开发智力的玩具10o层`第11关如何玩?

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(16)(6)(9)(10)(9)(0)
&杨永安(1963--),湘潭大学环境工程专业毕业。在锦西化工研究院、沈阳离子交换树脂研究所从事科研工作六年。后从事幼儿教育工作多年,现为上海思维科学研究会会员。
&但对“脑科学”的探索却源于20年前幼教工作经历,其间,我对教育学、心理学产生了浓厚的兴趣,之后,又对经典的教育学、心理学理论产生了质疑。想彻底弄清楚这些问题,我只能走进教育学、心理学的内层,探索脑的秘密。在一次学力测试中,一个意外的令我十分惊异的发现改变了我的思想轨迹。
一位5岁男童,他不仅精通所有的小学和初中课程,而且在各方面都非常博学。什么四则混合运算、方程、阿基米德定律、天文地理知识,都在他的掌握之中。本能的好奇让我想知道是什么造就了这样的天才儿童?我问他母亲:“是怎样教育孩子的?”
他母亲告诉我:别的孩子一岁时都会叫爸爸、妈妈了,可这孩子三岁了还没“冒话”。家人非常着急,他奶奶每天当着孩子的面,拿着各种杂志、书刊大声朗读,目的是教孩子学会说话。过了一年,这孩子终于说话了。可是他一但会说话就认识了所有的汉字。我们就给他买各种书看,他会的东西都是自己看书学来的。
我深信,特殊现象只是特殊条件下表现出来的普遍性规律,神童的天才能力的背后隐藏着通用的智力玄机,如果揭开这一智力玄机,会帮助所有儿童都成为象他那样天才神童!
从这个孩子的吐字不清,我推测这个孩子有着正常的智力,只是他的发音器官发育迟缓导致他说话较晚。神童的特殊能力源于一种特殊条件:呈现在眼前的大量文字被大声朗读,而在这种条件下,隐藏在脑内的普遍性能力才得以表现。后来经学习研究才知道,这种普遍性能力就是形象思维能力,可以快速扫描文字并形成记忆。
这件事引发了我脑机制的浓厚兴趣,我不断学习、构思,不断产生新想法,不断拿身边的孩子做实验。那时候,我不知道什么是脑科学,也不知道脑科学是唯一人类未知的科学领域,便带着强烈的好奇心和求知欲,误打误撞地踏进了上帝的禁区,开始了20年的漫漫求索之旅。
我不断发现问题,而每个问题都会牵连一系列更深层次的新问题。事实上,我把自己投进了问题的炼狱。
随时间的推移和思考的深化,各种问题在我的思维中穿梭、交叉、过滤、层析,演绎出越来越多的问题。20年间,我在问题中挣扎,在茫然中摸不到边际。太多的问题在我大脑中碰撞、纠缠、打斗、翻腾不息,把我折磨得生来死去。
经过20年的煎熬,渐渐地,问题之间发生了奇妙的化学反应,杂乱无章的问题环节被条理接续,千丝万缕的思绪被井然梳理,层层迷雾飘然散去,我看到了一个清新、简约、神奇的大脑构图。
前年,我出版了脑科学新作《智力密码》,这两年又进行了增补和修改。我自信,这一脑科学体系的整体结构是合理的,但也一定存在诸多错误。现在把它发出来,主要目的是通过问题的反馈,使之更加完善。
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大脑约有<span STYLE="font-family:Acolor:#0亿神经元,神经元具有存储信息及神经连接功能。通过神经连接,神经元组成规模不同的神经网络。神经网络是实现各种脑能力的基本单位,具有联系、整合、处理信息的功能,建构各种精神意义、实现各种思维运算。
根据组成神经网络的成分和结构不同,我们可以对神经网络或脑进行分类:
例如,当构成神经网络的成分均为存储形象信息的神经元时,该神经网络处理的是形象信息,产生形象思维;当构成神经网络的成分均为存储抽象符号的神经元时,该神经网络处理的是符号信息,产生抽象思维。
在这里,我们根据神经神经网络结构的稳定特性和演变特性,将脑分为固化脑、流变脑和自由脑,或以类比的方法称之为固态脑、液态脑和气态脑。
