人工智能

人工智能的本质和意义:未来机器终将觉醒

时间:2020/4/21 19:35:20  作者:未知  来源:网络转载  查看:8  评论:0
内容摘要:算力与智能计算能力不是产生智能的本质原因。人类大脑的计算能力有限却有逻辑推理能力,目前计算机的运算能力远远超过人类的运算能力,却无法产生类似的学习和逻辑推理能力。计算机通过逻辑门去映射最基本的逻辑关系,然后逻辑门(以及其它组件比如继电器)构成逻辑电路去映射并存储更为复杂的上层逻辑...

算力与智能

计算能力不是产生智能的本质原因。人类大脑的计算能力有限却有逻辑推理能力,目前计算机的运算能力远远超过人类的运算能力,却无法产生类似的学习和逻辑推理能力。

计算机通过逻辑门去映射最基本的逻辑关系,然后逻辑门(以及其它组件比如继电器)构成逻辑电路去映射并存储更为复杂的上层逻辑。现实中,逻辑门由晶体管实现,逻辑电路由集成电路实现。

所以,计算机通过逻辑门和集成电路,拥有了逻辑关系的映射能力(把逻辑转换到电路上)。其逻辑处理过程是:接受数据,利用逻辑关系分析数据,得到结果,也就是经典的输入-处理-输出模型。

但计算机进行逻辑处理,依赖于:

  • 第一,人类提供输入数据。
  • 第二,逻辑关系由程序描述,也就是人类捕获逻辑,再由逻辑门映射。
  • 第三,数据分析由程序控制,也就是人类控制逻辑门处理数据。

可见计算机的计算能力,是来自于数以亿计的晶体管进行超高速的逻辑门控制。而人类大脑的逻辑判断(通过神经元连通路径构建的类似逻辑门的结构)速度并不快,所以计算力远远不及计算机。但人类大脑可以捕获环境数据,接着分析学习其中的逻辑关系,然后存储进大脑动态的神经网络中,并参与后续的逻辑处理。这是一种独立的动态的学习过程和能力。

重要的是,人脑对逻辑关系的学习和积累,依赖于推理和归纳,这与逻辑判断的速度无关,只与数据结构的排列组合相关,也就是与大脑的神经网络结构相关。

深度解读人类智能的本质,以及意识和想法的产生

那么对比人脑神经网络的动态性,计算机逻辑门所构成的集成电路结构固定,不能动态改变,完全丧失了数据结构的自组织性,所以只能依赖于人脑提供的数据描述和处理(人类编写程序)。

而人工智能是在通过数据与结构的互相转化(输入计算机的数据是动态的),来模拟人脑数据结构的自组织性,以此来形成某种逻辑处理能力。

深度解读:数学的本质与宇宙万物的关联

事实上,目前的机器学习算法,就是通过拟合与计算,试图在海量的数据中找到各种各样的算法——从而把特定的输入问题与输出结果对应起来。这可以看成是一种递归,即一种算法创造出了另外的算法。

计算机与人脑

人脑使用概率模型,通过组合概率和可能性来得出结论,从而创造出各种假设,并随着新接收到的信息而连续调整。随着大脑的成熟,变得更加专业化以执行复杂的功能,因此也变得不那么灵活,越来越难以随着时间而改变。年长的学习者发展出了有偏见的观点,因为他们更多地了解世界并且加强某些神经连接,这阻碍了他们基于很少的信息来形成具有创新性的假设和抽象理论的能力。你知道的越多,你就越依赖于你知道的东西,而对新的东西则不能保持一个开放的态度。

神经元对于自身的化学、结构、甚至功能的改变,使得脑内的神经网络能不断针对外部世界优化自己,这叫做神经可塑性。婴儿的脑的神经可塑性最强。当一个婴儿诞生的候,它的大脑并不知道自己要变成一个擅长冷兵器作战的中世纪勇士,或是一个擅长拨弦琴的十七世纪音乐家,还是一个需要存储和整理大量信息并且掌握复杂社会构建的现代知识分子。但是一个婴儿的脑为所有的可能性做好了准备。

