人机融合智能 【系统理论主张任何事物都是一个系统】
本文试图从心理、哲学、信息、数学的角度，对人机智能中交互、融合等基本对象及其概念，以及相应的思想、思路，作一简要分析。我们希望的是考察人机智能的交互与融合的机理与方法；但为使讨论不因歧义而遇阻，需要对所涉考察对象及其概念先行澄清。这里涉及 6 类对象及其概念：人机、智能、交互、融合、机理、方法。下面将逐一简要澄清。
一、人机
要界定“人机”自然要先界定人和机，要界定人和机即需涉及主观的心理意向和客观的物理、生理实在；然而，数学仅对抽象的逻辑关系负责，不承担界定主观的心理意向和客观的物理、生理实在的责任，因此我们人和机的界定，只能以日常的实践经验结合自然语言的形式进行。
同质连通：若物体中的任何两点，均可由该物体所包含的物质相连接，则称该物体是“同质连通”的。
——这实际上是拓扑学中“路径连通”概念的物理化表述。
由此便可界定：
“人”和“机”：在观测时段内的状态变化或行为过程中，始终保持异质连通的混合物体。
然后便有了：
人机体：由多于一个个体所构成、个体之间相互具有一定联系或个体共同受到一定约束、因而可被视为一个整体的群集。
二、智能
我们希望澄清什么是“智能”。
其次，显然还不能只限于“人”这个系统。
那么，作为“智能”的基础的“思维”，当然也就不能只限于“人的思维”。
因此先一般性地界定“思维”(包括“计算”和“算计”)，
所谓思维就是指人机系统从已有信息或激励到所作结论或反应之间建立关系的过程，这个过程可以是逻辑合理的理性思维，也可以是非逻辑的感性思维，但都并非现成就有的。
有了“思维”，便可将“智能”按照是在“反思”上还是在“实现”上产生效果，而分为“人类智能”和“人工智能”(或“计算智能”)。显然，对于“人机智能”的考察，应从“意向”到“形式”、从“思维”到“行为”，以“思维智能”为基础；因此，我们再一般性地界定“人机智能”的“智能”，也就是“思维智能”：
“ 自动”与“智能”的本质区别在于：“自动”是以结构化的数据处理为基础，按照系统目标约束以现成确定的方式对已有信息或激励的系统性行为反应能力，“智能”是以非结构化的数据处理为基础，以并非现成确定的方式逼近系统目标状态的体系性(综合多系统)行为反应能力，
三、融合
如同“思维”、“智能”这样的概念一样，“融合”这个概念同样是处于“言无不解，迄无界定”的状态。
“融合”，国内外文献一般都宽泛地理解为“若干个体以某种或某些方式联系到一起的过程”。具体而言，融合，物理意义上指熔成或如熔化那样融成一体。心理意义上指不同个体或不同群体在一定的碰撞或接触之后，认知、情感或态度倾向融为一体。这样的理解显然不足以支撑严密的数学、物理分析和研究；为此，我们需要先从数学中相关的基础性定义看起来：
“关系”与“系统”：作为数学的基本概念之一，关系常指二元关系，关系是在集合的基础上定义的一个重要的概念，与集合的概念一样，关系的概念在计算机科学中也是最基本的。它主要反映元素之间的联系和性质，在计算机科学中也有重要的意义，如有限自动机和形式语言、编译程序设计、信息检索、数据结构以及算法分析和程序设计的描述中经常出现。
关系：给定任意集合A和B，若，则称R为从A到B的二元关系，特别在A=B时，称R为A上的二元关系。
系统：数学系统理论主张任何事物都是一个系统。所谓系统，就是相互联系、相互制约、相互作用的元素组成的具有一定结构和功能的整体。其功能取决于它的组成部分以及这些部分之间的相互协调协同关系。
公理集合论： 逻辑上保证过去、现在以至将来都不会发生矛盾。
有了“关系”和“系统”还不够，按照“融合是若干个体以某种或某些方式联系到一起的过程”的理解，还须对这个过程有更细致的刻画；因此还须界定“系统”两个重要的状态“协调”与“协同”
“协调”是指确定部分的对象之间关系无矛盾、无抵触，且在系统内按一定规则约束，形成“相容”的整体结构，“相处和谐”，避免负面作用；
“协同”是指确定部分的对象之间作用相配合、相弥补，且对系统外按一定目标要求，合成“优化”的整体效应，“同心协力”，增强正面效能。
因此，群体的“融合”实际上有三个层次：
无序融合：关系无相容规则约束；
协调融合：关系有相容规则约束；
协同融合：关系有优化合成效能；
当然，这里的“无序融合”实际上只是对“并未融合”这个状态逻辑一致的表述而已，正如“零收益”、“负收益”是对“没有收益”、“反而欠债”这些状态逻辑一致的表述一样。
因此，限定于“人机智能”的情形，可将“融合”的整体界定表述为：
融合是人机系统确定部分对象之间，以相容约束甚至优化合成的方式，在时空中联系起来的过程。
四、交互
