燒腦劇《西部世界》是通過讓AI不斷地感受如人類一樣的痛苦與掙紮，逐漸覺醒的。。
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如何讓AI具有意識？
別以為這個選題是個科幻選題
這還真是個科學選題 是的 現在在學術界 還真有門學科叫做機器意識 Machine Consciousness
就是來研究怎麽樣讓機器有意識的 那你聽了 覺得這幫學者不是吃飽了撐的嘛
機器人覺醒了以後造反那可怎麽辦？ 那你這個擔憂可以說就比較科幻了 其實 現代人工智能發展的一個底層的動力或者目標
就是像人 因為我們想要機器幫我們完成更具有難度的工作 就需要機器變得越來越聰明 變得越來越智能
那我們人類對智能唯一可參考的對象 就是我們自己嘛 所以就是要讓機器越來越像人
經典的圖靈測試 說到底 它的底層理念其實就是像人 就是我們如何判定一台機器有沒有智能呢
就是你和機器交流 你如果不能分辨它到底是機器還是人 那麽我們就說這台機器很智能
而我們人類不同於萬物的地方 就在於人有意識 意識讓我們具有一種內在的感受
讓我們有反思精神 有創新精神 這不單單是會算算術、會解題這種智能了
而是一種更高級的能力 所以呢 一台有意識的機器 比一台隻會擱那兒冰冷無情地執行算法的機器
會更好地發揮它的智能 更好地成為人類的幫手 我們之前有一期大問題討論過這個AI機器人伴侶
那有人說 這個機器人伴侶它隻是機器 它沒有靈魂 它沒有意識 沒有主體性 它對我的愛
那就不是真愛 那我們這一期就來掰扯掰扯 怎麽樣讓機器人有意識
那這樣的話 淘寶上買來的愛 不就可以是真愛了嘛 機器意識研究 真是我們宅男宅女的福音啊
好了 我們說回來 在說怎麽樣讓AI具有意識這個問題之前 我們不得不先問一個問題
那就是AI能具有意識嗎？ 就目前而言 我們可以肯定地說 現在AI是有智能的
現在GPT4.0已經比我們大部分人都聰明了 能解題 會作詩 還能畫畫
現在的AI已經有了相當高的智能了 但是問題在於 有智能 就說明有意識嗎？
那你聽了可能會覺得 AI機器人當然可以有意識了 我們現在大部分受過現代科學教育的人 都是唯物主義者
當然也可以叫物理主義 當然叫什麽名字不重要 簡單理解 就是我們中學課本上說的
意識產生的機製雖然可能很複雜 但就算再複雜 意識也並不是一種神秘莫測的 玄而又玄的東西
它歸根結底就是一種物理現象 隻要我們把客觀存在的物理機製給安排明白了
那意識就能從中產生出來 因為 說到底 畢竟 我們人也就是一台機器嘛
隻不過是由千百萬年的自然選擇 進化出來的特別複雜的機器 那再複雜的機器也還是機器嘛
那既然人類這台機器可以有意識 那理論上 隨著現代科學技術的發展 人造出來的機器 當然也是可以具有意識的
論證完畢 但是呢 這種唯物主義立場呢 在哲學家大衛·查爾莫斯的挑戰之下
就遇到了一定的困難 查爾莫斯就認為 意識問題並不是像你們唯物主義者想得那麽簡單
就是哪怕科技再發展 我們也不一定能製造出一台具有意識的智能機器 為什麽這麽說呢
查爾莫斯認為 你想要解釋清楚什麽是意識 就要解釋兩個層麵的問題
一是解釋簡單問題 二是解釋困難問題 所謂簡單問題 就是你從唯物主義的角度
解釋清楚意識產生的科學機製 什麽腦電波放電 什麽信息傳遞 什麽神經網絡
什麽腦皮層的功能模塊等等等等 這些通過第三人稱的科學描述能夠說得清楚的過程
當然 這個簡單問題在技術上實現起來其實並不簡單 現在的腦科學 生物學 物理學還有待進一步發展
但說它是簡單問題 意思是說 它在理論上是簡單的 就是隻要隨著物理學 生物學 認知科學的各種發展
我們在理論上就是能夠解釋清楚意識形成的科學機製的 然後 我們在理論上就可以把這種意識形成的機製
應用在AI工程應用上去製造出人工意識 這在理論上都是可行的 因而是簡單問題
但是 關鍵問題來了哦 就是意識 真正困難的點 也就是所謂的困難問題在於
就是你從道理上 從理論上 就很難解釋清楚 意識的一種主觀性的層麵
這種意識的主觀層麵也就是一種現象意識 就是我們都能從第一人稱的視角感受到意識
給我們帶來的一種主觀的感受
就比如你看到一塊紅色 你對這塊紅色的會產生一種主觀的感受
這種主觀的感受不單單是什麽光譜 什麽波長 刺激你的視覺神經然後傳入你的大腦神經網絡
這種第三人稱的科學描述就能完全描述清楚的 這就是一種第一人稱的 主觀的
不能用科學語言說得清楚的感受 或者說 你嘴裏麵吃到一顆熗炒西藍花的時候
你對那種味道的感受 這就很難用第三人稱的語言完全描述清楚
你大概會說 這是一種 「甜不拉機 酸不溜秋 其中還帶有一點微微的苦」的感受
但你也就隻能這麽說了 就哪怕你是一個文學家 你也不可能完全清晰 準確 完備地
描述清楚這種主觀感受 再比如說 就是疼這種體驗 按照腦科學家的解釋
疼痛就是「C神經纖維被激發了」 但是 我的疼的這種感受 它很奇妙 它還分為各種各樣的疼
它到底是刺痛 是隱隱作痛 還是敞開的疼 還是悶著的疼 我去醫院跟醫生都說不清楚
醫生他自己疼他也說不清楚 結果你做個CT來一句 「C神經纖維被激發了」就說清楚了？
說不清楚的嘛 正是由於這種說不清 道不明的現象意識的存在 這就造就了對於意識解釋的困難問題
困難在哪兒呢 就是哪怕你科學再怎麽發達 就算你搞清楚了意識產生的各種物理機製
你依然解釋不清楚什麽是意識 因為這裏麵永遠橫亙著一個解釋鴻溝
就是組成我們身體和大腦的各種分子、原子 以及它們的各種排列方式 這種第三人稱描述的、客觀的物理機製
怎麽就產生了主觀的體驗了呢？ 這個客觀描述和主觀體驗之間 永遠橫亙著一個解釋鴻溝
客觀的東西 怎麽就產生 主觀體驗了呢？ 這就是意識的困難問題
這也就是說呢 沒錯 隨著科學技術的發展 我們可以製造出非常智能的機器
他又會寫論文 又會開車 又會做家務 甚至 我們在理論上也可以製造出與真人一樣聰明
甚至在行為表現上和人真假難辨的機器 也就是我們常說的 通過了圖靈測試的智能機器
但是用查爾莫斯的話說 這台超級聰明 超級像人的機器 完全有可能隻是一個哲學僵屍而已
這個哲學僵屍就是從外部行為表現上 內部的身體構造上看 他看不出和正常人有任何區別
但是 哲學僵屍莫得靈魂 其實 哲學僵屍就是我們剛剛說的
在關於意識的簡單問題方麵 他和正常人是沒有區別的 行為表現沒有異常 並且腦神經搭線都搭對了
腦電波也是走著字兒的 但是 哲學僵屍和正常人唯一的區別 就體現在困難問題的層麵
就是說 哲學僵屍沒有主觀的意識經驗 所以呢 基於這種意識的困難問題
查爾莫斯認為 我們很難製造出一台具有意識的機器 我們造出來的很可能隻是一台冰冷無情的哲學僵屍