固态脑指大脑中固定不变的神经网络,固定的成分、固定的格式、不变的功能,有如物质形态中的固态。如果把神经元比作构成物质的原子,那么,在固态物质中,原子被捆绑在固定晶格上。同样,固态脑中的神经元被锁定在固定的网络结构中,信号传导和信息处理只能按固定的模式进行。这就决定固态脑具有结构的不变性、遗传的稳定性、适应环境的刻板性。
1、固态脑的遗传稳定性
固态脑神经网络的固定性,使固态脑具有遗传稳定性,网络格式可以世代传承,让生物拥有先天预成的、不学而会的某些本领。
蜘蛛从卵中孵出时起,从来不知父母是谁,孤独生活的它也不曾从同类那里学到什么。但它天生就掌握了精湛的织网技术。
鲑是一种生活在海洋中的鱼,雌鲑和雄鲑逆流行程数千里,到某个特定的水域交配、产卵,然后死去。小鲑游回到海洋中生活,经过若干年成熟以后,又回到自己的诞生地去交配和产卵。
无疑,物种这些先天本领是继承的,而支配物种行为的神经网络必然有着固定的结构,正是网络结构的固定性决定了遗传的稳定性。
2、固态脑的刻板性
由于固态脑神经网络在生物的生命过程中保持不变。即使内在神经网络与外在环境产生了激烈的矛盾冲突,神经网络依然刻板地保持其固有的结构和功能。
如果我们把母鸡正在孵的鸡蛋换成鸭蛋或大得多的鹅蛋、小得多的鹌鹑蛋、甚至马铃薯,母鸡仍旧照孵不误。
蜜蜂把酿的蜜放入蜂房里,如果我们把蜂房弄漏的话,蜜蜂仍会把酿的蜜放入漏的蜂房。
青蛙对不动的昆虫并不产生吐舌反应,但对一定距离上飞行的小昆虫,一吐舌头就能够轻易将其捕捉。
一位从事生态种植业的农民,为避免农药污染,在菜地中间建一水塘,养殖很多青蛙,用青蛙去捕食害虫。为防止青蛙走脱,他用尼龙网将菜地围拢起来。可是,不久他发现大量青蛙离奇死亡。原来,青蛙捕食受固定结构的神经网络支配,它对任何移动小物体都会做出扑跳、吐舌反应。当尼龙网上的格点随风晃动时,青蛙就本能地做出扑跳、吐舌反应。
问题的尴尬性在于,神经网络的固定结构使青蛙不会因为行为挫折而调整其反应模式。这使青蛙不断地、机械刻板地反复撞击尼龙网,直至撞伤、撞死。
3、固态脑的环境适应性
固态脑的先天固定性结构使物种无法适应不断变化的环境,这严重危及物种的生存。因而,固态脑在漫长的进化过程中出现了相应的调整,有些物种的固态脑神经网络中有着部分先天开放的、未闭合、未固化的神经关系,如图所示:
这些开放的、未闭合、未固化的神经关系在短暂的后天过程中,受环境的刺激作用,形成连接、闭合,并加以固化。而且,固化后的神经关系不管是否与环境相适应,都一成不变地保持其固定的结构。这是固态脑神经网络中先天留有神经空白,需要在后天的环境作用下,填写上与环境相适应的信息内容。填写的神经内容被纳入固定的固态脑程式中。这使动物表现出十分有趣的行为特性。
白冠雀是常见于美国旧金山区的一种小鸣禽。在交配季节有占领地盘的特性。雄鸟用歌声宣告自己的成熟和占有本片领地,以防同种的其它雄鸟侵入。雄鸟的歌声还具有“方言”特色。
如果一只雄雏鸟在出壳后的50天内没有听到过成年雄鸟的唱声,那么到它成熟后就唱不出本种鸣禽的完美歌声来。如果把成年雄鸟歌声的录音带放给一只孵化出来即被隔离、但未超过50天日龄的雄雏听,那么它长到次年的交配季节即可唱出本种鸣禽的全部歌声。如果磁带录的唱声是本种其它地区的雄鸟歌,它长大时就唱与本地区不匹配的其它地区的雄鸟歌。(见孟昭兰主编《普通心理学》)
这一实验说明,雄白冠雀的固态脑神经网络中,歌声部分是先天留下的神经空白。雄雏鸟要在出壳后的<span STYLE="font-family:Amso-bidi-font-family:Acolor:#天内完成这一信息填空,填写的任何“信息内容”都将被固化到固态脑神经网络中。如果没有人为干扰,雄雏鸟听到并“学会”所在地区的雄鸟歌,与该地区环境相适应;但在人的干预下,雄雏鸟听到并“学会”与本地区不匹配的其它地区的雄鸟歌。但它却不能改变错误,而是刻板地保持这种另类的歌声。
