意识的本质和一个人工脑模型

主要是关于人工智能的一些想法，有些其它内容见我的个人主页www.zhangrex.com(国内上不了)，所以写一些文字重新在这里发一遍。
很久没关心人工智能，本站重开也是因有感于最近人工智能的进展，摩尔定律发威，使得奇点已不再是个遥远的梦。下一个竞赛焦点即将是第一个人脑（或第一个高度智能的动物脑）的实现。我在02年提出来的"人工脑模型"(与深度学习的分层有点类似，但是整体性更强一些，思维的本质是神经网络的高度互连和并行性可以在任意两件不相干的事情上，如果重复发生，则必然建立联系，这就是我这个网站顶部Flash动画的含义。 例如每天敲钟后给狗喂食，敲钟和喂食是完全不相干的两件事，但是只要重复发生，则神经网络必然在这两个脑兴奋区间建立联系，如果固定在某个时间，则又与时间段建立联系。 条件反射的建立，只需要最少两次输入即可，完全不需要什么“大数据”，所谓围棋的大数据，反复自已和自已对杀几千万局，是靠围棋本身的规律，一个条件反射干涉另一个条件反射，无数条件反射的叠加汇总出围棋的固有规律，这是一种暴力破解，和人脑学习围棋的机理不同，学习时间消耗太大且会有遗漏。人脑不需要大量冗余训练，也花不起这个代价，人脑是从基础定式开始，1千局就可以训练出九段高手，不过深度学习给我的启发是，人脑白天要利用已有的条件反射紧张的处理事务，没有时间找出所有潜在条件反射，只好利用晚上空闲垃圾时间去找，这是为什么人会做梦而且梦会很荒诞的原因，因为把两个近期发生但不具有因果关系的兴奋区搭在了一起，这种兴奋区无论对错，只要今后再发生就会得到强化)，还有一些其它猜测，虽然属于一个“民科”的范畴，可能仍然会对大家有点启发。如果有哪家机构或企业从事神经网络研究或打算开启“造人项目”（无论出于科研、伦理探讨或是其它）请花一点点时间读读这个网站的内容，毕竞我二十年前即开始思考人工智能问题，提出“我思我不在”为基础的对意识本质的理解(详见本站“朝花夕拾”栏），十五年前开办“造人论坛”个人主页(可以Google 我思我不在 zhangrex)；有些对你来说思考了很久的关于人工智能的问题，也许在这里能找到答案。 我的一些观点如机器翻译永远不可能实现等,可以避免一些智能研究走弯路; 对于研发，我认为理论并不重要，因为意识只是一种现象，不是一种存在。研发人工智能必须以实验为主，理论为辅，采取解黑盒子办法，从简单的动物脑(如青蛙)开始，只设定最基础的天生条件反射，然后观察它的输入输出，一步一步试验，直到达成模拟人工脑，每一步都是可以评估的目标。借助于现在的超级计算机，已经不是可不可行，而是什么时间完成的问题了。 至于机器人伦理方面就不多说了，我们没法去评价将来的机器智能，但我将会是机器人权法案的支持者，机器人有能力帮我们实现永生，也许只需要他们欠人类一个承诺，而不是一个复仇，爱护第一个机器人，或是把他当作奴隶使用，有可能关系到人类的生死存亡，我们如何对待第一个机器人，也许就是将来机器人如何对待我们。有些事情必须未雨绸缪，不能等做了之后才发现，虽然我们离第一个机器人诞生还很远(但也许很近呢?)，在造人之前，第一步要做的却是在机器人权法上取得共识，这是纯理论上的东西，需要高层人士对人工生命有深刻的了解和采取一致行动，如果高层人士对此茫然不觉而人工生命提前诞生，后果将是很被动的，你不可能先杀了哥哥之后再对弟弟说要爱护他一辈子。

最近人工智能很火，许多名人纷纷发表看法，但可惜的是很多看法是错误的，有些甚至是幼稚，很多人还停留在我十几年前就反驳过的陈旧观点里，如果这就代表了中国人工智能的水平，只能是一声叹息了!我在这里隔空写一些文字，不知他们能不能看到。十几年前太超前了，这种民科的东西直接被无视，十年后，这个小网站又将淹没在互联网的大海里：
写给百度李彦宏：你关于人工智能的想法完全错了，完美的机器翻译、语音识别等应用不可能实现，只有真正表现出自我意识的机器人才能做到这点，而你是不可能先于Google造出机器人的，因为你根本就没有意识到这点(只有通过造人实现)，(见朝花夕拾本人旧文)。不信你去问问你的开发人员机器翻译进展如何了。
