glenn Randa在Ross的指导下为他的研究生论文项目开发了一个远程显示控制台的设计。我们了解到，那里的另一位研究生Ivan Sutherland目前正在使用林肯实验室TX-2计算机上的显示-计算机设施来开发工程设计问题的合作技术。在兰德公司，我们通过个人讨论了解到，Cliff Shaw、Tom Ellis和Keith Uncapher一直在参与实施一个围绕他们的JOHNNIAC计算机建立的多站时间共享系统。该系统被称为JOHNNIAC开放商店系统（简称JOSS），显然已接近完成，并将使用远程打字机站。

毋庸置疑，还有一些属于这两类的努力被忽略了。这种疏忽不是故意的，希望这些研究人员能向我们介绍他们的相关工作。

B. 基于计算机的增强系统的模拟描述

让我们考虑一下为智力导向的、解决问题的人类重新设计增强手段的一些具体可能性。我们选择介绍那些可以利用基于计算机的设备的符号操作和描绘能力的语言和方法的发展。随着研究的进行，我们所追求的可能性的图景将迅速改变和增长，但是我们需要提供我们所能提供的图景 --- 给第二节中所发展的一般情况以实质内容，试图传授我们对丰富前景的感觉，并介绍一个可能的研究计划（第四节）。

尽管我们的概括（关于增强手段、能力层次以及心理、概念、符号、过程和物理结构）在未来可能保持其有效性 --- 例如，我们概括性地预测概念、符号和过程结构的新发展将被证明是非常重要的 --- 但演变的具体概念、符号结构和过程很可能与我们现在所知和所用的不同。事实上，即使我们现在能以某种方式知道在比如说十年的研究之后会出现什么，除了一般性的描述之外，很可能很难用今天的术语来表达。

[背景]{#2468}

为了让你（读者）在这种情况下对我们的论文有一种具体的感觉，我们将通过描述以下基于计算机的增强可能性的情况，来说明如果你被一个友好的伙伴（名为Joe）给予个人讨论-演示，他是这种增强系统在一个实验研究项目中的训练有素和经验丰富的用户，而这个项目已经超过我们目前的阶段几年了。我们假设你是带着与本报告前面部分类似的背景来参加这次演示-访谈的，也就是说，你会听到或读到一系列的概括和一些相当原始的例子，但你还没有对基于计算机的增强系统如何能真正帮助一个人有多少感觉。

乔明白这一点，并解释说他将尽力给你提供你想要的有效的概念性感觉 --- 试图在过于详细而失去你的整体观点和过于笼统而不能为你提供坚实的感觉之间踩出一条窄线。他建议你在他进行一些典型的工作时，坐着看他一会儿，然后他将做一些解释。你对此并不感到受宠若惊，因为你知道他只是要在他的新工件上锻炼新的语言和方法论的发展，而且毕竟这些工件看起来与你预期的没有一点不同，所以他为什么要让你坐在那里，好像你对这些东西完全陌生一样？这将只是一个 “让计算机为他做一些符号操纵过程，以便他能够使用更强大的概念和概念操纵技术 “的问题，正如你经常被告知的那样。

乔有两个并排的显示屏幕，但其中一个他似乎并不像另一个那样经常使用。而且屏幕几乎是水平的，更像一张绘图桌的表面，而不是你莫名其妙想象的近乎垂直的图片显示。但你很容易看出原因，因为他在显示屏上工作，就像一个绘图员在他的图纸上工作一样专心致志，而在这种工作中，把手伸向垂直的表面是很尴尬的。有些时候，乔用两只手敲击键盘，显然是在以极大的速度向计算机输入信息。

不过，另一个小小的惊喜是 --- 你看到每只手都在展示架自己一侧的一组按键上操作，因此，两只手几乎相距两英尺。但很明显，这种安排使他能够以一种相当自然的姿势保持在框架上，所以当他从空中拿起光笔时（这是它的休息位置，这要归功于一个关节支撑臂系统和一个受控的连接线的张力和收卷系统），他的手仍然在从键组到显示框架的路上。当他把笔放在显示框上时，他就会放开笔，线就会回卷，笔就会再次回到原位。因此，在转过身来在框架上工作时，需要付出最少的努力、动作和时间。也就是说，他可以很容易地从使用键盘到使用光笔，用任何一只手（每只手都有一支笔）来回转换，而不用移动他的头、转身或倾斜。

不过，Joe的大部分时间似乎都是用一只手在键盘上，另一只手在显示器表面使用光笔。正是在这种工作模式下，显示器框架上的图像变化最为动态。当你意识到这些显示管的表面有多少活动时，你收到了另一个真正的惊喜。你问自己为什么没有准备好，你不得不承认，你听到的那些概括性的东西还没有真正沉淀下来 --- “操纵符号的新方法 “是一个经常重复的术语，但对你来说，它只是没有包括乔可以在显示中进行自由和快速变化的图像，以及可以如此迅速地对思想和工作状态进行有意义和灵活的 “塑造”。

然后你意识到，你根本无法从他所做的具体事情中得到任何意义，也无法从你在显示屏上看到的主要部分中得到任何意义。你能认出许多字，但有相当多的字显然是某种特殊的缩略语。在一个特定的图像或图像的一部分保持不变，足以让你研究一下的时候，你很少看到像你习惯看到的句子的东西。你开始意识到，还有其他符号与可能是句子一部分的文字混合在一起，而且构成完整思想陈述的不同部分（你对句子的感觉）并不像你预期的那样从头到尾排列。但乔突然清理了显示器，转过身来对你笑了笑，这标志着被动观察期的结束，同时也在某种程度上告诉你，他很清楚你现在知道你需要这样一个时期来摇动你的一些有限的形象，并真正意识到 “能力层次 “是一个丰富而重要的东西。

“我猜你注意到我在用不熟悉的概念、符号和过程去做对你来说更不熟悉的事情？” 你做了一个不置可否的点头 --- 你认为没有理由向他承认，你甚至没能分辨出他所做的哪些事情是为了配合其他哪些事情，他继续说道。“为了让你感觉到发生了什么，我将开始讨论和演示我一直在使用的一些非常基本的操作和概念。我相信，你已经读过关于过程和过程能力层次的东西。根据过去向人们解释激进增强系统的经验，我知道他们感兴趣的新的和强大的更高层次的能力 --- 因为基本上这些是我们都急于改善的 --- 如果不首先让他们了解这些新的和强大的能力，就不能真正向他们解释。这一点对于那些对他们来说是全新的、不同的、但他们通常不会认为是 “强大 “的低级能力的类型也是如此。然而，如果没有这些能力，我们的系统就不会如此强大，如果一个人没有对这些基本能力以及由这些能力建立起来的提供最高级别能力的层次结构有一定的了解，他对系统的理解就会相当肤浅。”

2. 单帧合成

“为了解释的目的，让我们说计算机系统在我的能力层次中直接发挥作用的最低层次是我称之为’单帧合成’的任务。在我们的例子中，我们将坚持使用散文文本 --- 大多数人可以很容易地掌握我们正在做的事情，而不需要有特殊的数学或科学背景，因为他们会对我们用图表和数学方程做的一些类似的事情获得同样的理解力。这种低层次的构图任务只是你通常用笔或铅笔或打字机在一张纸上做的事情 --- 也就是说，在你眼前组合一堆符号，以描绘你心中的东西。”

你听着、看着，乔向你展示了一些不同的方法，在这个系统中，直截了当的文字构成对他来说更容易。用两只手，乔可以 “输入”（键盘看起来一点也不像打字机的键盘）单个字母和数字，如果他指示这样做，计算机会像打字机那样把每个连续的符号放在其前一个符号旁边 --- 只是这里有完全自动的 “回车 “服务。这并没有给你留下很深的印象，因为自动回车功能对所有这些设备的投资来说是一种微不足道的回报，但你又想到，只要计算机在那里，帮助做所有你早先看到的华而不实的事情，一个人不妨用所有他能用的小方法来使用它。

但是，在这个作文任务中，还有其他的方式可以获得帮助。他向你展示了他是如何通过快速点击键盘来调出他所输入的任何单词的字典定义的。同义词或反义词也可以很容易地被提出来。这似乎也有点微不足道，乔似乎知道你会这么觉得。“事实证明，这种简单的能力使得在能力层次的上层做一些相当粗略的任务是可行的 --- 在这些地方，精确地使用特殊的术语才是真正有价值的，在这些地方，人类依靠自己的无助的记忆来获得定义和’标准’是不可能那么精确的，而且以正常的方式使用字典和参考书的查询会让人分心和耗时，以至于任务执行会崩溃。我们曾在上面的一些过程中尝试取消这一功能，相信我，结果是一团糟。

看着他工作了一段时间后，你可以对他的意思有一些模糊的感觉，但你还是松了一口气，因为你发现他给你展示的下一件事更直接地给人留下了深刻的印象。他向你展示了他如何挑出一组词（称为 “对象符号串”，或简称 “对象串”），并定义一个缩写词，由他可能选择的任何符号串组成，在计算机存储中与对象串相关。在以后的任何时候（直到他选择从他的工作词汇中抛弃那个特定的缩写），输入缩写词会自动在显示器上 “打印 “整个对象字符串。乔向你展示了这种缩写功能的另一种工作方式。他 “安排 “计算机在显示屏上打印缩写，就像他输入的那样。在随后的阅读中，如果他不知道这个缩写代表什么，他可以要求替换完整的对象字符串来恢复他的记忆。

然后他向你展示了这种设施是如何被扩展的，以一种精致的方式，提供一种相当强大的速记。他可以在他的键盘上打出大量的组合键，也就是说，他的手的任何一次划动都可以按下若干个键，这使他用任何一只手向计算机发出超过一千种独特的单次划动信号。其中一些信号被用来作为整个单词的缩写。例如，一种自然语言中最常用的150个词似乎占了该语言中任何正常文本的一半左右。乔说，因此，学习并使用单笔画缩写来表示他所使用的大约一半的单词是相当可行的，但超过这个比例后，每增加一个百分点就开始要求他掌握太多的缩写。但他说，有很多词尾、字母对（图）和字母三联（卦）是如此常见，以至于把它们缩写成一个笔画是值得的。这样缩写的整个单词可以省去打所有的字母以及单词两边的空格，而单笔缩写的词尾可以省去打字母和词尾的空格。他声称，他每分钟可以自如地打出大约180个字 --- 比他自如地说话还快。在他把你的谈话转录了一分钟左右后，你相信了他，看到你的单词和句子以整齐的印刷形式近乎瞬时出现，让你有一种阴森的感觉。

乔说，还有其他一些杂七杂八的简单功能，以及一些相当复杂的功能来帮助写作过程。他简要地提到了计算机可以对你接下来要输入的内容进行统计预测，如果你有相当的技巧，你可以在输入信息时 “通过推断的预测区域转向”，这样往往可以节省精力和时间。你认为他认为你会在这个特定的主题上达到饱和，因为他继续往下说。

3. 单帧操作

“即使我实际上不能在这里指定新的符号，比打字机更快，但这个计算机系统提供的对显示屏幕上的内容进行修改的极端灵活性，将使我在创造成品文本方面比在打字机上更有效。” 说完这句话，乔开始向你展示他的意思。你转录的演讲稿仍在显示，它代表了即兴演讲中典型的笨拙的措辞和不合逻辑的思维进展。乔用右手拿起光枪，巧妙地弹了一下，配合着左手在键盘上的划动，无声地瞬间删除了一个多余的词。这个词从框架中消失了，其余的文字同时重新调整，呈现出整齐、无间隙、全行的外观。

