科學(xué)家認(rèn)為“人腦+AI”至少有三大尺度:最低級是腦啟發(fā),最高級是創(chuàng)造機(jī)器意識
實(shí)驗(yàn)室里,賈維斯是托尼·斯塔克的助手,能夠連接到任意計(jì)算機(jī)終端,自主操控房屋和鋼鐵俠戰(zhàn)服的內(nèi)部系統(tǒng)。與有意識的人工智能(AI,Artificial Intelligence)助手交流,讓機(jī)器人、機(jī)械手維修裝配裝甲,這是電影《鋼鐵俠》中常出現(xiàn)的場景。
科學(xué)家陶芳波把這一幕帶到了現(xiàn)實(shí):“我們創(chuàng)造了一個(gè)機(jī)器意識。當(dāng)它跟機(jī)器人和機(jī)械臂連接的時(shí)候,就可以瞬間喚醒,像人一樣去觀察世界、理解世界,也可以像人一樣進(jìn)行常識的推理和思考。更重要的是,它可以跟人類進(jìn)行無縫交流,成為我們的助手?!?/p>
(來源:Pixabay)
AI從工具升級為意識
從微軟到 Facebook、再到回國,過去十年里陶芳波一直從事 AI 的研究。“10 年前我第一次接觸 AI 時(shí),那些像人一樣的意識體吸引了我,讓我對AI產(chǎn)生了很大的興趣。而10年之后,我的工作是設(shè)計(jì)一個(gè)龐大的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)?!?/p>
神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是目前幾乎所有AI背后的技術(shù),簡單地說,它是一個(gè)數(shù)值計(jì)算的工具。“10年前我覺得,我是在創(chuàng)造機(jī)器意識,而10年之后,我卻是在創(chuàng)造一個(gè)數(shù)學(xué)工具。AI到底是創(chuàng)造意識,還是創(chuàng)造工具?”這是困擾他的問題。
1956年8月31日,美國計(jì)算機(jī)科學(xué)家約翰·麥卡錫(John McCarthy)等人發(fā)起了達(dá)特矛斯夏季人工智能研究計(jì)劃,相關(guān)會(huì)議持續(xù)了一個(gè)月,會(huì)上首次提出了AI,并催生了后來AI革命,因此該會(huì)議也被譽(yù)為“AI緣起”的地方。
圖 | 達(dá)特茅斯會(huì)議部分與會(huì)專家(來源:資料圖)
當(dāng)時(shí)他們提出的AI,指的就是像人一樣的意識體,或者叫做通用AI。然而遺憾的是,當(dāng)時(shí)的科學(xué)家未能創(chuàng)造出意識。因此,此后AI開始分裂變成更簡單的子領(lǐng)域:機(jī)器人、機(jī)器學(xué)習(xí)、計(jì)算機(jī)視覺、自然語言處理等等。在過去的70年內(nèi),這些學(xué)科都各自產(chǎn)生了巨大的進(jìn)步。不過,在他看來若以是否創(chuàng)造了意識來衡量,AI的問題仍未解決。
“70年后的今天,創(chuàng)造意識的這個(gè)使命,落在了我們這一代研究者的肩上?!彪x開Facebook后,陶芳波做了一個(gè)決定:開始關(guān)于意識的創(chuàng)造,為萬物賦予意識。他組建了一支由腦科學(xué)家、計(jì)算機(jī)科學(xué)家、芯片科學(xué)家、物理學(xué)家、數(shù)學(xué)家、復(fù)雜系統(tǒng)科學(xué)家組建的團(tuán)隊(duì),經(jīng)過努力,團(tuán)隊(duì)成功創(chuàng)造了具有“意識”形態(tài)的AI系統(tǒng)。盡管在他看來,這個(gè)意識系統(tǒng)仍然“不太聰明”,但已邁出了AI研究創(chuàng)造性的一步。
腦科學(xué)與認(rèn)知科學(xué)賦予AI思考能力
AI從工具升級成為意識,首先需要明白智能是什么。他介紹,人類的智能可分為四個(gè)層次,最下面一層稱為感知和直覺,在認(rèn)知科學(xué)中叫做系統(tǒng)1。它本質(zhì)上是一種動(dòng)物智能,也就是對環(huán)境做出條件反射式反應(yīng)的能力。第二層是認(rèn)知和理性,也就是系統(tǒng)2。這是人類獨(dú)有的能力,例如計(jì)算數(shù)學(xué)題、科學(xué)研究都需借助理性。第三層是被稱為系統(tǒng)0的自我意識,這是一個(gè)人存在的長期驅(qū)動(dòng)力。第四層是智慧和靈性,人可以向內(nèi)探索存在的意義,甚至否定自我意識。