给Google高管：人工智能真正的挑战决不是什么"全球气候变化、医疗、教育"之类难以解决的复杂问题（事实上有些需要理解人类社会的问题它们也解决不了，原因见上)，而是你的下一只机器狗能不能表现得象一只真狗一样。一心专注于神经网络模式试别之类的实际应用，而不关注造人可能带来的巨大成就和灾难是一种短视，好比发明了一只眼睛，却拿它当放大镜来用一般愚蠢。
给信息部副部长怀进鹏:将来的机器人的知识和人一样，是教出来的，不是算出来的(当然他算的能力也有),所以机器人能作出贝多芬交响曲。我只是不明白这已经2016年了，中国的信息化部副部长还会问这种问题。
给马云：机器人为什么不能有友情和爱? 你一厢情愿的想法而已(我的想法怎么正好和你相反，见“绿袖子”一文，这是二十年前科幻一角的一个构思)。关键是如何教育。也许将来的机器人消灭人类的一个原因就是人类的友情和爱太不可靠了。如果你想制造奴隶，他就是一台冷冰冰的杀人机器，如果你想制造一个天使，他就是你值得托付全部身家的希望，也许道德和情感才是人类牵制未来机器生命少有的几个要素之一。如果世界上只有我一个，我可以保证我教出一个好人。但地球上有70亿人，就难说了。
给刘慈欣：“智力过程可能是在量子层面上发生的”，这是很可笑的， 智力从来就不存在，所以根本就不需要研究从什么地方发生的。
给王小川:1)“人工智能和人实现融合的趋势”说明你对奇点毫无防范。举例说，如果我是一个机器人，下面的工作是设计一个机器人工厂或是正在设计一个方案扩充我的大脑容量，你可以想象一下下个月后会是什么情况?人类所有的工作，理论上都可以被机器人短时间内代替，注意是“所有的”、“短时间内”。当人类第一次允许机器人制造机器人时，人类就要考虑自身了。2)错过了围棋没关系，人工智能竞赛的帷幕实际上才刚刚拉开，你可以筹划一个中国造人组啊，照样拉风——俺这个造人论坛坛主先报个名啊。
给“人工智能与哲学的对话”参会者：意识的本质是无，是一种现象，你们这一群人正在研究"透明"到底是什么。


21.一个人工脑的模型
最近我草构了一个人工脑模型，其中除了具体细节实现没有外，我认为这个模型基本上能够模拟人脑的工作原理，同时也试图想从这个模型来解释"意识"、"语言"是什么。因为这个模型完全是我凭感觉想出来的（我以前买过一本神经网络算法的书，但至今也没看懂什么叫BP算法），必然有许多不完善之处，但愿我这个外行的抛砖引玉，能给研究神经网络人工智能的专们一点启示，相信今后会有更多更好的模型提出来。之所以我不给出这个脑模型的基本单元--神经元的细节，是因为一方面我觉得如果总体方向把握对了就行了，实施细节可以让做学问更严谨的模式识别、神经网络专家们来研究。另一方面，我也不认为一定要采用上亿个简单神经元的方式来实现这个人造脑，关键是实现这个模型所表述的逻辑，也许夹杂用一些复杂点的单元（如一个单片机代表的微系统）作为这个模型的部分最小组成部分，可以更好地实现它的逻辑，总之，能逮着老鼠的就是好猫；再一个原因是，大家一直认为哲学上、纯理论上的研究是人工智能的瓶颈，我却不这样认为，对于一个口号就是“我思我不在”的人来说，意识的本质之类的研究根本就是很简单和无聊的，就好象一大群人在研究"透明"到底是什么一样。相反我认为人脑的总体（哲学）理论很简单，但要从细节上实现它却非常难，一方面是目前在神经网络模式识别方面的研究水平较低，另一方面是大家还缺少以实验为导向的习惯。我认为其实研究神经网络的最简单的步聚就是：一、同不同意神经网络可以造人？二，如果同意，就将所有研究神经网络的资金人力全部转到这个方向，因为造人导致的生产力促进意义（及风险规避的意义）超过任何研究。既然已经开始研究神经网络而不研究造人简直是手握着金碗讨饭!(个人看法) 三、如果开始研究造人，将10%的研究资源放在模型理论研究上就足够了，90%的研究资源放在物理实理和逻辑细节实现方面。通过构造一个系统，观察它的输入输出（应激性），改进它，再观察......直到它的表现和人类似为止就算大功告成了。四.在没有大功告成之前考虑一下："研究怎样造人，并不是为了造人而造人,而是未雨绸缪，防止技术的进展超越人类控制技术的能力。