只要他的光笔稍稍动一下，他就可以类似地删除任何一串的字或字母。他通过删除我认为是相关的散文来证明这一点，然后他展示了系统是如何允许对这种人类指导的过程进行二次思考的 --- 这些词被自动保存了一小段时间，以备他想再调用它们。把他的光笔指向一个被删除的符号串原来所在的空间，乔可以用他的左手轻轻一划，瞬间恢复它。

再用光笔指向删除任意符号串的地方，乔可以指示计算机将该符号串从原来的地方移到他光笔指定的新点上。同样，它将从原来的地方瞬间消失，但现在修改后的显示屏将显示旧的文本在指定的点上被分散开来，足以容纳这个字符串。所有的文字看起来仍然像刚打完字一样整齐。通过类似的键组和光笔操作，乔可以改变段落断点，将两个任意的符号串（单词、句子、段落等，或其片段）移位，重新调整文本任意部分的边距 --- 基本上能够立即影响校对人员可能想用他的特殊标记指定的任何变化，只是在这里，校对人员总是看着干净的文本，就像在每次指定后立即重新打字一样。

乔还演示了他如何要求将某一术语的每个使用实例改为新指定的术语，而这又将是即时完成的。此外，他还可以任意设置任何一段文字必须出现的边距，其行长和行数将自动调整。他展示了这一功能在显示平行或反驳论点方面的作用 --- 尽管他说对这一功能的实际使用要更复杂一些 --- 将每个论点挤压成一半的宽度，并将它们并排放置（用一条垂直线突然将它们分开）。其中一段文字比另一段长了三分之一，但乔的左手快速划了两下，电脑就自动调整了显示。中间的分隔线被移向较短的那段文字，两段文字的线长也被调整，使它们在显示框中占据相同的长度。是的，你开始感觉到 “灵活的操作符号结构的新方法”可能真的意味着什么，至少在这个基本能力水平上。

4. 构建一个论据

“如果我们想进入一个更高层次的能力，让你感觉到我们重建的能力层次是如何运作的，这将加快我们的速度，看看我们如何组织这些更原始的能力，我已经展示了一些新的和更好的方法来建立我们可以称之为’论证’的能力。这宽泛地指的是任何一组陈述（我们称之为’产品陈述’），它代表了朝着一个特定目标工作一段时间后的产物。感到困惑吗？好吧，就拿一个简单的案例来说，一个论证导致了一个单一的产品声明。例如，你来到你工作的一个特定点，你必须决定下一步做什么。你经历了一些推理过程 --- 通常涉及到陈述 --- 然后得出一个陈述，指明下一步。最后的声明是产品声明，它代表了导致它的论证或推理过程的产物。

“你通常认为论证是一个连续的推理步骤，从已知的事实、假设等开始，向着一个结论前进。好吧，我们确实必须按顺序思考这些步骤，而且我们在写出这些步骤时通常也是按顺序列出的，因为这几乎是我们的论文和书籍必须呈现的方式 --- 它们在使我们能够使用的符号结构方面是非常有限的。你甚至见过 “乱码 “的程序指令书吗？那是一个有趣的例子，它偏离了步骤的直接串行表述。

“然而，从概念上讲，一个论证不是一个串行的事情。它是有顺序的，我承认，因为有些语句必须跟在其他语句后面，但这并不意味着它的性质一定是串行的。我们通常把陈述B串在陈述A之后，陈述C、D、E、F等等按顺序排列 --- 这是我们符号的序列结构。也许每条语句在逻辑上都是由它前面的所有语句串联而成的，如果是这样，那么概念的结构化也将是串行的，而且它将与我们的符号结构化很好地匹配。

“但是一个更典型的案例可能会发现A是一个独立的陈述，B依赖于A，C和D是独立的，E依赖于D和B，E依赖于C，F依赖于A、D和E，看，有顺序但不是串行？一个概念性的网络，但不是一个概念性的链条。旧的纸和铅笔操作符号的方法并不能很好地适应制造和使用符号结构来匹配我们制造和使用概念结构的方式。有了新的符号操作方法，我们就有了极大的灵活性来匹配这两者，而且，在你的工作中，它真的可以得到回报。

这让你隐隐约约地想起之前听到的关于过程结构化限制符号结构化、符号结构化限制概念结构化、概念结构化限制心理结构化的概括。你谨慎地点点头，希望他能以某种方式继续下去，将这种谈话与你能从中获得 “感觉 “的东西联系起来。事实证明，这正是他打算做的。

“让我们实际操作一些例子。你帮助我。” 然后你就卷入了一个真正迷人的游戏中。乔告诉你，你要提出一个论点，导致总结迄今为止向你揭示的增强手段，用于做那种通常用铅笔和橡皮在一张纸上完成的纯文本工作。在你意识到他是在告诉你，你将通过使用他和他的系统 --- 在他的艺术指导下 --- 以 “增强的方式 “来做这件事之前，你已经无意识地寻找了一张划痕纸。在他的催促下，你开始自觉地喃喃自语，说你看到了什么，它们意味着什么，你的疑虑和保留是什么，等等。他无情地无视你明显的不适，也不给你任何提示，直到他用这些陈述填满了五个框架后，他才把手放到膝盖上（多余的填满的框架消失在某个地方 --- 你认为乔知道它们去了哪里，如何把它们找回来）。

“你注意到你是如何在不同的短路上徘徊，并在自己身上纵横交错了几次？” 你点头 --- 沮丧，没有辩护。但他并没有对你针锋相对。“非常自然的发展，就像我们人类似乎总是在开始执行一项任务时，并没有用知识、方法、经验和信心来做准备 --- 这基本上包括对我们有任何影响的每个问题。因此，让我们看看我们如何能够适应人类发展其理解力和最终解决问题的方式。

“也许我应该早点停下来，我应该是在辅导你，而不是在戏弄你，但我有一个理由。你没有利用我给你展示的简单的符号操作手段 --- 除了在屏幕上获取东西的速记之外。你一开始就像用打字机或铅笔一样，很有可能。我将向你展示你本来可以做的其他事情，但我想让你首先注意到，一个人要意识到他对自己做事的方式到底有多大的疑问是很难的。不知何故，我们隐含地将我们的大多数方法视为只是某种 “做事的方式，仅此而已”。你知道要应用一些奇特的技术，你不得不承认，你是在被动地等待它们被递给你。”

随着不置可否的点头，你建议继续进行。乔开始说：“你可能在等待令人印象深刻的东西。不过，我想让你知道的是，那些令人印象深刻的新招数都是基于你所做的小事上的许多变化。这个计算机化系统被反复用来帮助我做小事 --- 我处理小事的方法和方式被改变，直到，lo，它们被加起来，突然间我可以做令人印象深刻的新事情。”

你不知道。他是一个足够好的人，但他肯定会说教的。但你性格中好的一面显示出来了，你意识到到目前为止所有的事情都是关于小事的 --- 这可能是一个重要的观点。你会坚持和他在一起。好吧，那么你可以做什么，以有用的方式使用他所展示的简单技巧？乔拿起光笔，把另一只手放在键盘上，然后看着你。你不需要这个提示，但还是要谢谢你，让我们开始重新安排和清理工作空间，而不是只在上面倾倒更多的原材料。

现在有了乔的密切指导，你开始通过你所做的声明列表，开始编辑、重新措辞、编译和删除。这很有趣 --- “把那个句子放回这两个句子之间” --- 一眨眼，它就完成了。“把这四个语句分组，缩进两个空格，放在 “速记 “标题下，眨眼间，就完成了。“在那里插入我接下来说的话，在这句话后面。” 你口述一个句子来扩展一个正在发展的思想，而乔毫不费力地将其转化为一个插入的新句子。你的想法开始成形，你可以不断地重新编辑现有的语句集，以不断代表你的 “概念结构 “的状态。

你对这种玩弄思想记录的自由感到相当欣喜，也对这种自由让你把它们加工成形的方式感到高兴。你反映说，这种灵活的剪裁和尝试过程似乎真的符合你似乎发展思想的方式。天哪，你可以写数学表达式、广告文案或一首诗，有同样的好处。你准备告诉乔，现在你看到了他一直想告诉你的关于将符号结构化与概念结构化相匹配的内容 --- 当他继续向你展示一系列其他技巧时，你意识到你还没有完全理解他的主张的意义。

到目前为止，你用你的符号建立的结构看起来就像你用铅笔和纸张技术建立的一样 --- 只是在这里，当你可以如此自由和迅速地修剪、扩展、插入和重新排列时，建立就容易多了。但是，同样的计算机在这里给了我们这些自由，它的力量的应用是如此的微不足道，它也可以很容易地给我们提供其他简单的能力，我们可以将其应用于开发和使用与我们过去使用的不同类型的结构。但是，让我把这些计算机的小技巧展开，因为我们会遇到它们。

“当你在论证结构中间看一个给定的陈述时，有许多你想知道的东西。让我们把情况简化一下，说你可能会问三个问题，‘这是什么？’、‘怎么会？‘和’那又怎样？让我们把这些问题一个一个地说出来，看看结构上的一些变化会如何帮助一个人更好地回答这些问题。

你看着一个声明，你想了解它的含义。你习惯于以你可能听到的方式来描述一个声明 --- 作为一个连续的词语。但是，就像论证中的语句一样，句子中的词语之间的概念关系一般不是连续的，如果我们能够方便地使用句子中某些非连续的符号结构形式，我们就能更好地匹配概念结构。

“我将向你们展示的大多数结构形式都源于这样一种简单的能力：能够在不同的子结构之间建立任意的联系，并在随后引导计算机显示一组有联系的子结构，并在不同的子结构之间指定任何相对位置。你可以根据自己的意愿指定不同种类的链接，这样你就可以为不同类型的链接指定不同的显示或操作处理。”

乔挑出了你的一个句子，并把其余的文字从它上面往下推了几行，把它隔离出来。然后他向你展示了他如何在键盘上划几下，指定他想要建立的链接类型，并通过光笔挑选要链接的两个符号结构。他说，大多数链接都拥有一个方向，也就是说，它们就像一个箭头，从一个子结构指向另一个子结构，因此，在建立链接时，他必须按照特定的顺序指定两个子结构。

他工作了一会儿，迅速在你的句子中设置了链接。然后他向你展示了你如何在看一个语句和理解它时得到一些帮助。“这是一个标准的描写，我为它建立了一个计算机程序，在词间链接的基础上自动进行结构化。” 在键盘上敲了几下，突然间，这句话摔得粉碎 --- 它的不同部分在这里和那里被定位，有一些线条连接着它们。“还记得你在学习语法时绘制的句子图吗？一些好的方法，再加上一些练习，你会惊讶于图解式的分解可以帮助你扫描一个复杂的语句并迅速解开它。

“我们又开发了不少小方案，在语句层面上有所帮助。不过，我不想用太多的细节来纠缠你。你可以看到，大概，快速查字典的帮助。” 他用光笔瞄准一个术语，在键盘上敲了几下，旧的文字就跳得更远了，定义出现在图的上方，被定义的术语比图的其他部分更亮。而且他还向你展示了如何将次级短语（或句子）与语句的某些部分联系起来，以便进行更详细的描述。这些次要的子结构在你正常查看语句时不会出现，但如果你想更仔细地研究，可以通过简单的请求将其引入。