另一项实验似乎更为有趣:
习性学家洛伦兹人工孵化了一群小鹅。小鹅孵出后第一次遇到的活动对象就是洛伦兹,它们把洛伦兹当成妈妈,跟在他身后走动而不理睬其它的对象。进一步的研究,用一只旋转前进的木制鸭子在小鹅孵化出来后第一个出现在它们面前,小鹅则把木鸭当成妈妈,尾随着木鸭的转动而前行。(见孟昭兰主编《普通心理学》)
小鹅对无论是洛伦兹抑或是对木鸭的“依恋”行为被称为“印刻学习”,
一旦学会便永久保持。在自然环境下,小鹅的依恋对象是母鹅。禽类幼雏的“印刻学习”出现在孵化出的<span STYLE="font-family:Amso-bidi-font-family:Acolor:#—<span STYLE="font-family:Amso-bidi-font-family:Acolor:#小时内,被称为“关键期”。超过<span STYLE="font-family:Amso-bidi-font-family:Acolor:#小时,印刻就不会出现。不可思议的是,初生的婴儿尚不具备这样的学习能力,难道禽类比人类更聪明吗?
其实,“印刻学习”并非任何形式的学习,它也是固态脑神经网络的神经填空。小鹅在“关键期”内受到第一个活动对象的刺激,固态脑神经网络中开放的、未闭合的神经即产生闭合、固化,把“第一个活动对象”纳入、并固定到固态脑神经网络中,使小鹅对该对象产生固定的、刻板的、永久性依恋行为。而禽类的的神经固化则在<span STYLE="font-family:Amso-bidi-font-family:Acolor:#—<span STYLE="font-family:Amso-bidi-font-family:Acolor:#小时内完成,超过关键期,先天留白的、开发的、未闭合的神经在不接受任何信息的情况下也会产生固化。
神经填空是进化了的固态脑,是固态脑对环境作出适应的调整。
如图所示:液态脑神经网络由固定结构的主体框架和可活动的神经元两个部分组成。
从某种意义上讲,没有纯粹的液态脑,液态脑依赖固态脑而存在,固态脑是液态脑的载体,像液态物质要存放在固体容器中,像动态的河流在固定的河床中流动那样。
液态脑的主体框架有着固定的结构,就像固定形状的容器;可活动的神经元就像这容器中的液体,在容器约束下产生流变。
固定结构的主体框架使神经网络具有遗传稳定性,神经网络从上一代继承,也会遗传给下一代。
液态脑固定结构的主体框架中存在可以活动的神经细胞,这些活动脑细胞可以产生新的神经连接。当环境因素发生变化时,刺激作用使液态脑网络中的神经关系会被动地产生适应性的调整,使液态脑的内在网络与变化了的环境相协调。这是脑进化过程中的一次重大飞跃。
液态脑的神经特性使液态脑兼先天具遗传性和后天调整性。
1、液态脑的遗传性
液态脑遗传指其固定结构的主体框架及由该结构决定的网络功能是继承而来的,也将遗传给下一代。液态脑固定框架结构使动物保留着天生特有的行为本领。
蜂鸟是世界上最小的鸟,身体长度不过5厘米,大小和蜜蜂差不多。但它可是个不折不扣的飞行高手。蜂鸟能飞到海拔5000米的高空,还能不停顿地飞行800多千米。蜂鸟的翅膀非常灵活,而且扇动翅膀的频率特别高,一
秒钟能扇80--90次。蜂鸟飞行的速度很快,时速可达50千米,高度有4--5千米。人们往往只听到它的声音,看不清它的身影。另外,蜂鸟还能够在空中悬停,并能够倒着飞。而且它是已经发现的所有鸟类中唯一能倒着飞的鸟。这些飞行绝技,足以让这个鸟中的小不点儿,名声大震。
2、液态脑的调整
高等动物负责信息加工的神经网络是液态脑,这使高等动物具有一定的认知与学习能力。