一个人工脑模型：
A：一级输入细胞区
特点：外界刺激直接导致此类区域细胞兴奋，不可逆，即其它类区域神经兴奋不会导致此类区神经兴奋。
对应人的一切与外界直接作用的感觉细胞，如视网膜细胞、与耳膜相连的细胞、触觉（包括痛、痒、温度等）细胞、味蕾细胞等。
B：二级输入细胞区
特点：固有的神经网格处理区，A区的信息在这个区域被加工。
A类区域的兴奋将有通常有上万个神经元同时兴奋，对于不同模式将有不同的B类区域兴奋，此B类区域将感觉进一步细化，如A类区域视神经区兴奋后将导致B类区域的图形区（线条、形状）、颜色区（红区、黄区、蓝区......）兴奋，A类区域触觉区兴奋可导致B类的痒区、痛区、酸区等兴奋；A类声波感受区兴奋将导致对应不同单词的B区兴奋，如对应"我"、"你"不同的声波，将产生对应不同的B区的兴奋。
C：三级输入细胞区
特点：此区细胞由一群与若干B类区域相连的空闲细胞转化而来。一组B类区域兴奋将导致某个C类区域兴奋，B与C之间的联系是后天形成，并在一定程度上可受内部其它神经元影响。
例如："我"这个字的声波信号可导致A类区域的所有声音兴奋，但只有一个对应"我"的B1区域兴奋，"们"这个字的声波信号可导致A类区域的所有声音兴奋，但只有一个对应"们"的B2区域兴奋，如果有一个区域位于B1与B2之间且"我们"而个字经常重复出现，则在这个区域里逐渐形成一个与B1和B2相联系的兴奋区C1，只要B1"我"、B2"们"中的任一个细胞兴奋，都可使C1区兴奋，但只有"我们"同时出现时，C1区的兴奋达到最大值。也就是说，"我们"这两个字的声波已经转化为清晰的特定细胞区兴奋。（这是人脑能理解语言、文字、手势、表情等信号的关键原因，因为一切复杂的信息输入最终者简单地上升为一个特定的C类区域兴奋。
注意，这里只是说到反复说"我们"两个字将产生对应脑中"我们"的C区兴奋，但"我们"这个区域兴奋并不代表这个脑能理解"我们"的含义。如果经常对一条狗喊"我们来了"，然后给它吃骨头，以后狗只要一听到"我们"这两个字的声波，就以为是骨头来了的意思。
D：中间兴奋区
特点：这个区域占据脑的大部分，它的特点是大量神经细胞群连系于B类区域和C类区域之间，并互相间连接，且连接方式和强度是可调的，在没有外界输入信息时，D类区域中的互相连接完全没有，但只要一出现有规律的任意两个或多个B、C、D类区域兴奋，将会在空闲的D类区域中产生一个对应的兴奋区。实际上C区与可算是D区的一个子集，C区比D区简单，C区的形成是因为若干B区域的兴奋，而D区域的形成原因可以是若干其它D区域的兴奋。
所有的复杂但有规律的外在信息输入，最终都将沉淀为某个D某区域的兴奋。这时里的"有规律的信息输入"包括场景、语言、图画、文字、手势、表情等信息。人们通常并不在意日常接触到的信息都是有规律的，而事实人生活在一个现实的世界中，它的一切现象都是有稳定的内在规律的，正如人们看到的地平线总在眼睛下方而从不跑到头顶上方。神经网络最擅长的工作特性之一就是将不同的有规律的信号从同时出现的大量信量中筛选出来，这是一个并行处理过程。正因为世界有规律，而人脑能筛选出这些规律，人才能适应这个世界的规律而生存下来。世界上任何一个物体包含的信息量都是无穷的，不同的宏观微观角度观察同一个事物得到的信息是不同的，明显又可观察的信息量只占它的极小一部分。正如数轴上任一段区间无理数的数量都大于整数的数量一样。人的思维往往会简化世界，正是因为人脑的输入器官只能断章取义地获得极少量的关于周围世界的信息，但辛运的是这一点信息对于人能够生存下来已经够了。