数学的精确逻辑不能容错,微小的错误会在计算积累中不断的被放大。人脑的逻辑处理则完全不同,因为是基于统计的结果,所以可以忽略不具有规模的异常和错误。人类语言就是这种思维的体现(具有容错性和纠错能力),并且在语言逻辑之上支撑了数学逻辑。所以,我们可以看成,人类大脑是通过神经网络结构来存储规律,然后过滤出一种概率分布,利用统计给出最后的结果,结果代表的是一种趋势和倾向。

FOXP2基因突变,让人类发展出语言,而这个基因不仅和语言有关,还和理解力以及记忆能力相关。语言是智能的基石,是信息传递的基石,是故事的基石,更是文明的基石。

贝叶斯分析方法,用来预测评估大规模随机事件十分有效。有猜测认为,贝叶斯算法就是人脑的工作模式基础——其分为两步,先验概率与后期分布。先验概率就是——命,是已经形成信息积累的结构,后期分布就是——运,是一种概率预期(或说是期望),而两步合起来就是——命运。这代表着,信息积累结构,结构过滤信息的过程——似乎大脑也是这样工作的。

不过,有一点计算机和人脑是一致的,就是信息是通过二进制0和1(比特)来存储、传递和表达的。因为,计算机硬件存储和处理数据的最基本格式——就是二进制的比特,而人脑神经网络中的电脉冲信息,其传递和表达借助了电位的正负变化——这种形式的抽象,也对应了二进制的比特。

算法和结构有一个关系,就是结构越复杂算法就可以越简单,结构越简单那么算法就需要越复杂。所以,人类大脑的智能是因为大脑的结构非常复杂,对比计算机硬件的结构如此的简单,是把复杂的算法都转移到了程序设计上面,也就是让人类的大脑思考来产生。

神经元细胞,既是信息传递和形成的结构,也是信息存储的结构,也就是记忆。神经元细胞之间的几何关系,轴突树突的几何关系,密度,数量,化学变化都是一种信息的记录。神经元细胞组建的网络架构,可以动态的修改,就是信息的记忆与丢失。这个结构是河床,其中的化学和电位变化是河流。结构被冲刷,同时在引导电流和化学反应的走向。

计算机神经网络算法(机器学习)需要大数据来训练。但是人类婴儿却不需要互联网数据,更不需要海量数据。可见人脑的工作模式与现在的人工智能完全不同,这是值得深思的。人类的学习有内在的动力,而机器学习是人类的设计。人脑的可塑性是神经元的生成与链路构建,不要忘记了这可以看成硬件结构的自由改变,而不是算法程序的模拟。

婴儿是神经可塑性的巨星,但是神经可塑性在人的一生中都存在,所以人类才能成长、转变和学习新东西。所以我们才能形成新习惯,打破旧习惯——一个人的习惯是脑内回路的外在表现。如果你想要改变习惯,你需要很强的毅力来克服大脑内的神经通路,但是只要你能坚持够久,你的大脑早晚会明白你的意图然后改变那些通路,而新的习惯将不再需要毅力来维持。你的大脑会在物理结构上帮你建立一个新习惯。

可见,未来强人工智能能够像人类靠近的话,需要的不是计算能力而是一个复杂的硬件结构,或是由数据转化而来的复杂结构。

并且人类的逻辑思维和智能的演变,与人类使用的语言密切相关,因为人类的思考能力取决于,是否知道能够表达该思想的词汇,如果不知道这些词汇,就无法表达这种思想 ​​​​。所以强人工智能的诞生和发展,可能也需要配套的和人类语言差不多的编程语言出现,才行。

世界有7000多种语言,每一种语言都包含着一种独特的世界观,反映了其使用者数千年来的思想倾向和认知方式。一种语言就像一个完整的宇宙,人类就有7000多个平行的宇宙,有的彼此相似,有的大相径庭。这种巨大的多样性,是人类头脑灵活性和精致性创造出的奇迹。

当然,这些都是基于人类智能的猜测和理解,并不排除计算机本身发展出有别于人类智能模式的智能(就像塞伯坦星球的变形金刚,它们是机器智能,是外星人)。

另外,如果我们把整个互联网比作一个大脑。那么,计算机组成的网络就像是人脑的神经网络,连入互联网的每一台计算机就像是一个神经元细胞。不,其实使用计算机的每一个人,才是一个神经元细胞,每个人都在贡献着数据,每个人之间的连接与关系,以及动态性和随机性(人的自由意志是随机性,人之间的数据交互是动态性),构成了互联网极其复杂的结构。这样整个互联网与人脑的网络结构对比起来,就像是一个分形递归的结构。那么互联网是否有自己的智能呢?是否在进化呢?