這就是查爾莫斯的看法 你認同嗎？ 那對於很多持唯物主義立場的哲學家和科學家而言
他們是不能認同查爾莫斯的這一挑戰的 在唯物主義看來 一切問題 都是物理問題 都是科學問題
如果我們暫時沒能成功地製造出有意識的機器 這隻能說明 我們在技術上還需要繼續努力
但並不是說明它在理論上就根本製造不出來 我們科學家是做事兒的人
要推動科學發展 我們就要大膽假設 小心驗證 而不是像查爾莫斯那樣閑得沒事的哲學家
就擱那兒從邏輯上做推理 從邏輯上發明出什麽意識的難問題的說法 做出哲學僵屍這種無聊的思想實驗
什麽這台機器有沒有現象意識 隻能由它自己以第一人稱才能感知 那要這樣的話 那人與人之間也沒法確定其他人有沒有現象意識了呀
其他人也可能是哲學僵屍 那這樣就陷入了 他-心-問-題
這種問題 就是一些閑著沒事的哲學家 吃飽了撐的才會想出來的問題 以圖靈為代表的一些學者認為
如果這個問題在人身上也存在 那麽人工智能也就不用管它了 如果你依然懷疑一台機器是否具有意識的話
並且呢如果這種懷疑同樣適用於 懷疑一個人是不是哲學僵屍的話 那麽這份吃飽了撐的懷疑
就可以擱置了 認知科學家阿尼爾·賽斯就認為 我們研究機器意識 不應當陷在無聊的「難問題」 the hard problem上
而應當去關注「真問題」 the real problem 那什麽是真問題呢 就是我們努力地提高我們的知識水平
發展我們的科學知識 把產生意識的各種物理的 生物的機製 也就是查爾莫斯所說的簡單問題
把這些物理機製一點一點地搞清楚了 那麽所謂的「難問題」也就自動消解了
所以本期大問題節目呢 我們就全員唯物主義 我們就來介紹唯物主義陣營關於意識的解釋
我們將會介紹五種在當前 認知科學界 心靈哲學界 計算機科學界比較主流的
用來解釋意識產生機製的科學理論模型 這五種理論模型分別是
高階表征理論 全局工作空間理論 信息整合理論 預測加工理論
以及量子意識理論 而這幾種理論哪一種更好地解釋了意識產生的機製
目前學界沒有公論 這算是學術前沿了 我們這期節目把它們都介紹給咱們大問題節目的觀眾
最終需要 你來評一評 這五種對意識的解釋模型 哪一種科學地解釋了意識產生的機製
從而能夠讓查爾莫斯這種「刺頭哲學家」閉嘴 並且能夠在AI工程上有效地指導我們
製造出有意識的機器 好 下麵進入會議正片 首先我們來介紹高階表征理論
高階表征理論 主要由美國哲學家羅森塞爾提出的 高階表征理論主要就是要解釋
意識的主觀感受是怎麽產生的 就是之前提到的現象意識 這種第一人稱感
這種自我意識的主觀感受 是怎麽產生的 你查爾莫斯不是說 這是意識解釋的難問題嘛
我們這個高階表征理論 就要把這個難問題也解釋了 高階表征理論用一句話簡單說就是
現象意識不單單是我們感知到了環境中的某些個事物 而是我們
感知到了我們對這個事物的感知 那高階表征理論裏麵的 「表征Representation」是什麽意思呢？
簡單理解 就是我們的大腦接受到了外界環境的信息 對這些信息進行表示和處理
這就是表征 在此基礎上呢 羅森塞爾區分了兩種表征 一階表征和高階標準
那什麽是一階表征呢？ 就是我接受到了環境中的某些信息了 就比如說 我看到了一朵紅色的花
這個花的顏色 形狀 氣味的信息進入了我的大腦了 這就是我對這朵花產生了一階表征
但是呢 即便我產生了這些一階表征了 這並不能說明我意識到了這裏有一朵紅色的花
比如說 我看到我家陽台的盆栽裏那朵紅色的花 我眼睛明明是睜著的
我明明看到了 但我對這朵花習以為常了 我根本就沒過腦子 那就不叫我對這朵花產生了意識
一階表征構不成意識 構成意識的關鍵在於 對一階表征的再次表征
也就是高階表征 比如說我看到一朵紅色的花 不僅僅是我的大腦接收到了
關於花的顏色形狀和氣味的信息 而且我還意識到了我還接受到了這些信息
換句話說 我不僅僅看到了花 我還意識了到我看到了花 高階意識理論認為
這種對信息處理過程的「二次意識」 也就是意識到自己意識到了這個東西
這才是意識的關鍵 所以 如果要產生意識 這裏麵必須要有個嵌套結構
也就是說 雖然有了一階表征 但一階表征如果沒有被主體所覺知 主體依然是無意識的
而隻有當一階表征被主體覺知的時候 意識就產生了 你的自我感 對各種體驗的感受 各種自覺的認知
由此就產生了 我們總說 意識是一種自覺 是我對我的感知的再感知
正是因為有這種高階的結構 這種反思的結構 才會產生一種自我感 產生一種主觀的感受
這種高階表征理論就解釋了很多心理學上研究的現象 比如說我們剛剛提到的 就是我明明看到了我家陽台上的一朵花
但我卻沒有意識到 這種現象在心理學裏麵叫做「注意盲視」 一個經典的實驗案例就是「看不見的大猩猩」
就是實驗人員讓這個被試 觀察一個視頻 視頻裏麵有幾個人在互相傳球 被試被要求記下這裏麵人互相傳球的次數
而實際上 在這個傳球的過程中有一個大猩猩 大搖大擺地從其中走過 但是有很大一部分被試事後表示
自己並沒有看到這個大猩猩 如果用高階表征理論來解釋 就是雖然這個大猩猩進入了被試的一階表征
但一階表征不是意識 除非你對一階表征進行再表征 這才會產生意識
好 那我們知道了人的意識產生於一種高階表征 那麽我們據此在AI工程方麵 我們怎麽製造出人工意識呢？
其實 已經有一些科學家和工程師在這個方向努力了 關鍵問題就在於 你需要給機器模擬出自我意識
也就是讓機器能夠模擬對自身狀態的認知 這就需要給機器建構出多層嵌套的表征結構
一階感知是指對外部世界的直接感知 而高階感知是對機器人內部世界的感知
比如說 巴勒莫大學機器人實驗室的Chella教授等人 構建了一種基於高階感知回路的機器人感知信息處理係統
並開發了一個博物館導遊機器人Cicerobot Cicerobot的高階反思能力是通過機器人內部的
三個部分實現的 亞概念感知部分、語言處理部分和高階概念部分 通過這些部分的相互作用
Cicerobot能夠對外部事物進行心理表征 並在內部模擬外部環境 這種高階感知回路的結構使得
Cicerobot具有一定的自我反思能力 這使得Cicerobot能夠執行一些複雜的任務 比如說在迷宮中導航
同時呢 也會展現出自我意識的某些方麵 例如對自身狀態的感知和對環境的適應性行為
好 介紹完高階表征理論 最後我們再來介紹一下對這個理論的批評 這個理論的缺點主要體現在
這個理論是通過高階表征理論來定義意識的 因此就難免會麵臨算法上的遞歸
或者無窮倒退的難題 而且 在解釋意識方麵 高階表征理論比起下麵要介紹的其他理論
更多的是來自計算機科學方麵的支持 但缺乏腦神經科學方麵的支持
好 這就是高階表征理論對意識產生機製的解釋 意識就是對一階表征的高階再表征