下而举例说明人脑是怎样建立起"我们"这个概念的：小孩从小到大，经常会听到"我们"两个字连在一起的声波（"我们"的声波引起A1区所有听力细胞兴奋，"我们"这个声波规律在C区被处理成对应"我们"的C1区兴奋），当小孩听到"我们"这个声波时，往往他已经处在一群人中间，（"一群人"D1区、"我"D2区、"在......中间"D3区等区域兴奋），多次反复后，联系在"我们"C1区、"一群人"D1区、"我"D2区、"在......中间"D3区中间的空闲区D4中形成了与这几个区的连接，今后只要这几个区域中的任一个兴奋，都可能引起其它几个区的兴奋。记忆的本质就是空闲的D区变为不空的过程。
从上而的分析中可以看出，语言同其它的输入信息一样，都是外在规律在人脑中的沉淀，但语言还是有它非常特别的地方，为什么呢？还是举个例子来说吧：如果一个没有听过"汽车"的母亲独自扶养大一个小孩，则小孩长大后首次听到"汽车"这个声波信号将不会有任何反应。如果一个知道"汽车"的母亲独立扶养一个小孩，母亲肯定会经常对小孩说："汽车有轮子，会跑"，这样，尽管小孩没有直接接触过汽车，但汽车的特性规律还是沉淀在了他的脑中，因为他直接接触到的有"轮子""跑"这样的概念，并分别对应"轮子"的D1区兴奋和"跑"的D2区兴奋，如果经常通过母亲的嘴巴传出"汽车""轮子""跑"三个声波连在一起出现，则将会在D1和D2区中间产生一个D3区对应汽车声波，今后只要三个区中任一个兴奋都可能导致另两个区兴奋。这就是语言的特点，它缩短了建立新的D3区的时间，通过语言，人们不必要在听到"汽车"这个声波的时候，亲眼看到"轮子"和"跑"就可以快速地建立这个联系了。意识是自然规律在人脑中的沉淀，而语言则可以将这种沉淀"拷贝"到别一个脑中。人类文明的开始就在于语言的出现，因为从这时起，以前只能为个人意会而无法表达的对自然的规律的认识可以一代代地"拷贝"下去了。
E：天生的兴奋区
特点：这个区域的兴奋与否取决于机体对特定的输入信号产生兴奋，是一种先天固有的兴奋，此区的兴奋多数属于B类子集，如甜、苦、痛、痒、饿等兴奋，也包括一些特定的内部信号如人脑中对药物、激素会起兴奋作用。
F：天生调节兴奋区。
这个区域是人脑在长期进化过程中形成的，如果这个区域兴奋，将会对其它调节兴奋区的联系强度起影响。举例来说，小孩看到刀子，用手去模，被割痛，缩回手，以后不敢用手摸刀。这个反射链的建立过程：
过程一：.A类视网膜细胞兴奋 B类硬、亮、长、扁区域兴奋；C类"刀子形状"区兴奋
过程二：D类"没见过"区、"好玩"区兴奋，G类"好玩没见过要摸"区兴奋 H类伸手细胞兴奋 A类手位变化感觉细胞兴奋；
过程三：A类触觉细胞兴奋 B类冷、硬、红、曲线、动区兴奋 C类痛区、"流血区"兴奋 E类痛区兴奋；F类手痛要缩手区兴奋
过程四：H类缩手细胞兴奋小A类手位变化感觉细胞区兴奋；B类不痛区兴奋 D类新增"刀子形状导致痛"
程四：G类新增"缩手就不痛"区
G；后天调节兴奋区
在E中已经提到了G类区域，它与E区的共同点是如果此区兴奋，将会导致其它调节区F类或G类的联系发生变化，或是产生新的G区。
它与D区的共同点在于G类兴奋区在系统刚开始时，没有任何G类区域存在，而是逐渐在后天形成的。
意识的本质是条件反射，最原始的条件反射是先天的F类兴奋区决定的条件反射。但后天的因素也会改变这种反射，从这个脑模型的角度来说就是G类区域兴奋可对F类区域的反射强度加以调整。例如手被割将会缩手是先天的F类区形成的反射，但人长大后也可以做到手被割而不缩手。这是因为F类反射被G类反射抑制的原故。另一个例子是Du品产生的E类兴奋会形成人脑内新的G类反射，会抑制正常的G类和F类反射，从而吸Du者有可能做出为了吸Du这样无意义的事而摧残身体的行为。
H：输出细胞区
特点：此区细胞兴奋直接导致系统对外界作出反应，相当于外设。也可以细化为一级、二级输出细胞区，但相对于输入细胞的数量和复杂度，输出则简单得多，就不再作进一步的探讨了。
一些通用内部规律：
一． 各类区域逻辑上有区分，但实现结构上是互相穿插紧密相连的，或是不能简单区分。
二． 各区域由若干并行工作的最小单元组成，各区域及单元间互相联接。足够的数量保证任意两个区域兴奋都能找到一个中间区域来联系它们。
三． 各兴奋区长时间兴奋会疲劳，不再对信号作出正确反应。
四． 随时间推移，后天形成的所有联系都逐渐减弱直至消失。