為什么人腦的知識(shí)儲(chǔ)備遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于ChatGPT等AI,卻能擁有意識(shí)?
而AI卻不會(huì)產(chǎn)生意識(shí)?
如果知識(shí)儲(chǔ)備多就能產(chǎn)生意識(shí),那互聯(lián)網(wǎng)早就產(chǎn)生意識(shí)了。
甚至整個(gè)地球、太陽(yáng)系、銀河系,宇宙都更應(yīng)該產(chǎn)生意識(shí)。
一塊石頭是石頭,10000000000塊石頭它還是石頭。
雖然你把石頭重新架構(gòu)整合一下,它就能建造出摩天大樓。但關(guān)鍵是,人類只知道這個(gè)大樓的效果圖是怎么樣的,連具體的圖紙都沒有。
石頭再多也不會(huì)自己堆起來(lái),變成一棟摩天大樓。
知識(shí)的本質(zhì)是信息在人腦中的表征,而意識(shí)其實(shí)是人腦處理信息的一種監(jiān)督和反饋。
ChatGPT沒有架構(gòu)相關(guān)的邏輯基礎(chǔ),自然不可能有意識(shí)。
我們來(lái)看看意識(shí)究竟是什么?
20世紀(jì)80年代,心理學(xué)家本杰明·李貝特便做了一個(gè)著名的實(shí)驗(yàn)[1][2]。
他們讓5個(gè)左撇子的大學(xué)生坐在躺椅上,并告訴他們用1~2秒的時(shí)間放松頭部、頸部,以及前臂肌肉。但在決定做這一件事情之前,他們需要突然快速動(dòng)一根手指或手腕。當(dāng)他們活動(dòng)手指的時(shí)候,不要有任何的預(yù)先計(jì)劃或刻意關(guān)注,隨機(jī)重復(fù)40次。
在這些大學(xué)生進(jìn)行這些動(dòng)作時(shí),研究人員測(cè)量了三個(gè)變量:
1、貼在前臂的電極,記錄手指動(dòng)作開始的時(shí)間。
2、貼在頭皮上的電極,測(cè)試動(dòng)作開始時(shí)大腦的預(yù)備電位。
3、感受到行為沖動(dòng)(想動(dòng)手指)時(shí),喊出屏幕中鐘表的“時(shí)間”,從而測(cè)出決定時(shí)刻。
經(jīng)過(guò)多達(dá)幾百次實(shí)驗(yàn),李貝特最終都發(fā)現(xiàn),決定時(shí)刻出現(xiàn)在大腦預(yù)備電位之后。
平均時(shí)間間隔為350ms。
也就是說(shuō),當(dāng)我們決定做某一件事情之前的1/3秒,大腦就已經(jīng)發(fā)起動(dòng)作了。
因此,有研究者悲觀地認(rèn)為人類并沒有自由意識(shí)。
不過(guò)在進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)中,李貝特讓被試大學(xué)生,在做決定之后否決行為。
心理學(xué)家本杰明·李貝特
雖然大腦出現(xiàn)了預(yù)備動(dòng)作電位,但最終阻止了動(dòng)作,沒有檢測(cè)到手上的電位。近年來(lái)的也有研究進(jìn)一步表明,當(dāng)大腦動(dòng)作電位出現(xiàn)后一定時(shí)間內(nèi),可以進(jìn)行否決,但距離動(dòng)作時(shí)間足夠近時(shí),否決的成功率便會(huì)大大降低[3]。
這說(shuō)明,無(wú)論人類有沒有自由意識(shí),但在一定時(shí)間內(nèi)都有否決的自由。
40年來(lái),有大量的研究支持李貝特實(shí)驗(yàn)中意識(shí)決定延于與大腦動(dòng)作的結(jié)果。延后時(shí)間短則數(shù)百毫秒,最長(zhǎng)甚至可達(dá)10余秒[4][5][6]。
一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)中,經(jīng)顱磁刺激改變受試者的左右手使用習(xí)慣后,受試者依舊認(rèn)為自己的選擇經(jīng)過(guò)了自由意識(shí)的決定[7]。在某些實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)下,當(dāng)出現(xiàn)無(wú)意識(shí)判斷或沖動(dòng)行為,受試者也會(huì)認(rèn)為是自己的決策行為[8]。