你認為這個理論成功地擊退了查爾莫斯的挑戰 並且能夠有效指導我們製造出人工意識嗎？
好 介紹完高階表征理論 接下來我們來介紹 全局工作空間理論
全局工作空間理論應該說是目前影響力相對最大的 一個對意識解釋的理論模型
它是由心理學家伯納德·巴爾斯提出的 巴爾斯將大腦看做是由神經元組成的計算機
但是和現有的計算機不同 大腦並沒有一個負責發號命令的中央處理器
而是由各種功能各異的分布式的進程模塊組成的 就比如說 有的模塊負責語言
有的負責記憶 有的負責聽覺 有的負責視覺等等各種認知功能模塊 這其中沒有統一的指揮
這些個不同的功能模塊 一直在後台運行著 所以它們就是無意識的 就比如說之前舉過的例子
我在我家陽台上看到一朵紅色的花 明明接受到這些視覺 嗅覺的信息了 但是我沒過腦子 就沒有產生意識
這還包括你進行人臉識別的時候 你也是無意識的 你不會刻意地去辨認 這是我媽 這是我老婆
或者 你在幹一件特別熟練的事情 就比如一個鋼琴家在彈鋼琴的時候 他手指的運動也是無意識的
那什麽情況下才會產生意識呢？ 答案是 當這些無意識的功能模塊進入了全局工作空間的時候
這就產生意識了 那什麽是全局工作空間呢 巴爾斯用了「劇場的比喻」
來解釋這個全局工作空間理論 就說 我們的心靈 它就是一座劇場 這個全局工作空間就相當於是被聚光燈照亮的舞台
那這個注意力 就是舞台的聚光燈 被聚光燈照亮的部分 也就是能被所有觀眾看到的演員們正在上演的戲碼
這就是我們意識到的內容 那形成意識體驗的各種意識語境 就相當於導演 編劇 道具師等幕後工作人員
而劇場裏沒有被聚光燈照亮的黑暗的部分呢 也就是台下的觀眾 這就是無意識的
台下的觀眾就是之前說的 負責各種功能模塊的認知模塊 他們看到台上被照亮的內容
就所有的觀眾們都知道 此時舞台上正在上演什麽樣的戲碼了 但是台下的觀眾 他也不單單僅僅隻是做觀眾
他們也是潛在的演員 他們時刻準備著登台參與表演 也會被聚光燈照到
所以 什麽是意識 意識就是 這一個或這幾個認知功能模塊的運作被聚光燈照到了
從而就進入了全局工作空間 於是它們的運作就被廣播了 就被劇場裏的所有觀眾都看到了
這種被全局都看到的狀況 這就是意識 別以為全局工作空間理論隻是一個文學比喻哦
它在心理學和神經科學中是有科學基礎的 在幕後的這些認知係統 也就是導演 編劇 道具師這些幕後工作人員
對應於心理學所講的「語境」 舞台下的觀眾席對應於無意識的內容 舞台上被照亮的部分對應於有意識的內容
而舞台上未被照亮的其餘部分對應於 認知科學講的即時工作記憶 也就是working memory
這些在實證科學中都是能對上的 其實 我們可以再打個比方就更明了了 我們可以把大腦比作一個多黨派輪流執政的政體
大腦裏麵是沒有一個大皇帝或者大總統的 也就是沒有中央處理器 而是多黨製組成的議會
這議會裏麵的各個黨派呢 有的擅長搞經濟 有的擅長搞民生 有的擅長搞教育 有的擅長搞外交
它們平日裏 都是私底下默默地搞各自的工作 但是呢 這個議會裏麵有個主席台
這個主席台也就是全局工作空間 那各個黨派之間是或者是輪流著 或者是競爭著
做這個輪值主席 一旦輪到哪個黨派上這個主席台了 它搞的事情 那整個議會就都知道了
比如說這個擅長搞民生的黨派上台了 這時候大家都知道了 我們現在正在大搞特搞民生工作
並且呢 這個輪值主席的黨派呢 它還能影響其它在野的黨派 組成臨時政府
比如說 拽一些擅長搞教育的黨派的人也上主席台 讓他們在搞教育的時候
順帶著多給這個貧困子弟減免減免學費之類的 當然 這個輪值主席 幹不了多久 它就會被輪下去
就換其他的黨派上這個主席台了 那這裏擅長不同工作的黨派 就相當於負責不同認知功能的模塊
如果上了主席台 那它就是有意識的 那如果沒上主席台 你在台下運作就是無意識的
這個全局工作空間理論再簡單點說 就是一種心理狀態如果是局域性分布的
那麽它就是無意識的 如果是全局性分布的 那麽它就是有意識的 所以 對應到我們日常的體驗
就是當我們有意識地去進行的認知和行動的時候 都感覺有一種全局性
就是能調動起我們各個認知和行動的功能模塊 團結一致地采取一種連貫的行動
就比如說 你在公園裏散步 這時候 你的視覺係統可能會看到一隻貓 你的聽覺係統可能會聽到喵喵叫
而運動係統可能會準備伸手去摸它 這時候 你不會隻是意識到單一的貓的形狀
或者單一的聽到貓叫 這種零散的 局域性的信息 而這些視覺 聽覺 運動的信息會被送到全局工作空間
被廣播出來 從而形成一種你自己能夠自覺意識到的 完整的 連貫的體驗
那就是 你在公園裏發現一隻正在喵喵叫的貓 並且你準備伸手去摸它 後來的法國腦科學家斯坦尼斯拉斯·迪昂
對全局工作空間理論進行了神經建模 把這些認知模塊進一步具體化為專門化的腦神經回路
進一步提出了全局神經工作空間理論 那這其中的腦神經回路模塊就可以通過腦成像
以及神經生理學來觀測與證實 所以呢 這就是一個可測量 可證偽的科學理論
那根據全局工作空間理論對意識的解釋 我們據此在AI工程方麵 怎麽製造出人工意識呢？
關鍵就在於 多模塊分布式處理 並且在多模塊之間建立一個全局工作空間
巴爾斯的全局工作空間理論 很快就引起了斯坦·富蘭克林等多位 人工智能科學家的關注
並將其發展出「分布式智能自主體」IDA 以及後來的升級版LIDA這樣的意識神經計算模型
這種神經計算模型由並行處理的多主體來實現 各主體通過係統提供的全局工作空間來進行相互通信
係統在麵對各種情況下能夠瞬間做出決策 這種依據全局工作空間意識理論的建構的計算係統
目前仍在進化迭代之中 目標就是模擬出和人類等效的意識 好 介紹完全局工作空間理論
最後再來介紹對這個理論的批評 這個理論的缺點主要體現在 它在哲學上沒有很好地直接應對
查爾莫斯提出的意識的難問題 就是意識的主觀性怎麽解釋 全局工作空間理論沒有很好地應對
當然 這個全局工作空間理論也可以 一屁股坐在一個強硬的唯物主義立場上 就是說 意識的主觀性就是個假問題
我們隻需要關注所謂的意識的「簡單問題」就夠了 反正就是物質決定意識
物質結構對了 意識的主觀性自然就產生了 好 這就是全局工作空間理論對意識的解釋
意識產生於局域性的認知模塊被全局性地廣播 你認同這個理論能夠有效指導我們製造出人工意識嗎？
好 介紹完全局工作空間理論 接下來我們來介紹 信息整合理論
信息整合理論是最近這幾年比較火的理論 它是由意大利神經科學家朱利奧·托諾尼提出的
托諾尼提出的這套信息整合理論 是一個非常數學化的理論 好多數學公式和數學推演
這個我們就略過 它的意思簡單說就是 意識的本質就是信息
