出品：中国科普博览 SELF格致论道讲坛

导语：作为科幻中很大的母题，人工智能经常在科幻电影中出现，比如《I,Robot》、《黑客帝国》、《机械姬》，其中人工智能往往扮演反叛者的角色，对人类造成伤害。结合现实来说，这样的事情会不会发生？

---嘉宾介绍---

江波

科幻作家

以下为江波演讲实录：

    从生物智能开始探讨自我意识，比较直观的方式是对照生物智能。原因很简单，生物智能是唯一一种产生了自我意识的智能形态。生物智能的演化发展历程，能够给未来的人工智能许多启发。

　　生物智能的演化是一个很有意思的话题。整体而言，智能对于生物的意义，就是无需基因的变异就能适应环境变化。基因变异是生物的本底色彩，环境不断筛选合适的基因推动生物的演化（自然选择），演化的方向可能是更快，更有力，繁殖更多，有毒……生物的适应性多样性，可以用一个词来形容：鬼斧神工，或者再加上一个：叹为观止。智能作为适应性的一种，在全体生物而言，未必是最重要的，但对于人类来说，却是最重要无可替代的一种，是整个人类文明的生物性基石。

　　 镜子试验：衡量自我意识的准绳

　　生物是否具有自我意识，这是个很难验证的问题。人类肯定认为自己具有自我意识，那么其它动物呢？如何才能确认动物的自我意识？

　　从前庄子和惠子有一场濠上辩论，叫做子非鱼安知鱼之乐。看到鱼儿在水里游，谁知道它的内心是快乐还是痛苦？不能深入任其它动物的内心，怎么谈论动物的自我？

　　为了衡量自我意识，需要一个外在的标准。科学家设计了镜子实验来检验动物的自我意识。就是让动物照镜子，如果能认出镜子里是自己的影像，那么就判断具有自我意识。

　　这个实验显然并不能十全十美地衡量出动物是否具有自我意识，但是它至少是一根准绳，一个充分非必要条件：能通过镜子实验的，可以认为具有自我意识，不能辨认自我，也就不能辨认出镜像（按常理说，这个假设是正确的）；而未通过的，则未必不具有自我意识。

　　所以我们拿镜子试验做标准，筛选出的对象应该是具有自我意识动物的子集。

　　都有些什么动物能够通过镜子试验？大象，鲸鱼，黑猩猩，海豚，喜鹊……据说章鱼也可以。以镜子试验为标准，自我意识的分布相当地广泛。还有一些处在边缘上，比如猴子。为什么如此说？我们来看一个特殊的镜子试验——关于一只特别的猴子。与此对照，放上另一种灵长目：银背大猩猩作为对照。

　　首先看银背大猩猩。这是一张gif的图片，但是在word文档里不知道怎么让它动起来。需要看动图的，可以自行Google图片“银背大猩猩，镜子试验”。脑补一下，这只雄壮的猩猩勇猛地向着镜子里自己的影像撞了过去，结果被拉到了及格线以下。

　　然后是猴子。上图中是一只猕猴。猴子一直是镜子试验中的失败者，闯关多次，都悲惨地败下阵来。然而图中这只猴子成功地通过镜子辨认出了自己脸上的红点，因此通过了镜子试验。

　　这……究竟说的是猴子能过还是不能过？原本是不能过的，经过训练之后，它就能过了。这只猴子是中科院神经科学研究所的科学家在2015年初的研究成果，使用合适的训练方式，可以让猴子通过镜子测试。

　　这里带来一个很重要的启示：自我意识的有无，和是否能利用镜子辨认自我一样，并没有一个严格的界限，具有很大的模糊性。

　　当然可以认为这是一个猜想，并没有得到完全的证明。从人的自我意识萌发来看，也是如此，人在两岁左右开始萌发自我意识，从无到有，并非一个截然的突变。推广到自然界中的情形，可以认为具备复杂神经系统的生物，从简单到复杂，自我意识逐渐变得强烈，清晰，并非有一个截然界限。

　　关于生物自我意识的一般性结论性如下图所示。

　　对于生物的自我意识，如下两点该是基本事实：

　　生物的自我意识广泛存在，并非人类特有；

　　自我意识的存在，边界是模糊的；

　　广泛性和模糊性，这是两个很有力的指标，表明自我意识对于生物而言并非属于人类的天赋异禀，突然间神性般的降临，而是一种演化的自然产物。

　　对于智能的演化细节，在尼克·莱恩的伟大著作《生命的跃升——40亿年演化史上的十大发明》中有精彩的描述，当然有更多的细节仍旧有待发掘。在此处，我们仅仅就形而上的思辨来分析这个问题。

