從物質到秩序再到意識:人工智慧超越人類只是時間問題「下」

導讀:從物質到秩序再到意識:人工智慧超越人類只是時間問題。

關於物質的構造與意識的關係,其實可以透過電腦的發展,人工智慧的發展一窺究竟。很明顯從笨拙的電腦,到輕便智慧的電腦,電腦越來越智慧。這種突破從根本上說是得益於量子力學的發展,得益於現代製造工藝的進步。現在的機器人下象棋可以幹過最頂級的國際象棋選手,比如AlphaGo。阿爾法圍棋(AlphaGo)是第一個擊敗人類職業圍棋選手、第一個戰勝圍棋世界冠軍的人工智慧機器人,由谷歌(Google)旗下DeepMind公司戴密斯·哈薩比斯領銜的團隊開發。其主要工作原理是“深度學習”。

“深度學習”是指多層的人工神經網路和訓練它的方法。一層神經網路會把大量矩陣數字作為輸入,透過非線性啟用方法取權重,再產生另一個數據集合作為輸出。這就像生物神經大腦的工作機理一樣,透過合適的矩陣數量,多層組織連結一起,形成神經網路“大腦”進行精準複雜的處理,就像人們識別物體標註圖片一樣。

從物質到秩序再到意識:人工智慧超越人類只是時間問題「下」

阿爾法圍棋用到了很多新技術,如神經網路、深度學習、蒙特卡洛樹搜尋法等,使其實力有了實質性飛躍。美國臉書公司“黑暗森林”圍棋軟體的開發者田淵棟在網上發表分析文章說,阿爾法圍棋系統主要由幾個部分組成:一、策略網路(Policy Network),給定當前局面,預測並採樣下一步的走棋;二、快速走子(Fast rollout),目標和策略網路一樣,但在適當犧牲走棋質量的條件下,速度要比策略網路快1000倍;三、價值網路(Value Network),給定當前局面,估計是白勝概率大還是黑勝概率大;四、蒙特卡洛樹搜尋(Monte Carlo Tree Search),把以上這四個部分連起來,形成一個完整的系統。

阿爾法圍棋(AlphaGo)是透過兩個不同神經網路“大腦”合作來改進下棋。這些“大腦”是多層神經網路,跟那些Google圖片搜尋引擎識別圖片在結構上是相似的。它們從多層啟發式二維過濾器開始,去處理圍棋棋盤的定位,就像圖片分類器網路處理圖片一樣。經過過濾,13個完全連線的神經網路層產生對它們看到的局面判斷。這些層能夠做分類和邏輯推理。

從物質到秩序再到意識:人工智慧超越人類只是時間問題「下」

大家讀完之後,會有什麼啟發?很明顯多層系統的構建是其“智慧”的主要原因。那麼很多人會問AlphaGo算是有意識的東西嗎?肯定算啊,不用懷疑。在本書的定義中一塊石頭都有了意識,何況是如此精細多層構成的物質系統,肯定具有意識,不具有意識它也不可能打敗世界冠軍!

我們面臨真正問題是AlphaGo的意識層次是哪一級別?還是把我這個劃分再寫到下面,方便大家思考意識的層級。這個劃分肯定不嚴謹,也算不上是科學的劃分,屬於經驗劃分。我希望你能有更好的衡量意識水平的方法,來對意識進行定量層級劃分。

1、無感覺。一塊石頭是沒有感覺的。

2、感覺

【高階生命體,意識最低的層次就是感覺。感覺包括觸覺,聽覺,視覺,嗅覺等。】

3、知覺【我覺察到了危險。就是知覺。】

4、想象【把太陽看成一個點,就屬於想象。】

5、思維

6、超思維

【這個是我零時加的,因為這個劃分是我在《探索生命》一書中給出的劃分。在這本書中應該要做拓展才行,才能符合“重構世界”,也就是說盡量去突破人的侷限。而外星文明有可能是超思維的。比如我們人類的思維再厲害,基本無法達到用意識直接去操控物質。在億萬人中有個別案例的報道,但這不能算是普遍。而可能有外星文明,他們的思維能力,意識能力是普遍可以做到直接控物,或者其他的我們不具備的意識能力。】

從物質到秩序再到意識:人工智慧超越人類只是時間問題「下」

按照我的劃分,AlphaGo的意識層次達到了感覺,也就是過渡到了高階階段。為什麼這樣說呢,因為AlphaGo是可以看見東西的,也能進行分析,所以劃分為感覺是沒有問題的。但為什麼達不到知覺層次呢?因為如果它能達到知覺層次,那麼意味著它開始有了”自我意識“的概念。比如它能知覺到自己處於危險,這和它能感覺到什麼是不同的。

