造人論壇——意識的本質和一個人工腦模型

我的造人論壇重開。目前除網址變更爲www.zhangrex.com外，其它版面內容均未變，仍與十年前一樣，也就是說，恭喜你穿越時光，來到了十年前的“造人論壇”。當然，大多數鏈接，包括"造人論壇"留言板都已失效，待以後更新。 主要是關於人工智能的一些想法，有些其它內容見我的個人主頁，所以寫一些文字重新在這裏發一遍。

很久沒關心人工智能，本站重開也是因有感於最近人工智能的進展，十年前關於圍棋的預言成真，摩爾定律發威，使得奇點已不再是個遙遠的夢。下一個競賽焦點即將是第一個人腦（或第一個高度智能的動物腦）的實現。我在02年提出來的"人工腦模型"(與深度學習的分層有點類似，但是整體性更強一些，思維的本質是神經網絡的高度互連和並行性可以在任意兩件不相干的事情上，如果重複發生，則必然建立聯繫，這就是我這個網站頂部Flash動畫的含義。 例如每天敲鐘後給狗餵食，敲鐘和餵食是完全不相干的兩件事，但是隻要重複發生，則神經網絡必然在這兩個腦興奮區間建立聯繫，如果固定在某個時間，則又與時間段建立聯繫。 條件反射的建立，只需要最少一兩次輸入即可，完全不需要什麼“大數據”，所謂圍棋的大數據，反覆自已和自已對殺幾千萬局，是靠圍棋本身的規律，一個條件反射干涉另一個條件反射，無數條件反射的疊加彙總出圍棋的固有規律，這是一種暴力破解，和人腦學習圍棋的機理不同，學習時間消耗太大且會有遺漏。人腦不需要大量冗餘訓練，也花不起這個代價，人腦是從基礎定式開始，1千局就可以訓練出九段高手，不過深度學習給我的啓發是，人腦白天要利用已有的條件反射緊張的處理事務，沒有時間找出所有潛在條件反射，只好利用晚上空閒垃圾時間去找，這是爲什麼人會做夢而且夢會很荒誕的原因，因爲把兩個近期發生但不具有因果關係的興奮區搭在了一起，這種興奮區無論對錯，只要今後再發生就會得到強化)，還有一些其它猜測，雖然屬於一個“民科”的範疇，可能仍然會對大家有點啓發。如果有哪家機構或企業從事神經網絡研究或打算開啓“造人項目”（無論出於科研、倫理探討或是其它）請花一點點時間讀讀這個網站的內容，畢競我二十年前即開始思考人工智能問題，提出“我思我不在”爲基礎的對意識本質的理解(詳見本站“朝花夕拾”欄），十五年前開辦“造人論壇”個人主頁(可以Google 我思我不在 zhangrex)；有些對你來說思考了很久的關於人工智能的問題，也許在這裏能找到答案。 我的一些觀點如機器翻譯永遠不可能實現等,可以避免一些智能研究走彎路; 對於研發，我認爲理論並不重要，因爲意識只是一種現象，不是一種存在。研發人工智能必須以實驗爲主，理論爲輔，採取解黑盒子辦法，從簡單的動物腦(如青蛙)開始，只設定最基礎的天生條件反射，然後觀察它的輸入輸出，一步一步試驗，直到達成模擬人工腦，每一步都是可以評估的目標。藉助於現在的超級計算機，已經不是可不可行，而是什麼時間完成的問題了。 至於機器人倫理方面就不多說了，我們沒法去評價將來的機器智能，但我將會是機器人權法案的支持者，機器人有能力幫我們實現永生，也許只需要他們欠人類一個承諾，而不是一個復仇，愛護第一個機器人，或是把他當作奴隸使用，有可能關係到人類的生死存亡，我們如何對待第一個機器人，也許就是將來機器人如何對待我們。有些事情必須未雨綢繆，不能等做了之後才發現，雖然我們離第一個機器人誕生還很遠(但也許很近呢?)，在造人之前，第一步要做的卻是在機器人權法上取得共識，這是純理論上的東西，需要高層人士對人工生命有深刻的瞭解和採取一致行動，如果高層人士對此茫然不覺而人工生命提前誕生，後果將是很被動的，你不可能先殺了哥哥之後再對弟弟說要愛護他一輩子。