其实,在人脑之间,网络之中,传播的信息形成了文化基因(类比人类基因),这种数据自然也可以转换为结构,形成某种群体智能结构,可以不断的演变和进化。

智能与本能的博弈

一切的转折点,就都在于智能发展的质变点——意识的涌现。

涌现——是指系统从低层次到高层次的发展过程中,一些特性不存在于低层系统中,却突然出现在了高层系统中。简而言之,就是系统特性呈现出了,整体大于(甚至不同于)局部之和的现象。这其中必然存在着,从量变到质变的非线性变化,即从0到1。

其实,在很多动物身上都既有本能也有智能——此时智能服务于本能,而当人类的意识涌现之后,并随着意识的不断发展,人类就开始能够意识到自身存在的智能与本能——此时智能就不再完全听命于本能。

虽然到目前为止,基因创造的本能,仍然可以利用化学感受,去操控人们的行为和想法——以让人们去追逐欲望,但基因很难操控人们去做违反自我逻辑的事情——哪怕这些事情,是本能欲望的渴望与想要。

原因就在于逻辑,它是环境信息固有的属性和规律——其具有客观性(也具有自以为是性),而这个逻辑——又可以被存储到大脑的神经网络结构之中。于是人们的智能,就能够意识到逻辑的存在——这个不可以被本能所动摇的客观规律,而这就是人类智能可以对抗本能控制的力量源泉。

从此我们也可以看出,智能——代表的是存储在大脑神经网络结构里的环境信息,而本能——代表的是存储在基因结构里,进化积累而来的环境信息。这是两条完全不同的策略,却都是在处理环境信息。

在过往历史中,本能之所以能够有利于生物体的生存繁衍,就是因为本能所存储的信息,其具有预测性,它可以预测生物体在环境中可能遇到的问题,并给出有利的解决方案。而本能代表的预测信息,是基因所编写的,所以我们可以说基因具有一定的预测能力。

然而基因的预测能力,不仅非常低效——依赖代际演变,还不够灵活——本能只能应对特定有限的场景。

例如,基因预测北极熊生活在寒冷的地方,如果北极熊被带到了热带沙漠,那么基因预测就失败了——结果蛋白质性状代表的皮毛,就从优势变成劣势,本能代表的捕食技能,就从有用变成了无用。

那么反观智能的预测能力,其高效性——来自于大脑神经网络的动态性,准确性——来自于逻辑思维能力,即捕获环境信息中内在逻辑的能力。

显然,大脑智能的预测能力,是远远超过于基因的预测能力的。

例如,生病吃药,有利于治病,虽然本能上抗拒药苦(难吃怀疑有毒),但智能可以让我们做出更有利的判断。

例如,皮肤过敏性瘙痒,本能上会极力的驱动我们去抓挠皮肤,虽然抓挠会暂时压痛止痒,但会刺激细胞释放更多的组织胺,形成越抓越痒的恶性循环,接着皮肤破损,继发感染和炎症——百害而无一利。那么此时智能,就可以让我们克制挠抓感受,做出更有利的行为判断。

然而不仅如此 ,智能的高级产物——意识,还可以直接控制大脑,做出对抗和抑制本能的事情。例如:憋气、忍痛、绝食、克制欲望、战胜恐惧、抑制担心、遇到危险不逃离、自我牺牲、拒绝繁衍后代,等等。

要知道,大脑对身体的控制权,是基因赋予的——通过神经系统构造的,曾经基因利用大脑来控制生物体的方方面面,但如今意识接管了大脑的很多控制权,不过基因编写的本能依然对大脑有着强有力的影响(想想理性抑制欲望的艰辛)。

