“意识、脑与人工智能”十大前沿科学问题
2018年9月,浙江大学发布“双脑计划”,布局脑科学与人工智能的会聚研究,聚集全校生命科学、信息科学、物质科学和哲学社会科学众多领域的专家学者,开启探索脑认知、意识及智能的本质和规律。2019年4月,浙江大学召开“意识、脑与人工智能”圆桌论坛,吴朝晖院士、段树民院士与倪梁康教授(文科资深教授)分别围绕“意识”问题,从计算机科学、脑科学、哲学角度作主旨报告,提出了一系列具有挑战性的跨学科问题。在此基础上,浙江大学“双脑计划”相关团队组织哲学、计算机科学、神经与脑科学、心理学、社会学等领域专家,聚焦意识与脑、意识与人工智能方面的重大问题,经过反复讨论、不断碰撞、深入凝练,最终提出了十大具有前沿性、挑战性的科学问题,旨在引领国内外学术界的思考,推动意识、脑与人工智能交叉领域的研究。这十大问题是:
一、意识的生物学基础是什么?
意识曾仅是哲学家的研究领域,但随着神经科学发展,科学家逐渐参与到意识本质的研究中。目前大部分观点认为,意识产生的物质基础是神经元,其生物学基础是脑中多个神经网络间的相互作用;也有研究认为意识的产生由相对独立的脑结构(称为意识开关)来主导。意识的生物学基础是什么,及其衍生出来的一系列问题有待进一步探究。例如,意识产生的物质基础是否唯一,能否在神经元以外的物质载体上制造出意识等。
二、“人工意识”是否可能?
从人工智能向人工意识的发展,必须考虑将人工情感和人工意欲的因素纳入人工意识和人工心灵系统的可能性。可尝试通过对神经回路的复杂性的把控来解决所有类型的意识涌现(表象、情感、意志)的复杂性,并在神经系统中找到作为意识之自身觉知(qualia)的对应项。
三、机器如何理解人类的情感表达?
在人机共生社会,需要解决机器人与人类的自然交互问题,以使得机器人可以真正融入人们的生活,产生共情、共鸣和自然的社会行为。其中一个重要的挑战是机器如何理解人类的情感表达。
四、强人工智能的心理机制是什么?
弱人工智能在解决特定领域问题中,展现出了强大到可以比肩甚至超越人类的能力,但也暴露出通用性弱、学习效率低等一系列问题。解决这些问题需要回归强人工智能的“初心”,即研究人类智能的心理机制是什么,探索人类为何能利用有限的算力实现通用智能、如何在小数据条件下完成高效学习等问题。
五、意识的信息机制是什么?
意识是指一个人体验自身存在的能力,而不仅仅是记录或者像机器人那样对刺激做出反应。研究意识的信息处理机制,需要重点关注信息处理的主观性(subjective)、结构性(structured)、特有性(specific )、统一性(unified)和确定性(definitive)等问题。
六、脑机融合能否实现超级智能?
脑机融合是基于脑机接口技术,实现脑与机的双向交互、相互适应及协同工作,最终达到生物智能和机器智能的融合,其目标是实现更强大的智能形态。鉴于机器智能与人类智能的互补性,如何实现生物智能和机器智能的互联互通,融合各自所长,创造出性能更强的智能形态是核心问题。
七、情绪情感的脑机制是什么?
情绪是个体对一定程度的复杂情况做出反应的特定状态。情绪情感的产生涉及感觉、知觉、动机、奖赏、评估、感觉-行为转换等多种脑功能,并参与修饰和调控记忆及相关认知过程。人类智慧的形成和复杂社会体系的建立,均与情绪情感程序的进化和固化有关。情绪情感相关精神疾病也在持续和广泛地困扰人类社会。因此,研究情绪情感的脑机制是脑科学研究领域最令人兴奋的方向之一,其研究成果也将为相关精神疾病的诊断和治疗提供新的策略和手段。
八、学习的生物学基础是什么?
动物需要适应环境变化,而学习就是神经系统把环境信息转变成经验的编码过程,与学习密切相关的记忆则是神经系统对这些经验的存储和提取的过程。研究学习记忆的神经生物学机制是神经科学领域至关重要的研究方向,也是阐明认知功能障碍的关键。
九、潜意识的脑科学机制是什么?
潜意识指“已然发生但并未达到意识水平的心理活动过程或内容”,被认为是最复杂的心理现象,可能成为阐明人类意识大脑机制的突破口。随着认知神经科学和脑科学等交叉学科研究的发展,以及脑图谱技术、基因技术的进步,对潜意识的脑科学机制研究可能会有更大的突破。
十、人类决策的脑处理机制是什么?
