推荐序一
老友周兴社教授嘱我为其团队成员新近完成的著作作序。我对其团队和研究工作颇为熟悉。近年来，该团队在人机物融合智能计算、泛在感知计算、移动群智感知、群体智能操作系统等方面成果颇丰，同时成长出包括本书作者在内的若干杰出年轻学者。本书涉及内容也是对该团队前期研究成果的总结、梳理和提炼升华。遂欣然允之。
本书定名为《人机物融合群智计算》，这正是我近年来重点关注的领域。这里，结合其中两个关键词分享我的一些认识和思考。
一个关键词是“人机物融合”。我理解，它体现的是计算发展的一个新时代和一种新模式。一个基本的共识是：随着互联网向人类社会和物理世界的全方位延伸，一个万物互联的“人机物”（人类社会、信息空间和物理世界）融合泛在计算时代正在开启。软件定义一切、万物均需互联、一切皆可编程、人机物自然交互将是其基本特征。所谓泛在计算（Ubiquitous Computing）[1]，是指计算无缝融入物理环境，它无处不在、无迹可寻。泛在计算是在主机计算、个人计算（桌面计算）、移动计算等模式之后出现的一种新型计算模式，将给我们带来一系列新问题和新挑战。从软件研究者的视角看泛在计算，我以为需要“沉淀”一类新型操作系统——我称其为“泛在操作系统”（Ubiquitous Operating System, UOS）[2]，用来支持新型泛在计算资源的管理调度和泛在应用的开发运行。由于泛在计算场景的领域特定性、泛在计算资源的广谱多样性和极端特异性，泛在操作系统的领域性和专用性将比较突出，会存在领域或应用场景特定的多样性的泛在操作系统。
另一个关键词是“群智”。群体智能是科学家长期关注和研究的一种自然现象：构成群体的每一个个体都不具有智能或仅具有有限的智能，但整个群体却表现出远超任一个体的智能行为。低等生物的典型群体智能现象包括“蜂群筑巢”“鱼群避敌”和“蚁群寻食”等。人类社会中也存在众多群体智能现象，如“三个臭皮匠顶个诸葛亮”和“市场经济的资源配置”；更宏观地看，人类文明的不断发展和演化也是一种群体智能现象。同样是源于互联网的快速发展，大量人类个体通过信息空间相互连接，为人类群体的跨时空大规模协同提供了可能，从而出现了不少基于互联网的“群体智能”实践，如“维基百科”“众包”“开源软件开发”等。我认为，长期以来，群体智能研究主要将其视为一种自然现象，关注对群体智能现象的事后解释和规律总结，较少涉及如何利用规律主动构造求解特定问题的群体智能系统。如果能够将群体智能的基本原理应用于通过网络互联的人类群体，形成一种新技术条件下的大规模群体协同机制，这将是一项非常有意义的工作。鉴于此，我们提出了一种群体智能的构造性模型[3]，将群体智能的形成机理建模为一个“探索”“融合”和“反馈”三个活动持续迭代运行的回路。基于该模型构造求解特定问题的群体智能系统的关键，在于如何设计出有效的信息表示、融合与反馈机制。类比AI的概念，我们将此类面向问题求解而构造的群体智能系统称为人工群体智能（Artificial Collective Intelligence, ACI）系统，其核心是采用AI技术实现高效的信息融合和个性化的信息反馈。
本书以人机物融合环境中由人、计算机、物品构成的混成群体为研究对象，提出并阐释“人机物融合群智计算”这一概念，并探索构建其基础理论与方法体系。人机物融合群智计算将海量异构的资源统一抽象为具有不同程度感知与计算能力的实体，即智能体。通过人、机、物异构智能体的联结共生与协同融合，构建具备自组织、自学习、自适应、持续演化等特性的人工群体智能系统，实现个体智能的增强与群体智能的涌现。
本书内容丰富，既有理论方法探索，也有系统平台实践。一方面，以生物群智涌现到人工群智系统的映射机理探索为宏观指导，针对人、机、物异构群智能体的协作、竞争与融合等开展理论、模型和方法研究，拓展了概念及问题域的空间广度与深度，在人机物异构群智能体的协作增强机理、群智涌现动力学、自组织与自适应协同、智能体分布式学习、智能体知识迁移等方面展开探索与研究。另一方面，结合作者团队的系统研发和应用实践（例如：2019年推出开源可定制的群智感知操作系统——CrowdOS，该系统涵盖群智任务敏捷发布、复杂任务高效分配、多粒度数据隐私保护等核心功能，受到国际学术界和企业界的广泛关注；2021年在“中国软件开源创新大赛”中发起“群智感知开源创新赛”，扩大了群智开源生态的影响），还系统地介绍了该团队研发的人机物融合群智计算开放平台——CrowdHMT，涵盖了人机物群智开放式系统架构、群智计算开源社区以及人机物链中间件等核心要素。CrowdHMT平台探索赋能智慧城市、智能制造、军事装备等典型应用场景，对构建未来异构群智体协同计算、共生演进的人机物融合智慧空间具有重要的参考意义。
可以预料，未来几十年，人工或半人工的群体智能系统将在信息、物理、社会三元空间中得到广泛应用，实现对大规模人机物异构智能体协同的有效支持，并在各类复杂问题的求解中发挥重要作用。本书介绍的研究和实践工作是对如何使用技术手段创造这种未来的一次很好的探索，相信读者会在阅读本书的过程中，获取知识，得到启发。
梅宏 
辛丑年孟冬于北京 
[1]WEISER M. The computer for the 21st century [J]. Scientific American, 1991, 265(3):94-105.
[2]MEI H, GUO Y. Toward ubiquitous operating systems: a software-defined perspective[J]. IEEE Computer, 2018, 51(1):50-56.
[3]ZHANG W, MEI H. A constructive model for collective intelligence[J]. National Science Review, 2020, 7(8): 1273-1277.