“事实证明，能够轻松处理代表更复杂的概念的语句是非常有用的。就像能够使用更轻更坚固的结构件一样 --- 它给了你建造结构的新自由。但是，让我们继续前进吧，如果我们有时间的话，以后再来讨论这个领域。

“当你看到一个声明并问：‘怎么会这样？‘时，你习惯于回过头来扫描以前所做的一系列声明，以寻求对做出这一声明的基础的理解。但是这些以前的声明中，有些声明对于这种理解的搜索要比其他声明重要得多。让我们用我们所说的’前因链接’来指出这些，我将给你一个基本的概念，即我们如何构建一个论证，以便我们能够快速追踪一个给定陈述所依赖的基本基础。”

你帮助他挑出你所研究的陈述的主要前因，他建立了与这些陈述的联系。这些陈述分散在你收集的一系列陈述列表中，乔向你展示了如何将它们加亮或加下划线，以使它们在你眼里脱颖而出 --- 只需要求计算机为指定陈述的所有直接前因做这件事。但他告诉你，你很快就会对看到所有语句的序列列表不感兴趣，他对电脑提出了另一个要求（通过键盘），从屏幕上消除了所有前面的语句，除了直接前因。主体语句到了框架的底部，而前因语句则整齐地列在它上面。

然后，乔让你在这些陈述中指定一个 “对理解的重要性 “的顺序，他以你选择它们的速度相应地重新排列。(每次选择时，只有剩余的陈述需要研究，这对选择有明显的帮助 --- 你想，这是对效率的另一个小小的贡献。) 他提到，你可以根据几个不同的标准来指定排序，然后让显示屏显示你希望的任何排序。他暗示说，当你在建立或研究一个论证结构时，你可以非常有效地使用这个方法，因为你想不时地加强你对情况的不同方面的理解力。

“每个主要前因同样可以与它的主要前因联系起来，以此类推，直到你得出代表前提、公认的事实和这个论证所依据的目标的陈述。当我们为论证中的所有陈述建立了前因链接时，你在看某个陈述时可能会问的’那又怎样’的问题，将通过寻找该陈述作为前因的陈述来回答。我们已经有了与这些结果的链接 --- 只要把前因链接上的箭头转过来，我们就有了结果链接。因此，我们可以很容易地唤出一个不乱的结果陈述的显示，以帮助我们看到为什么我们在论证中需要这个给定陈述。

“为了帮助我们更好地理解一个论证的结构，我们还可以调用一个示意图或图形显示。一旦建立了前因后果的联系，计算机可以自动为我们构建这样的显示。” 于是，乔花了几分钟时间（在你的帮助下）在你最初列出的语句之间建立了一套合理的联系。然后又向计算机键入请求，几乎瞬间就出现了一个由线和点组成的网络，看起来就像一棵树 --- 除了有时分支会融合在一起。“每个节点或点代表你的论点中的一个陈述，而线是前因后果的联系。一个陈述的前因总是位于该陈述之上 --- 或者说，它们的节点位于其节点之上。当你习惯于使用这样的网络表示法时，它真的会成为一个很大的帮助，让你感觉到所有不同的想法和推理适合在一起 --- 也就是说，对于概念结构。

乔演示了一些你可以利用图表来研究论证结构的方法。指向任何一个节点，在键盘上敲几下，相应的语句就会出现在另一个屏幕上，而且该节点会变得更亮。在第二个屏幕上叫出前因，并选择一个特别感兴趣的，删除其他的。沿着前因的线索再往前走一点，用一个屏幕随时查看细节，另一个屏幕向你展示更大的视图，并自动显示节点变亮，说明这些细节项目在大视图中的位置。

“为了在这里做一点修饰，也为了展示我的另一个小能力，让我给节点贴上标签，这样你就可以在节点和论证中的陈述之间建立更多的联系。我可以通过几种方式做到这一点。首先，我可以告诉计算机，按照你原来列出的顺序对语句进行编号，并让标签自动完成。” 这总共花了他五次敲击键盘的时间，突然间，每个节点都被做成了一个圆圈，里面有一个数字。现在，第二个屏幕上的报表在左边的空白处都有其各自的序列号。“这有助于你记住网络显示屏上的不同节点所包含的内容。我们还发展了一些构建缩写标签的便捷技术，对你的记忆有相当大的帮助。

“另外，我们可以在我们恰好集中的特定局部区域内显示网络内的额外精细结构和标签细节。当我们把注意力转移到另一个地方时，这些更精细的细节就会被冲掉，而剩下的更粗的结构就会被压缩，这样就有空间让我们的新点被炸开。这很像你在扫描结构时使用可变放大率的区域 --- 在你检查细节的地方使用较高的放大率，在周围区域使用较低的放大率，这样你对整个结构的感觉和你在其中的位置就可以保持不变。”

5. 一般符号的结构化

“如果你正在处理一个任何规模的问题 --- 无论它涉及你半个小时还是两年 --- 与你的工作相关的整个陈述、草图、计算、文献来源和源摘录的集合在我们看来将构成一个单一的符号结构。在单个符号的层次和整个集合所代表的层次之间，可能有许多层次的子结构。你和我一直在处理一些较低级别的子结构 --- 个别语句和多语句论证 --- 并略微了解了一些建立和操作它们的方法。小型论证的结果通常被整合到论证或概念发展的更高层次的网络中，而这些网络又被整合到更高层次的网络中，如此类推。但在任何这样的层次上，论证的内核之间的相互关系可以被标记、描绘、研究和操作的方式与我们刚刚经历过的那些方式基本相同。

“可能代表数学或形式逻辑论证的子结构可以直接与由更多的非正式陈述组成的子结构联系在一起。代表图形、曲线、工程图和其他图形形式的子结构也可以被整合。我们还可以将任何大小的特殊子结构附加到特定的其他子结构上。这方面的一个常见用途是附加描述性材料 --- 类似于脚注，只是更加灵活。或者，可以在上面挂上特殊的信息，提供一些想法，如简化论证或绕过受阻的路径 --- 在以后的某一天被发现和考虑。这些不同的附加子结构对工人来说是不可见的，直到他想把它们冲进视野。他可以在任何时候要求在网络显示器上显示指示它们存在的提示符号（识别它们的链接位置和各自的类型），然后调用他想要的任何一个。如果他只对一种附加的子结构感兴趣，他可以要求只显示与该类型相关的提示符号。

“你也应该意识到，一个子结构不一定是整齐地坐在大结构的正常形式中的一大块数据。人们可以从一个符号结构（或子结构，一般来说）中选择任意的子结构集合，在这些子结构和他想添加的任何新的子结构中指定任意的结构，从而定义一个新的子结构，计算机可以从大结构中解开，并在任何时候向他展示。布什建议的关联路径代表了这种做法的一个原始例子。正如你在收集暂定论据链时看到的那样，在工作的某个阶段的早期、转变的发展过程中，有很多这种类型的活动。但在这里，我们又发现了更多令人愉快的方式，在发展新的更高层次的能力时利用看起来很直接的能力 --- 当然，那时这些能力看起来也是有点直接的。

“我发现，当我学会使用我们所概述的结构和操作过程时，如果我不得不回到处理书籍和期刊中的序列语句结构，或其他与其他工人交流的普通手段，我就会感到相当不耐烦。这就像要把三维的图像投射到二维的框架上，并在那里而不是在它们的自然形态下工作。实际上，更接近事实的说法是，它就像试图将N维形式（概念结构，我们已经看到它可以与许多许多不相交的链接联系起来）投射到一维形式（符号的序列串）上，人类的记忆和视觉化必须保持和描绘这些链接和关系。我想这是一种自然的感觉，虽然。当一个人被迫进入一个受限制的或原始的操作模式时，他就会不耐烦 --- 也许为了娱乐的目的除外。

“我确信你有过这样的经历：通过阅读一篇期刊文章来获得理解，也许还有一些特殊用途的结论，你可以将其融入自己的工作中。那么，当你熟练掌握了我们在这里展示的那种符号结构，并为此转向另一个以这种方式结构的人的作品时，你会发现在获得对他所做的事情和他为什么这样做的理解，以及分离出你想使用的东西并确定你可以使用它的条件方面有很大的区别。即使你发现他的结构停留在他一直在工作的状态下，也是如此，也就是没有特别的规定来帮助外人找到他的方法。但是我们已经学会了一些简单的技巧，可以在我们的工作结构上留下附加的路标、补充信息、问题和辅助链接 --- 以使它们在我们工作时不会妨碍我们 --- 这样我们结构的访问者就可以在极短的时间内获得他的理解并分离出他想要的东西。其中一些技术与自动指令编程中使用的技术密切相关 --- 也许你知道’教学机器’？

“我们发现自己所做的，当必须对期刊文章进行任何广泛的消化时，是将大批量的文本逐字输入计算机存储。能够把它拆开，建立我们自己的定义和替代，重组，附加注释，等等，以追求理解，这是非常好的，一般来说是值得麻烦的。键盘速记法使这一方法相当实用。但该项目现在有了一个光学字符阅读器，可以为我们将外部参考文献转换为机器代码。这些参考文献可以在我们的屏幕上以原始序列的形式进行研究，但也可以利用以前的读者或我们自己所做的任何结构化和标记。

“我们这里的一些人正在使用增强的系统进行我们的项目研究，我们发现，在几次通过参考资料后，我们很少再去看它的原始形式。它就像橘子皮一样放在档案室里，大部分真正的果汁都被挤掉了。这些参考文献的贡献形成了我们结构中的坚固成员，并被适当地标记为来源，以便总是隐含地注意到承认。我们中的任何一个人对这样的参考文献所做的分析和消化，完全可以供其他人使用。令人惊讶的是，这些论文中包含了多少多余的言语，仅仅是为了弥补印刷文本中符号结构的少得可怜的可能性”。

6. 过程结构化

有一个轻微的停顿，而乔显然是在反思什么。他开始说话，想了想，又转身在屏幕上闪了一下什么。你快速地看了看，预计现在你会理解了。好吧，比起你第一次看他工作的时候，更多的显示内容对你来说是有意义的，但你意识到你还是有点不受教育。我已经开发了一个序列，用于展示我们的增强系统的不同基本特征，似乎效果很好，我只是想确定我仍然合理地遵循它。”

他注意到你在看显示屏时皱起了脸。“是时候把话题转移一下了，屏幕上一些可能让你困惑的东西可以成为新的讨论阶段的起点。你看，当我概述了一个让不懂的人感受这些技术的交付时，我可以用一个骨架式的论证结构勾勒出主题。从我们到目前为止所经历的事情来看，你可能期望它是这样的。不过，我所做的是把这件事当作一个过程，我将执行给你讲课演示的过程。这是一个相当琐碎的练习，我们有开发和操作过程的技术，但无论如何这是我选择的做笔记的形式。

“一个过程是被设计、建造和使用的东西 --- 正如任何工具一样。在一般意义上，我们认为流程是我们增强系统的一部分，绝对需要有设计和建立流程以及使用它们的有效能力。首先，从我们的角度来看，为一个问题制定目标和方法是一种流程设计和建设的形式。而一个独立的问题解决者当然必须具备这种能力。事实上，我们发现设计和协调一个人的步骤顺序，无论在这种过程结构的高层次还是低层次，都是整个活动的一个极其重要的部分。