液态脑中的神经元具有活动性,通过改变神经联系使网络的内在结构发生调整,使网络能够对认知的新的刺激物产生反应。从而使动物具有学习性和环境适应性。
例如,在斯金纳箱内有一个伸出的杠杆,下面有一个食物盘,只要箱内的动物按压杠杆,就会有一粒食丸滚落到食物盘内,动物即可得食。斯金纳将饥饿的白鼠关在箱内,白鼠便在箱内乱跑乱跳,活动中偶然压到了杠杆,则一粒食丸滚落到食物盘内,白鼠吃到了食物。以后白鼠再次压杠杆,又可得食。由于食物强化了白鼠按压杠杆的行为,因此白鼠在后来按压杠杆的频率迅速上升。
由此可见,由于液态脑中的神经活动性,使液态脑的白鼠与固态脑的青蛙相比,具有了后天学习性和环境适应性。
液态脑神经网络的遗传仅限于固定结构的主体框架部分,而通过活动神经元在后天获得的新内容则不能遗传给下一代。例如,鼠通过强化训练在后天学会了走钢丝、走迷宫、压杆取食,而它的后代不可能一生下来就掌握这些技能。
三、气态脑
如果把脑细胞比作构成物质的分子、原子,那么,在气态物质中,分子、原子则处在不受约束状态下产生自由运动。而气态脑中,存储信息的神经元既以独立的状态存在,又可以随时产生链接形成神经网络,神经网络又可以随时改变成分和结构,处于不断的变化之中。所以,我们把这种脑形态叫做自由脑或气态脑。
在气态脑中,神经元处于不断的运动之中,如果把神经元比作构成物质的元素,那么,由神经元构成的神经网络就相当于由元素组成的化合物。不同的是,自然界中的化合物是相对稳定的,而气态脑中的神经元则是相对稳定的,由神经元组成的神经网络则处于不断的演变之中。
神经生理学鼻祖,查尔斯·谢林顿爵士曾这样描述神经元的运动:
“人脑乃是一台施了魔法的织布机,千百万织梭往复翻飞于斯。织就花纹转瞬即逝,图案寓意何其深远?几曾又有过驻留的时刻。小小图案似合若离,此消彼长,宛如银河舞于九天。”
本图片取自托尼·巴赞的《思维导图》
这是一个执行某种特定“神经任务”的神经元的团体或组织机构。而当特定的“神经任务”在瞬间被完成之后,神经元的团体或组织机构又很快被解散。
神经元“织就的图案”就是神经网络。因为每个神经元都储存特定的信息,这些信息在神经网络中产生整合作用,进而实现信息加工、记忆存储、意义创建等功能。而神经网络成分的有序更新和格式的有序变化,实现思维的演绎。
在气态脑中,神经元之间没有固着的、捆绑式的神经关系。通常情况下,气态脑中存储信息的神经元处于独立、自由的单体状态。只有神经任务发生时,神经元才被整合到一起,形成特定的神经关系和特定格式的神经网络。每个神经网络代表各不相同的精神意义。千变万化的气态脑神经网络创生出丰富无穷的精神意义。正是由于无固定格式的神经网络创新机制,气态脑才能不断生成新的认知、新的想法。所以,思想活动是气态脑神经网络存在的标志。当神经任务完成,思想停止,大脑一片空白时,气态脑中的神经网络被解散,使脑细胞回归到独立、自由状态,并随时准备参与其它神经网络的构建。这使脑细胞不被限制在固定的神经网络中,神经资源可以反复使用,最大限度地提高其利用效率。
在气态脑中,神经元之间的神经链接并非随机而为的,不同脑细胞之间有定位配合的、具有识别性的神经密码。依据的特定密码联系,存储信息的脑细胞按秩序组合成特定的神经网络,实现信息整合、意义创建及演绎。
1、气态脑的后天性
在气态脑中,没有任何先天的遗传信息,就像一张张白纸,可以写最新最美的文字,画最新最美的图画。在气态脑中,也没有任何先天固有的神经网络,神经联络和神经传导不会按先天固定的程式进行。信息在后天与环境的交流作用中获得,网络格式在后天与环境的交流作用中创建。这决定上一代习得的知识、经验、思想、观念等不可能通过遗传留给下一代,个体的知识、经验、思想、观念等只能通过后天学习来获得。但不能说气态脑与遗传没有关系,毕竟遗传为气态脑提供了神经资源和自由运动的神经机制,提供那张精致的白纸,至于在白纸上写什么、画什么,则是后天的事情。