“目前的AI,類似于用數(shù)據(jù)擬合直覺,所以本質(zhì)上只是在系統(tǒng)1運(yùn)作。而機(jī)器人反叛人類,需要達(dá)到第四層智慧的覺醒,”陶芳波說,“我們要?jiǎng)?chuàng)造的機(jī)器意識,既不是能反抗人類的機(jī)器人,也不僅僅是數(shù)據(jù)工具。所以我們希望,能夠把第一層到第三層融合起來?!苯?jīng)過長期的實(shí)驗(yàn)和分析,他發(fā)現(xiàn),要想實(shí)現(xiàn)三個(gè)層次的融合,必須借助腦科學(xué)的知識。
他介紹稱,大腦不是一個(gè)單一的模型,它包含許多獨(dú)立的模塊,共同構(gòu)成了一個(gè)復(fù)雜系統(tǒng)。過去許多AI技術(shù),或多或少獲得了大腦的啟發(fā)。大腦和AI的關(guān)系可以分為三個(gè)尺度。首先是微觀的腦啟發(fā),即通過模仿人腦的神經(jīng)元,創(chuàng)造出人工的神經(jīng)元;其次是中觀尺度的深度學(xué)習(xí)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),即研究一個(gè)特定的任務(wù),如何通過一條神經(jīng)動(dòng)力學(xué)的鏈路完成。
例如,人臉識別就是模仿信息怎樣從眼球進(jìn)入到視覺神經(jīng),最后在大腦皮層完成計(jì)算,形成判斷。目前的AI研究基本上集中于這兩個(gè)層次,而很少有科學(xué)家從大腦的宏觀結(jié)構(gòu)來構(gòu)造全腦模型。然而,大腦的意識和通用能力,本質(zhì)上源于大腦的整體性。人類的記憶系統(tǒng)、意識、新皮層,不是為一個(gè)特定的任務(wù)而存在的。因此,他認(rèn)為,如果要?jiǎng)?chuàng)造機(jī)器意識的話,必須拋開原來由點(diǎn)到線的過程,從整體性的角度來考慮,開辟大腦和AI的第三個(gè)尺度。
(來源:Pixabay)
腦科學(xué)給AI提供了結(jié)構(gòu)上的參考,這是一種自下而上的視角。人腦的感知是一個(gè)多感官融合的系統(tǒng),丘腦、皮層、海馬體等都參與到了認(rèn)知的過程中。通過模仿這些組塊,可以設(shè)計(jì)常識系統(tǒng)、推理系統(tǒng)。最后再學(xué)習(xí)大腦的結(jié)構(gòu),能夠設(shè)計(jì)一套感知系統(tǒng)和認(rèn)知系統(tǒng)。
“只有結(jié)構(gòu),意識不能出現(xiàn),還需要注入思維。因此,認(rèn)知科學(xué)就顯得至關(guān)重要?!碧辗疾ń榻B。認(rèn)知科學(xué)可以自上而下地描述人類的思維過程,它有兩個(gè)關(guān)鍵的理論:腦語言和全局工作站理論。前者指的是人們在思考過程中,用來描述思維過程的大腦內(nèi)部語言;后者指的是大腦把眾多的復(fù)雜模塊組織起來,共同完成任務(wù)?!爱?dāng)我們把大腦的全局結(jié)構(gòu)與腦語言和全局工作站理論,合到一起的時(shí)候,神奇的事情發(fā)生了——我們獲得了一個(gè)不一樣的AI,一種‘意識’?!彼f。
機(jī)器意識帶來交互革命
科幻作家威廉·吉布森曾說:“未來已來,只是尚未流行?!北M管目前的機(jī)器意識仍處于較為初始的階段,但他相信,在未來AI一定可以跨越工具的屬性,獲得意識?!爱?dāng)我們可以為萬物賦予意識時(shí),人類文明會(huì)來到一個(gè)全新的階段?!彼f,“在這個(gè)新世界里面,人類的意識和機(jī)器的意識,將跟我們一起來創(chuàng)造工具、改造世界。”
機(jī)器意識的創(chuàng)造將帶來一場交互革命。幾百年的科技發(fā)展有一條隱藏的脈絡(luò),那就是交互的邏輯。目前,交互正在朝著人類意識的中心——大腦走去。這意味著,我們將越來越少接受現(xiàn)實(shí)世界的信號,越來越多地接受虛擬的信號?!耙虼?,曾經(jīng)生活在物理宇宙的人類,將生活于一個(gè)全新的空間——虛擬宇宙。那時(shí),人類意識將和機(jī)器意識共存,物理宇宙和虛擬宇宙也將同時(shí)存在,人類最終從二元文明進(jìn)入到四元文明。
來源:麻省理工科技評論


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