“我们的一个研究人员在我们的增强型发展的早期阶段被认为（当时）是这个主题的一个错误。他坚持认为，我们整天采取的小步骤中约有百分之十占了我们声称要追求的目标的百分之九十的进展 --- 也就是说，我们百分之九十的行动和想法与我们的净进展只耦合在一个非常微弱的方式上。好吧，我们无法非常准确地分析旧的做事方式，以检查他的估计数字，但我们肯定已经对他的立场产生了普遍的同情。我们已经开发了相当多的概念和方法，利用计算机系统帮助我们计划和监督复杂的行动路线，监测和评估我们所做的事情，并利用这些信息作为直接反馈，在未来修改我们的计划技术。

“当然，还有我们使用的明确的计算机程序，我们的哲学要求被增强的人能够为自己设计和建造这些程序。在我们的研究小组之外，一些人坚定地认为，一个实用的增强系统不应该要求人类做任何计算机编程 --- 他们觉得这是太专业的能力，不能给人们带来负担。那么，在我们看来，这意味着，如果翻译成家庭作坊，就像说你不能要求操作的人知道如何调整他的工具，或设置夹具，或改变钻头尺寸，等等。你可以看到，在人类无论如何都要学习的使用工具的背景下，这些技能是很容易学习的，而且它们为寻找方便的方法来使用工具帮助塑造材料提供了更大的灵活性。

“不需要花太多时间让你感受到我们在计算机进程结构或程序方面的有用方法，因为在概念上与你在符号结构技术中看到的有相当多的相似之处。无论你使用什么语言 --- 例如机器语言、列表语言或ALGOL --- 你都要通过组织该语言的语句来建立所需的进程结构。每条语句都向你的计算机指定一个特定的进程。好了，你已经看到了你如何在开发精确和强大的语句方面获得帮助，或者在获得快速理解语句方面获得帮助，通过绘制图表或图解，以及使用不同部分之间的特殊链接。“看这里。"" 他就追着他说的一个典型的过程结构，给你举个例子说明他在说什么。在几个简短的、连续的框架显示中，在他得到他想要的那个之前，你瞥见了网络示意图，这让你想起了那些用于符号结构化的示意图。但是，他最后在显示框上的内容与你所看到的论证语句完全不同。

“在向你解释符号结构化时，我使用了可能的问题，‘这是什么？”怎么会？‘和’那又怎样？‘来指出我们一些结构化方法的有用性。在这里，在过程结构化中，关于一个声明的相应问题可能是。‘它说要做什么？”这样做会有什么效果？‘以及’我们为什么要这样做？让我们快速浏览一下你在回答这些问题时可以得到的一些帮助。

“用于为计算机编写这些过程描述语句的语言比自然语言，如英语，要紧凑和精确得多，相应地，为使我们人类更好地掌握其含义而附加特殊的链接和标签所能获得的优势也就更少了。然而，正如你在这个左侧的语句描绘中所看到的那样，在放大的语句显示中使用了几何分组、链接和语句组件的定位。但这种描绘并不源于特殊的附加信息，它可以由计算机自动这样布局，只是从语句的必要符号成分中得到的提示。在这种布局方式中，不同的重要关系对人来说更容易被感知，有经验的人因此在回答第一个问题时得到了相当大的帮助：‘它说要做什么？

对于第二个问题，相对于指定的行动会产生什么影响，右边的一些符号会给你一个快速的故事，说明对这个过程结构所操纵的符号结构状态的非常详细和直接的影响。这里的其他符号提供了一些键，通过光笔选择可以激活这些键，为你带来该符号结构的显示，通常是在结构的不同层次上选择几个相关的视图。然后，如果我对详细的操作有些疑惑，我可以使用键组来询问前面的陈述，或者，我可以通过在这里的这些剩余符号上用光笔选择来要求一个特定的更高层次的过程结构的视图。

这样说着，乔用笔选择了其中一个符号，一个新的、不同的显示跳入视野。“这是流程结构的下一个层次。它由紧凑简略的语句列表，以及一些关于其效果的浓缩注释组成。如果我们愿意，我们可以在研究列表的过程中，一次炸掉一个。在这种情况下，我们可以得到一些答案，即一个给定的声明会产生什么效果，也可以得到一些答案，即为什么我们要产生一个给定的效果。但这是旧的编程习惯的一种遗留问题，我们现在大多数人都在相当程度上更多地使用从程序流程图技术和符号结构技术中发展出来的图解技术。

“我知道你以前对程序的性质的熟悉程度不如你对论证的性质的熟悉程度，所以我只给你几个快速浏览这些过程结构示意图的样子，而不试图详细解释它们。他在屏幕上闪了几张，并指出一些不同的特征可以让人快速了解不同的组件过程是如何合作产生一个更复杂的过程。你可以体会到在解释性和描述性子结构中的一些连接技巧，以及使用所有不同的符号结构技巧来向人类表达过程结构中涉及的考虑因素、关键特征和相互依赖关系的一般手段。

“这种描绘技巧的大部分实际上代表了我们之前以松散的方式定义为论据的特殊结构化。想要接近一个已建立的流程结构以便对其进行修改的人，需要获得对该结构的运作和设计的相关特征的理解。你看到了我们的符号结构技术是如何促进这一点的。如果他要建立一个新的流程结构或改变一个现有的结构，他需要对设计背后的论据或推理进行结构化。我们已经开发了一些特殊的符号结构技术，使我们能够特别好地与设计过程中涉及的概念相匹配。

“但是，在这种特殊类型的流程结构化中，有一个非常重要的特点，我应该告诉你。它是基于这样一个事实：计算机的过程描述语言是正式的和精确的。由于这一事实，我们可以建立明确的规则来处理这种语言中的语句，以及处理由这些语句组成的符号结构，这样，基于这些规则的计算机进程可以说是从这些语句中提取意义，并根据这种意义进行操作。其结果是，计算机能够找到关于特定进程结构的更广泛的问题的答案，而不是只辨别结构特征。

“在我们研究和设计过程结构的过程中，我们已经找到了许多方法来利用计算机现在拥有的这种更复杂的回答问题的能力。例如，我们正在学习如何让计算机决定是否符合某些类型的设计规范，如果不符合，限制在哪里。或者，也许我们接近一个已经设计好的流程结构，我们认为我们可以对其进行修改，或者我们可以从中提取一些有用的子流程，考虑将其纳入我们正在设计的另一个流程。在这种情况下，我们得到了极大的帮助，因为我们现在可以直接向计算机提出关于这个结构中能力和限制类型的问题。计算机甚至可以直接引导我们找到这些能力或限制的特定设计特征，然后就可以简单地检查与之相关的描述性和解释性论据，以了解为什么这些特征会被设计到这个结构中。

“但我不想在计算机程序上花过多的时间。被增强的人更经常地参与构建我们所说的复合过程，而不是构建计算机过程。例如，计划一个研究项目，或一天的工作，都是构建复合过程的例子。请记住，一个复合过程是由人类过程和计算机过程组织起来的 --- 当然，这包括可能包含的低阶复合过程。这里的结构化与计算机过程的结构化不同，主要体现在可以为人类规定的子过程的复杂性上。其中一些规格必须用与人类丰富的概念工作框架相匹配的语言来给出 --- 我们在这里用英语来演示，但相当多的人类执行的过程可以用高级计算机处理语言来指定，尽管我们不知道如何用这种语言来描述它们。这意味着，有相当多的复合过程结构，计算机可以为我们回答非常有用的问题。

“但更具体地说 --- 我们发现，设定目标，设计方法，然后实施该方法，当然是我们的基本操作顺序 --- 在我们活动的许多层面上反复进行。我们在上面提到了计算机过程和复合过程之间的特点结构差异是什么。但对我们来说，也许更重要的是我们与复合过程结构的工作方式的差异。这里有一个粗略但简洁的说法。随着人类对一个过程的贡献，我们越来越发现，当这个过程变得复杂时，人类贡献的价值取决于给他多少自由，让他在行动过程中变得无序。例如，我们在制定行动计划时为他提供尽可能多的帮助。然后我们尽可能多地帮助他执行计划。但我们也必须允许他在几乎任何时候改变主意，并希望修改他的计划。因此，我们向他提供增强的帮助，以跟踪他的计划，他在计划中的位置，到目前为止执行计划的情况，以及评估他可能出现的改变计划的可能性。事实上，我们甚至在学习如何使计算机注意到某些类型的计划改变的可能性，并在它们出现时向人类指出它们。

“这里有一个简单的例子，说明这种对人类的帮助。去年冬天，我们设计了一个计算机程序，它可以自动监测特定时间段内特定类型的计算机使用情况，并从所得数据中推断出有关人类如何利用这些时间的大量惊人信息。这对我们评估我们的做事方式很有帮助。然后，我们在程序中加入了更多的功能，其中计算机偶尔会打断人类的活动，并显示一些需要回答的问题。从这些答案，连同其正常的监测数据，该程序可以提供关于他不同工作方法的相对成功的评价数据。我们的增强研究人员对这个角度产生了兴趣，并对其进行了一番研究。他们想出了一套程序，给人类提供许多不同类型的关于他的进展和做事方式的反馈。现在，作为我常规练习的一部分，我每小时都会花大约5分钟的时间用这个软件包进行练习。这几乎总是向我揭示了一些事情，至少改变了我在下一小时内的方法的倾斜度，并且经常刺激我的短期计划发生相对重大的变化。

“当然，你很欣赏我现在在一小时内完成的有意义的步骤比以前多得多，也比你现在的标准多得多。就两次审查之间的距离而言，我现在一小时一次的审查可能比你一天一次的审查要好。

“我们对目标的陈述、导致我们计划设计的论据、以及我们计划的工作陈述的结构化方式，都受到了这个审查过程的影响。我们发现了特殊类型的标签和描述性代码，我们可以在开发这些各自的规划结构时将其附加到这些结构上，这有助于我们后来对它们进行人机合作审查。另外，我们开发这些结构的方法也在不断发展，以方便以后的修改。例如，作为一个标准的参数结构，一个给定的规划声明所基于的每一个基本考虑都与该声明相联系。但是，我们已经采取了将特殊的标记代码连接到这些涉及我们规划的参数结构中，以便为计算机识别前因联系中的一些不同类型的依赖关系。后来，如果我们考虑改变计划，这些特殊的标签往往使我们能够利用一些特殊的计算机程序，自动分离出与我们心目中特定类型的变化有关的考虑。

“也许一个例子在这里会有帮助。我目前正在使用一个计划，用于将杂七杂八的信息碎片输入我的总符号结构中。它的设计是为了使这些碎片以后有很好的机会被有效地整合。事实证明，这个计划的设计论点与审查过程结构 --- 也包括符号结构 --- 的一般计划是紧密相连的。最近，我有了一个想法，就是如何在这个过程中增加一个小功能，特别适合我想处理我得到的各种想法的特殊方式。通过各种方法，我很快了解到，如果我能够在输入信息时，将执行子过程步骤A和B的顺序颠倒过来，这将很容易做到。我必须找出我是否可以安全地颠倒它们的顺序，而不在我的系统中的某个地方遇到麻烦。