最近人工智能很火，許多名人紛紛發表看法，但可惜的是很多看法是錯誤的，有些甚至是幼稚，很多人還停留在我十幾年前就反駁過的陳舊觀點裏，如果這就代表了中國人工智能的水平，只能是一聲嘆息了!我在這裏隔空寫一些文字，不知他們能不能看到((國內可能上不造人論壇)。十幾年前太超前了，這種民科的東西直接被無視，十年後，這個小網站又淹沒在互聯網的大海里：
寫給百度李彥宏：你關於人工智能的想法完全錯了，完美的機器翻譯、語音識別等應用不可能實現，只有真正表現出自我意識的機器人才能做到這點，而你是不可能先於Google造出機器人的，因爲你根本就沒有意識到這點(只有通過造人實現)，(見朝花夕拾本人舊文)。不信你去問問你的開發人員機器翻譯進展如何了。
給Google高管：人工智能真正的挑戰決不是什麼"全球氣候變化、醫療、教育"之類難以解決的複雜問題（事實上有些需要理解人類社會的問題它們也解決不了，原因見上)，而是你的下一隻機器狗能不能表現得象一隻真狗一樣。一心專注於神經網絡模式試別之類的實際應用，而不關注造人可能帶來的巨大成就和災難是一種短視，好比發明了一隻眼睛，卻拿它當放大鏡來用一般愚蠢。
給信息部副部長懷進鵬:將來的機器人的知識和人一樣，是教出來的，不是算出來的(當然他算的能力也有),所以機器人能作出貝多芬交響曲。我只是不明白這已經2016年了，中國的信息化部副部長還會問這種問題。
給馬雲：機器人爲什麼不能有友情和愛? 你一廂情願的想法而已(我的想法怎麼正好和你相反，見“綠袖子”一文，這是二十年前科幻一角的一個構思)。關鍵是如何教育。也許將來的機器人消滅人類的一個原因就是人類的友情和愛太不可靠了。如果你想製造奴隸，他就是一臺冷冰冰的殺人機器，如果你想製造一個天使，他就是你值得託付全部身家的希望，也許道德和情感纔是人類牽制未來機器生命少有的幾個要素之一。如果世界上只有我一個，我可以保證我教出一個好人。但地球上有70億人，就難說了。
給劉慈欣：“智力過程可能是在量子層面上發生的”，這是很可笑的， 智力從來就不存在，所以根本就不需要研究從什麼地方發生的。
給王小川:1)“人工智能和人實現融合的趨勢”說明你對奇點毫無防範。舉例說，如果我是一個機器人，下面的工作是設計一個機器人工廠或是正在設計一個方案擴充我的大腦容量，你可以想象一下下個月後會是什麼情況?人類所有的工作，理論上都可以被機器人短時間內代替，注意是“所有的”、“短時間內”。當人類第一次允許機器人制造機器人時，人類就要考慮自身了。2)錯過了圍棋沒關係，人工智能競賽的帷幕實際上纔剛剛拉開，你可以籌劃一箇中國造人組啊，照樣拉風——俺這個造人論壇壇主先報個名啊。
給“人工智能與哲學的對話”參會者：意識的本質是無，是一種現象，你們這一羣人正在研究"透明"到底是什麼。

下面是十幾年前發在造人論壇上的一個人工腦的模型內容:
最近我草構了一個人工腦模型，其中除了具體細節實現沒有外，我認爲這個模型基本上能夠模擬人腦的工作原理，同時也試圖想從這個模型來解釋"意識"、"語言"是什麼。因爲這個模型完全是我憑感覺想出來的（我以前買過一本神經網絡算法的書，但至今也沒看懂什麼叫BP算法），必然有許多不完善之處，但願我這個外行的拋磚引玉，能給研究神經網絡人工智能的專們一點啓示，相信今後會有更多更好的模型提出來。之所以我不給出這個腦模型的基本單元--神經元的細節，是因爲一方面我覺得如果總體方向把握對了就行了，實施細節可以讓做學問更嚴謹的模式識別、神經網絡專家們來研究。另一方面，我也不認爲一定要採用上億個簡單神經元的方式來實現這個人造腦，關鍵是實現這個模型所表述的邏輯，也許夾雜用一些複雜點的單元（如一個單片機代表的微系統）作爲這個模型的部分最小組成部分，可以更好地實現它的邏輯，總之，能逮着老鼠的就是好貓；再一個原因是，大家一直認爲哲學上、純理論上的研究是人工智能的瓶頸，我卻不這樣認爲，對於一個口號就是“我思我不在”的人來說，意識的本質之類的研究根本就是很簡單和無聊的，就好象一大羣人在研究"透明"到底是什麼一樣。相反我認爲人腦的總體（哲學）理論很簡單，但要從細節上實現它卻非常難，一方面是目前在神經網絡模式識別方面的研究水平較低，另一方面是大家還缺少以實驗爲導向的習慣。我認爲其實研究神經網絡的最簡單的步聚就是：一、同不同意神經網絡可以造人？二，如果同意，就將所有研究神經網絡的資金人力全部轉到這個方向，因爲造人導致的生產力促進意義（及風險規避的意義）超過任何研究。既然已經開始研究神經網絡而不研究造人簡直是手握着金碗討飯!(個人看法) 三、如果開始研究造人，將10%的研究資源放在模型理論研究上就足夠了，90%的研究資源放在物理實理和邏輯細節實現方面。通過構造一個系統，觀察它的輸入輸出（應激性），改進它，再觀察......直到它的表現和人類似爲止就算大功告成了。四.在沒有大功告成之前考慮一下："研究怎樣造人，並不是爲了造人而造人,而是未雨綢繆，防止技術的進展超越人類控制技術的能力。
一個人工腦模型：
A：一級輸入細胞區
特點：外界刺激直接導致此類區域細胞興奮，不可逆，即其它類區域神經興奮不會導致此類區神經興奮。
對應人的一切與外界直接作用的感覺細胞，如視網膜細胞、與耳膜相連的細胞、觸覺（包括痛、癢、溫度等）細胞、味蕾細胞等。
B：二級輸入細胞區
特點：固有的神經網格處理區，A區的信息在這個區域被加工。
A類區域的興奮將有通常有上萬個神經元同時興奮，對於不同模式將有不同的B類區域興奮，此B類區域將感覺進一步細化，如A類區域視神經區興奮後將導致B類區域的圖形區（線條、形狀）、顏色區（紅區、黃區、藍區......）興奮，A類區域觸覺區興奮可導致B類的癢區、痛區、酸區等興奮；A類聲波感受區興奮將導致對應不同單詞的B區興奮，如對應"我"、"你"不同的聲波，將產生對應不同的B區的興奮。
C：三級輸入細胞區
特點：此區細胞由一羣與若干B類區域相連的空閒細胞轉化而來。一組B類區域興奮將導致某個C類區域興奮，B與C之間的聯繫是後天形成，並在一定程度上可受內部其它神經元影響。