2、气态脑的环境融合性
气态脑中的信息是环境刺激的产物,气态脑中的神经关系是环境因素关系的反映。所以,智能是脑的一种神经适应机制。气态脑在任何环境中都能够自动地从环境中获取各种信息,并能动地对获取的各种信息加以整合,形成适应环境、改造环境的神经构图,形成具有现实意义的问题解决方案。例如,在英语环境中,气态脑自动地获得英语能力;在汉语环境中,气态脑自动地获得汉语能力。
值得一提的是气态脑并非为人类专有,研究发现:黑猩猩已经表现出一定的思维能力。
柯勒的学习研究是用黑猩猩进行的问题解决实验。他们在一系列实验中,在黑猩猩的笼内放有箱子,笼顶悬挂食物(香蕉),简单的问题情境只需要黑猩猩运用一个箱子便可够到香蕉,复杂的问题情境则需要黑猩猩将几个箱子叠起,方可够到香蕉。
在另一系列实验中,笼外放有食物,食物与笼子之间放有木棒。对于简单的棒子问题,黑猩猩只要使用一根木棒便可获取食物,复杂的棒子问题则需要黑猩猩将两根木棒接在一起(一根木棒可以插入另一根木棒),方能获取食物。
柯勒通过观察黑猩猩解决上述问题时的行为发现,黑猩猩在面对问题情境时,在初次拿取食物的行动不成功之后,并未表现出盲目的尝试错误的紊乱动作,而是坐下来观察整个问题的情境,后来突然显示出了领悟的样子,并随即采取行动,顺利地解决了问题。
柯勒把黑猩猩的学习过程归结为“完形”学习理论,强调学习是通过心理组织作用,构建情境中各成分关系的“完形”,形成“顿悟”。
柯勒所指的“完形”实际上就是气态脑中神经网络。首先,气态脑对情境中的现实成分加以整合,尝试性地组建各种各样的神经网络,直至形成反映各成分真实关系的正确网络,用以指示个体的行为。
只不过人脑比黑猩猩的脑气态化程度更高,因而更聪明罢了。
四、神经结构与社会结构
大脑的神经结构与我们的社会结构极其相似,如果把每个社会成员比作一个神经元,那么,不同的社会组织就相当于不同的神经网络。
一个集权社会就相当于固态脑的神经结构,每个社会成员(相当于神经元)被约束于固定的网络结构中,没有活动的自由,其天赋的能力不能充分发挥。而社会体制本身必然僵化、刻板、没有创新活力和环境适应能力。当环境发生剧变时,它必然灭亡。
而一个民族社会则相当于气态脑的神经结构,每个社会成员(相当于神经元)都可以活动的自由,其天赋的能力得以充分发挥。而社会体制本身则会根据环境需要不断进行合理化调整、进步、文明化发展。
t&consider
be conscious.,which
foran&and.
interrelated but separated
each other.
on thinking.
soacomputer
&&Introduction
Computer technology is approaching the human with high
intelligence.
Go has win&the
world chess champion.&Some
people even worry: the machine will be more and more intelligent
and evolve&out
of&self-consciousness,
and then rule the planet&replace
of the human .For&this
we must answer the ultimate question that philosophers have
entangled for hundreds of years: what is
self-consciousness?
self-consciousness
be based on intelligence?
