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Copyright (c) 2012 機(jī)電產(chǎn)品交易網(wǎng) . 版權(quán)所有 皖I(lǐng)CP備12004440號(hào)-2
人在地毯上溜冰、奶牛變得透明，連六歲小孩都知道荒謬的事情，電腦能做出正確判斷嗎？盡管處理數(shù)據(jù)速度極快，但計(jì)算機(jī)對(duì)外界的感知與人類(lèi)的意識(shí)一樣嗎？如何判斷一臺(tái)機(jī)器是否具備了這種難以言傳的意識(shí)知覺(jué)？
在前不久的世界機(jī)器人大會(huì)上，各種能跑會(huì)跳、能說(shuō)會(huì)道、能與人溝通互動(dòng)的智能機(jī)器人紛紛亮相，它們的聰明勁兒讓媒體驚呼“機(jī)器人時(shí)代離我們有多遠(yuǎn)”。
計(jì)算機(jī)技術(shù)正節(jié)節(jié)逼近擁有高級(jí)智慧的人類(lèi)。幾年前，IBM的機(jī)器人沃森在美國(guó)智力競(jìng)賽節(jié)目“危險(xiǎn)邊緣”中力挫該節(jié)目史上最出色的兩位選手而奪冠便是明證。然而，絕大多數(shù)人至今仍懷疑電腦是否真的“看清”了攝像頭前形形色色的真實(shí)世界，或者通過(guò)麥克風(fēng)“聽(tīng)懂”了一個(gè)問(wèn)題，盡管計(jì)算機(jī)處理數(shù)據(jù)的速度極快，但計(jì)算機(jī)對(duì)外界的感知與人類(lèi)的意識(shí)一樣嗎？
那么，如何判斷一臺(tái)機(jī)器是否具備了這種難以言傳的意識(shí)知覺(jué)的稟性？弄清有意識(shí)的機(jī)器具備哪些特性，能讓我們了解自己的大腦是如何運(yùn)作的。另外，它甚至還可能幫助我們回答哲學(xué)家已經(jīng)糾結(jié)數(shù)百年的終極問(wèn)題：什么是意識(shí)？
真人還是假人？
長(zhǎng)期以來(lái)，哲學(xué)家一直在思考，人造模擬裝置有沒(méi)有感覺(jué)？
1950年，英國(guó)數(shù)學(xué)家阿蘭·圖靈發(fā)表了一篇論文，宣告人工智能正式登上歷史舞臺(tái)。該文建議用“能否打造出一類(lèi)機(jī)器，當(dāng)你和它用電傳打字機(jī)交流時(shí)，你無(wú)法區(qū)分它是不是人類(lèi)”這個(gè)更為實(shí)際的問(wèn)題，來(lái)代替“機(jī)器能否思考”這個(gè)籠統(tǒng)的問(wèn)題。
如今的圖靈測(cè)試是讓測(cè)試者用“自然語(yǔ)言”（即我們平時(shí)交流所用的語(yǔ)言）通過(guò)電腦屏幕與某人或某款軟件互動(dòng)，互動(dòng)內(nèi)容可涉及任何話(huà)題。一定時(shí)間后，如果測(cè)試者無(wú)法確定對(duì)方是不是人類(lèi)，那么該對(duì)象就算通過(guò)了圖靈測(cè)試，它的智力水平至少可以說(shuō)與人不相上下。這些年來(lái)，聊天機(jī)器人——即用來(lái)模擬智能閑聊的對(duì)話(huà)式程序——一開(kāi)始偶爾也會(huì)騙過(guò)測(cè)試者，但要不了多久就會(huì)被識(shí)破。
神經(jīng)生物學(xué)家對(duì)自愿者的大腦或神經(jīng)障礙者的大腦進(jìn)行了掃描，通過(guò)腦電圖記錄他們的腦電波，逐步鎖定了所謂的意識(shí)神經(jīng)相關(guān)因子，即一種最基本的大腦功能結(jié)構(gòu)。它們共同作用是足以引起任何特定的有意識(shí)感覺(jué)，例如欣賞絢麗的夕陽(yáng)美景。然而目前這個(gè)研究領(lǐng)域仍然缺少一種普適性理論，要靠這種理論從原則上來(lái)評(píng)估大腦受損患者、胎兒、老鼠乃至芯片等能否體驗(yàn)到有意識(shí)的感覺(jué)。
測(cè)測(cè)電腦芯片“整合度”
“意識(shí)的整合信息理論”提供了應(yīng)對(duì)上述挑戰(zhàn)的途徑。該理論認(rèn)為，意識(shí)信息是一個(gè)整體。當(dāng)你意識(shí)到朋友的臉龐時(shí)，你不可能遺漏了她正在呼喊并且戴著眼鏡這兩個(gè)細(xì)節(jié)。無(wú)論是什么樣的場(chǎng)景，只要被意識(shí)到，它就始終是一個(gè)整體，不能被分解成若干可以單獨(dú)被感受到的互相獨(dú)立的成分。