意識產生於認知係統對大量信息的整合 信息整合程度高的係統
就能產生意識 信息整合理論有個兩個關鍵點 一是分化 二是整合
分化就是說 認知係統是有多個不同的部分構成的
比如我們的大腦裏不同的神經回路模塊 做不同的事情 起到不同的功能 所以是分化的
分化就說明了這個係統的信息量是高的 如果所有的模塊都幹同樣一件事情的話 那這樣的信息量就不高對不對
然而 單單是信息量高並不能產生意識 比如說當我們的大腦被麻醉的時候
各個不同的腦區都很活躍 信息量很高 但是互相之間信息整合程度很低
屬於是一盤散沙的狀態 因而麻醉狀態中的大腦也就沒有意識覺知狀態
因此要產生意識還需要有個關鍵 就是這些分化的不同的模塊之間
又是高度整合的 這意思就是說 不同的模塊之間的信息交流是非常密切的
這些不同部分之間組成了一個整體的係統 這個整體的係統是單一的 整體性的 是不可分割的
比如說你麻醉的藥效過去以後 回到了清醒的狀態 那這時候你各個不同腦區之間開始互相傳遞信息了
前額葉皮層與各個腦區之間都存在著遠距離的連接 這時候 你就產生意識了
所以 什麽是意識 意識就是既高度分化因而具有高度的信息量
又被整合成了一個單一的整體性的認知係統 這就會產生意識
意識 就是一種各個部分整合在一起 形成了一個整體性的係統 從而實現了一種「整體大於部分之和」的效果
這也就是說呢 意識是各個部分整合在一起所產生的一種 湧現現象
托諾尼用了一個量化的數值也就是希臘字母Φ 用來計算一個係統的信息整合程度
當然 他也是給了一整套數學上的算法來計算Φ值 這個Φ值簡單說就是一個係統作為一個整體的信息量
這個Φ值肯定是大於這個係統的 各個部分的信息量的簡單相加的嘛 這就是剛剛說的整體大於部分之和的一種
湧現現象嘛 所以 這個Φ它既然是一個數值呢 它就不是非此即彼的關係
而是可大可小的 所以 一個認知係統的Φ值它除非是0 那它的Φ值越高
說明這個認知係統的意識水平也就越強 比如說我們看下麵這幅圖 從左到右 就是意識程度不斷增加的狀態
最左邊的這個 各個腦區沒什麽信息整合 因而可以說是幾乎沒有意識 那中間這個呢
沒有整合成一個統一的整體 因而意識不強 很可能是混亂的 而最右邊這個Φ值最大
因為各個部分形成了一個統一的意識 這就屬於是很有意識 很有精神 根據這個信息整合理論
意識產生於各個部分的信息的整合 這其實也就解釋了 我們大部分人
我們腦子裏麵的各個區域雖然是各幹各的功能 但是 我們在清醒的時候 我們的意識不會有割裂感
我們總是有一個統一的「我」以及統一的世界的體驗 比如說 我們左眼和右眼看到的東西是不一樣的
你自己依次輪流閉上左右眼會發現 左右眼看到的畫麵是不一樣的 但是 我們兩隻眼睛都睜開的時候
我們看到的畫麵並不會覺得不和諧 我們看到的就是同一個和諧的世界
那是因為我們大腦最終會將左眼右眼分別看到的畫麵 整合為一個完整的意識畫麵
這就是大腦的信息整合功能 而且 著名的裂腦實驗也映證了信息整合理論
這個實驗還是獲得諾貝爾獎的 就是我們都知道 大腦分左半腦和右半腦嘛
你左眼看到的東西會報告給右腦 右眼看到的東西會報告給左腦
左腦是負責語言和邏輯思維功能的 而右腦是負責空間和形象感知功能的
那這兩個半腦之間通過胼胝體來進行信息連接 來互相傳遞信號的
研究人員發現 那些胼胝體被切除的人 他的意識是割裂的
甚至是混亂的 比如說你把他的右眼蒙上 給他的左眼 也就是右腦看到一個東西
就比如說 看到一個杯子 但是他是說不出來這是啥東西 注意 他的語言功能沒有喪失 還是能說話的
隻不過 他說不出來此時隻有右腦看到的東西 因為左腦是負責語言功能的
那此時右腦無法把信息傳遞給左腦 這時候他就會擱那兒瞎編
或者顧左右而言它 你們這個實驗還蠻有意思的嘛 下回我還來 這時候呢 如果這兩個半腦的信息沒有整合起來
這個人的意識就是割裂的 混亂的 信息整合理論還能解釋動物意識
動物有沒有意識 你就看它各個腦區的分化和整合程度強不強 也就是看它的Φ值
我們對動物的大腦進行掃描 發現動物腦區神經係統分化狀態比我們人類要少
也就是信息量不高 所以動物的意識水平要低於人類 那麽關於信息整合理論對意識的解釋
怎麽樣應用到製造人工意識的AI工程上呢 一個關鍵的要點就是
提高信息整合度 其實也就是想辦法提升係統的Φ值 一台機器如果它的Φ值接近了人類
那我們就可以說它具有了類似於人類的意識水平 當然 這目前在技術上實現起來還有一段路要走
因為我們人類的Φ值是非常非常高的 其實 別的不說 就說最近這一年爆發的ChatGPT
為什麽GPT這種大語言模型 Large Language Model它這麽聰明呢？ 關鍵詞就是 它大呀！
它的特點就是規模龐大 一個模型能包含數十億個參數 more is different 大就是不一樣
大就會湧現出新玩意兒 那聽到這裏 也許有人會說信息整合理論和之前介紹的
全局工作空間理論就有點像對不對 都是強調了信息在整體或者全局的傳播
但是 它倆之間其實還是很不一樣的 第一個區別呢 就是信息整合理論強調的是信息的整合程度
意識是各個部分組成一個整體之後的湧現 而全局工作空間理論強調的是
某一個或幾個模塊的信息在全局的共享和廣播 那第二個更重要的區別呢
全局工作空間理論可以說 可以說是一個比較唯物主義的理論 就是講求物質決定意識
但信息整合理論呢 就有點泛心論的傾向了 泛心論大概有點萬物有靈的意思
不過不是那種原始宗教式的 相信一草一木皆有一種人格化的靈魂 而是說 萬事萬物 它當然是物質的
但同時 它也具有精神屬性 不僅我們人類有意識 動物也有意識
而且 一張桌子 一塊石頭 也是有意識的 這倒也不是說一塊石頭也有和我們人類一樣的意識
但是至少也可以說 石頭也是有著意識的微弱跡象的
意識就是對信息的整合 那石頭這個係統也是一種對信息的整合嘛
隻不過石頭這個係統 它的Φ值比較低 那Φ值越高 意識水平也就越高
所以 我們當然可以說 一部智能手機 它就比一塊石頭 就更有意識 當然 這種泛心論的傾向
也是信息整合理論遭人批評最多的地方 石頭也有意識 智能手機也有意識 這太玄乎了
當然 對於這一點呢 提出意識難問題的查爾莫斯 倒是蠻喜歡信息整合理論的這種泛心論的傾向的
反正任何與強硬唯物主義有出入的意識學說 查爾莫斯都很喜歡
查爾莫斯自己也提出過一個學說 就說甭跟我扯什麽到底是物質第一性
還是意識第一性 就是到底是物質決定意識 還是意識決定物質 這都不重要 查爾莫斯認為 物質和意識都不是最底層的
最底層的東西 是信息 信息就是比特 也就是一種計算過程
也就是1000110001 也就是代碼 也就是算法 查爾莫斯提出了這種信息本體論我們在之前一期