Discussion:
First, the
self-consciousness
Development of the embryo
must be an organized, orderly process, rather than an unorganized,
chaotic random process.With the division and differentiation&of
embryonic cells, a variety of life information is
backup and
stored&into
the nerve cells.&And nerve
cells are woven into neural networks&to&integrate
life&information,
networks control the division, and differentiation&of
cells&by&information
communication,&make&the
development of embryo&in an
orderly manner.
increase&of&the
number, nerve cells gradually
developed into the spinal cord, brain stem, hypothalamus and other
nerve tissues, and ultimately rose to the
cerebral cortex. The nervous system develop&from
bottom to top, and control from top to bottom.
stem, hypothalamus and other nerve tissues&are&main
to control the physiological system, regulating the breathing,
blood pressure, body temperature,secretion
and other life activities&of
organs, as&physiological
controllers.
the bottom of the cerebral cortex, neurons storing various life
information are
woven&into
a neural networks&with
fixed structures&controlling
switches&of
&physiological activities. Each neural network is
responsible for a&kind
of&emotion
or desire,
&And each kind of emotion&or&desire
the&specific
interacting
and the environment,&the
sum of emotions&and&desires&is
&&&Instinct is
the interacting system between life and environment. On the one
hand, through these neural networks, physiological needs turn into
psychological needs, such as the secretion of sex hormones turn
into sexual desire, hypoglycemia turn into appetite,and cause the
correspondingOn the other hand, these neural
networks accept the stimulation of environmental information,
producing instinctive impulses of emotions and desires and causing
physiological changes &through brain stem, hypothalamus and
other nerve tissues,&such
as breathing, heart rate, secretion and so on,for example, anger
cause increased blood pressure, muscle tension,rapid heart rate and
Therefore, these neural
networks dominate the instinct of species, to maintain
basic life
activities&of
species&for
survival&and
reproduction.
More precisely, these emotions&and&desires&constitutes
the connotation&of
self-consciousness.
because of these neural networks,individual&has
appetite, sexual
desire, anger, fear, joy, interest, depression, love ... ...,
formatting&the
interaction between life and
the environment.
These neural networks
originate in the body, integrate life information
and interact with the environment, so that the individual is born
with appetite to&eat, with
crying&to&express
anger and sadness, with smile to express joy and
satisfaction,with&fear
to&escape from
danger, with to attack the natural
Therefore,
the&self-consciousness
actually originated in the individual instinct.Those emotions
desires established by&the
neural networks which come
from&&body
is the The birthplace of self-consciousness.The activating
and responsible characteristics is the individual's conscious
feature different from others.
At the moment the body was
assembled, the individual's self-consciousness already existed
before thinking. Therefore, self-consciousness is the product
&for life to evolve to the advanced, complex form,
simple life and lower material form can not be
conscious.
Second, the expansion of
self-consciousness
Human instinct system and
processing system
&&&&&&Animal
instinct system and information
thinking system&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&
But the instinct is not the
full meaning of self-consciousness, simple instinct Simple instinct
give birth to richer contents and forms through the evolution of
information processing system.
In the relationship between
the instinct system and the information processing system, there
are significant differences between humans and animals:
1, human's
and animal's&instinct&system&are&all
composed of
neural networks
with&&fixed
structures,
specific functions,
stable responsible&characteristics,
each instinct neural network mark a specific
emotion&or
2, the animal's&information
processing system
is composed of
neural networks&with&genetic&fixed
structure and&cured&environmental
information.
For the lower animals, such as spiders, frogs,
neural network responsible for information processing has a fixed
structure and compositions,
these species have not the&postnatal&ability
to learn, their self-consciousness stick to instinct
extension&in
For higher animals, such as rats, cats, etc.,the
genetic&neural
networks responsible&for
information processing
have&variable
structure.Under
the action of environmental pressure, its structure will produce
adjustment or change, so these species have passive, adaptive,
limited learning ability.their self-consciousness can be limited
extended.For example mouse can learns to maze for food.
But human information processing system or thinking system has no
genetic structure and compositions,The empty neurons in the
thinking system can acquire any information through the interaction
with the environment and freely edit codes for information in the
cognitive process. Its self-consciousness can be infinitely
Spider, &frog
Mouse, cat
3, In animal's
brain, the instinct system and information processing system has a
fixed neural link, so instinctive impulse inevitably lead to the
operation of informatiBut the thinking system
in human's brain &is relatively independent, which
makes thinking can separate from instinct in some conditions. In
the human brain, the life information in the instinct system and
the environmental information in the thinking system combine
flexibly and freely to create infinite neural networks which marked
different significance.