直接對(duì)高級(jí)皮層進(jìn)行刺激,受試者則可能出現(xiàn)錯(cuò)誤的意識(shí)判斷。例如,他們可能認(rèn)為自己做出了某種動(dòng)作,但實(shí)際并非發(fā)生[9]。
這似乎更加肯定了人類沒有自由意識(shí)。
然而,最近10多年一些研究者卻有了進(jìn)一步的發(fā)現(xiàn),有研究者否定了人類沒有自由意志的看法。
2009年,有人把李貝特的經(jīng)典實(shí)驗(yàn),修改為播放一段音頻,然后讓志愿者決定是否敲擊一個(gè)鍵。研究發(fā)現(xiàn),不管志愿者是否真的選擇了敲擊,兩種情況下都有相同的大腦預(yù)備電位。
這表明,大腦預(yù)備電位并不表明已經(jīng)做出了決定。
當(dāng)然志愿者即刻決定是用左手還是右手按鍵時(shí),大腦的早期動(dòng)作電位同樣沒有什么區(qū)別,這說(shuō)明大腦早期產(chǎn)生的動(dòng)作電位,可能是注意到信號(hào)或者對(duì)信息的預(yù)處理。
近年來(lái),越來(lái)越多更精確的方法,證明意識(shí)決定不是瞬間出現(xiàn)的,而是逐步建立起來(lái)的。因此有研究者認(rèn)為,決策結(jié)果的早期神經(jīng)標(biāo)記不是無(wú)意識(shí)的,而是簡(jiǎn)單地反映了有意識(shí)的目標(biāo)評(píng)估階段,這些階段還不是最終的,在達(dá)成最終意識(shí)活動(dòng)之前,這個(gè)決策可以終止或改變[10]。
總之,一個(gè)動(dòng)作可能在我們的“意識(shí)”意識(shí)到它之前就已經(jīng)開始了,并不意味著我們的意識(shí)不能批準(zhǔn)、修改或者取消這個(gè)動(dòng)作。
結(jié)合現(xiàn)有的各種神經(jīng)科學(xué)證據(jù),我們不難得到這樣的推測(cè):
大腦整合信息本身就是先到初級(jí)皮層,然后再到更高級(jí)的皮層。初級(jí)皮層隨時(shí)隨地都在獲得信息,以供高級(jí)皮層使用。高級(jí)皮層在做決定之前,總是先要調(diào)控初級(jí)皮層的信息。在獲得信息之后,有決定去做或者不去做的權(quán)利。
而當(dāng)初級(jí)皮層先對(duì)我們的軀體進(jìn)行控制,信息反饋到高級(jí)皮層后,也可能被當(dāng)做成我們的主觀決定。
這樣,大腦依舊是具有一定程度自由意識(shí)的。
當(dāng)然“自由意識(shí)”概念的定義本身也是充滿爭(zhēng)議的,在對(duì)“自由意識(shí)”具有更嚴(yán)格定義的人眼中,人依舊是沒有自由意識(shí)的。
無(wú)論意識(shí)是否自由,李貝特實(shí)驗(yàn)都證明了意識(shí)是大腦進(jìn)行信息整合時(shí)產(chǎn)生的一種感知。
單個(gè)感覺神經(jīng)元的活動(dòng)是十分嘈雜(具有很高的神經(jīng)元噪聲),無(wú)法在大腦內(nèi)重建感覺場(chǎng)景。
為了解釋大腦內(nèi)的神經(jīng)回路,早在1949 年,著名神經(jīng)科學(xué)家唐納德·赫布提出的赫布理論(突觸可塑性的基本原理)中,便有了神經(jīng)元集群的概念。
相關(guān)實(shí)驗(yàn)也表明,當(dāng)猴子進(jìn)行伸手和抓握運(yùn)動(dòng)時(shí),神經(jīng)元集群同時(shí)編碼手臂位置、速度和手的抓握力,注意和記憶的位置都可以被解碼的。[11]
到了20世紀(jì)末,有神經(jīng)科學(xué)家通過(guò)神經(jīng)元群體解釋了運(yùn)動(dòng)皮層的編碼方向。
在神經(jīng)元集群的概念下,其實(shí)大腦神經(jīng)通路和稻草編制的長(zhǎng)繩很相似,你追溯單根稻草的軌跡是很難得到整根繩子信息的,所有稻草信息的集合才是整根繩子。單根稻草的不確定信息在集合成整根繩子的時(shí)候,被平均掉了,最終得到的是整根繩子的信息。
神經(jīng)元集群的基本單位是皮質(zhì)柱(Cortical Column)[12]。