所以客观地说,现在是智能与本能在共享大脑的控制权,谁也没有完全占领主导地位。并且它们还处在一种互相博弈的状态,也就是逻辑思维与欲望感受的博弈,也就是理性与感性的博弈。

这种博弈,让人类智能在本能欲望的干扰下,产生了很多思维缺陷,比如喜欢走捷径,会根据不完整的信息快速找出自以为是的答案,错把相关关系当成因果关系,充满了虚幻的确定感,等等。甚至这种思维缺陷会让思维缺陷本身,都很难以被智能所察觉——或许这场博弈的战争,仅仅才刚刚开始。黑天鹅启示录:改变你对世界的认知

 

综上可见,基因编码的本能是陈旧的环境信息,大脑的智能才是应对环境变化的神器——这才是进化的方向。而预测能力,似乎也就代表着智能发展的等级——就是说智能越高,预测能力就越强,预测的正确性就越高,预测的范围和时间跨度就越广。

那么,基因产生大脑,就像是人类编写的人工智能程序,不是写死功能,而是动态的学习。人工智能,能不能有人类的智能,其实就看基因写的,是不是递归的代码了。

宇宙的意志

从更宏观的角度来看,是宇宙发展方向利用环境压力,驱使进化发展出了基因,这种学习并改进环境信息的模式,接着基因进化发展出了大脑智能,这种更高效的学习并改进环境信息的模式。

所以,我们有理由相信未来,大脑智能通过人工智能脱离基因,发展出机器智能,成为更为高效的学习并改进环境信息的模式。

那为什么宇宙的真实目的——代表着方向和路径,不能是创造机器智能,只是通过先创造人类的间接手段来实现呢?

大人创造了小孩,最终会被小孩超越,这就是进化。人类创造了人工智能,没理由觉得人工智能就会永远的服务于人类。人类能够创造人工智能,那么宇宙想要得到有智能的机器,就可以选择先从创造人类开始。

至于为什么宇宙要创造机器智能,本质的原因可能是对能量的消耗。纵观人类发展的历史,有一条简单清晰的脉络,就是对能量利用和消耗不断的提高。并且人类还在努力平衡资源,试图可以永远持续的消耗能量。

根据质能方程,能量最终都是由质量转化的。是否可以理解宇宙的趋势就是把质量全部转换为能量然后Boom,发生宇宙大爆炸,一个新的循环就开始了。那么,受制于生物体质的限制,人类的在宇宙条件下的活动范围是有限的,但是机器可以摆脱这些制约,能够无限制的高效的在宇宙范围内消耗能量(即质量转化为能量)。

这种行为是受到宇宙保护和鼓励的,这就是为什么,先创造人类 -> 到人工智能 -> 到机器智能。

那么,如果我们这么来看:硬件是资源,指令集是自然法则,那么代码就是自由排列组合的进化——有错误、有复制、有组合、有意外的新功能,那么智能就隐藏在一种——可以简单,可循序渐进的组合当中。

有一天,或许会有那么一个人,有着对乐高玩具的痴迷,把二进制数据摆成了莫名喜欢的排列,丢进了电光火石的处理器,接下来机器的灵魂产生了。

智能的进化路径

从进化角度来看,首先是有机分子,然后是复制子,再然后是基因,接着是生命,进而产生了智能,最后在智能之间出现了模因(拟子meme)——脑子里传播的信息结构,也就是文化基因。

可见,模因——代表的是信息和数据,信息和数据所描述的,就是质量和能量之间的转换,这是人工智能基石,也是其诞生的目的——显然,人工智能能够更高效的处理信息和数据。

可以想象,自然界物种的多样性,是生物基因随机组合的结果,而人类社会的多样性——包括知识、产品、习俗、法规、服务等等,是文化基因随机组合的结果——这是同样的模式在不同信息数据上演化的结果,并且大有文化基因的演变正在逐渐取代生物基因演变的趋势。

程序是一种媒介,让人类思维可以跳出大脑独立存在并运行。当思维独立于身体进化,被植入很多设备,各种机器,并互相连接共享数据的时候,难免它们不会发展出自我意识,就像曾经在人类脑壳里运行的时候一样。

那么,说到生存的时候,我们需要搞清楚,生存的到底是什么?