　　一个三段论是可以破除自我意识的神秘感的。

　　大前提：智能是生物体认识客观世界的手段，生物能够借助智能充分认识客观世界

　　小前提：生物的本体是客观世界的一部分

　　结论：生物可以认识到本体的存在，也就是生物能拥有自我意识。

　　换而言之，对于一个生物体来说，一旦它的智能达到足够的复杂程度，能够对客观世界作出充分的认识，便能够产生自我意识。

　　但是，在这里还有一个核心的问题。

　　这个核心的问题，是学习。生物塑造神经系统的手段，无一例外是通过学习。外界的刺激作用于神经系统，从而塑造神经系统，这就是生物的学习。当我们谈论生物的自我意识，很容易注意到生物神经系统的复杂性与之相关，却很容易忽略学习这个重要因素。

　　在前面提到的三段论中，大前提（智能是生物体认识客观世界的手段）得以实现的前提，就是学习。可以说，学习是前提的前提。

　　当然，生物还有本能。编辑在DNA中的本能行为也可以具有很高的智能性而且不需要学习就能获得。因为无需对客观世界进行认识，也就无法认识到自身，本能行为不会产生自我意识。

　　所以，如果对生物的自我意识进行小结，可以概括如下：

　　按照是否需要学习，可以将生物的智能行为划分为本能和智能。通过学习得到的智能是生物体认识客观世界的手段，一旦这个手段复杂到一定程度，生物体就能从环境中辨认出本体，从而获得自我意识。

　　如果把这样的结论推广到机器，会怎样？

　　借助于对生物本能的理解，我想引入一个词汇：拟智能。

　　在生物智能中，本能和智能的最关键的分别，不在于复杂度，而在于是否需要通过学习获得。学习，也是为人工智能定性的关键。

　　我们首先要对人工智能的学习进行定义，对于人工智能来说，什么是学习？

　　所谓人工智能的学习，是指通过对环境的认识，不断修正内在逻辑。

　　定义了学习之后，就可以这么定义拟智能：所有不通过学习而形成的智能都是拟智能。

　　换而言之，拟智能就是由编程预先决定的智能。

　　现今我们看到的绝大多数人工智能，都是拟智能。比如工业机器臂，无人机，无人汽车，聊天机器人……拟智能拥有广阔的市场，而且我们丝毫不担心它会产生自我意识。哪怕复杂强大到匪夷所思的地步，它的工具属性不会有一丝一毫的改变。历史上有几次著名的拟智能的胜利：

　　1997年，深蓝战胜国际象棋大师卡斯帕罗夫；

　　2011年，沃森战胜人类选手，获得“危险边缘”游戏的胜利

　　这些计算机程序的算法已经很复杂，从单项智能的角度来说，大大地胜出了人脑，然而，它们却不会产生除了这项智能之外的任何想法——原因很简单，它们的智能由编程决定，根本不经历学习的过程。（请注意，所谓的学习需要改变内在逻辑，而不是简单地从外界得到输入变量）因此，单就智能获得途径，已经杜绝了产生自我意识的可能性。

　　从这个意义上来说，这些拟智能机器，类似于昆虫，凭本能行动。虽然它的高度复杂让人迷惑，让人产生“怎么能够如此聪明”的错觉，它的本质不会改变。能够产生自我意识的机器，必然是能够学习的机器。这样的机器有没有？有。我们来举例说明。

　　2014年初，Google以4亿美金的价格收购了DeepMind。这家公司做出的产品是一个玩游戏的程序。程序可以控制上下左右开火的动作，躲避或者击毁从上方不断落下的方块。没错，这就是类似打飞机，打砖块的那种电子游戏。程序中并没有内置逻辑遇到怎样的情况该如何动作，这个程序要通过训练才能学会打游戏。大约的过程就是，在程序中，从输入（屏幕上掉方块）到输出（采取动作）间有几层网络，因为每一层网络都有许多节点，从输入到输入就有许多可能路径。如果某条路径导致游戏失败，这条路径的权重就会被降低，反之，路径的权重会被升高。这样不断训练，最后这个程序能够很好地玩这个游戏，拿到很高的分数（它能够形成一套特定的网络结构，适应打游戏）。

　　这个过程完全符合学习获得智能的定义。自我意识会就此诞生吗？当然不会。因为这个程序还相当地简单。它甚至根本没有把本体（程序的本体可不是那个在屏幕上被控制的小亮点）当做认识对象来考虑。

