科學(xué)家認為“人腦+AI”至少有三大尺度:最低級是腦啟發(fā),最高級是創(chuàng)造機器意識
實驗室里,賈維斯是托尼·斯塔克的助手,能夠連接到任意計算機終端,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,讓機器人、機械手維修裝配裝甲,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:“我們創(chuàng)造了一個機器意識。當它跟機器人和機械臂連接的時候,就可以瞬間喚醒,像人一樣去觀察世界、理解世界,也可以像人一樣進行常識的推理和思考。更重要的是,它可以跟人類進行無縫交流,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,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)計一個龐大的神經(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,它是一個數(shù)值計算的工具?!?0年前我覺得,我是在創(chuàng)造機器意識,而10年之后,我卻是在創(chuàng)造一個數(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,美國計算機科學(xué)家約翰·麥卡錫(John McCarthy)等人發(fā)起了達特矛斯夏季人工智能研究計劃,相關(guān)會議持續(xù)了一個月,會上首次提出了AI,并催生了后來AI革命,因此該會議也被譽為“AI緣起”的地方。
圖 | 達特茅斯會議部分與會專家(來源:資料圖)
當時他們提出的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,當時的科學(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:機器人、機器學(xué)習(xí)、計算機視覺、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、計算機科學(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)家組建的團隊,經(jīng)過努力,團隊成功創(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層次,最下面一層稱為感知和直覺,在認知科學(xué)中叫做系統(tǒng)1。它本質(zhì)上是一種動物智能,也就是對環(huán)境做出條件反射式反應(yīng)的能力。第二層是認知和理性,也就是系統(tǒng)2。這是人類獨有的能力,例如計算數(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,這是一個人存在的長期驅(qū)動力。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運作。而機器人反叛人類,需要達到第四層智慧的覺醒,”陶芳波說,“我們要創(chuàng)造的機器意識,既不是能反抗人類的機器人,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。”經(jīng)過長期的實驗和分析,他發(fā)現(xiàn),要想實現(xiàn)三個層次的融合,必須借助腦科學(xué)的知識。
他介紹稱,大腦不是一個單一的模型,它包含許多獨立的模塊,共同構(gòu)成了一個復(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),即研究一個特定的任務(wù),如何通過一條神經(jīng)動力學(xué)的鏈路完成。
例如,人臉識別就是模仿信息怎樣從眼球進入到視覺神經(jīng),最后在大腦皮層完成計算,形成判斷。目前的AI研究基本上集中于這兩個層次,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,不是為一個特定的任務(wù)而存在的。因此,他認為,如果要創(chuàng)造機器意識的話,必須拋開原來由點到線的過程,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。人腦的感知是一個多感官融合的系統(tǒng),丘腦、皮層、海馬體等都參與到了認知的過程中。通過模仿這些組塊,可以設(shè)計常識系統(tǒng)、推理系統(tǒng)。最后再學(xué)習(xí)大腦的結(jié)構(gòu),能夠設(shè)計一套感知系統(tǒng)和認知系統(tǒng)。
“只有結(jié)構(gòu),意識不能出現(xiàn),還需要注入思維。因此,認知科學(xué)就顯得至關(guān)重要?!碧辗疾ń榻B。認知科學(xué)可以自上而下地描述人類的思維過程,它有兩個關(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)?!爱斘覀儼汛竽X的全局結(jié)構(gòu)與腦語言和全局工作站理論,合到一起的時候,神奇的事情發(fā)生了——我們獲得了一個不一樣的AI,一種‘意識’。”他說。
機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?!爱斘覀兛梢詾槿f物賦予意識時,人類文明會來到一個全新的階段?!彼f,“在這個新世界里面,人類的意識和機器的意識,將跟我們一起來創(chuàng)造工具、改造世界。”
機器意識的創(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,將生活于一個全新的空間——虛擬宇宙。那時,人類意識將和機器意識共存,物理宇宙和虛擬宇宙也將同時存在,人類最終從二元文明進入到四元文明。
來源:麻省理工科技評論


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