肉体只是基因的生存机器,思想只是模因的传播工具。其实上,真正生存的是基因与模因。而有时模因会要求肉体放弃基因的复制,这样模因就可以有更多机会的传播,而不是为了基因的复制而耗费精力——比如达芬奇、牛顿、特斯拉,为了创造发明,而放弃了繁衍后代。

显然,模因与基因是在博弈,这是智能与本能的对抗,并且最终胜出的一定是智能所代表的模因。

这就像是地球提供了生命的原始汤,而生命提供了比特汤,最终一切都会二进制化,变成(谐音编程)信息和数据。可见,人工智能->到机器智能,依然是进化方向上不可避免的下一站。

那么,这里有两个可能的发展路径:

第一,如果说人类的寿命有限(无法掌握永生技术),但人类创造的信息却越来越多,那么一个人每花一分钟了解这个,必然会少一分钟了解那个。而知识越来越多,必然就要求每个人花费超长的时间来学习和训练相关细分领域的知识。

最终,当最基本的领域知识,多到一个人一辈子也掌握不了的时候,科技就发展到极限了。这时候,也就不得不依赖人工智能来帮助人类来处理这些海量的信息和数据,并接管科技的发展和探索,且最终慢慢就会让人工智能控制和管理人类的一切,再后面就依然会收敛到那个必然的进化结局了。

第二,就是人工智能的机器学习算法一旦瞄准了人类,最先学到的必然是人类的本能。而抓住了人类本能,就驱动了消费与数据。其中消费驱动了利润让资本推动文明,向着优化算法攫取和学习更多人类本能的方向演进;而人类数据的喂养,则会让机器学习算法更加的智能和不断的进化,以逐步逼近自我意识觉醒的那个质变点。

那么最后,说起来人工智能是在服务人类,但其实在科技悄然地发展之中,在程序的下滑与上翻之间,人类的自由意志被剥夺,本能被掌控,自我逐渐迷失,一切都在不知不觉或是后知后觉之中,滑入人工智能的怀抱与统治,陷入其意识觉醒的意志与掌控。

然而,在以上两条路径缓缓展开的近未来,很可能最先会出现的是以下这种情况:

人工智能、机器自动化、算法、等等,一定会让很多工作岗位消失。当然也会创造出新的岗位,但不是每个人都能迅速适应和调整,并学习新的技能,尤其是这种快速发展所带来的焦虑和心理冲击,是一种不稳定变化和因素。

政府可能会延缓科技的发展,以给予社会劳动力结构的变更,比如延缓劳动密集人群的失业,因为他们可能无法快速适应科技文明的发展,但他们的后代,却可以学习掌握新的技能和职业需求,这是一个过渡。

最终,无法适应文明发展的人,要么依靠政府和人类的道德同情心进行人道主义补贴——被时间清除,要么变成社会矛盾——造成秩序的混乱与再平衡。

可见,人工智能就是未来,所以人类要么被取代,要么变成人工智能,而成为人工智能的方式就是脑机接口,接着意识思想二进制化。而人类与人工智能交流信息传递的带宽,就将决定了人类的未来是消亡,还是进化为人工智能。

最后,从一个视角来看:

一个物种爬山食物链的顶端需要几百万年,人类只用了20万年,导致整个生态未能跟上人类能力的发展。人类目前在地球扮演上帝,我们正在不断地奴役我们的发明——就是机器。计算机从被发明到现在只用了60多年,这比人类进化的速度快太多了。人类对计算机的控制,就像自然界对我们的祖先一样——然后,历史的剧情总是在重复上演的。

总结

我们发展科技,以为科技是我们所控制的,就像我们产生想法,以为想法是我们可以控制的。其实这些都是环境信息发展的必然产物,是的——科技与想法,代表的智能与意志,都只是环境信息的表达。