“按照你的标准，我可以比较迅速地做到这一点，通过窥探前因后果，寻找与这个时间问题有关的语句。事实上，有一个半自动的程序可以让我加快这种搜索。电脑会记录我在哪里找过，在哪里把事情标记为 “是”、“不是 “或 “可能”，并进行必要的记账和计算，以指导我采取最佳搜索策略。但是，当我们制作一个过程结构时，我们所做的特殊标记让这种搜索在涉及某些类型的关系时完全自动，而相对时间恰好是这些关系中的一种。

“所以我提出了一个问题，基本上是要求考虑与这两个步骤的执行顺序有关的因素，并让计算机松动。大约过了三秒钟，结果就出来了 --- 你还没见过我要求一个花了明显的机器时间的任务，对吧？但无论如何，计算机发现了一个相关线索，最终显示在信息废品输入过程中颠倒步骤A和B的顺序会削弱规划审查过程中的某个功能，在这个过程中，杂七杂八的想法和可能性被从这个商店中收集起来，以便相对于规划进行考虑。

“但是，现在让我们试着从细节上退后一点，看看我们是否能感觉到我们一直在谈论的事情的重要性。与其他工作领域的比较也许会有帮助。如果你是一个有用的机制的发明者，你会希望有广泛的材料加工和塑造技术可供你使用。这将使你在工作和设计方式上有更多的自由和更有趣的可能性。但是，这些技术中有许多是非常专业的；它们需要特殊的设备、执行加工和塑造的特殊技能，以及关于技术的适用性和可能性的特殊知识。

“假设有人告诉你，你可以订阅一个社区拥有的特殊设备装置 --- 包含各种奇妙的仪器工具和机器，用于测量和处理，如化学、光学、机械、电子、气动、真空、冶金和人为因素。但这并不是订阅中的全部内容。将会有一位专家分配给你，只要你提出要求，就可以立即提供咨询和帮助。他不会有高层次的理论培训。他的专长是熟悉从理论家、设备建造者和技术人员所了解的情况中编制的特别手册，并能够准确地找到相关数据，应用复杂的规则和规范。

“你可能问的很多问题他都不能直接回答，但在这种情况下，他往往能迅速引导你找到他书中的一些相关页面。你发现，通常一连串他能回答的精心选择的问题，加上你偶尔研究他为你挖掘的简洁而相关的材料，可以非常迅速地发展出概念上复杂问题的答案。他在你每分钟的设计工作中的帮助是非常有价值的 --- 使你能够快速和现实地考虑许多新的设计可能性。

“同样，当涉及到执行一套计划中的操作时，事实证明他不能为你执行所有的过程，他可以很好地管理复杂的规则和程序，但当涉及到需要你可能称之为对情况有更大看法的步骤时，他就会崩溃。但这并不坏。他可以独自管理的一系列常规流程仍然为你提供了大量的帮助 --- 事实上，你已经开始开发构建事物的方法，以利用他在这些任务中的效率。然后，那些对他来说过于繁重的过程将由你们两个人一起完成。他负责所有的常规工作，你负责超出他能力范围的步骤。通常情况下，你必须负责的步骤被埋没在复杂的常规工作中，其总体性质不需要被你们中的任何一个人理解就能正确执行。你的助手会跟踪这个复杂的程序，并执行他能执行的所有步骤。当他遇到一个对他来说太大的步骤时，他会把足够的信息交给你，让你采取这个步骤，然后他将再次接手，直到他遇到另一个这样的步骤。

“作为一个解决需求的设备的发明者和建造者，你可以变得更加多才多艺和富有成效，在更广泛的可能性范围内非常有效地应用你的想象力、直觉、判断力和智慧。你可以处理更复杂和精密的项目，你可以提出更好的结果 --- 更漂亮、更便宜、更可靠、更多功能、更高质量的性能，而且你可以更快地工作。你在这个活动领域的效率将大大增加。

“因此，让我们回头看看我们在这里考虑的工作领域。这是一个智力领域，所做的处理和塑造是概念性材料而不是物理性材料。但是，在这两类工作领域之间，我们还是发现，相对于适用于非程序性工人所做工作的过程和技术的多样性和复杂性而言，有密切的类似条件。考虑一下创造性问题解决者的智力领域，听我把想到的一些专门学科的名称说出来。这些深奥的学科很可能为智力领域的普通工人提供专门的流程和技术。形式逻辑-许多种类的数学，包括统计学-决策理论-游戏理论-时间和运动分析-操作研究-分类理论-文档理论-时间、能源或金钱的成本核算-动态编程-计算机编程。这些只是总数中的几个，我相信。

“这意味着潜在的适用过程的范围。要意识到，在智力工作者的制造过程中，也有相应的大量专业材料可能会被使用。当然，我说的是人类许多不同领域的概念性材料。我今天下午向你们展示的东西，是为了大大增加人类在这个智力领域内可以实际操作的过程和材料的范围。你可以说，我们通过为他提供一个非常快速、敏捷的交通工具，配备各种高性能的感官设备和导航辅助工具，并携带非常灵活、强大、半自动的设备来操作这个领域的材料。不仅如此，为了提供一个准确的比喻，我们还得给他一台电脑，帮助他组织和监控他的活动并评估他的结果。在我们的系统中，我们在许多活动层面上得到直接帮助，你看。

“但回到工具的话题，以及发明家被赋予设备和帮助的比喻。我们的增强型智力工作者得到的基本上是这种服务，只是更加如此 --- 这种服务的复合。谨慎而精确地构建我们的流程，使计算机能够回答有限的问题，引导你在其结构中找到相关的描述和规格，自行执行复杂但掌握有限的流程，并在指导复杂的复合流程的执行中负责复杂的规则和程序遵循的簿记。这实际上使得使用许多来自非常深奥的领域的专门流程和技术变得非常实用 --- 迅速评估它们的适用性和局限性，将它们智能地纳入可能的行动方案的设计和分析中，并有效地执行它们。

“我们的专业工艺代表了一个美丽的特殊工具集合。这些工具是由专家设计的，它们配备了操作说明、故障排除提示和完整的设计数据。此外，我们还获得了其他工具，这些工具通过自动为我们操作说明书来帮助我们确定这些工具的适用性。此外，如果这些工具之一出了问题，如果我们想设计一个我们自己的新工具，并利用它的一个模块组件，或者如果我们想重新安排它的一些可调节功能，我们会得到相当大的帮助，以了解我们必须知道的设计，并进行调整或将它的一部分与另一个工具耦合。我们的车间里有一个高效的工具制造部门，在那里我们可以从头开始设计和制造自己的工具，或者通过整合我们拥有的任何其他工具的部分或全部。

“让我告诉你一个有趣的功能，源于我使用这种改进的工艺结构技术。将一个复杂的问题分解成人类可以管理的步骤的有效工作 --- 这基本上是我们在过程结构中所寻求的 --- 将为人类在每个转折点上提供一些事情做。这可能是思考或寻找，这一点很正确 --- 我们并不是说这些步骤一定是简单的。但我想说的是，我不再对下一步该做什么感到茫然。当然，我有时会卡住，但当我卡住时，我有干净直接的方法来满足自己，我应该暂时打掉这个路障。

“然后，为了打掉路障，我关于我已经尝试了什么，我已经收集了什么可能性，以及我的假设和目标是什么的簿记，足以帮助我避免陷入循环和困境，仔细地穷尽各种可能性，并真正分析我的假设和目标。更重要的是，我没有产生成堆的循环论证、列表、计算或类似的东西 --- 我要么是在检查我已经构建的东西的有效性，要么是在纠正或扩展结构。换句话说，我的理解力的增长似乎是确定而稳定的，直到我成功或放弃的那一刻。如果我放弃了，我就会留下一个结构，这个结构是非常有条理的，以适应随后用新的数据、可能性、假设、目标或工具重新审视。此外，我还设置了一个哨兵程序，它将在未来运作，以帮助提醒我注意可能清除障碍的概念。

“这个特点，即总是有令人满意的行动要执行，并且很好地感觉到这些行动是我当时应该做的，这给我的工作带来了令人惊讶的满足感、渴望和吸收的味道。我想这是一个成年人的例子，当学生被赋予提供持续参与和强化的教学机器时，在他们身上观察到的那种变化。

“无论如何，由于我可以快速灵活地构建论据，并半自动地应用特殊的标记和链接规则，我发现构建、使用或修改复杂的过程结构真的相当容易。而且，我可以马上转过身来，将其应用于提高我构建论据和流程的能力。最初的、直接的操作符号结构的能力，或多或少地被计算机所利用，使我有能力参与更复杂的过程，更充分地利用计算机的能力 --- 这些过程对我的净效率非常重要，但在我们开始以这种直接方式将计算机用于人类的工作活动之前，这些能力对我们来说并不是特别明显，也不是特别有用。

7. 团队合作

“让我提到另一个不容易预见的奖励功能。我们已经试验过让几个人从可以通过他们的计算机或电脑提供相互交流的工作台上一起工作。也就是说，每个人都像我在这里一样配备，可以自由进入共同的工作结构。事实证明，与我们以前经历过的任何形式的合作相比，团体的效率确实有惊人的提升。他们都可以在相同的符号结构上工作，无论他们希望在哪里。如果任何两个人想同时在同一个材料上工作，他们只需复制，然后各自开始重塑自己的版本 --- 以后就很容易合并他们的贡献。整个团队可以在接到通知后立即联合起来，“一起 “解决一些顽固的小问题，或者做出一个集体决定。大多数争论点会在一段时间内自然而然地得到解决，因为发展中的论证结构证明了其中的一个或另一个，或者两者都不成立。

“没有人可以主宰这个节目，因为你很少需要’听’这个人同时追求的发展 --- 然而在任何时候，另一个人可以调整他已经和正在做的事情。一个人可以在结构中的任何地方对另一个人的某些特征立即提出异议，在那里他可能会发现另一个人所做的事情，他想提出异议，或者他可以把他的反对意见和相关的论据附在不同意的地方，并且用一个特殊的提示来标记这个必须最终解决的争论点。任何成员当下的任何想法都可以很容易地被链接到它可以做一些好事的地方。这就像一个真正的 “抱怨 “的自由竞争 --- 极大的刺激和满足，而且事情真的能完成。你发现自己几乎一直在 “玩命”。

“我们一直在试验多学科的团队，并对其结果感到特别兴奋。例如，他们不同的术语所代表的障碍大大减少了。在这种情况下，一个专家无法真正应用他的经验、直觉或概念感觉，除非情况能以他习惯的方式陈述和框架，而其他专家却无法用他的术语工作。在这里，他们在概念和术语的界面上相遇，并在意义和使用上进行小的转变，每个人都能在他的系统中找到消化，并允许在每个系统中对其他术语和概念作出相当精确的定义。在研究对方的结构时，他们中的任何一方都可以用自己的定义来自动替代对方的特殊术语。减少这种语言障碍，并提供他们能够在联合结构上平行独立工作的特点，其结果似乎是放大了他们的不同能力。