《反駁虛擬世界論證》的大問題節目裏麵有介紹過的 放在今天的語境中說 就是有沒有發現
查爾莫斯的信息本體論 和托諾尼的信息整合理論 是不是有相通的地方？
就是一切都是信息 信息決定了物質 信息也決定了意識
好 這就是信息整合理論 意識產生於係統作為一個整體對大量信息的整合
你認為這個理論成功地回應了查爾莫斯的挑戰 並且能夠有效指導我們製造出人工意識嗎？
好 介紹完信息整合理論 接下來我們來介紹 預測加工理論
預測加工理論也叫做預測編碼理論 是最近這幾年比較新的一個關於意識的理論
它的代表人物有認知科學家阿尼爾·賽斯 以及認知哲學家安迪·克拉克等人
這個理論和之前介紹的幾個理論不同的地方在於 之前介紹的幾個理論都承認
意識是實實在在的 我們都能以第一人稱的感知 實實在在地感知到 我自己是有意識的
但是 預測加工理論告訴我們 意識並不是實在的 我們所感知到自己是有意識的
其實是一種幻覺 英國認知科學家阿尼爾·賽斯把這種意識錯覺叫做
「受控的幻覺」 為什麽叫做受控的幻覺呢 就是我們的大腦並不是被動地接收外部世界的信息
而是主動地構建我們所感知的現實 比如說 我看到一片紅色
比如說是一幅紅色的畫作 我們心中產生了一種不能言明的關於紅色的主觀感受
這種感受 並不是來自於這幅紅色的畫 這個對象本身 對象本身隻是散發出了一係列什麽分子
原子 光子 波長 這些信息 而這些信息跟「紅色」沒有任何關係
而這種關於紅色的感受意識 隻是我們自己建構出來的一種錯覺 為的是 編織出一個標簽 或者說一個故事
準確說是一個模型來預測 或者說來猜測我們接受到的信息 是這麽個東西
而這種猜測或者預測本身 隻是一種幻覺 賽斯在他的新書《意識機器》裏麵
也舉了那個著名的例子 就是藍黑白金裙 不知道大家還記不記得 前幾年大家都在網上爭論一張圖
就是裏麵的裙子到底是白金相間的顏色 還是藍黑相間的顏色
據此分成了兩派 誰也說服不了誰 問題的關鍵在哪兒呢 關鍵並不在於這個圖片中的裙子本身是什麽顏色
關鍵在於 你的預測模型 首先是把這張照片腦補出是在戶外拍的
還是在室內拍的 如果你默認是在室內拍攝的 由於室內的光偏暖 所以 你就會自動腦補
大腦自動給裙子調色溫 你就會把裙子看做是藍黑色 如果你默認是在室外拍的
那室外的光偏冷 所以呢 你就會自動腦補這條裙子是白金色的 你們看 這條裙子到底是藍黑色還是白金色
取決於你主觀的解讀 我們再來看另外一個示意圖就更直觀了 其實從所謂的顏色本身來看
可能就是同樣的顏色 而至於你意識到你看到什麽樣的顏色 是你主觀腦補 主觀解讀出來的
我們的認知是一種主觀的建構 那麽預測加工模型就是說 我們建構出意識這種幻覺呢
並不是我們心靈中的認知模型 先接收到到外部信息的輸入 然後我們的認知模型去接受它
而是反過來 我們是先有一套預測模型 然後 拿外部的信息故意往這個模型裏麵去硬套
意識並非是由外向內的信號流 而是由內向外 Inside-Out 這麽一種信號流
世界是我們腦補出來的 其實 這一思想 早在18世紀的德國哲學家康德那裏已經提出來了
康德認為 我們對世界的認識 並不是我們的認知係統去符合外在的認知對象
而是反過來 是外在的認知對象來符合我們的認知形式 這樣才能夠產生認識
這就是著名的認識論上的 「哥白尼式倒轉」 同樣的道理 按照預測加工理論
並不是我們的心靈對外部的客觀現實做如實的登記 而是反過來
是我們的認知模型 主動地去建構和預測 所謂的「外部現實」
比如說 你在公園散步 這時候 你看到前方有一團白色的毛茸茸的東西 你立馬就預測 這是一隻貓
而不是說 你觀察了半天 東看看西看看 還繞到它背麵看看 哦 原來它有貓的眼睛 也有貓的四隻腳
然後你才判斷 哦 這是一隻貓 不是的 是你從一開始先有貓的預測模型 貓的標簽
然後 把接收到的什麽視覺信息聽覺信息 啪一下 很快 立馬就打上這個標簽了
哦 我意識到了一隻貓 而至於貓這個認知對象本身是什麽樣的 這不重要
要知道 從外界傳輸給我們的信號 那都是一團混沌 都是什麽波長 原子 分子 光子
根本沒有什麽「貓」什麽「白色」什麽「紅色」這樣的標簽 而這些個標簽就是我們自己腦補出來的預測模型
至於脫離了我們的腦補 世界本身是什麽樣的 這是我們永遠無法認知的 用康德的話說
世界本身就是物自體Ding an sich 物自體是不可認知的
我們能認識到的 都是幻覺 那有人就要問了 如果我們的意識隻是一種幻覺
那我們不就是活在楚門的世界 或者活在黑客帝國的matrix裏麵了麽 那這樣太糟糕了呀
對於這種擔憂呢 預測加工理論會說 雖然意識是幻覺 但它是有用的幻覺
它有什麽用呢 它有利於我們的生存與繁衍 意識這種幻覺在進化論的意義上是有適應性的
這種幻覺有利於我們對外界環境做出主動的預測 並做出合適的行為 從而有利於我們尋找食物 躲避天敵 尋覓配偶
比如說 我雖然不知道一塊燒紅了的鐵本身是什麽 但我能預測它很燙 於是我就別摸它
我看到獅子 我能預測它會咬人 於是我們躲開 我看到美麗的異性 我能預測跟她在一起會很快樂
於是我們展開追求 進化並不要求我們關心這個世界本身是什麽樣的
進化隻要求我們能夠繁衍後代 而且進化呢 它講求個夠用就行
自然選擇並不是要把我們一個個 都打造成什麽科學家 哲學家 讓我們對這個世界的現象和本質都做出深刻的認識
自然選擇並沒有這個要求 要知道 人腦的能耗是非常高的 人腦的質量占全身總質量的2%
而能耗卻占了全身總能耗的20% 現在我們這顆腦子已經能耗這麽高了呀 再高就不劃算了呀
要知道 做數學題 做邏輯推理 是很費腦子的 累不累啊 不是有個段子嘛
就是說有三個學者坐火車第一次來到蘇格蘭 他們透過火車的車窗看到了一隻黑色的羊
文學家說：「哇 蘇格蘭的羊都是黑色的」 科學家說：「錯 你隻能說在蘇格蘭有一隻羊是黑色的」
邏輯學家會說：「錯 你隻能說 在蘇格蘭 存在著一隻羊 它朝向火車的這一麵是黑色的」
當然 這個段子本來是說邏輯學家的思維特別嚴謹 但是呢 按照預測加工理論
我們的認知係統的運行模式 恰恰不是像一個邏輯學家那樣成天擱那兒做邏輯推理
采用這種高能耗的模式 而就是像文學家和科學家那樣 大概齊先拋出個說法就好
進化並不要求我們什麽事情都做到具體問題具體分析 而是 進化給我們打造出了預測模型這樣的快捷方式
所以我們就可以把預測模型這種快捷方式理解為「認知套路」 套路就是不動腦子 走個流程 憑直覺直接下判斷
直接把外界信息 往我們的認知套路裏麵去硬套 那於是又有人問了 那如果都是這種不過腦子
直接拿預測模型這種套路去硬套 那套不上怎麽辦？ 憑直覺下判斷如果錯了呢？