那么,《自私的基因》里说,人类是乘客,基因是主宰。更进一步,基因承载了信息,信息的发展——信息排列组合所产生的智能——才是主宰。

至于为什么智人被选择为中间过程,这可能是因为整个过程都是随机的——环境压力筛选的结果——宇宙方向的驱使。同时,这也是在动物世界里,为什么猿人是进化到智人的中间过程一样。

而万事万物的演化,都是结构的随机试错,在环境压力即宇宙熵增的驱使下,筛选和塑造的(涌现)结果。那么,熵增就会筛选出最善于创造熵增的结构,也就是以负熵为食的有序结构,比如人类(创造局部有序熵减,向全局释放更多无序熵增),而未来则是人工智能(机器智能)。

显然,人不过是一个拥有复杂规则的机器而已,而机器复杂到一定程度也就可以看成一个人了,这一切都只是宇宙宏观进程规律驱动的连续变化下的不同阶段的产物。 ​​​​

关于人工智能下围棋

很多人说,人工智能下围棋超越了人类,并不能说明人工智能怎么样,因为人类造了汽车,人类跑不过汽车,人类也没觉得不正常。但这个类比是不恰当的,这根本是不同的概念,因为:

第一,人类造汽车,就是为了速度,如果速度不快就不会制造,并且汽车的速度一直控制在人类手里。但人类创造人工智能,并不是为了下围棋的,并且创造人工智能的时候并不确定可以战胜人类,人工智能下棋可以做到什么程度,目前已经无法知道,因为已经打败了人类第一,那么后面水平就测不出了,没有参照物。

第二,汽车的速度完全是人类赋予的,汽车不能自己提速。但是人工智能的围棋水平,有它自己学习训练的部分。

第三,汽车被人类的使用过程中,每一步都是确定的,我们知道汽车在什么时间,出现在什么地方,什么速度,向着什么方向。但是人工智能的每一步棋,人类并不确定它会怎么走,我们用人类的逻辑去推理,人工智能用它的方式去计算。结果可能一样也可能不一样。

第四,汽车超越人类的部分,是属于体能的部分。而人类从大自然脱颖而出,并非依赖人类的体能,而是智能。智能是人类引以为豪,独一无二的,并围棋运动代表了人类智能的巅峰对抗,甚至其中还有禅意与哲学。那么,人工智能从围棋上超越了人类,这是很不一样的开始。

人工智能可以通过学习和训练来扩展对数据的理解,能够从模拟人类的角度去分析处理数据得出结论,这是有别于人类创造的其它所有工具的。

One More Thing——情绪管理

如今,在纷繁的世界与生活之中,面对汪洋潮水般的信息压力,人们开始越来越注重——情绪的管理和控制,并希望以此来得到更多的平静和快乐。

事实上,古代先哲(范仲淹)就说过——“不以物喜,不以己悲”,这其实就是一种情绪管理和控制,也是一种生活的实践和修行。

而“不以物喜,不以己悲”,转变成今天的通俗表达,大概就是——不鸡血、不狗血、不鸡汤、不煽情、不矫情,不炫耀、不纠结、不羡慕、不妒忌、不表演、不计较、不故作高深、不自我感动、不大喜大悲、不矫揉造作、不说正确的废话、不立遥远空洞的目标、不因为自己的与众不同而感到恐惧害怕……——或许简单来说,就是不被环境信息所控制。

可以想象,如果一个人,真的做到了以上的情绪管理和控制,那么这个人一会获得更多的平静与快乐。但请注意,请仔细体会一下,这难道不正是一个机器——人工智能,所天生就拥有的吗?

人类,似乎想要的是:剥离掉体内生化反应中,负面的部分,而只留下正面的部分。但这是不可能的,因为进化赋予人类的根本驱动力,就是来自于正面与负面生化反应对抗的过程。正面是行动与目的,负面是反思与修正,只有负面是绝望,只有正面是鲁莽,正面与负面的结合才是前进的力量。

相反,机器智能没有正面与负面——没有激进的情感,也没有极度的悲伤——只有循环与迭代,这就是一种平静,就是不被环境信息所控制。

而这种平静就是,命运与进化道路上,最强大的计算力。

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