日本軟銀集團(tuán)類(lèi)人機(jī)器人Pepper擔(dān)任一家銀行的迎賓員迎接顧客
意識(shí)的這種整體性源自于大腦各部分之間的多種互動(dòng)關(guān)系。如果大腦各部分之間的聯(lián)系中斷（例如在麻醉和深度睡眠中），意識(shí)就會(huì)削弱，甚至消失。
因此，具備意識(shí)的，必須是一個(gè)單一的、經(jīng)過(guò)整合的實(shí)體，有大量可區(qū)分的狀態(tài)——這正是信息的定義。一個(gè)系統(tǒng)的整體信息容量，也就是意識(shí)容量，可以用該系統(tǒng)的信息量與它各組成部分擁有的信息總量相比超出多少來(lái)衡量。
要想使一個(gè)系統(tǒng)具有較高的意識(shí)級(jí)別，它的各個(gè)組成部分就必須是專(zhuān)業(yè)化的，并且整合充分，即各部分協(xié)同工作比各自單獨(dú)運(yùn)行效果更佳。對(duì)于大腦的某些部位，例如大腦皮層，它的神經(jīng)元之間存在大量連接，這個(gè)數(shù)值則相當(dāng)高。
這個(gè)衡量系統(tǒng)整合度的指標(biāo)也可以用來(lái)評(píng)估電腦芯片。對(duì)電腦來(lái)說(shuō)，只要各晶體管以及存儲(chǔ)單元之間的連接足夠復(fù)雜，那么它就同人腦一樣可以達(dá)到很高的整合信息水平。
用信息集成“考考”機(jī)器人
除了根據(jù)機(jī)器的連接狀況測(cè)量意識(shí)容量以外（這非常困難），我們?cè)趺粗酪慌_(tái)機(jī)器是不是有意識(shí)呢？什么測(cè)量方法可行？
一種測(cè)試機(jī)器的信息集成度的方法是，讓機(jī)器來(lái)做一個(gè)6歲小孩也能完成的題目：“這幅畫(huà)里有什么地方不對(duì)勁兒？”要解決這個(gè)簡(jiǎn)單的問(wèn)題，就得擁有海量背景知識(shí)，比現(xiàn)今高檔電腦在執(zhí)行識(shí)別人臉、追查信用卡欺詐之類(lèi)任務(wù)時(shí)所依靠的那點(diǎn)知識(shí)，不知多了多少倍。
計(jì)算機(jī)在分析圖像中的信息是否合理時(shí)，必須依靠強(qiáng)悍的處理能力，這種能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行簡(jiǎn)單語(yǔ)言查詢(xún)的級(jí)別。說(shuō)起玩高級(jí)游戲，電腦可以讓人甘拜下風(fēng)，但如果問(wèn)電腦一張照片有些什么問(wèn)題，它就無(wú)計(jì)可施了。雖然最新電腦中的硬盤(pán)容量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了我們畢生所能記憶的東西，但硬盤(pán)上的信息依然是未整合的，系統(tǒng)中的每一單元同其他元素基本沒(méi)有關(guān)聯(lián)。
同樣的整合過(guò)程甚至能讓六歲小孩知道許多不協(xié)調(diào)的畫(huà)面是荒謬的，比如人在地毯上溜冰，奶牛變得透明等等。而確定一臺(tái)電腦是否有意識(shí)的關(guān)鍵也正在此處。這些明顯跟日常生活體驗(yàn)背道而馳的現(xiàn)象，證明了人類(lèi)擁有精深的知識(shí)，知道哪些事件和物體可以同時(shí)出現(xiàn)，而其他絕大多數(shù)則不行。
我們依賴(lài)于這樣一種認(rèn)識(shí)：只有具備意識(shí)的機(jī)器才能主觀描述普通照片里的場(chǎng)景是“對(duì)”還是“錯(cuò)”。這種綜合判斷照片內(nèi)容的能力是構(gòu)成意識(shí)思維的一種基本屬性，比如看見(jiàn)大象蹲在埃菲爾鐵塔頂端，就能夠知道這不合情理。但現(xiàn)在機(jī)器尚不具備這種能力：即使是讓滿(mǎn)滿(mǎn)一房間的IBM超級(jí)電腦聯(lián)手上陣，也無(wú)法判斷畫(huà)面中哪些內(nèi)容合乎情理。
如何測(cè)試電腦“讀圖”