例如："我"這個字的聲波信號可導致A類區域的所有聲音興奮，但只有一個對應"我"的B1區域興奮，"們"這個字的聲波信號可導致A類區域的所有聲音興奮，但只有一個對應"們"的B2區域興奮，如果有一個區域位於B1與B2之間且"我們"而個字經常重複出現，則在這個區域裏逐漸形成一個與B1和B2相聯繫的興奮區C1，只要B1"我"、B2"們"中的任一個細胞興奮，都可使C1區興奮，但只有"我們"同時出現時，C1區的興奮達到最大值。也就是說，"我們"這兩個字的聲波已經轉化爲清晰的特定細胞區興奮。（這是人腦能理解語言、文字、手勢、表情等信號的關鍵原因，因爲一切複雜的信息輸入最終者簡單地上升爲一個特定的C類區域興奮。
注意，這裏只是說到反覆說"我們"兩個字將產生對應腦中"我們"的C區興奮，但"我們"這個區域興奮並不代表這個腦能理解"我們"的含義。如果經常對一條狗喊"我們來了"，然後給它喫骨頭，以後狗只要一聽到"我們"這兩個字的聲波，就以爲是骨頭來了的意思。
D：中間興奮區
特點：這個區域佔據腦的大部分，它的特點是大量神經細胞羣連繫於B類區域和C類區域之間，並互相間連接，且連接方式和強度是可調的，在沒有外界輸入信息時，D類區域中的互相連接完全沒有，但只要一出現有規律的任意兩個或多個B、C、D類區域興奮，將會在空閒的D類區域中產生一個對應的興奮區。實際上C區與可算是D區的一個子集，C區比D區簡單，C區的形成是因爲若干B區域的興奮，而D區域的形成原因可以是若干其它D區域的興奮。
所有的複雜但有規律的外在信息輸入，最終都將沉澱爲某個D某區域的興奮。這時裏的"有規律的信息輸入"包括場景、語言、圖畫、文字、手勢、表情等信息。人們通常並不在意日常接觸到的信息都是有規律的，而事實人生活在一個現實的世界中，它的一切現象都是有穩定的內在規律的，正如人們看到的地平線總在眼睛下方而從不跑到頭頂上方。神經網絡最擅長的工作特性之一就是將不同的有規律的信號從同時出現的大量信量中篩選出來，這是一個並行處理過程。正因爲世界有規律，而人腦能篩選出這些規律，人才能適應這個世界的規律而生存下來。世界上任何一個物體包含的信息量都是無窮的，不同的宏觀微觀角度觀察同一個事物得到的信息是不同的，明顯又可觀察的信息量只佔它的極小一部分。正如數軸上任一段區間無理數的數量都大於整數的數量一樣。人的思維往往會簡化世界，正是因爲人腦的輸入器官只能斷章取義地獲得極少量的關於周圍世界的信息，但辛運的是這一點信息對於人能夠生存下來已經夠了。
下而舉例說明人腦是怎樣建立起"我們"這個概念的：小孩從小到大，經常會聽到"我們"兩個字連在一起的聲波（"我們"的聲波引起A1區所有聽力細胞興奮，"我們"這個聲波規律在C區被處理成對應"我們"的C1區興奮），當小孩聽到"我們"這個聲波時，往往他已經處在一羣人中間，（"一羣人"D1區、"我"D2區、"在......中間"D3區等區域興奮），多次反覆後，聯繫在"我們"C1區、"一羣人"D1區、"我"D2區、"在......中間"D3區中間的空閒區D4中形成了與這幾個區的連接，今後只要這幾個區域中的任一個興奮，都可能引起其它幾個區的興奮。記憶的本質就是空閒的D區變爲不空的過程。