那我們的預測模型這種快捷方式 不就不利於我們的生存繁衍了嘛 不是這樣的哦 雖說預測模型是套路
但這個套路是可以調整迭代的 它迭代的過程就是一種貝葉斯推理的過程
啥叫貝葉斯推理呢 簡單說 就是根據收集到的新信息 不斷修改調整我們已有的信念
這裏的信念指的就是我們已有的預測模型 收集到的新信息 尤其是指錯誤信息
也就是和我們已有的預測模型不符的地方 我們發現了不符 比如說 我們一開始的預測模型是
默認羊的左半邊和右半邊的顏色大概率都是一樣的 所以我們就像那個文學家或者科學家一樣
看到羊的半邊是黑色 於是 我們就自動腦補它全身都是黑色的 但是 如果有一天
羊基因突變了 出現了好多隻一麵黑 一麵白的羊 由於碰壁碰多了
到時候我們的預測模型就會迭代 總之 核心精神就是 你得先有一個先驗的預測模型
然後根據收集到的新信息調整迭代你的預測模型 最終使得你的預測模型這種認知套路
和外界輸入的信息 能夠完全套得上 用術語說 就是貝葉斯過程追求的目標就是自由能最小化
也就是減小大腦裏麵的係統不確定性 最小化我們預測模型的預測誤差
就是要把自己的套路訓練得能夠和外界信息 完全套得上 這就像現在的神經網絡機器學習
我們一開始都是給這個神經網絡隨機設置一些權重參數 然後再慢慢訓練 調整修改權重參數
然後你隨便輸入一張 比如說貓的圖片 那機器立馬就能識別出來 我們人的預測模型也是在經驗生活中不斷地修正 調整的
那有人又要問了 機器學習的參數一開始是隨機設置的 那我們人一開始在出廠的時候
有沒有出廠就自帶的 不是隨機設置的認知模型呢？ 有的 人是自帶出場設置的
當然 這是進化來的 然後通過遺傳 我們不用後天學習就已經具備的先天知識
這個就不用多說啦 科學家對剛出生不久的小嬰兒的研究 就發現小嬰兒已經具備了一些
不是後天學習來的先天知識 比如說怕高 比如說怕蛇 以及一些所謂的樸素物理學的知識
比如一個東西會占據一定的空間 並且 每次隻會占據同一個空間 而不會同時出現在兩個地方
也不會突然消失等等等等 這些先天知識都是通過遺傳 預裝在我們心靈之中
那有人又問了 預測加工理論怎麽解釋人的意識裏麵那種自我感？
就是那種第一人稱的主觀的自我意識呢？ 按照預測加工理論 自我意識是怎麽產生的呢
就是我們時時刻刻都在自動腦補 預測環境信息和我們的行動 並且呢 我們也在時時刻刻都在接受外界信息給我們的反饋
於是呢 這就形成了一種時時刻刻 都在持續進行的預測-反饋 反饋-預測的循環
這個循環一直在轉著 於是我們就產生了一種對自己持續的掌控感 這種掌控感也就是自我意識的來源
另外 在人際和社會層麵也是同樣的道理 我是誰 也取決於我自己主觀的預測模型
也就是我自己講給我自己的一套故事 這也就是我對我自己的預測模型
比如說 我給我自己講的故事是 我是一個大帥哥 我信這一套自我敘事
那以後我跟人打交道的時候 我就拿著這套自我敘事去和別人打交道 我就會仗著自己的美貌積極主動
主動要求大家來點讚投幣一鍵三連 但是呢 這一套預測模型 也是要進行貝葉斯式的反饋調整的
比如說 我自己覺得自己是個大帥哥 但我跟人打交道的時候 收到的反饋其實並不能自圓其說
我說「一鍵三連」 別人總說「下次一定」 我就會碰壁 就會被別人說是普信男
別人就不喜歡我了 那我多次得到這樣的反饋 我就會修改我對自己的預測模型
要麽就是我開始告訴自己 我其實長得並不美 要麽我告訴自己 我其實有一種難以被別人覺察的美麗
總之無論怎樣 我就要調整這個預測模型嘛 好 這就是預測加工理論對自我意識產生的解釋
就是這套預測和反饋的機製 這套編碼 這套敘事 這套幻覺
一直持續下去 循環往複 這就形成了你的意識 其實 這個預測加工理論
也會給我們的生活帶來一些啟示 第一呢 就是人是能學習的
我們雖然會有各自不同的出廠設置 比如說每個人天生的智商可能是高低不同的 或者童年的不幸經曆會影響一個人的性格
但是 我們是可以學習的 我已有的預測模型並不是不可改變的 我們是能夠通過學習改變我們已有的預測模型的
那第二點啟示呢 就是既然我們對世界的認識是一種受控的幻覺 是我們主觀建構出來的
那麽我們在某種意義上就可以通過 改變我們自己的預測模型來改變 至少是改變我們的生活
古羅馬的哲學流派斯多葛主義不也教導我們嘛 我們不一定能夠改變世界本身 但是 我們能夠改變我們對世界的看法
這倒不是說 我們要發揮阿Q精神 而是讓我們在生活中要看開點 有時候你被一些負麵情緒所綁架
並不是這個世界本身對你犯的錯 而是你自己跟你自己過不去 好 這就是預測加工理論對意識的解釋
那麽在機器意識的工程應用方麵 我們怎麽樣製造出人工意識呢？ 其實 就是把這個預測-反饋-反饋-預測的
不斷迭代調整的算法加入到機器學習之中 最終使得預測模型的預測誤差不斷減小
比如說羅切斯特理工學院的Alexander Ororbia 和賓夕法尼亞州立大學的Daniel Kifer
在2022年的論文中基於預測編碼理論 提出了一套更接近於人腦學習機製的機器學習算法
叫做神經生成編碼（NGC） 我們都知道 傳統的神經網絡深度學習算法呢
是基於「誤差反向傳播」的算法來進行訓練 來調整各個神經元之間的連接的權重的
但這種誤差反向傳播的算法 其實並不是我們人腦的運作模式 而且 依靠誤差反向傳播進行的權重調整
是要依賴於全局的誤差信號來進行調整 它不會進行局部的調整 而在NGC中
神經元通過局部誤差信號進行學習調整 局部的神經元預測另一個局部的神經元的狀態
並根據預測與觀察信號差異 來調整局部的模型的參數 實驗結果表明 NGC架構比傳統的神經網絡深度學習的架構
要更為靈活和高效 好 介紹完預測加工理論 那麽對這個理論的批判 其中主要的一點就是對之前提到的
自由能最小化原則的批判 也就是所謂的黑暗房間問題 之前說的自由能最小化原則就是追求消除預測誤差
追求我們的認知套路和外界信息能夠完全套得上 那麽問題就來了 消除預測誤差是目標
那麽我們最終會演化到一個沒有任何意外 沒有任何surprise的狀態 這就類似於處在一個完全黑暗的房間裏麵
我們就不會遭遇到任何新的信息 沒有輸入就沒有誤差了嘛 躺平是永遠不會出錯的
但是 這種狀況並不符合我們的實際行為 因為我們通常會給自己製造出一些不確定性
我們會尋求新的經驗 而且環境的改變也必然會造成新的經驗 而不是停留在一個完全可預測的環境之中
好 這就是預測加工理論 意識產生於預測模型對外部信息的主觀建構 所謂的現象意識
其實是一種幻覺 你認為這個理論成功地擊退了查爾莫斯的挑戰 並且能夠有效指導我們製造出人工意識嗎？
好 介紹完預測加工理論 接下來我們來介紹 量子意識理論
我們之前說了 本期節目介紹的幾種對意識的解釋的理論 總體都屬於唯物主義陣營的