測(cè)試電腦如何解讀圖像，并非必須采用向機(jī)器輸入測(cè)試問(wèn)題這樣的傳統(tǒng)的圖靈測(cè)試法。其實(shí)你只須在網(wǎng)上隨便找?guī)追鶊D，沿垂直方向?qū)⒚糠鶊D的中間涂黑，并用剪刀剪開(kāi)，然后隨機(jī)將左、右兩部分拼合起來(lái)。這些合成圖像一般都左右不匹配，只有個(gè)別圖片的左右兩部分都來(lái)自同一張圖。電腦面臨的挑戰(zhàn)，就是要把左右匹配的圖片找出來(lái)。
把圖像中央涂黑，是為了防止電腦使用如今那些低級(jí)的圖像分析技巧，比如說(shuō)考察被拆散的各部分圖像之間的紋理或色彩是否相配。這種基于拆分圖像的測(cè)試方法要求電腦具備先進(jìn)的圖像解讀技術(shù)，并能夠推斷圖像各部分的搭配是否和諧。
另外一種測(cè)試則是將若干物體放進(jìn)幾幅圖像中，使得所有圖像看起來(lái)都還正常，只有一幅圖像有問(wèn)題。接受測(cè)試的電腦必須找出這個(gè)異類(lèi)。比如計(jì)算機(jī)前面放著鍵盤(pán)也理所當(dāng)然，但如果是盆栽植物，那就不合適了。
許多計(jì)算機(jī)算法是通過(guò)收集顏色、邊緣或紋理之類(lèi)圖像特征，并采用低層次統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行匹配。這些方法或許還能應(yīng)對(duì)單一測(cè)試，但在多種不同圖像測(cè)試面前，就無(wú)能為力了。這些測(cè)試方法離真正實(shí)用還有一段距離，但是，在應(yīng)用這些方法后，我們發(fā)現(xiàn)，人類(lèi)的意識(shí)感知功能涉及海量的整合知識(shí)，而相比之下，機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)的知識(shí)實(shí)在是太過(guò)狹窄和專(zhuān)業(yè)化。
想擁有意識(shí)要“學(xué)學(xué)”大腦結(jié)構(gòu)
了解這些后，我們近期可以期待些什么呢？如果某項(xiàng)任務(wù)可以獨(dú)立出來(lái)，不與其他任務(wù)有牽連，那么它可以由機(jī)器來(lái)承擔(dān)。高速算法能夠飛快的在龐大的數(shù)據(jù)庫(kù)中進(jìn)行搜索，并在國(guó)際象棋比賽和“危險(xiǎn)邊緣”節(jié)目中戰(zhàn)勝人類(lèi)選手。復(fù)雜的機(jī)器學(xué)習(xí)算法經(jīng)過(guò)訓(xùn)練后，可以完成面部識(shí)別或者偵測(cè)行人等工作，效率比人類(lèi)更高。
我們可以輕松地想出許多場(chǎng)合，讓機(jī)器人去完成日益專(zhuān)業(yè)化的任務(wù)。先進(jìn)的計(jì)算機(jī)視覺(jué)系統(tǒng)日臻成熟，不出十年，一種可靠的、基本上自主的駕駛模式將成為可能。但我們估計(jì)，這類(lèi)機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)還無(wú)法回答與汽車(chē)前方景象相關(guān)的簡(jiǎn)單問(wèn)題，仍然不會(huì)有意識(shí)地感受到出現(xiàn)在它前面的場(chǎng)景。
但我們也可以設(shè)想另一類(lèi)機(jī)器，它可以把世上各種事物間無(wú)數(shù)錯(cuò)綜復(fù)雜的關(guān)系，整理成知識(shí)并納入高度整合的單一系統(tǒng)中。如果問(wèn)這類(lèi)機(jī)器“這幅圖有什么地方不對(duì)勁兒？”，它會(huì)自動(dòng)給出答案，因?yàn)閳D中任何與現(xiàn)實(shí)不符的地方都不可能滿(mǎn)足系統(tǒng)中的內(nèi)在約束條件。
這類(lèi)機(jī)器或許可以從容應(yīng)對(duì)那些不能輕而易舉分解為若干獨(dú)立任務(wù)的事情。由于具備整合信息的能力，它應(yīng)該會(huì)有意識(shí)地感知某一場(chǎng)景。在我們看來(lái)，為了實(shí)現(xiàn)高度的信息整合，它們不妨借鑒哺乳動(dòng)物的大腦結(jié)構(gòu)。這類(lèi)機(jī)器在接受上述各種測(cè)試時(shí)將輕易過(guò)關(guān)，從而能與我們共享意識(shí)這個(gè)大自然賜予人類(lèi)的最神秘禮物。