通過(guò)在皮質(zhì)表面垂直插入探針連續(xù)穿透,發(fā)現(xiàn)的幾乎相同的感受野(receptive field,一個(gè)神經(jīng)元所反應(yīng)的刺激區(qū)域),因?yàn)榘颜麄€(gè)區(qū)域的神經(jīng)元集群稱為皮質(zhì)柱。
皮質(zhì)柱內(nèi)的神經(jīng)元編碼具有相似特征,這支持了大腦皮層的模塊化。
雖然皮質(zhì)柱假說(shuō)依舊是當(dāng)前解釋皮層信息處理的最廣泛假說(shuō)之一[13],然而遺憾的是,模塊化的功能結(jié)構(gòu)和遺傳機(jī)制,依舊沒有相關(guān)研究結(jié)果所支持[14]。
雖然人類還無(wú)法破譯意識(shí)的框架和底層邏輯,但目前依舊有四大主流的意識(shí)理論,嘗試進(jìn)行解釋。
人類解釋意識(shí)框架的主要意識(shí)理論
1、高階理論(HOTs)
心理狀態(tài)→元心理狀態(tài)(高階表象)
該理論認(rèn)為,普通心理狀態(tài)轉(zhuǎn)變成高階的元心理,從而誕生了意識(shí)。
一般來(lái)說(shuō),前額葉和人類的高級(jí)認(rèn)知功能密切相關(guān)[15]。
前額葉皮層分為背外側(cè)、腹外側(cè)、內(nèi)側(cè)和眶額皮層,各個(gè)區(qū)域有不同的功能,但并不是這里分析的重點(diǎn)[16]。
前額葉最晚進(jìn)化出現(xiàn),也是人類發(fā)育最晚成熟的腦結(jié)構(gòu),是人類最高級(jí)中樞,執(zhí)行著抽象認(rèn)知、注意力調(diào)控、行為決策、思維推理、工作記憶等與意識(shí)高度相關(guān)的活動(dòng)。
高階理論其實(shí)是建立在前額葉功能的基礎(chǔ)上的,但個(gè)人認(rèn)為這還是過(guò)于形而上。
作為高階的元心理是凌駕于普通心理之上的,而前額葉和其它高級(jí)皮層終究是并列的,且并不僅僅是前額葉參與意識(shí)的形成,其它一些關(guān)鍵腦區(qū)同樣參與。
但如果我們定義前額葉誕生的意識(shí)就是元心理,這個(gè)理論便陷入循環(huán)論證。
2、全局工作空間理論(GWT)
這個(gè)理論,是把大腦看做是執(zhí)行不同功能的專用模塊,并通過(guò)長(zhǎng)距離連接,信息在不同模塊之間傳播和共享,每一時(shí)刻的及時(shí)全局共享誕生意識(shí)。
這個(gè)理論很明顯是以大腦分區(qū)以及聯(lián)絡(luò)關(guān)系作為理論基礎(chǔ)的,它同樣有腦科學(xué)的基本研究支撐。但這個(gè)理論關(guān)于全局的概念,依舊是抽象而不明晰的。
如果我們定義能誕生意識(shí)的共享就是全局的,這個(gè)理論同樣會(huì)陷入循環(huán)論證。
3、信息整合理論(IIT)這個(gè)理論明顯是以大腦的信息整合機(jī)制作為基礎(chǔ)的,它意圖以現(xiàn)象特征為基礎(chǔ),構(gòu)建一套幾何式公理,顯示出了龐大的野心 。
該理論的基礎(chǔ)邏輯,是探討大腦整合信息時(shí)的因果機(jī)制和狀態(tài)。它提出,任何系統(tǒng),只要產(chǎn)生一個(gè)非零的不可約的整合信息的最大值,便足以誕生儀式。
一直以來(lái),我都認(rèn)為信息整合理論是解釋意識(shí)起源的最可能的方向之一。但個(gè)人認(rèn)為,這個(gè)整合過(guò)程也可能是混沌的,它是否真的存在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)范式,是值得爭(zhēng)議的。而且,即便真的存在標(biāo)準(zhǔn)范式,意識(shí)的誕生方式,也并不一定是該理論提出的形式。
4、再入和預(yù)測(cè)處理理論
該理論強(qiáng)調(diào)了自上而下信號(hào)對(duì)形成和塑造有意識(shí)感知的重要性。
大腦(高級(jí)皮層)再處理(或再發(fā)生)感知皮層內(nèi)的局部信息便足以產(chǎn)生意識(shí)。
這個(gè)理論,同樣脫胎于現(xiàn)有的意識(shí)相關(guān)研究。
似乎能很好地解釋一些意識(shí)研究自上而下的機(jī)制,以及關(guān)于意識(shí)的延遲現(xiàn)象。