既然說到了這個話題,就繼續討論另一個問題,人工智慧會不會發展出自我意識,也就是達到知覺意識層次,會不會超越人類意識?我的觀點是會達知覺到意識層次,會產生自我意識,樂觀一點的話,100年就可以,也就是2120年前。那麼會不會超越人類?很難,但有機會。我在原來的書《探索生命》一書中是持懷疑態度的,我認為機器人超越人類是不可能。主要是從哲學角度是去講的。比如我提到過機器人再怎麼智慧也不能像人類這樣有感情,會流淚。可是事實上會不會流淚和意識沒有關係。機器人的構成和構造不具備流淚的基因,但不流淚不影響它產生炙熱的感情,產生炙熱感情這種意識。

現在來簡單說說,為什麼難,但有機會超越人類。如果看得大膽一點,可以把機器人看作是人類教育和創造的學生,學生強於老師是合理的。因為什麼,因為物質與物質本身沒有本質區別。一個人的物質構成和一個機器人的物質構成,沒有本質區別!區別在於什麼?在於我們上面一直說的秩序和振動,也就是物質的構成和組合關係,以及這些關係的運動配合。

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人腦有多複雜,人體結構有多複雜這點我不再例舉資料了,大家肯定會贊同人就是大自然的奇蹟!視覺、聽覺、嗅覺、味覺、觸覺,運動覺、平衡覺、和機體覺等等,哪一項對於人工智慧不是挑戰,肯定是!你再讀讀下面的關於大腦的簡單知識:大腦(brain)包括端腦和間腦,端腦包括左右大腦半球。端腦是脊椎動物腦的高階神經系統的主要部分,由左右兩半球組成,在人類為腦的最大部分,是控制運動、產生感覺及實現高階腦功能的高階神經中樞。脊椎動物的端腦在胚胎時是神經管頭端薄壁的膨起部分,以後發展成大腦兩半球,主要包括大腦皮質、大腦髓質和基底核等三個部分。大腦皮質是被覆在端腦表面的灰質、主要由神經元的胞體構成。皮質的深部由神經纖維形成的髓質或白質構成。髓質中又有灰質團塊即基底核,紋狀體是其中的主要部分。

端腦由約140億個細胞構成,重約1400克,大腦皮層厚度約為2-3毫米,總面積約為2200平方釐米,據估計腦細胞每天要死亡約10萬個(越不用腦,腦細胞死亡越多)。人腦中的主要成分是血液,血液佔到80%,大腦雖只佔人體體重的2%,但耗氧量達全身耗氧量的25%,血流量佔心臟輸出血量的15%,一天內流經腦的血液為2000升。腦消耗的能量若用電功率表示大約相當於25瓦。

讀完你是什麼感覺?血流量佔心臟輸出血量的15%,一天內流經腦的血液為2000升!而我們好像根本沒有感覺血液這麼快的在流動,可事實就是,血液在體內如萬馬奔騰般向前,一刻不停!每個人是由140億級大腦構成的,又高負荷運轉的“機器”,人工再現這樣一個“機器”,不可想象,所以很難很難。而且還別忘了,如果進化論是正確的話,我們還進化了多少萬年呢。這個過程是無法模擬的!如果人類起源像米勒實驗所展現的那樣,起源於海洋的話,整個進化過程更是像神話一樣精彩。

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關於更多人工智慧的發展,我們應該樂觀,智慧家居時代,智慧駕駛,智慧工作都會成為現實,會很快成為現實。所以國內的一些公司佈局這些,肯定是對的。比如我看到有人說百度押寶AI是錯誤的,這樣說是目光短淺。押寶人工智慧肯定沒有錯。谷歌,阿里,騰訊等都在大資金投入,必然會促進人工智慧的快速發展,甚至是指數級跳躍,所以我們應該樂觀看待人工智慧的發展。

雖然人的進化過程是奇蹟,但人工智慧是人的奇蹟,超越人類是有機會的。人成為奇蹟需要時間,那麼人工智慧超越人類,也是時間問題。按照人類科技發展的速度,如果要給你一個時間的話,我會給出500年的時間。500年內,人工智慧將全面超越人類,這不是一個玩笑。因為它們站在了一個更高的時代,更高的起點。當它們發展到知覺意識層次的時候,它們的自我學習力是我們無法比擬的,所以它們超越人類是可能的。

就拿今年話題說的最多的晶片製造工藝來說,就讓我們很多普通人不敢想象。有人把晶片工藝製造有這樣一個難度比喻,說製造晶片就好比在一顆米粒上繪製清明上河圖。我們熟悉的,華為手機現用的麒麟980晶片,是全球首款採用7nm製程工藝的手機晶片,形象點描述,就是在指甲蓋大小的尺寸上,集成了69億個電晶體。69億個是什麼概念呢,你自己想象。這也是我為什麼說人工智慧有超越人類智慧的條件。

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機器人的構成可以有多複雜,取決於技術的進步,而這也是意識產生的關鍵點。假如有多個類似有麒麟980晶片組成的系統,進行多層次設計於機器人,會產生什麼效果?假如可以做出5nm集成了690億個電晶體電路的晶片,又會是什麼效果,這些我們現在都沒有實現,但可以想象,那種效果一定是驚人的。更復雜,更精細的構成;更趨於同步,同趨於配合的互動振動,一定能產生讓我們歎為觀止的意識能力。