决策脑机制的研究日益受到重视,但决策偏好的神经机理还远未被揭开。系统探究决策脑机制,不仅有助于揭示决策者价值权衡过程的神经基础,还能为基于神经信号预测人的决策倾向,以及诊治决策异常相关脑疾病提供科学研究依据。
人工智能的“意识”
在人工智能飞速发展的条件下,如何认识物质与意识的关系。
37月8日,2021年WAIC世界人工智能大会正式开幕。会上百度创始人,董事长兼首席执行官李彦宏提出一个核心的观点就是:AI无疑将会影响未来四十年人类发展的进程。诚然,在当今这个科技飞速发展的时代,人工智能逐渐走入人们的生活,从扫地机器人,到智慧保姆,再到无人驾驶技术,和目前还在研究中的类脑科学,在人工智能给我们带来了更多便捷的同时,我们不禁会思考,人工智能在未来是否会取代人类,或者说,我们如何去理解这种物质和意识之间的关系。对于上述思考,李彦宏的观点是:“人工智能存在的价值就是帮助人,教人学习,让人成长,而不是超越和替代人。技术只有服务于人,服务与社会,产生更多的正向价值和贡献,才真正的有意义。”人类致力于创造一种服务于我们的物种,但不允许他们产生文明。毕竟这对于人类是一场灾难。因此基于这种担忧,一部分人还是想让人工智能产生意识,而不是机械性模仿。让他们拥有能够传导的神经系统,感受疼痛和愉悦。但是对于让他们产生自己的大脑,代码和规律性学习只是一小步,突破在于物质与意识的分离亦或是神学和科学的融合,这也是AI给未来带来的更多挑战。对于人工智能来说,何为意识?要探究这个问题,要先理解人类的意识是什么。意识,不是人类独有的生命能态。是生命感知环境、适应环境、保护自己、完善自己的能力。生命为何能产生意识,究其原因是因为神经中枢大脑。人类拥有地球上最高级的大脑,它让我们引以为傲,我们因为大脑而能完成一系列的意识行为,我们用自己的思维主宰了地球。现在人类想用自己的智慧创造一种新的“物种”服务于我们,但又担忧他们又是否会创造新的文明。可是,人类的智慧和意识怎会如此轻易就复制?我们拥有的智慧是远复杂于0和1编程的AI的。对于人工智能,其真正“智能”的奥秘就在于背后的一串串的操控代码。这些代码就是让机器能够仿照人类的思维模式完成一定工作的关键钥匙所在。因为其机械的特殊属性,人工智能的的确确能够模拟人脑的思维完成一些人类无法做到的事情,可这是否意味着人工智能已经超越了人类的思维产生意识?答案显然是否定的。从本质上说,如果人工智能产生意识,那必然会出现自主行为,产生情感,而非受控于人类赋予它的代码。可以说,人工智能目前还只是人类思维的一种模仿,还不是真正的意识。只能说目前人工智能的发展还处在“智能”阶段,只是机器的模仿学习,而非意识阶段。比如一个写古诗的机器人,能够根据输入的名字“即兴赋诗一首”,那这样可以说它真正理解古诗词的含义了吗?他只不过是根据他其中的代码和巨大的数据库在机械的执行功能罢了。这叫做智能而非意识。当今很热门的机器自主学习,就是想让人工智能产生复杂神经结构,让其拥有自主学习的能力,但我们不能说这是让机器产生意识。因为他们依然不具有产生主观情感和动机的条件。想让机器做到举一反三,就得为其搭建神经网络。人类的神经系统通过无数神经细胞神经递质传导信号控制人体做出反应,如何让机器也拥有一套类似的复杂结构产生神经网络,这已不在我们的讨论范畴,但如果要实现这样的目标,还需要更长的时间和更多的努力。可能在未来的某一天,人工智能真的能够实现对人类大脑的深度模仿,但让人工智能产生真正属于他们自己的意识,难度可见一斑。在哲学层面,人类之所以能够主宰地球,就是因为我们拥有更强的思维和智慧。人类领先的关键就在于思维和意识,“我思故我在”。人类是具有独立思维和强大创造力的。人类的行为动机完全取决于需求和价值观。需求只是最低等的饿了就去吃饭,渴了就去喝水,感到疲惫了就休息。而价值观则是道德层面上的约束。就比如我们会觉得做某些事是不合适的,做某些事是应该而且必要的,这都是道德动机潜移默化的影响。但机器不会明白什么是价值观,更不会有一把衡量的标尺。机器的行为动机就来源于人类创造它时给他赋予的功能。如果人类能够赋予机器这样的意识,让机器自我约束,人工智能也许就不会超越人类的意识而创造新的文明。当然这只是一种浅显的猜想。回到我们要讨论的问题上来说,现阶段科学家们把类脑智能作为人工智能发展的终极目标,目的不是让人工智能产生高于人类的自主意识甚至反作用于物质,其目标是使机器以类脑的方式实现各种人类具有的认知能力及其协同机制,最终达到或超越人类智能水平。科学家们想通过对人脑的探索,模拟出一个和人类一样具有思考能力和学习能力的机器人,这样它就能完成更多更强大的功能。我们想象可以赋予机器人的意识,让他们产生情感,但我们的目的是只让他们拥有学习的能力,利用其机器的特性帮助人类完成一些人脑难以完成的工作。就像一开始说的那样,如果我们无法控制好赋予人工智能的意识,人类也无法判断这些机器会如何发展,这无疑是一场灾难。因此人工智能不能成为人类智能取代人类的意识,他只是人类创造出来的“工具”而已。不可否认,人工智能一旦拥有意识,就算其功能再简单,也是人类的一大威胁。人类自然不会让这种情况发生。因为对人类来说,让人工智能拥有意识没有绝对的必要,因为我们创造他们的初衷就是“工具”,因此只要让他们完成我们需要的强大功能就可以了。作为创造者的人类,不会想创造一个累了就罢工的机器来服务于我们,因此让人工智能真正拥有意识,只需要存在于科幻小说和科幻电影里就好。部分内容参考以下文章作文纸条——HiddenSink——传导产生的https://www.zhihu.com/question/372639666/answer/1343242547https://hackernoon.com/ai-and-the-consciousness-gap-tr9f3ydz