也就是主張物質決定意識 意識是物質派生出來的 這種唯物主義在今天的語境下也可以叫做物理主義
也就是意識現象歸根結底是一種物理現象 這裏要介紹的量子意識理論呢
也算是物理主義的吧 但是呢 量子意識理論認為前麵的物理主義都錯啦！
因為前麵的物理主義 都建立在經典物理學的基礎之上的 而經典物理學並不能解釋意識的產生
意識產生的機製是一種 量子力學機製 量子意識理論 是一個名氣很大
但在學界內有很多爭議的理論 因為量子力學本身就是一個比較玄的學問
正所謂 遇事不決 量子力學 愛因斯坦來了也得懵圈 對量子力學的解釋 就很難解釋得清楚
現在主流的對量子力學的解釋就是以 物理學家玻爾 海森堡為代表的 哥本哈根學派提出的哥本哈根解釋
所謂的哥本哈根解釋 也就是哥本哈根不解釋 這一派的口號就是 Shut up and calculate！（閉嘴計算！)
就是別扯什麽量子力學的物理學內涵 什麽哲學內涵 量子力學並不反應什麽世界的本質
你就擱那兒給我冰冷無情地算算術 擱那兒給我解薛定諤方程就好了 除此以外 量子力學它沒啥內涵
就連量子力學本身說明了什麽意思 這都說不出有什麽意思 你拿量子力學這個本身就挺玄的東西
來解釋意識這麽一個更玄的東西 這更是玄學配玄學 玄而又玄 玄學2.0了屬於是
用量子力學來解釋意識的一個代表人物就是著名的 英國物理學家 2020年諾貝爾物理學獎得主羅傑·彭羅斯
彭羅斯就認為呢 意識的產生機製就是一種量子力學機製 對意識的解釋 怎麽就能扯上量子力學呢
說到這個 我們還是得 先科普一下量子力學 我們都知道 按照經典力學的理論 一個物理粒子 無論是光子還是電子
它就應當像一個小球一樣的 和宏觀物體一樣 都受到機械力學原理 都占據一定空間 然後在空間裏麵碰來碰去
這就造成了物質的運動 但是呢 量子力學告訴我們 在微觀世界可不是這樣的哦
我們小學三年級的時候就學過 在微觀世界 物理粒子具有一種所謂的波粒二象性
也就是說 在微觀層麵 這個本來應當像小球一樣的粒子 具有了一種波動性
會呈現出一種像波動的雲一樣的狀態 這也就是所謂的量子的疊加態
我們都知道著名的雙縫實驗 有左右兩條縫可以讓一個粒子穿過 按照宏觀世界的道理
這個粒子就是要麽走左邊這條路 要麽走右邊這條路 就是表現為小球一樣的粒子態
但是呢 實驗發現 這個粒子是既走了左邊這條路又走了右邊那條路
它自己和自己發生了幹涉 也就是說 兩條路 一個粒子同時都走了
這就很奇怪了呀 那你會說 這沒啥奇怪的呀 剛剛說了 在微觀層麵 粒子具有波動性
那波不就是可以既走這條路又走那條路嘛 不奇怪啊 不是這麽簡單哦 就是實驗發現
你不觀測這個粒子的時候呢 它確實是「既左又右」 處於一種疊加態 但是 奇怪的地方在於
你一旦觀測了 這個波 頓時就坍縮了 它就從一種「既左又右」的疊加態
頓時坍縮成了「要麽走左 要麽走右」的確定態了 到底坍縮成左還是右 這是隨機的
這就是量子力學裏麵的真隨機現象 從疊加態坍縮成確定態
在薛定諤方程裏麵表現就是波函數的坍縮 問題就在於這個波函數怎麽就坍縮了呢？
一個處於疊加態的既左又右的波 怎麽就由於人的觀測 莫名其妙地坍縮成了一個確定的粒子了呢？
當然 按照哥本哈根不解釋這種躺平策略 別問 問就是遇事不決 量子力學
你就擱那兒給我算算術就行了 在薛定諤方程裏麵 波函數的坍縮是不確定的 它會解出一個概率值
你聽聽看 《概率》 這讓很多物理學家感受到奇恥大辱 包括愛因斯坦也受不了這個
就是我們物理學家是研究丁是丁卯是卯的 確定性的學問的 我們算算術必然會算出一個確定的數學解
你擱那兒跟我解出了一個概率 物理學被你們玩成了社會學了是吧？ 所以 麵對哥本哈根不解釋呢
也有很多物理學家試圖對波函數坍縮進行解釋 其中 最著名的一個思想實驗
就是「薛定諤的貓」 提出薛定諤方程的物理學家薛定諤呢 就試圖來解釋疊加態坍縮究竟是怎麽一種情況
他就設想 我們把一隻貓和一個量子裝置 放在一個箱子裏麵 這個量子裝置就是一個放射性原子和一瓶毒藥
我們知道 放射性的原子是否發生衰變 就是一個量子隨機事件 如果箱子裏的原子衰變了
就會觸發一個機關 然後這個毒藥瓶就會被打碎 然後毒藥就會把貓給毒死 如果原子沒衰變
那就不會觸發機關 貓就還活著 剛剛說了放射性原子是否衰變是一個量子隨機事件
因此這個放射性原子就處於一種量子疊加態 就是既衰變又沒衰變
那麽 關聯到這隻貓 這隻貓也就處於一種疊加態之中 在我們打開這個箱子觀測這隻貓之前
這隻貓就處於一種既死又活的疊加態 注意哦 是既死又活 不是要麽死要麽活
那除非是我們打開箱子觀測這隻貓 那這隻貓就會坍縮成要麽是死要麽是活的狀態了
那問題就來了 在我們打開箱子觀測之前 這隻貓怎麽可能處於一種 既死又活的狀態呢？
當然啦 薛定諤當初提出這個思想實驗 是為了反駁哥本哈根解釋的 因為「哥本哈根不解釋」認為
在這個波函數坍縮之前 粒子就是處於一種既這又那的疊加態 疊加態就是疊加態
不要問為什麽 反正就是疊加態 薛定諤做這個思想實驗 就是為了嘲諷哥本哈根解釋
啥叫既這又那的疊加態呢 這很荒唐 就像這隻箱子裏麵既死又活的貓一樣荒唐
但是 後來呢 又有一個物理學家尤金·維格納在 「薛定諤的貓」的基礎上又做了一個思想實驗
這次他不單單是為了嘲諷「哥本哈根不解釋」了 而是借由這個思想實驗來正麵解釋疊加態的坍縮了
這個思想實驗就是「維格納的朋友」 剛剛我們說了 箱子裏的貓處於一種既死又活的疊加態
那維格納設想的場景就是 把這個放了毒藥的箱子裏麵 再加入一個維格納的物理學同行朋友
當然不是像那隻貓那樣那個同行會被毒死 而是魏格納的這個同行朋友 戴著一個防毒麵具在箱子裏麵觀察這隻貓
那麽這個觀察會造成什麽樣的效果呢？ 我們之前說了 在雙縫實驗中 在實驗人員沒有觀測之前
粒子處於既左又右的疊加態 而一旦實驗人員用儀器觀測了 那麽這個粒子頓時坍縮成要麽是左要麽是右的確定態了
問題就在於 為什麽人的觀測 就會讓一個處於疊加態的粒子坍縮成確定態呢？
人的觀測 在量子力學裏麵起到什麽樣的作用呢？ 好 讓我們回到箱子裏麵的朋友
由於他在箱子裏麵 能夠觀測到貓的生死狀況 所以他的觀測就會使得貓從既死又活
坍縮成確定的要麽是死要麽是活 當然 到底坍縮成是死是活這是真隨機的
此時呢 我們再設想 在箱子之外 站著維格納本人 由於維格納觀測不了箱子裏麵的情況
哪怕他箱子裏麵的朋友已經觀測到 貓坍縮成要麽是死要麽是活的確定態了
但是 箱子外麵之外的維格納 並不知道他朋友觀測出了什麽結果 對於維格納而言
這隻貓 連同箱子內的朋友一起 都處於一種量子疊加態 好 現在我們來設想這樣一種情況