一般已认为：交互，指替换着；互相；彼此。人机交互是指人与机各自具有而部分或者部分和所不具有的属性、特征、行为、功能等特性之间的作用，主要涉及脖子以下的生理部分，而不是涉及脖子以上的智力部分。
特别地，已有共识的是：
人机智能最主要的特点是“个体经由协同后形成的整体效应显著强于各个体效应简单直接的累加或叠合”。
这里需要澄清的是：何为“简单直接的累加或叠合”？为何“整体具有而部分不具有”？实际中的系统往往都是多层的，因而其中关系往往既非仅仅内在延展，也非仅仅外在延伸，既有同一对象不同层次间性质的纵向精细化延伸，又有同一层次不同对象间作用的横向网格化延展，更有不同层次不同对象间性质作用的跨越式关联，是一个立体网格结构。
由此便已可知：
人们研究事物性质时，往往受到“还原论（Reductionism）”思想的影响，习惯于一着手便先将问题从背景中、因素从问题中分割开来、剥离出来，纵向、深入、分析式地进行研究；然而，此时问题与背景间、因素与因素间可能存在的横向联系，却也已被切断；因而，再将分析后的因素重新组合起来恢复原貌时，切断了的横向联系已不能再行恢复；最终得到的也就已经不是事物真实的原貌。因而从数学的“关系”角度来看，“简单直接的累加或叠合”，就是指其间无横向关系协调的作用的纵向持续累加或横向交错叠合。这样的作用方式因过程之间缺乏横向协调，因而不能在纵横两个方向都衔接起来而形成整体合力。
这可以从承力结构上得到体现：
当结构包含纵横两个方向的连接时，可以承受拉伸、压缩、剪切、扭转、弯折、挠曲等多种应力；但若只有纵向连接，便只能承受拉力了。同样，“整体具有而部分不具有”的原因，是这些部分缺少的不仅仅是其他的个体，更主要的是其中从整体保留下来的关系结构已经不再完整；而协同效应是高度依赖于关系结构的，因而这些部分不能再以缩小的规模产生原来整体具有的协同效应。形象地说就是：“麻雀虽小五脏俱全”，例如智能单兵人机系统的构成。
这在数学上的表现为：空间的性质不再能为每个子空间都具有，亦即该性质不具有空间遗传性；其根本原因，就是因为结构的完整性受到了破坏。因人机智能中“属性、特征、行为、功能”的对外呈现和施放都属于“作用”的不同方式，故可对人机智能的“交互”给出界定：
“交互”是指人机对环境或目标以不仅协调而且协同的混合所形成、以呈现或施放形式表现的响应或作用的方式。
这里将“交互”定义为“方式”，是因为“交互”中最重要、最本质也最能体现“智能”的，是现象表现出来的方式，而不是具体现象的本身。
此外，这个界定已经排除了以“简单直接的累加或叠合”对“交互”复现的可能，因为“简单直接的累加或叠合”所基于的是无序融合或协调融合。
鉴于“交互”的特殊重要性，我们再从数学中“结构”和“空间”的角度来考察一下“交互”的性质：
“结构”、“空间”的概念在数学中频繁使用，但并无一般性的统一定义；不过，却有“不言而喻”的基本的共识：
结构：带有映射生成和组合规则的相容关系；
空间：带有结构的集合。
以这样的数学语言描述，便可有：
“交互”，是一个空间上的映射簇按一定目标函数集优化后的选择和组合的方式。
五、机理
通过前面的分析，对人机智能中一般意义下的融合和交互的机理，实际上从前面建立的概念界定出发，已经可有基本的理解：融合是人机成员以规则相容约束甚至作用优化合成的方式在时空中的关联过程；系统关系结构的集合、逻辑、序结构分析和状态空间映射变换的几何、拓扑、优化分析，为其提供研究的基础和方法。交互是人机成员以不仅协调而且协同的融合所形成的响应或作用的方式；人机赋有物理属性的几何、拓扑时变模型的局部与整体性质间、数学与物理性质间关系的分析，为其提供研究的基础和方法。
六、方法
与此前分析的人机、智能、融合、交互、机理等均属“人机智能”或“智能人机”内部的性质不同，这里的“方法”，应指“智能人机”的设计者和操控者从“智能人机”的外部，基于交互、融合等人机智能的内在机理，预先对其属性、特征、行为、功能及其作用进行分析和设计，当考虑需要人机自主呈现的行为智能时，可以根据需要设定流形到环境和目标的状态空间的映射、变换的作用效果，而且，由于我们已经可以从外部对流形进行观察和处理，因而流形上表征物理场的向量场的设定和处理，可有更为宽泛的自由度；继而从这些效果出发，反向以优化理论和方法建立起对流形的几何形态、物理性质的要求，然后结合拓扑的（微分拓扑处理局部传递效应、代数拓扑处理整体形变效应）、几何的（黎曼几何处理局部和整体的延展和挠曲）、代数的（连续群处理作用演变、连续格处理个体作用的聚合）、AI的特别是“形式抽象”的方法，反求流形符合这些要求的形态、性质的演变方式和过程，再将这些演变方式和过程转译为相应的物理行为指令，即得人机响应和作用的智能策略。