Human cortex can be divided into four subsystems: instinct system,
behavioral system (output system), signal input system and thinking
The instinctive system has a dynamic connection with the thinking
system. This dynamic link can be described by the word
of&"forgetting
When the "switch" is off, the thinking system can operate
independently from the instinct, which
format&"forgetting
or "super-self".&For
oneself&concentrate
on thinking or work, forgetting&the
hunger. The benefit of "forgetting
is to make the
thinking&out
make an objective rational assessment or judgment.
But when the "switch" is closed, it will cause the
following&situations:
B, the formation of "explaining&self"
information in the instinct system is integrated with the
environmental&information
in the thinking system and is processed to
produce&the
interpretation, evaluation and cognition
about&"self".Of
course, the&self-interpretation,
self-evaluation,
self-cognition
may be wrong,
emotions&and
desires, thinking&will
deviate from the correction,
people may overestimate themselves&or&underestimate
their own.
C, the formation of "safeguarding&self"
The life information in the instinct system is integrated with the
environmental information in the thinking system and is
to produce the&intelligent
or&strategies&to
meet the instinct.&In
this situation, intelligence is only a kind of
to&serve&"self-instinct".
D, the formation of "extending
The life information in the instinct system is integrated with the
environmental information in the thinking system and is
processed,the various environmental information associated with the
instinct, including my children,
all incorporated into the self-desire,self-emotion and
self-safeguard,
thus forming
the&self-instinctive
expansion.
Therefore,the
self-consciousness&is
the sum&of&individual's&instinct
and the derivatives
from instinct,including"explaining
"safeguarding&self","extending
derived from the "explain me"&apart
from"forgetting
because of the flexibility and variability of thinking itself, the
self-interpretation, self-evaluation, self-expansion and
self-safeguard are changing with the change, so "self" is dynamic
Third, can a computer really evolve out of
self-consciousness?
In this regard, I put forward the following points:
1, through the improvement of mechanisms and optimization of design
, the ability and efficiency for a computer to process information
will inevitably exceed human being in the near future , that is, a
computer may has a higher intelligence than human, and replace
people's works in a number of areas.
2, the breeding of information follows the genetic law. A small
amount of the original root-information can
&derived out of infinite, highly complex new forms
of information by a variety of forms of association or mating, and
reproduce generation after generation.
But the offspring can not create new information genes based on
nothing.C, H, O three chemical elements can
&generate infinite material forms by chemical
bonds, but can not create new chemical elements. Such as C, H, O
can not produce metal compounds.
No matter how much
how complex,&the
information&forms&are
breed&from
their ancestor.Therefore, &the
root-information
the bottom
provide properties to
all its descendants.
The&root-information
instinctive level
the same prescriptive&to
the expansion of self-consciousness,
thinking can not created
out&self-consciousness
root information&about
life instinct ,no matter how
it changes.&A&computer&is
only a machine, it is impossible to create a
life-instinct&based
on nothing,
can not automatically create
self-consciousness.
3, consciousness and intelligence are two different concepts, in
the human brain, they are independent and
separated,belonging
to different&two
systems.The
self-consciousness
of is the instinct
for&species&to&sustain
their&existence
and breeding,
rather than the inevitable
production&of
intellectual development to a certain stage.No
intelligent
it is,a&computer&without&life
can not produce self-consciousness.
Perhaps a thinking&experiment
can illustrate the problem:Put a dog and a
smarter robot&together,
when you throw food&to
appetite&will
when you use a stick to fight
opposite sex,the dog
sexual desire&will
it,&but&the
robot&with
no emotions and&desires
will&make&no
response to these.
dog has&biological
instinct,it&only
order to maintain life, only escapes&to
protect life, only mates&to
breed life.
robot&does&not
itself and&&how
to maintain
or&breed&itself.
Robot dialogue
chess&with
real person,
those are&pure
informational&exchanges,
do not involve any
self-consciousness,
without any emotional,
or&instinctive&colors.
4,between&human
and robot&in
the future , the robot is both slave and
the&God.of&human
being.&Robots
who are&hundreds&times
more intelligent than people, can solve
problems&which
people can not solve.However,
the robots have no self-consciousness, no emotions, no desires, no
greed, no tempers, so they will complete various tasks
intelligently, efficiently and faithfully without complaints.The
robots will become slaves arbitrarily driven by people man and the
Gods trusted, depended on and even worshiped by people.