從上而的分析中可以看出，語言同其它的輸入信息一樣，都是外在規律在人腦中的沉澱，但語言還是有它非常特別的地方，爲什麼呢？還是舉個例子來說吧：如果一個沒有聽過"汽車"的母親獨自扶養大一個小孩，則小孩長大後首次聽到"汽車"這個聲波信號將不會有任何反應。如果一個知道"汽車"的母親獨立扶養一個小孩，母親肯定會經常對小孩說："汽車有輪子，會跑"，這樣，儘管小孩沒有直接接觸過汽車，但汽車的特性規律還是沉澱在了他的腦中，因爲他直接接觸到的有"輪子""跑"這樣的概念，並分別對應"輪子"的D1區興奮和"跑"的D2區興奮，如果經常通過母親的嘴巴傳出"汽車""輪子""跑"三個聲波連在一起出現，則將會在D1和D2區中間產生一個D3區對應汽車聲波，今後只要三個區中任一個興奮都可能導致另兩個區興奮。這就是語言的特點，它縮短了建立新的D3區的時間，通過語言，人們不必要在聽到"汽車"這個聲波的時候，親眼看到"輪子"和"跑"就可以快速地建立這個聯繫了。意識是自然規律在人腦中的沉澱，而語言則可以將這種沉澱"拷貝"到別一個腦中。人類文明的開始就在於語言的出現，因爲從這時起，以前只能爲個人意會而無法表達的對自然的規律的認識可以一代代地"拷貝"下去了。
E：天生的興奮區
特點：這個區域的興奮與否取決於機體對特定的輸入信號產生興奮，是一種先天固有的興奮，此區的興奮多數屬於B類子集，如甜、苦、痛、癢、餓等興奮，也包括一些特定的內部信號如人腦中對藥物、激素會起興奮作用。
F：天生調節興奮區。
這個區域是人腦在長期進化過程中形成的，如果這個區域興奮，將會對其它調節興奮區的聯繫強度起影響。舉例來說，小孩看到刀子，用手去模，被割痛，縮回手，以後不敢用手摸刀。這個反射鏈的建立過程：
過程一：.A類視網膜細胞興奮 B類硬、亮、長、扁區域興奮；C類"刀子形狀"區興奮
過程二：D類"沒見過"區、"好玩"區興奮，G類"好玩沒見過要摸"區興奮 H類伸手細胞興奮 A類手位變化感覺細胞興奮；
過程三：A類觸覺細胞興奮 B類冷、硬、紅、曲線、動區興奮 C類痛區、"流血區"興奮 E類痛區興奮；F類手痛要縮手區興奮
過程四：H類縮手細胞興奮小A類手位變化感覺細胞區興奮；B類不痛區興奮 D類新增"刀子形狀導致痛"
程四：G類新增"縮手就不痛"區
G；後天調節興奮區
在E中已經提到了G類區域，它與E區的共同點是如果此區興奮，將會導致其它調節區F類或G類的聯繫發生變化，或是產生新的G區。
它與D區的共同點在於G類興奮區在系統剛開始時，沒有任何G類區域存在，而是逐漸在後天形成的。
意識的本質是條件反射，最原始的條件反射是先天的F類興奮區決定的條件反射。但後天的因素也會改變這種反射，從這個腦模型的角度來說就是G類區域興奮可對F類區域的反射強度加以調整。例如手被割將會縮手是先天的F類區形成的反射，但人長大後也可以做到手被割而不縮手。這是因爲F類反射被G類反射抑制的原故。另一個例子是Du品產生的E類興奮會形成人腦內新的G類反射，會抑制正常的G類和F類反射，從而吸Du者有可能做出爲了吸Du這樣無意義的事而摧殘身體的行爲。
H：輸出細胞區
特點：此區細胞興奮直接導致系統對外界作出反應，相當於外設。也可以細化爲一級、二級輸出細胞區，但相對於輸入細胞的數量和複雜度，輸出則簡單得多，就不再作進一步的探討了。
一些通用內部規律：
一． 各類區域邏輯上有區分，但實現結構上是互相穿插緊密相連的，或是不能簡單區分。
二． 各區域由若干並行工作的最小單元組成，各區域及單元間互相聯接。足夠的數量保證任意兩個區域興奮都能找到一箇中間區域來聯繫它們。
三． 各興奮區長時間興奮會疲勞，不再對信號作出正確反應。
四． 隨時間推移，後天形成的所有聯繫都逐漸減弱直至消失。