科學(xué)家認(rèn)為“人腦+AI”至少有三大尺度：最低級(jí)是腦啟發(fā)，最高級(jí)是創(chuàng)造機(jī)器意識(shí)

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(shí)的人工智能助手交流，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(chǎng)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(shí)。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(shí)的推理和思考。更重要的是，它可以跟人類(lèi)進(jìn)行無(wú)縫交流，成為我們的助手。”

人工智能從工具升級(jí)為意識(shí)

過(guò)去10年里陶芳波一直從事人工智能的研究。“10年前我第一次接觸人工智能時(shí)，那些像人一樣的意識(shí)體吸引了我，讓我對(duì)人工智能產(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)。”

神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是目前幾乎所有人工智能背后的技術(shù)，簡(jiǎn)單地說(shuō)，它是一個(gè)數(shù)值計(jì)算的工具。“10年前我覺(jué)得，我是在創(chuàng)造機(jī)器意識(shí)，而10年之后，我卻是在創(chuàng)造一個(gè)數(shù)學(xué)工具。人工智能到底是創(chuàng)造意識(shí)，還是創(chuàng)造工具？”這是困擾他的問(wèn)題。

1956年8月31日，美國(guó)計(jì)算機(jī)科學(xué)家約翰·麥卡錫等人發(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)上首次提出了人工智能，并催生了后來(lái)人工智能革命，因此該會(huì)議也被譽(yù)為“人工智能緣起”的地方。

當(dāng)時(shí)他們提出的人工智能，指的就是像人一樣的意識(shí)體，或者叫做通用人工智能。然而遺憾的是，當(dāng)時(shí)的科學(xué)家未能創(chuàng)造出意識(shí)。因此，此后人工智能開(kāi)始分裂變成更簡(jiǎn)單的子領(lǐng)域：機(jī)器人、機(jī)器學(xué)習(xí)、計(jì)算機(jī)視覺(jué)、自然語(yǔ)言處理等等。在過(guò)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(guò)，在他看來(lái)若以是否創(chuàng)造了意識(shí)來(lái)衡量，人工智能的問(wèn)題仍未解決。

“70年后的今天，創(chuàng)造意識(shí)的這個(gè)使命，落在了我們這一代研究者的肩上。”離開(kāi)臉書(shū)后，陶芳波做了一個(gè)決定：開(kāi)始關(guān)于意識(shí)的創(chuàng)造，為萬(wàn)物賦予意識(shí)。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)家和復(fù)雜系統(tǒng)科學(xué)家組建的團(tuán)隊(duì)，經(jīng)過(guò)努力，團(tuán)隊(duì)成功創(chuàng)造了具有“意識(shí)”形態(tài)的人工智能系統(tǒng)。盡管在他看來(lái)，這個(gè)意識(shí)系統(tǒng)仍然“不太聰明”，但已邁出了人工智能研究創(chuàng)造性的一步。

腦科學(xué)與認(rèn)知科學(xué)賦予人工智能思考能力

人工智能從工具升級(jí)成為意識(shí)，首先需要明白智能是什么。他介紹，人類(lèi)的智能可分為四個(gè)層次，最下面一層稱(chēng)為感知和直覺(jué)，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(duì)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(lèi)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(chēng)為系統(tǒng)0的自我意識(shí)，這是一個(gè)人存在的長(zhǎng)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(shí)。

“目前的人工智能，類(lèi)似于用數(shù)據(jù)擬合直覺(jué)，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(lèi)，需要達(dá)到第四層智慧的覺(jué)醒。”陶芳波說(shuō)，“我們要?jiǎng)?chuàng)造的機(jī)器意識(shí)，既不是能反抗人類(lèi)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(lái)。”經(jīng)過(guò)長(zhǎng)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(shí)。

他介紹稱(chēng)，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(guò)去許多人工智能技術(shù)，或多或少獲得了大腦的啟發(fā)。大腦和人工智能的關(guān)系可以分為3個(gè)尺度。首先是微觀的腦啟發(fā)，即通過(guò)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(guò)一條神經(jīng)動(dòng)力學(xué)的鏈路完成。

例如，人臉識(shí)別就是模仿信息怎樣從眼球進(jìn)入到視覺(jué)神經(jīng)，最后在大腦皮層完成計(jì)算，形成判斷。目前的人工智能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(lái)構(gòu)造全腦模型。然而，大腦的意識(shí)和通用能力，本質(zhì)上源于大腦的整體性。人類(lèi)的記憶系統(tǒng)、意識(shí)、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(shí)的話，必須拋開(kāi)原來(lái)由點(diǎn)到線的過(guò)程，從整體性的角度來(lái)考慮，開(kāi)辟大腦和人工智能的第三個(gè)尺度。

腦科學(xué)給人工智能提供了結(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(guò)程中。通過(guò)模仿這些組塊，可以設(shè)計(jì)常識(shí)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(shí)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。”陶芳波介紹。認(rèn)知科學(xué)可以自上而下地描述人類(lèi)的思維過(guò)程，它有兩個(gè)關(guān)鍵的理論：腦語(yǔ)言和全局工作站理論。前者指的是人們?cè)谒伎歼^(guò)程中，用來(lái)描述思維過(guò)程的大腦內(nèi)部語(yǔ)言;后者指的是大腦把眾多的復(fù)雜模塊組織起來(lái)，共同完成任務(wù)。

“當(dāng)我們把大腦的全局結(jié)構(gòu)與腦語(yǔ)言和全局工作站理論，合到一起的時(shí)候，神奇的事情發(fā)生了一一我們獲得了一個(gè)不一樣的人工智能，一種‘意識(shí)’。”他說(shuō)。

機(jī)器意識(shí)帶來(lái)交互革命

科幻作家威廉·吉布森曾說(shuō)：“未來(lái)已來(lái)，只是尚未流行。”盡管目前的機(jī)器意識(shí)仍處于較為初始的階段，但他相信，在未來(lái)人工智能一定可以跨越工具的屬性，獲得意識(shí)。“當(dāng)我們可以為萬(wàn)物賦予意識(shí)時(shí)，人類(lèi)文明會(huì)來(lái)到一個(gè)全新的階段。”他說(shuō)，“在這個(gè)新世界里面，人類(lèi)的意識(shí)和機(jī)器的意識(shí)，將跟我們一起來(lái)創(chuàng)造工具、改造世界。”

機(jī)器意識(shí)的創(chuàng)造將帶來(lái)一場(chǎng)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(lèi)意識(shí)的中心一一大腦走去。這意味著，我們將越來(lái)越少接受現(xiàn)實(shí)世界的信號(hào)，越來(lái)越多地接受虛擬的信號(hào)。

“因此，曾經(jīng)生活在物理宇宙的人類(lèi)，將生活于一個(gè)全新的空間一一虛擬宇宙。那時(shí)，人類(lèi)意識(shí)將和機(jī)器意識(shí)共存，物理宇宙和虛擬宇宙也將同時(shí)存在，人類(lèi)最終從二元文明進(jìn)入到四元文明。”（綜合整理報(bào)道）（編輯/小文）