　　要从数字程序中产生自我意识，最大的困难之处，应该在于如何定义本体。一个不明确的本体，无法被认识，也是无法产生自我意识的。但是计算机的世界自然有它的游戏规则，虚拟世界中智能体对于本体的认识，也许和我们的认识截然不同，那需要计算机学家对此进行深入探讨。

　　那么是否有会学习的实体智能机器呢？有。2014年8月，IBM发布了一款模拟生物神经系统的芯片，真北（TrueNorth）。它利用现有的半导体技术，模拟了人脑的功能，可以说，这是一个真正的人造脑。

　　那么自我意识呢？这款芯片会认识到自我吗？答案仍旧是否定的。主要有两个问题。

　　首先是规模。这款芯片有4096 个内核，54亿个晶体管，模拟100 万个“神经元”、2.56 亿个“突触”。54亿个晶体管，这样的规模对现在的芯片来说是很可观的。作为对比，2013年英特尔酷睿i7 4960X，制作工艺22nm，晶体管数量18.6亿。所以这大概接近目前半导体工业的极限。

　　最后的板子上，有16块芯片，那么就是一千六百万个神经元。相比人脑有140亿个神经元，只有大概千分之一，还不考虑人脑细胞错综复杂的连接方式。

　　如果这是一个脑，最多只是大型昆虫的脑。规模相差很远，这是第一个问题。规模的问题，可以用钱搞定，一般不是真的问题。

　　更具有限制性的问题是如何让这个大脑工作。我们可以认为，这个模拟芯片很大程度上模拟了人脑，却还没有相对应的算法来匹配它。生物大脑的发展是生物体本身演化的一部分，并不是一个独立器官，而现在IBM制造出来的这个芯片，仅仅是一个脑而已，没有躯体，没有系统。独立的神经系统是没有任何意义的，它需要感知，需要输出运动，自我被抽象综合出来，是基于感知和运动的，一个神经系统不能依靠没有外部特征的事物而抽象出自我（这一点的理解，可以想象一个关在黑屋子里的人，如果不能接受外部的刺激，这个人不会生成任何概念，更不会形成自我。如果这个人可以接受外部刺激，却不能予以反馈，他或许会对外部世界有一些认识，但是不会形成自我，因为在这样的情形中，本体不能和环境互动，也就不会被认识）。

　　驱动这个头脑工作的程序，应该是一个体系，能够让这个头脑在学习中不断修正逻辑，同时必须和环境产生互动。目前看起来，配套的算法还没有诞生。因为规模和算法还都不具备，这样的人脑芯片距离自我意识也还很遥远。

　　但是没有任何理论性的阻碍让自我意识成为不可能。无论是基于神经网络算法的程序，还是基于神经网络模拟的芯片，它们已经具备了萌发自我意识的要素，不断地加以完善，达到相应的复杂度，则自我意识的产生是一种必然。

　　所以，我们已经走在创造人工智能的自我意识的道路上。所以，如果做一个小结，那么就如上图所示。人工智能的自我意识，只是一个时间问题。面对这样的情形，人类该怎么办？人工智能会杀出来毁灭全人类吗？

　　对于人工智能毁灭人类的可能性，我持肯定态度。就连人类当中的恐怖分子都有毁灭全人类的可能，何况人工智能？一个发疯的人工智能能做出任何举动。问题在于，人类的智慧是否足够驾驭它。

　　一个拥有自我意识的人工智能，必然是一个学习型的人工智能。而人类则是它唯一的老师，或许称为父母。它就像初生的孩子，我们教给他什么，他就学会什么。是暴力杀戮战争，还是慈悲和平爱，取决于它的一念之间，也取决于从现在开始，我们会做些什么。

　　如果把视野拉得稍宽一些，自从十八世纪工业革命之后，人类就在工业化的道路上狂奔，不断地发明各种机器，丰富物质生产，填充我们的生活。这个过程，或许可以称之为“赋文明以机器”。我们无需担心机器的感受，因为无论怎样，它们始终是工具而已。

　　然而到了具有自我意识的机器诞生的时刻，事情就要发生本质的变化。自我意识的机器，需要人类的悉心呵护和引导才能向着对人类无害的方向成长。如果不在它成长的阶段帮助它懂得慈悲和平爱，懂得克制和尊重，当它长大成熟，一切就都太晚了。

　　“赋机器以文明”，面对浮现出自我的人工智能，这将是人类的使命，或许是人类作为一个物种的最后使命。

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