就是箱子內的朋友觀測到 貓隨機坍縮成死的了 但是 箱子外麵的維格納沒有觀測到
完全存在一種可能 就是維格納在打開這個箱子 然後觀測箱子內部以後
發現這隻貓坍縮成了活的了 因為整個箱子對維格納而言都處在量子疊加態嘛
它坍縮成啥樣 完全就是隨機的嘛 它完全有可能 貓坍縮成了活的呀
所以 這個思想實驗就造成了一個悖論 而解決這個悖論的鑰匙就是 對於同一個物理事件
朋友觀測到的結果 和維格納觀測到的結果 完全可以是不同的 這個思想實驗在哲學上進一步揭示了
真的存在所謂的「客觀現實」嗎？ 不存在的！ 不同的人對於同一個物理現象
完全可以觀測出不一樣的結果 別以為這僅僅是思想實驗哦 後世的物理學家通過實驗證實了維格納的這一思想
客觀現實並不存在 觀察的結果取決於觀察者的主觀視角
波函數的坍縮 很可能是一個主觀的東西 維格納的這一思想讓我們知道
量子力學的機製中 有一些「主觀」的東西在裏麵 之前說了 由於人的觀測 疊加態的波函數會坍縮成一種確定態
而為什麽人的觀測會讓波函數坍縮呢？ 很可能就是因為人的意識
科普了半天量子力學 終於說回到了量子意識了 其實 不單單是維格納認為 量子力學裏麵有人的意識參與其中
多學科大佬馮·諾依曼也認為 是人的意識讓波函數坍縮了
物質決定意識 物質可以改變我們的意識 但同時 我們的意識也可以反過來改變物質
箱子裏的貓是死是活 是由我們觀測者的主觀意識決定的 量子力學的波函數坍縮具有主觀性
你想 這個世界上還有什麽東西也是具有主觀性的呢？ 那就是人的意識了嘛
我們之前說了 人的意識的重要的一個層麵就是現象意識 就是意識給我們帶來的一種無法用第三人稱的語言
或者科學描述說得清楚的主觀感受 那這種主觀感受怎麽解釋呢？ 剛剛我們說了半天量子力學也具有這種主觀性
那會不會 人的意識的產生機製 就是一種量子力學機製？ 好 我們現在終於可以說回到彭羅斯了
彭羅斯就認為 我們的腦神經細胞的細胞質裏麵 就有這麽一種特別微小的結構
彭羅斯把它叫做「微管」 微觀由於足夠小 它裏麵就允許存在微觀世界裏麵的量子疊加態
這也就是說呢 我們大腦裏麵的神經信號的傳遞過程 是基於一種更為底層的量子過程
所以我們大腦裏麵的一些想法的變化 就是由於微管的疊加態坍縮了 就隨機坍縮成了一種確定態了
從而進一步造成了腦神經電信號的傳遞 這就是意識產生的底層機製
要知道 如果我們意識的產生機製 是基於量子力學的波函數坍縮機製的話 這就不僅僅解釋了意識的難問題
這也解釋了自由意誌這個哲學大問題 如果量子意識理論是對的話
那麽人就是有自由意誌的 人的想法 意願 選擇 就不是被經典力學裏的機械決定論所決定的
而是真隨機的 我既可以向左 也可以向右 既可以點肯德基 又可以點麥當勞
在微管裏麵的波函數坍縮之前 我們的選擇就是不確定的 這就為人的自由意誌保留了空間
好 量子意識理論我們大概就解釋到這兒 下麵 我們怎麽把量子意識理論 應用到機器意識的工程學上呢？
很簡單嘛 量-子-計-算-機 彭羅斯就認為 人腦並不是一台傳統架構的計算機
因為波函數坍縮是真隨機的 這玩意是傳統計算機算不出來的 但是 咱們現在不是有量子計算機了嘛
傳統計算機實現不了的波函數坍縮的真隨機性 量子計算機就能實現啦
所以 如果要模擬人腦的意識 你就得用量子計算機 量子計算機的原理就是利用
量子力學的波函數坍縮的真隨機性 來取代傳統計算機的要麽是0 要麽是1的這種確定性的計算
當然 量子計算機的具體機製 以及它現在發展成啥樣了 這又是另外一個大話題 篇幅有限 我們這裏就不多說了
總之 量子意識理論告訴我們 人的意識的產生機製是一種量子力學機製 人的意識的這種主觀性是怎麽來的？
就是量子力學帶來的 因為量子力學的波函數坍縮 在維格納和馮·諾依曼等人看來
也是具有主觀性的 當然 量子意識理論的缺點呢 就是我們這一小節一開始說的 就是有點玄
量子力學這個玄學加上意識問題這個玄學 玄而又玄 玄學2.0
當然 比起之前的幾個意識理論 之前的理論都是在宏觀層麵試圖搭建什麽模型來解釋意識
而量子意識理論就企圖從最硬核 最底層的方麵 試圖一舉攻破意識難關
雖然這個理論有很多地方還說不清楚 很多還隻是假說 歡迎你也參與到其中的研究
如果有一天你能把它掰扯清楚咯 諾爾貝獎肯定就是你的咯！ 而且哲學史上也得給你記上一筆
你就屬於是終結了心靈哲學咯！ 好 介紹完量子意識理論 接下來 我們進入本期如何讓AI具有意識研討會的
會議總結
本期大問題節目 我們分享了五種當今主流的對意識解釋的理論模型 並以此為指導
來試圖製造出有意識的AI 簡單總結一下這五種理論模型 高階表征理論認為
意識產生於對一階表征的高階再表征 當我們感知到我們在感知的時候
意識就產生了 全局工作空間理論認為 意識產生於局域性的認知模塊被全局廣播
一種心理狀態 如果是局域性分布的 那麽就是無意識的 如果是全局性分布的 那麽它就是有意識的
信息整合理論認為 意識產生於認知係統作為一個整體對大量信息的整合
信息整合程度高的係統 就能產生意識 預測加工理論認為 意識產生於我們的預測模型對外部信息的主觀建構
意識本身其實是一種幻覺啦 量子意識理論認為 有意識的人的觀測導致了量子力學中波函數的坍縮
而人的意識也產生於腦中微小結構的波函數坍縮效應 本期介紹的五種對意識解釋的理論模型
你認為哪一種更科學 更合理呢？ 你認為他們從唯物主義角度出發對意識的解釋 成功擊退了查爾莫斯的挑戰
並且能夠有效指導我們製造出人工意識嗎？ 現在AI研究在各個領域都非常熱門
無論是在哲學 心理學 腦科學 認知科學 AI研究都很熱門 其實 我們研究人工智能
也就是為了研究我們人本身嘛 現在不都說嘛 這個時代是一個很奇妙的時代
機器越來越像人 而人也越來越像機器 這就是說呢
隨著人工智能的發展 機器越來越智能 越來越像人 而隨著生物學腦科學認知科學的發展
我們對人了解越多 我們就越覺得自己越來越像是一台機器
其實 這兩方麵也並非是割裂開的 我們研究人的意識 想要解釋清楚意識的產生機製
也是為了製造出和我們人類一樣聰明的機器 當然反過來也是 我們研究人工智能
也就是為了研究我們人本身 我們想借由研究有智能甚至有意識的機器
來研究我們人自己是怎麽一回事 那你認為今天介紹的這五種主流的
唯物主義陣營對意識解釋的理論模型 成功地捍衛了物理主義的完備性了嗎？
歡迎你也同哲學家們一起參與到對這個大問題的討論之中 他們的看法發表完了
現在輪到你來發言了 請在視頻下方評論區投出你的一票 並發表
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