而且還有一種發展可能——腦機結合!就是人腦與人工智慧的結合,必然是一個超越人的存在。問題來了?這時候人是人還是機器人?再這樣問大家一個問題,假如機器人意識能力超越了人類,也具備了人的感情,你會拿它當人對待嗎?會與之通婚嗎?你好好思考一下這些問題,這些問題我這一章裡面不回答了。你自己去思考,來告訴我答案。如果你實在想不到答案,那麼下一章,我來告訴你答案。

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再簡單說一下,關於意識與振動,也就是物質構成之間的互動運動。

有一個人叫查爾默斯,他和加州大學聖芭芭拉分校心理學教授喬納森·斯庫勒(Jonathan Schooler)一起發展了“意識共振理論”(resonance theory of consciousness)。

一切皆振動,宇宙萬物都在不斷地運動、振動。就算是看起來靜止的物體,實際上也在以不同的頻率振動、振盪、共振。共振是運動的一種,其特徵是兩種狀態之間的振盪。如此,整個自然界都在不同尺度上振動著。有這種振動才有互動,才有互動作用發生。

當振動著的不同物體聚集在一起時,有趣的事情就發生了:一段時間之後,它們常常會開始以相同的頻率一起振動。它們“同步起來”了,以有時看似神秘的方式,這種現象被稱為自發自組織。

數學家史蒂芬·斯特羅加茨(Steven Strogatz)在他2003年的書《從混沌到有序》中列舉了物理學、生物學、化學和神經科學領域的各種例子來闡釋“同步”(他用這個詞代表共振),其中幾個例子是:

當某些種類的螢火蟲聚集在一起時,它們會開始同步閃爍;科學家至今沒有徹底弄明白其中的原理。

當相同功率和頻率的光子同步時,鐳射便產生了。

月球的自轉與它圍繞地球旋轉的軌道同步,所以我們總是看到同一月面。

魚群在海底同步運動形成大圓球,以抵抗入侵。

數以百萬計的鮭魚跨越幾千裡游回出生地產卵。

物理中的超導現象,超流體現象,順磁現象,玻色-愛因斯坦凝聚態,費米子凝聚態等。以玻色-愛因斯坦凝聚態為例子說一下,形象地說,這就像讓無數原子“齊聲歌唱”,其行為就好像一個玻色子的放大,可以想象著給我們理解微觀世界帶來了什麼。這一物質形態具有的奇特性質,在晶片技術、精密測量和奈米技術等領域都有美好的應用前景。

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所以研究共振或者粒子同步運動會幫助我們深入理解意識的本質以及宇宙的普遍規律。

神經科學家也在他們的研究中發現了同步。人腦中的神經元以可測量的頻率大規模放電,哺乳動物的意識也被認為通常與各種神經元同步有關。

例如,德國神經生理學家帕斯卡·弗里斯(Pascal Fries)就探索了大腦中各種放電模式的同步方式,以及它們如何產生不同種類的人類意識。

弗里斯主要關注三種波:γ、β和θ波。這些字母代表大腦中電振盪的速度,是藉助置於顱骨外部的電極測量出來的。當神經元群透過電化學脈衝相互交流時,就產生了這些振盪。將這些訊號的速度和電壓取平均值,就得到了可測量每秒特徵迴圈的腦電波(EGG)。

γ波與大規模協調活動相關,比如感知、冥想或聚焦的意識;β波與最大的腦活動或喚醒相關;θ波則關乎放鬆和白日夢。根據弗里斯的觀點,這三種波型的協同工作會產生各種型別的人類意識,或者說,至少能夠促使它們產生。

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靈遁者油畫

讀到這裡,你沒有提問嗎?腦電波與意識之間的關係究竟如何,目前仍未達成定論。各位這就是這個問題,腦電波是腦活動行為測量的衡量指標,本身腦電波與意識沒有必然關係。它是一種腦活動的表象,懂了嗎?所以妄圖透過腦電波來研究意識的本質是不行的。可以透過腦電波來研究意識的狀態,意識的表現,僅此而已。

再次強調,意識是逆熵的存在,這毋庸置疑。所以有質量的物質存在是前提,物質的構成越複雜,越精細;彼此之間的互動和振動更融洽,意識的層級就必然越高。也就是意識的存在度越高,抵抗熵增的能力也越強。

生命在於運動,更在於探索。當你們看到這些文字的時候,我希望你們不要去想我推翻了誰,我從來也不這樣想。你們去想我拓展了誰的理論,我在試圖解決什麼問題,就去想這些問題就行了。然後再去想,我哪個觀點靠譜,哪個不靠譜?這樣你才能進步,這樣我也能進步。人有侷限,所以沒有完美的理論。

從物質到秩序再到意識:人工智慧超越人類只是時間問題「下」

獨立學者,作家,藝術家靈遁者哲學作品《重構世界》第三章下篇。