“还记得文献中与一般结构化理论有关的术语 --- 协同效应吗？那么，这里有一个例子。三个人在这种增强模式下一起工作，解决一个复杂问题的效率似乎是一个被增强的人单独工作的三倍以上，也许是三个类似的人在没有这种基于计算机的增强的情况下一起工作的十倍以上。以这种独立平行的方式与一些优秀的人一起工作是一种新的和令人振奋的经验。我们觉得，这些增强的发展对团体方法和团体能力的影响实际上将比对个人方法和能力的影响更明显，我们非常渴望在这个方向上增加我们的研究努力。”

8. 杂项高级概念

“到目前为止，我已经拖着你看了很多不同的概念和方法。我还没有完成，因为我们没有时间。但我选择了一些样本特征来介绍给你们，目的是让你们有最大的机会来识别这些对你们自己的工作类型有意义的东西。我避免讨论适用于深奥的问题解决过程的技术 --- 尽管其中一些技术对有适当背景的人来说显示出特别刺激的可能性。在英语语句中组织论点的能力，以及在结构的各个层次上利用链接和标记的能力，可以被视为导致许多有趣和有前途的组织你的思想和行动的新能力。我想你可以想象一下学习这些技巧并在你自己的工作中使用它们。

“我希望通过这种方式介绍这个系统来避免的是，让你得到一个错误的印象，即一个人除非先学会很多非常复杂的新语言、逻辑和数学，否则就不能有效地利用这些技术，从而失去对这些可能性的认同。的确，你学到的复杂技巧越多，你能利用的计算机能力就越强，但相当多的受试者在这些站点中只接受了15个小时的培训，就已经发展出了非常重要的、令人激动的实际解决问题的能力。顺便说一下，这些培训都是由计算机提供的，没有人类教员在场。这些人来自社会学、生物学、工程管理、应用数学和法律等不同领域。这些人都是比较高级的人，他们完全毫无保留地一致认为，如果计算机行业真的认真对待这种潜在的市场，他们的能力提高将很容易证明我们预测的五年内这种工作站的资本和运营支出是合理的。

“这些人的能力比我们迄今为止讨论的能力范围要小一些 --- 但他们会发现自己很自然地开发出更多的技术，而且可以为他们提供新的教学计划，使他们能够继续学习由像我们这样的研究小组所产生的改进技术。

“但是，让我给你们简要介绍一下在这里发展起来的一些更先进的概念和技术，它们与我迄今为止向你们展示的东西兼容，但又超越了它们。在这里用进化这个词很合适，因为我们对有待开发的可能性的潜在价值的认识也必须进化，而且只有在我们早期工作中获得的经验和观点才会出现。

“例如，我们最初觉得确定类别和关系，以及制定行动计划，是需要尽快完成的事情，这样我们才能继续工作。但是，随着我们处理定义和计划的手段更加精确、方便和灵活，我们开始意识到，它们实际上可能是这项工作中最重要的部分。随着我们相对于目标、计划和论据的交错层次的复杂记账能力的极大提高，我们发现，定义一个新的类别，搜索它的成员或实例，或应用它的选择标准，正成为越来越有意识的具体任务。

“例如，我们开始发现区分不同类别或类型的过程、不同类型的论据、不同类型的关系和不同类型的描述越来越有用。对于一个具体的例子，Ranganathan*2*曾经列举了两个术语之间可能获得的五种具体关系，其中一个修改了另一个。他称这些为相位关系，并将一个术语与另一个术语的关系命名为：偏向它、作为研究它的工具、作为它的一个方面、与它比较、或影响它。维克里举了更多的例子，说一个词也可以对另一个词产生影响，是它的原因，是它的用途，是它的替代品，是它的来源，是它的暗示，是它的解释，或者是它的代表。文献中提到的类别甚至更多。

“形成标签和链接很容易，我们试验了通过有意识地指定和表明类别而获得的收益。这被证明是一个非常令人振奋的创新，我们开始对我们的结构化采取更多的努力。可以肯定的是，在我们的结构中建立链接和节点需要更长的时间，但我们发现一方面结构变得更加简洁，需要的成员也更少，另一方面我们可以从计算机那里得到更复杂的帮助，为我们做重要的工作。

“我们开始制定程序，帮助我们建立类别，给它们下好的定义，检查它们与其他已建立的类别之间的关系，决定某物是否符合某个类别，在一个给定的子结构中寻找它的所有可能成员，等等。在我们的结构中使用这种仔细的分类，这一事实使我们能够在这些分类过程中从计算机获得更有力的帮助。我应该提到，一个句子中的术语之间的关系 --- 如果你愿意的话，句法 --- 已经被赋予了比我前面展示的那些更多的规范标签，以消除阻碍计算机回到语句和解决句法结构的歧义。另外，术语含义的模糊性也开始限制了我们，我们开发了去除大量这种语义模糊性的方法。正如我所提到的，这使我们的速度变慢了，但没有你想象的那么多。

“让我演示一下已经发展起来的一个先进过程。它在很大程度上依赖于它所促进的建筑结构的谨慎，同时也依赖于其他一些发展。这些其他的发展之一源于语义差异的概念和技术，正如Osgood、Suci和Tannenbaum*3*在1957年首次提出的，以及Mayer和Bagley*4*在他们所谓的语义模型上的一些后续工作。这些都提供了有用的可能性，可以相当精确地确定一个概念对一个人来说有什么意义，相对于他的一般概念框架来说，并以一种特定的方式来表示这种意义，以便于计算机操作。

“我们意识到与计算机的灵活合作需要大量的小互动，这刺激了我们的另一个发展，这个过程将被展示出来。我们对计算机服务的小任务要求的工作剧目越来越多，事实证明，使用它们并能够自动记住它们的程序和指定代码是非常有价值的。我们的一位研究心理学家在加入我们之前曾研究过人类的记忆现象，并对各种记忆辅助工具感兴趣。他开发了一些有用的技术，供我们在这个问题和其他问题上使用。现在让我演示一下这个帮助分类工作的先进过程的例子。

“假设我想建立一个新的类别。假设我已经在你我所称的论证结构中发展了它的描述。我想给它起一个名字 --- 一个简短而有意义的名字，我想有一个好的定义。事实上，我想要一个计算机以后可以使用的定义。听着，我将挖出一个正在等待这样一个定义的描述，你可以看看会发生什么。” 这样说着，乔在他的键盘上鼓捣了一会儿，有一次电脑在屏幕上闪现了一些东西，显然是在询问他要求电脑为他找到什么。他终于在一个屏幕上看到了网络显示，另一个屏幕的上半部分是一组 “爆炸 “的语句。

“我现在启动命名和定义程序，并向它指定这个网络所代表的参数结构为我想要命名和定义的东西。看看会发生什么。” 在键盘上又敲了几下，他满怀期待地拿起光笔，等了一会儿。第二帧的下半部分出现了一个声明。他研究了一会儿，然后看了看上面的语句，用笔挑出网络上的一个节点，然后敲了几下键盘。另一个声明几乎立即闪现出来，下面有两个熟悉的形容词，它们之间有一条刻度线。乔研究了一下这个，参考了上面的语句，翻阅了几层网络描写，翻阅了代表几个低级节点的语句，思考了一会儿，然后把光笔对准刻度线上的一个点，在形容词之间的部分位置，按下了按钮。

“实际上，现在我正在演示一种合作过程执行技术。这个过程应用了一些非常复杂的标准，并使用了一些非常复杂的分析技术，它的设置使现在处于执行位置的实际上是计算机。我提出了这个过程，但它的执行基本上涉及到计算机向我提出问题，并根据我对以前问题的回答情况向我提供连续的问题。它还在代表我的描述的符号结构上做了大量的工作。在我的一些小帮助下，它正在对这个初始概念对我的意义进行相当复杂的分析，以及对我可能与之产生的某些类型的心理关联进行分析。我不必记住所涉及的特殊规则和分析形式 --- 尽管如此，一种非常复杂的小能力是我可以随意使用的，对我和计算机都没有负担。”

这种问答式的互动进行了一分多钟后，这个过程显然终止了，屏幕上还剩下四行特殊术语。“这第一行给了我这个类别或概念的两个建议名称。第一个术语是一个新创造的正式名称，而其余三个术语代表一个复合表达，涉及既定的概念，也可以作为新类别的名称。第二行为我提供了一个联想链，用来作为记忆新名称的辅助工具 --- 将该名称与概念的几个特征联系起来。这个名字本身是根据记忆标准选择的，同时也是为了有一个与它的句法和语义类别相适应的结构。第三行列出了以前定义的一些类别或概念的名称，这些名称在意义上与此最接近 --- 发现断裂前的这些名称是重叠的，其余的只是接近。

“第四行你认识到是一种陈述形式，也许。这是定义，由计算机制定。它是用一种特殊的语言，我不会试图解释。我只想说，我现在可以研究它，把它拆开，检查它的参考资料，可以这么说，也许甚至可以看看计算机和我是否可以解决任何变化或改进。但这个过程中，我们已经做了相当多的工作，我们得到的定义是很难改进的。

“这种特殊的语言，我说的定义是用它来说明的，是最近的发展。我们发现，我们正在开发的结构化类型有很多额外的标记和链接，这些标记和链接可以追溯到英语语言的规则和组合可能性的复杂性，而这些陈述是用英语语言构建的。我们终于对我们在这里使用的语言的要求有了足够清晰的认识，我们可以考虑设计我们自己的特殊语言。事实证明，与英语相比，它是一种直接的、相当简单的语言，但却更加精确和强大。事实证明，它在说话时相当不灵活和笨拙，但它为以我们使用的视觉符号形式表达事物提供了足够的灵活性和力量。它的精确性在一个形式良好的语句中没有留下任何句法上的歧义，并且使之更容易减少语义上的歧义，使计算机能够像处理数学或形式逻辑表达那样处理我们的语句。

“值得一提的是，我们正在尝试用标准的方式来构造比语句更高层次的论据 --- 有点像超级语法或句法，用规则将不同功能的论据模块组合成一个形式良好的高层次论据模块。对于这种可能性，这里有一些混合的感觉，但我自己已经对它感到非常兴奋。

“另外，我们一直在引入形式化的方法来操作你可能称之为合理的语句 --- 相对于更熟悉的形式逻辑可以操作的绝对的真假语句。这在我们这里所有的人中找到了认可和信心，但进展有点慢。

“让我们回顾一下迄今为止我们所看到的一些结果，这些结果源于这种新的语言和由此赋予计算机的新的语义意识。如果它能掌握并操作我们的结构中所包含的意义的重要方面，它就能为一些只存在概念上的隐含数据的问题制定答案。通过实践和良好的策略，像这样的问题被证明是获得对一个结构的理解的一个非常有效的方法。我们甚至有专门的流程和符号结构方法来帮助组织提问和答案。然而，有些答案是有点昂贵的，包括计算机时间和费用，我们必须注意我们的提问方式。我们的一些研究人员正在研究与这个问题有关的语言和结构化技术，他们认为他们看到了改变这些技术的方法，以使回答问题的效率普遍提高。但是这种事情很可能总是有它的成本问题，就我们现在所看到的而言。”

他接着说，计算机现在代表了这样一个智能助手 --- 尽管比他们要雇用的任何人类助手要差得多 --- 他们把它称为书记员。他们可以在结构的发展中做出一个暂定的新声明，并让书记员查看结构，以发现不一致或多余的地方。书记员也可以指出声明中的一些弱点，以及声明对结构其他部分的一些影响。他们发现，他们需要对结构建设的细节给予越来越少的人为关注 --- 事实上，角色已经有点颠倒了。以前人类设置标签和链接，以便计算机在为他跑腿时能在结构中找到自己的方式，现在他们让计算机在研究结构时，认真地安装类似的东西，以利于人类。

