“大系统”时代来临:AI与人类协作共生新形态逐步显现


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近年来,人工智能技术迎来爆发式增长,从ChatGPT到DeepSeek-R1,生成式大模型推动全球AI浪潮进入新阶段。在此背景下,一种由人工智能深度融入人类生产生活所形成的“大系统”正在逐步成形,引发广泛关注。
“无身”与“具身”AI双轨并行
人工智能的发展路径可追溯至1950年图灵提出的“无身”与“具身”两条路线。“无身”智能指无需物理实体的AI,聚焦计算和数据处理,如语言模型或算法系统;“具身”智能则需通过物理载体(如机器人)与环境交互,强调感知与行动能力。
无身智能因无需复杂载体,受益于大数据和计算能力飞跃,发展迅速。尽管当前大模型还做不到通用人工智能(AGI)的程度,但是可能距离并不遥远,Google DeepMind的报告称AGI可能在2030年前到来。
具身智能的发展则更为波折,受限于计算能力、传感器技术和机器人硬件,早期进展缓慢。随着多模态大模型技术的发展,为其带来一些新的活力。具身智能与物理世界直接交互,天然适合融入人类生产生活系统,其形态正向无人机、自动驾驶车辆和人形机器人等多样化、自主化发展。今年4月,北京亦庄举办首届人形机器人半程马拉松比赛;8月,“2025世界人形机器人运动会”在同一地点举行,来自16个国家的280支队伍在智能决策、运动协作等项目中展开激烈角逐,展现出机器人技术的显著进步。
AI的爆发式发展已经改变传统体系的运行模式,无身智能的计算能力和具身智能的物理交互能力,使系统间的互联性和动态演化能力显著增强。
从大模型到大系统 系统融合进入新阶段
如何描述未来AI融入各类系统后的形态是一个急需解决的问题。复杂系统传统上以“体系”(System of Systems, SoS)描述。国际系统工程学会将体系定义为:“体系是一个由独立系统组成的集合,这些独立系统被整合成一个更大的系统,以提供独特的功能。独立的组成系统通过协作产生整体行为,而这些行为是单个系统无法独立产生的。”Maier在1998年提出了体系结构的五个关键特征:运行独立性、管理独立性、地理分布、涌现行为和演化发展过程。
体系在多种领域广泛存在,航线网络和城市交通就是典型的体系。随着AI在体系中所占的比例越来越高,必然会带来额外的非线性与涌现现象,显著加速体系演进。这些变化是体系概念提出之初和发展中都不曾遇到的,给未来复杂系统的分析与管理带来挑战。
针对AI在复杂系统中与人类的广泛共生,北京航空航天大学研究团队提出“大系统”这一新概念。“大系统”(Big System)是在从大数据(Big Data)到大模型(Big Model)的发展基础上,由于AI的爆发性增长产生的复杂系统新形态,通过人类及传统人造系统与AI系统的协作与共生,共同服务于大系统的使命与目标。“大系统”应具备以下基本特征——
泛在共生性:高智能AI系统,无论是具身化的实体系统还是赛博空间中的智能体系统,在大系统中广泛存在,与人类及非AI系统紧密互联。
复合涌现性:人类与AI会强互联,产生持续、大量的交互与协作,能够产生更多无法预测的行为与现象。
多向驱动型:AI可以协助人类实现大系统的目标,而人类对AI的需求也会反推AI快速发展。
加速演化性:大系统的AI可以实现远超传统系统的进化能力,实现大系统整体能力加速演化。
当前已经有部分系统初步具备“大系统”的雏形。2025年3月,优必选Walker S1机器人在工厂完成协同作业测试,此次测试涉及多种复杂场景和工业任务。在应急使命2025演习中,无人机与地面应急救援力量协同,突破传统救援方式的局限,提供全新思路与方法。
大系统面临多重挑战 可控性是关键
当前,各国各地区已经在积极探索AI监管,例如欧盟的人工智能法案对不同层级与危险度的AI实施不同力度的监管。近些年来,我国一系列法律法规和专项行动的开展,展现了中国特色人工智能治理体系建设正加速推进。对于“大系统”,更需确保可控性,使其能够安全、有效、可持续地为人类社会服务。要达到这一目标,至少还需要应对如下的挑战:
AI对于人类行为的理解偏差。AI行为在复杂任务中可能偏离人类指令,同时AI对于目标的实现路径也可能与人类设想不同,可能以与人类利益相冲突的方式追求其目标。
AI行为的不可解释性。AI的决策过程对人类缺乏透明度,人类对其行为逻辑的理解存在客观困难,进而影响人-AI系统的协作和大系统目标的实现。
“大系统”的动态涌现与难以预测性。“大系统”中AI与其他系统的交互高度复杂非线性,同时AI具备自主学习能力,系统的动态演化过程难以预测。
外部攻击风险。“大系统”有着高度自主、高度互联的特点,一般节点被渗透攻击的风险与识别难度激增,而重要节点被破坏的影响都将不可估量。
7月26日,在2025世界人工智能大会开幕式上,图灵奖得主杰弗里·辛顿将人类与AI的关系比喻为“饲养虎崽”,强调必须在其成长过程中确保可控与安全,才能实现长期共生。
为应对这些挑战,需要增强“大系统”的可控性与安全性,构建出符合人类利益的“理想”“大系统”:
加强持续监管。为确保“大系统”的可控性,对具有较高智能水平的AI持续监管至关重要。对于具身AI(如机器人、无人机),因其物理交互能力,应实施注册和监控机制。非具身AI虽无实体形态,也需通过行为审计、权限管理和定期评估等手段监管,防止AI提供虚假数据或决策等风险。
推动技术创新。“大系统”需要建立起科学的理论与技术,实现对其量化描述、设计、管理和评估。通过模块化、自适应的架构提升其鲁棒性,通过建模非线性行为进而预测演化趋势等。新技术即便无法完全反映“大系统”的复杂性与涌现性,也比被动地应对更有利。
促进全球合作。“大系统”是人类与另一种智慧类型协作并共生的全新挑战,可能会超越以往的技术变革。因此,开展全球合作,建立跨国交流机制,在国际组织中设立对于人工智能建设与监管的相关标准,共享案例、标准、技术与经验等尤为重要。有必要密切关注各种场景中的“大系统”案例,从社会影响、伦理风险等多方面进行评估,确保技术进步不偏离人类利益。
“大系统”不仅是技术融合的产物,更是人类与智能体协同演进的新阶段。未来,如何在推动技术发展的同时保障系统安全、可信、可持续,将成为全球共同课题。
(作者单位:北京航空航天大学)
【参考文献】

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