這個(gè)理論的確能夠解釋局部意識(shí),相當(dāng)于大腦對(duì)感官產(chǎn)生原因的最佳猜測(cè)。
除了以上四個(gè)理論,還有一個(gè)理論的呼聲很大,那就是“注意力圖式”理論。
該理論的核心主張是,“注意力圖式”是大腦計(jì)算注意力過(guò)程和當(dāng)前狀態(tài)的簡(jiǎn)化模型[17]。
根據(jù)該理論,諸如“我意識(shí)到XX”包括以下步驟:
刺激XX在大腦中被編碼為一種表征,與其他刺激表征競(jìng)爭(zhēng)大腦有限的處理資源。
如果刺激XX贏得了這種信號(hào)競(jìng)爭(zhēng),它就會(huì)被大腦深度處理,從而加入“注意力圖式”。
“注意力圖式”是一種內(nèi)在模型,是選擇性地獲取XX的一些基本特征,例如顏色、形狀、位置等,從而誕生的一種簡(jiǎn)化模型。
其實(shí)我們不難發(fā)現(xiàn),當(dāng)我們意識(shí)到一個(gè)物體時(shí),當(dāng)把這個(gè)物體拿走,我們也能在腦海中構(gòu)想出它的基本特征。雖然我們無(wú)法確定“注意力圖式”理論的正確性,但大腦處理工作記憶的方式,很明顯是符合“注意力圖式”。
“注意力圖式”是最為機(jī)械化解釋意識(shí)的一種理論,但再結(jié)合以上四種意識(shí)理論,我們或許更加接近意識(shí)的真相。
首先,意識(shí)是整合的,高級(jí)皮層再處理不同分區(qū)初級(jí)皮層中的信息時(shí),產(chǎn)生的一種簡(jiǎn)化模型,可能是意識(shí)形成的基礎(chǔ)。這個(gè)整合過(guò)程,或許是通過(guò)某種范式(例如數(shù)學(xué)關(guān)系)達(dá)成的。如果意識(shí)過(guò)程超出一般心理的范疇,它也而可能是更高階的。
意識(shí)的產(chǎn)生,遠(yuǎn)遠(yuǎn)比普通人想象的復(fù)雜得多。很多人總是在幻想奇跡,人工智能會(huì)不會(huì)自己產(chǎn)生意識(shí)。
如果在人類不知道意識(shí)具體底層邏輯的情況下,完全依賴“死”的底層邏輯,人工智能能產(chǎn)生意識(shí),那恐怕和讓猴子敲出《莎士比亞》沒啥區(qū)別。
在人類沒有完全破譯之前,人工智能是不可能無(wú)條件產(chǎn)生意識(shí)的。
當(dāng)然,除了直接設(shè)計(jì)出具有意識(shí)的人工智能外,其實(shí)人類在未來(lái)還可以通過(guò)另外一個(gè)方式,讓人工智能產(chǎn)生意識(shí)——模仿生物的演化。
設(shè)計(jì)出完全不需要人類參與生產(chǎn)的簡(jiǎn)單機(jī)器,對(duì)這些機(jī)器設(shè)置有限的生命,擁有生存、繁殖,以及死亡機(jī)制,且芯片可隨著繁殖產(chǎn)生隨即模塊,可以通過(guò)自然/人工選擇,不斷演化。每次改變環(huán)境,生存下來(lái)的機(jī)器都會(huì)更加的適宜環(huán)境,如果對(duì)環(huán)境做到有意識(shí)的控制,就能產(chǎn)生需要的更復(fù)雜更智能的機(jī)器。
隨著這些機(jī)器自主智能越來(lái)越高,未來(lái)就有可能像碳基高等生命一樣,自己產(chǎn)生意識(shí)。
當(dāng)然,對(duì)演化的模擬也是一個(gè)無(wú)比巨大的工程。
是直接設(shè)計(jì)有意識(shí)的人工智能更難,但是依靠有條件的演化產(chǎn)生意識(shí)更難,是未知的。
其實(shí)人工智能本身就是模仿的人類大腦的網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)機(jī)制。
我個(gè)人認(rèn)為在一定的架構(gòu)基礎(chǔ)上,通過(guò)創(chuàng)造必須條件讓人工智能自己演化,會(huì)更容易誕生真正的意識(shí)。
但至于未來(lái)是否還在人類可控范圍內(nèi)……
打開潘多拉魔盒之前,我們對(duì)未來(lái)一無(wú)所知。
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