他还提到了最近开发的一个计算机程序，该程序可以回溯人类在建立一个特定的论证结构时的行动记录，并在挑选出对最终画面贡献最大的步骤方面做得很好，也可以挑选出贡献最小的一些步骤。这个过程，以及通过使用这个过程收集到的一些过去的数据，正在成为规划审查会议的一个重要补充，也是对改进方法的继续发展。显然，它对合作团队的成员产生了令人惊讶的积极的心理影响，因为在这里有一个客观的相对评分手段。

现在让自己从你在上述讨论-演示中的角色中脱离出来。你已经经历了一次旨在让你感受到（对我们来说）从我们的概念框架中可以预测的那种未来发展的经验。第二部分所介绍的是试图对这个框架的各个概念部分进行 “直截了当 “的介绍，第三部分希望能对正式的介绍进行补充，使你们对我们的方向和各种可能性的推动有一个更完整的认识。

假设我们已经以某种合理的形式传达了我们的概念框架，下面我们就开始讨论如何处理这个问题。我们对这个问题的看法是，积极地追求这种研究可能对社会有相当大的意义，而且研究应该来自于对总体可能性的足够大的描述，以便任何计划的贡献，无论大小，都能有最大的长期意义。我们的建议是相当笼统的，而且是在相当大的范围内提出的，但我们断言，这些建议可以很容易地被改写为特定项目的研究规划所需的具体条款，在特定的次级目标和研究活动限制下进行。事实上，我们现在正着手将这些一般性建议改写成具体的计划（在斯坦福研究所进行的实验研究）。

四、研究建议 {#483a .graf .graf—h4 .graf-after—p name=“483a”}

A. 研究计划的目标

本报告提出了一个假设，即人的智力效率取决于一些可以直接重新设计的因素，以追求效率的提高。报告提出了一个概念框架，以帮助考虑这一假设，并对未来可能的发展进行了广泛和个性化的预测，以帮助感受这一假设和概念结构中隐含的可能性和前景。

如果这一假设及其光辉的推断在未来的发展中得到证实，其后果将是最令人振奋的，并被认为对充满问题的世界有益。现在需要的是对这一假设的测试和对通过对人类智力效率的整体系统设计的关注而可能实现的收益（如果有的话）的校准。如果测试和校准证明是有利的，那么我们就可以着手为我们的问题解决者开发更好的增强系统。

有鉴于此，我们建议采取一种研究计划的方法，旨在（目标1）测试假设，（目标2）开发设计更好的增强系统的工具和技术，以及（目标3）生产现实世界的增强系统，在未来几年内为解决艰难、关键问题的人带来最大的收益。可以肯定的是，这些目标和由此产生的对其追求的设计是理想化的，但其结果还是有价值的方面。

B. 基本研究条件

这应该是一个以整体系统为基础的经验方法 --- 即在问题所涉及的所有因素中进行协调的研究和创新，并结合提供现实行动和这些变量之间相互作用的实验。限制这些因素的问题将在本节后面考虑。为这种经验性的整体系统方法推荐的环境是一个实验室，它提供了一个由计算机支持的显示和通信系统，如第III-B节所述的一般类型。对所提供的能力不应吝啬 --- 学习任何给定的人工制品特征可能为整个系统提供的价值是非常重要的，而学习价值的唯一方法是对该特征进行实验。在这一点上，不会花时间去开发精心改进的时间共享艺术，以向许多用户提供实时服务。这种开发应该作为单独的、后备的工作来做。实验实验室应该采取立即可用的步骤，在实验环境中为人类提供他所需要的所有服务。

如果经济性要求计算机在被增强的主体不使用它的时候不能闲置（这可能是一个相当大的净时间部分），如果与其他实时用户共享计算机的需求延迟是一个问题，那么唯一应该考虑的共享是与没有实时服务需求要满足的离线计算。每当在线工作者需要任何形式的关注时，计算机可以从离线用户那里转过来。

C. 首先增强谁的能力

推导、测试和整合创新的实验工作，使之成为一个不断增长的增强手段的系统，必须有一个特定类型的人类任务，以尝试开发更多的有效性，为研究提供统一的焦点。为此，我们推荐了计算机编程这一特殊任务 --- 选择这一任务的背后有许多原因，应该在下面的讨论中显现出来。其中一些更直接的原因是这样的：

[程序员在许多问题上工作，包括大型和现实的问题，这些问题可以在不与其他人类互动的情况下解决。这就缓解了实验问题。]{#5228}
[程序员要解决的典型和现实的问题可以为实验目的而提出，不涉及大量的工作和参考的形成。这也缓解了实验问题。]{#33d6}
[程序员的大部分工作数据都是计算机程序（我们假设他也有自己的推理和计划笔记），这些程序具有明确的句法和语义形式，因此让计算机在他的工作数据上为他完成有用的任务将得到很大的便利 --- 这非常有助于获得人类可以从这种计算机帮助中获得价值的早期经验。]{#6126}
[相对于其他程序员来说，一个程序员的效率可能比其他大多数复杂问题的解决者更容易被衡量。例如，很少有其他复杂的解决方案或程序旁边的设计可以如此容易地得到严格的测试：“它是否真的有效？”]{#93dd}
[程序员的正常工作涉及到与计算机的互动（尽管以前一般不在线），这将有助于研究人员把计算机作为了解程序员习惯和需求的工具。]{#995e}
[在编程过程中，有一些非常具有挑战性的智力工作类型。试图提高人类在这方面的效率将为测试我们的假设提供一个很好的手段。]{#9e34}
[在进化新的增强手段方面取得的成功，大大改善了程序员的能力，这不仅有助于证明这一假设，而且将直接导致增强系统在现实世界问题领域的可能的实际应用，这些问题可以得到帮助。]{#3684}
[计算机程序员是一个自然的群体，他们是 “现实世界 “中第一个采用我们正在考虑的那种增强手段的人。他们已经知道如何用计算机进行正式的工作，而且他们中的大多数人都与必须有计算机的活动有关，因此，新的技术、概念、方法和设备对他们来说不会显得那么激进，而且对他们来说，学习和掌握起来也相对容易。]{#f00a}
[成功的成就可以在增强-研究计划本身中得到利用，以提高研究和开发增强系统所涉及的计算机编程活动的有效性。设计、实施和修改计算机程序的能力对研究进展的速度将是非常重要的。]{#3c8a}

增强研究实验室的工作人员是世界上最自然的人，他们是他们所开发的增强手段的第一批使用者，我们认为他们代表了一个极其重要的群体，可以使他们的工作更加有效。

D. 基本再生功能

我们在此描述的计划旨在尽可能地利用这一特点，读者在阅读本节时就会发现这一点。这种积极反馈（或再生）的可能性来自于以下事实。(1）我们的研究人员正在开发提高人类处理复杂智力问题的效率的方法，以及（2）我们的研究人员正在处理复杂智力问题。换句话说，他们正在为他们自己所属的一个类别开发更好的工具。如果他们最初的工作需要集中在一个特定的工具上的统一焦点，那么就让这个工具对他们来说是一个重要的工具，其改进将真正有助于他们自己的工作。

E. 开发的工具和使用的工具

被开发的工具和被用来开发的工具之间的这种密切的相似性，要求我们在术语上要谨慎，如果我们想避免在推理它们的关系时出现混乱的话。“增强手段 “将被用来命名由增强研究开发的工具。“主题信息 “将被用来指与这些工具的主题（相对于研究方法）有关的描述和推理，而 “主题 “将指主题信息和作为人工制品被纳入正在开发的增强手段中的物理设备。“工具和技术 “将被用来命名被用来做该研究的工具，在这里可能包括对语言、人工制品和方法的特殊补充，特别是改善在做研究时行使的特殊能力。

一套综合的工具和技术将代表一种做增强研究的艺术。虽然没有现成的艺术供我们使用，但有许多适用的或可改编的工具和技术可以从其他学科借用。心理学、计算机编程和物理技术、显示技术、人工智能、工业工程（如运动和时间研究）、管理科学、系统分析和信息检索是一些更可能的来源。这些学科也为研究提供了初步的主题。因为这种图示对以后有更大的帮助，所以我们在图3中表示开始研究时利用现有学科的主题和工具及技术的情况。

该计划开始时，其主题（实线箭头）和工具与技术（虚线箭头）普遍依赖于其他现有学科。目标1已被陈述为验证基本假设，即协同增强研究可以提高人类解决问题的智力效率。

F. 活动A的研究计划

活动A 1（目标1，如图3）的主要目标是测试我们的假设。它对增强程序员的一般追求是为了服务于这一目标，同时也是为以后直接追求目标2和目标3（即开发增强研究的工具和技术以及生产真实世界的增强系统）创造条件。

在我们讨论这项研究可能通过的主题之前，让我们先处理其工具和技术的问题。不久前，我们曾建议（也确实如此），本着采取长期和全球方法的精神，从这种严肃的计划开始，就应该建立一种谨慎和科学的方法。有控制的实验，在使用实验性的新增强手段方面对特殊的再搜索对象进行培训和测试，仔细监测、记录和评估程序，等等。这将伴随着通过学科的彻底搜索和对有用结论的仔细吸收。

仍然本着长期和全球规划的精神，但以不同的视角（除其他外，基于对利用再生的可能性的更多理解），我们现在建议采取相当不同的方法。我们基本上建议A 1研究坚持任何正式的方法，以便(a)知道什么时候实现了效率的提高，以及(b)知道如何对来自两个竞争性创新的变化赋予相对价值。

我们建议他们的工作从发展组成和修改简单符号结构的能力开始，就像第III-B-2节中所描述的那样，通过中间能力的层次结构，向包括计算机编程在内的单一高级能力发展。这将使他们的雏形和自由的 “增强研究的艺术 “通过一连串越来越复杂的系统问题而成长并解决其问题 --- 而且，从下往上重新设计一个层次似乎是最好的方法。

至于要告诉他们成为优秀的编程类型 --- 告诉他们，“你发现你在研究中必须要做的那种”。换句话说，他们的工作任务是开发能使他们更有效地完成工作的手段。图4对这一点进行了描述，在图3中增加了一个连接，将他们研究的主题输出（对他们的编程问题类型的增强手段）直接反馈到他们的活动中，作为改进的工具和技术用于他们的研究。

如果他们正在前进，那么不需要任何精心设计的有效性标准，也不需要任何复杂的测量技术，就可以看出他们使用增强手段比不使用增强手段更有效 --- 更快 “设计和建立 “一个运行中的程序以满足给定的处理规范，或者更快拿起一个复杂的现有程序，获得必要的理解，并找到其缺陷或重建它。另一方面，如果在一年左右的时间里没有真正明显的收获，那么就应该开始在他们的方法中加入更多的科学内容。到那时，对于要应用 “科学 “的问题的性质，将会有一个很好的基本定位。

我们在某种程度上所建议的是，这个小组所建立的增强的能力层次更多的是一个快速和粗糙的脚手架，而不是一个精心设计的结构。从快速爬升的角度看，有一些方向是可以得到的，这将是非常有价值的。例如，最初持有的关键概念会被费力地钉在精心设计的结构中，但从更高的层次中获得的 “观点 “很可能会使其过时。此外，最好先把快速和粗略的改进建成并投入使用，这样，研究不仅可以从获得的方向中受益，还可以从这些改进作为工具和技术来处理更困难或更缓慢的可能性时提供的帮助中受益。随着目标1开始取得进展，图3的图表将被修改，把主题输出（计算机程序员的增强手段）作为新的工具和技术反馈到输入中，供研究人员使用。

我们建议在A 1中设立一个子活动，其目的和责任是关注整个活动，评估和评价其进展，并努力提供方向，说明事情的现状和注意的地方可能是有益的。

关于活动A 1可能进展的主题事项的几句话。研究人员将思考简单的创新，并在短时间内进行尝试 --- 也许在这个过程中，他们会意识到一些新的功能是多么方便，可以帮助他们在短时间内完成试验过程而受到刺激。他们会知道他们想要努力实现的结构化论证、计划、事实数据等方面的基本能力，这样他们就可以更容易地在开发这些能力、分析和追求其中的理解力、以及修改或扩展这些能力方面得到计算机的帮助。他们将尝试不同类型的结构化，看看设计计算机程序来操作它们或用它们做完全有用的工作的复合程序有多容易。

他们可以开发出能够通过其他程序搜索关于它们的问题的答案的程序 --- 这些问题的答案有助于调试、扩展或修改的过程。也许他们在最初的程序结构中会采用一些方法 --- 例如，在这里和那里附加风格化的描述性线索 --- 这些方法在该程序的执行中没有任何作用，但却允许计算机在其中进行更复杂的事实检索。也许这样的线索标记会允许开发一些程序，这些程序可以自动对标记的程序进行相当复杂的修改。也许会出现半自动的 “超级编译器”，通过它，程序员和计算机可以跨越障碍，为计算机（也许是复合）过程制定精确的规格，并将其纳入他们使用的任何编程语言。

G. 研究计划的第二个阶段

A 1的研究可能可以无限期地上升，但一旦假设（见第IV-A节）得到合理的验证，并且满足了我们所说的第一个目标，最好是重新组织该计划。为了描述我们在这里的建议，让我们说设立两个研究活动，即A 2和A 3，以取代A 1。A 1是否被拆分，或变成A 2，并为A 3成立一个新的小组，在这里其实并不重要 --- 我们说的是独立的活动，对应于负责任地追求不同的目标，这些活动将从密切合作中受益。

活动A 2将开发增强手段的工作分配给A 2和A 3的研究人员，专门作为工具和技术使用。这为第四章A节的目标2建立了持续的追求。A 2现在将设立一个子活动，研究A 2和A 3的所有工人的问题，并分离出一系列能力，A 2的研究将为这些能力开发增强的手段。活动A 2应该配备一个实验实验室所能得到的最好的人工制品。

活动A 3的工作是开发可以实际应用于现实世界问题情况的增强系统。这为第四章A节的目标3提供了一个直接和持续的追求。可以假设，A 3设计的第一个现实世界的系统将是为计算机程序员设计的。为此，它很可能能够清理A 1中开发的 “实验室模型”，对其进行修改以适应现实世界的经济、工作环境等所代表的实际限制，并将其作为原型提供给实际采用。或者活动A 3可以重新设计，从第一个模型的经验中获益。

活动A 3将需要一个子活动来研究它的潜在用户，并指导它所追求的连续发展。活动A 2在继续追求提高工人在理想化环境中的效率时，将成为活动A 3发展的基本主题，以及其工具和技术的来源。从A 2不断扩展的知识和发展中，A 3可以组织连续的实用系统，以适应更广泛的使用。

我们已经假定在A 1中开发的主要是语言和方法，在研究过程中，人工制品没有受到明显的修改。在第二阶段，我们已经对这种类型的在线人机合作的趋势和可能性有了足够的了解，可以得出一些基于良好的指导，对工件能力的修改和扩展的类型将是最有价值的。活动A 2可以继续为设备开发提供长期指导，也许可以开发计算机、显示系统、存储系统或通信系统方面的实验室创新，但至少可以尝试采用其他人的新人工制品创新。

从这项研究中得出的指导类型的一个例子可以从第II-C-5节（结构类型）中讨论的概念中提取。我们在那里指出，在计算机中，可能会有一些符号结构被建立和操作，它们比人类可以直接使用的任何符号结构更能代表人类感兴趣的概念结构的形象。对人类来说，计算机代表了一种特殊的工具，可以向他展示这种结构中任何可能感兴趣的特征的可理解的图像。从我们的概念来看，这将是人类可以利用的巨大力量的来源，但这取决于计算机能够 “阅读 “所有存储的信息（这些信息的形式对人类来说基本上是不可理解的）。现在，如果这个猜想得到证实，那么微观图像信息存储系统的价值就会大大低于现在的普遍推测。换句话说，我们现在猜想，如果以计算机可理解的形式存储，未来的参考信息将更有价值。这个猜想和其他源于我们概念框架的猜想的有效性可能代表了信息系统制造商的关键问题。

很明显，这份报告是源于普遍的 “大视角 “思考。为了将其带入一个最终的观点，相对于研究建议，我们提出了图5，此时它应该是不言自明的。活动A 2正在将自己提升到知识能力的高度，它的产品通过A 3向世界输送。到那时，让新技术被接受并应用于我们社会最关键的问题可能是最关键的问题，活动A 4将是一个应该得到A 3特别帮助的问题。

还有另一个一般的和长期的情况要介绍。这是关于A 3希望尽快开发的一个实际可用的系统的目标。你可以把这称为第一个通用的计算机增强系统 --- CAUG-I（发音为 “cog-one”）。

它将从被评估为一般问题解决的人类和增强研究人员所需要的基本能力中衍生出来。把CAUG-I交给一个几乎任何学科的现实世界的问题解决者，他就有了结构化的论证和计划、组织特殊文件等的基本能力，这几乎是任何人都可以期待的。然而，除了这些直接应用的能力外，还提供了分析问题任务、开发和评估新的过程能力等所需的能力，这对于他扩展CAUG-I系统以适应其问题领域的特点和他喜欢的工作方式是必要的。

换句话说，CAUG-I代表了一个基本的解决问题的工具包，加上一个辅助的工具制造商工具包，用它来扩展基本的工具包，以适应特定的工作和特定的工人。在随后的阶段，活动A 3可能会产生连续的几代产品（CAUG-II，CAUG-III，等等），每一代产品都包含一些功能，以一种越来越有效的方式将越来越强大的能力层次与人类的基本能力相匹配。

五、总结 {#cbec .graf .graf—h4 .graf-after—p name=“cbec”}

本报告论述了对人类智力增强的一个总体看法。在报告中，我们做了以下工作：（1）提出了一个假说。(2) 构建了一个概念性框架。(3)描述了一幅增强人的 “图画”。(4) 概述了一种研究方法。这里将对这些方面进行简单的重新审视。

[一个假设是，人类的智力效率可以通过类似于工程的方法来重新设计一个系统的可改变的部件而得到明显的改善。]{#5b6d}
[我们构建了一个概念性框架，它有助于提供一种方法来看待围绕这一假设的影响和可能性，以及由此产生的影响。简而言之，这个框架提供了这样的认识：我们的智力已经通过似乎具有以下特点的手段得到了增强。
a.主要内容是人类已经学会使用的语言人工制品和方法。
b.这些要素在一个操作系统中是动态地相互依赖的。
c.系统的结构似乎是分层的，最好被看作是过程能力的层次结构，其基本组成部分是人的基本能力和人工制品的功能能力 --- 它们被连续地组织成越来越复杂的能力。
d.最值得关注的能力是那些与操作符号和概念相关的能力，以支持组织和执行过程，而人类的理解力和问题的解决最终都来自于此。
e.与每分钟的心理过程相关的符号操作的自动化，似乎为我们智力能力的进化提供了一个合乎逻辑的下一步。]{#00c1}
[在人类与计算机直接交流的基础上，已经描述了这个框架的意义和前景。在这里，计算机可以在连续的增强能力水平上提供服务的许多方式已经被提出来。这幅图是幻想出来的，但我们认为它是保守的，并且代表了可以追求的那种丰富而重要的收益。]{#d4b3}
[我们已经概述了一种方法，用于测试第（1）项的假设和追求我们认为有希望获得的 “丰富而重大的收益”。这种方法旨在通过自下而上的重新设计能力层次，并通过为现实世界的问题解决者推导出实际可用的增强系统，使增强手段的研究尽可能快地进展。在研究发展中纳入积极反馈的建议促进了这一目标的实现，即把基础研究的大部分注意力集中在增强研究人员所需的人类能力上。现实世界的应用将通过为专家设计一系列的系统来实现，这些系统的进展与协调增强手段所发展的能力的日益普遍性相吻合。在这种相当全面的方法中，考虑为不同智力活动领域的潜在用户提供基本的通用增强系统，他们自己可以从该系统中构建与他们的工作和工作方式相匹配的特殊功能，或者可以由那些想为特殊领域开发特殊增强系统的研究人员使用。]{#28eb}

六、结论 {#322e .graf .graf—h4 .graf-after—li name=“322e”}

关于已经提出的观点的意义和影响，可以得出三个主要结论。

**首先，任何改善有效利用社会问题解决者的智力的可能性，都值得最认真的考虑。**这是因为人的问题解决能力可能是一个社会所拥有的最重要的资源。其他争夺第一重要地位的人，其发展和使用都严重依赖于这一资源。任何能够直接和显著地与该资源的持续发展相结合的艺术或科学的发展可能性都应该得到加倍的认真考虑。

其次，所提出的想法应在上述两种意义上加以考虑：直接发展的意义和 “发展的艺术”的意义。可以肯定的是，这些可能性具有长期的影响，但现在正等待着我们对它们的追求和初步回报。根据我们的观点，我们不必等到我们学会人类的心理过程是如何工作的，我们不必等到我们学会如何使计算机更智能、更大或更快，我们可以在我们现在所知道和拥有的基础上开始开发强大和经济上可行的增强系统。对进一步的基础知识和改进的机器的追求将持续到无限的未来，并将希望融入 “艺术”及其改进的增强系统 --- 但现在开始不仅将为这些追求提供方向和刺激，而且将为我们提供改进的解决问题的效率，以进行这些追求。

第三，越来越清楚的是，现在就应该采取行动，越快越好，在一些研究团体中采取积极的行动。我们提供了一个概念框架和一个行动计划，我们建议仔细考虑将其作为行动的基础。如果考虑后发现不能接受，那么至少应该认真地继续努力，制定一个更可接受的概念框架，在这个框架内看待整个方法，制定一个更可接受的行动计划，或者两者都是。

这是对研究人员和那些最终激励、资助或指导他们的人的公开请求，请他们认真关注发展一门动态学科的可能性，该学科可以从整体上解决提高智力效率的问题。这门学科的目标应该是产生一个持续的改进循环 --- 增加对问题的理解，改进开发新的增强系统的手段，以及改进能够为全世界的问题解决者，特别是这门学科的工作者服务的增强系统。毕竟，我们为旨在理解和利用核能的学科花费了大量的资金。为什么不考虑发展一门旨在理解和利用 “神经力量”的学科？从长远来看，人类智力的力量确实是这两者中更重要的。 ::: ::: :::