Conclusion:
self-consciousness originated in the instinct for species to
maintain survival and breeding,that is the unique features of human
and animals as advanced life.
2,Self-consciousness
realize cognition and Connotative expansion to instincts by the
help of intelligence,making their own self integrate and interact
with the environment more fully, closely and
beneficially.
consciousness and intelligence are two different concepts,robots
without &biological instinct can not evolve out
independent self-consciousness due to their constantly improving
intelligence.
&本能、自主意识、智能
本文从生物进化和神经结构的角度,认为意识是生命进化到一定阶段的产物,简单生命及以下的物质形态都不可能具有意识。自主意识起源于本能,是个体为维系、生命存在与繁衍而与生俱来的情绪和欲望。
本能与智能是两个相互联系又各自独立的不同概念,一方面,智能与本能的联系,使本能的“自我”在认知层面得到解释,也使本能的“自我”与客观环境融合,并在思想层面上丰富了内涵;另一方面,智能与本能的分离,使本能的&&&&&&&&&存在不依赖于物种的智力水平,不具有生物本能的机器无论如何聪明都不可能演化出自主意识。
计算机技术正节节逼近拥有高级智慧的人类。阿尔发狗战胜世界围棋冠军便是证明。甚至有人担心:机器会越来越聪明并进化出自主意识,进而取代人类统治这个星球。为此,我们必须回答哲学家已经纠结数百年的终极问题:什么是意识?意识是否建立在智力的基础上?
一、自主意识的本源
胚胎的发育必然是一个有组织、有秩序的过程,而不是一个无组织、无秩序的随机过程。胚胎细胞一边分裂、分化,一边把生命信息复制、备份、存储到神经细胞中。而神经细胞被编织成整合信息的神经网络,通过信息的通讯控制着胚胎细胞分裂、分化,使生命的发育有序进行。
随着数量的增加,神经细胞逐步发育成脊髓、脑干、下丘脑等神经组织,最终上升到大脑皮质。神经系统的发育由下至上进行,而神经系统的控制则是由上至下进行。
脑干、下丘脑等神经组织是控制生理系统的总开关,存储着所有生命信息并调节着呼吸、血压、体温、分泌、脏器等生命活动,成为生理系统的控制器。
大脑皮质的最下层,存储各种生命信息的神经元通过神经链接在脑中被编织为具有固定结构的神经网络,控制所有生理活动的开关。每个神经网络都负责一种情绪或欲望.
而每一种情绪、欲望都具有特定的生命与环境之间的交互功能,情绪、欲望的总和就是本能。
本能系统是生命与环境的交互系统。一方面,生理的需求通过这些神经网络转化为心理欲求,如性激素的分泌转化为性欲,低血糖转化为食欲,并引起相应的行为冲动;另一方面,这些神经网络接受环境信息的刺激,产生情绪、欲望的本能冲动,并通过这些神经网络引起呼吸、心率、分泌、脏器的生理变化,如愤怒情绪引起血压升高、肌肉紧张、心率加快等。
所以,这些神经网络主导着物种的本能,维系着物种生存、繁衍等基本生命活动。更确切地说,这些情绪、欲望构成了“自我”的内涵。“我”因为这些神经网络而具有食欲、性欲、愤怒、恐惧、喜悦、兴趣、忧郁、爱……,形成了生命与环境的作用关系。
这些神经网络发端于肉体,整合着生命信息并与环境交互,使个体一生下来就具有食欲并会吃东西,用哭声表达愤怒和哀伤,用微笑表达喜悦和满足;因恐惧逃离危险,因愤怒攻击天敌。
所以,自主意识实际上起源于个体的本能,那些发端于肉体的神经网络所表达的七情六欲也就是自主意识的本源,它们的激活特性和反应特性代表着个体与他人不同的心性或区别于其他个体的意识特色。
在肉体被装配完成的那一刻,个体的自主意识就先于思维而存在了。所以,意识是生命进化到高级、复杂形态的产物,简单的生命及更低级的物质形态都不可能具有意识。
二、自主意识的扩展
但本能并非自主意识的全部内涵,简单的本能经过信息加工系统的演化,生发出更丰富的内容和形态。
在本能系统与信息加工系统的关系中,人与动物有着显著的差别:
&人类本能系统与思维系统
&&&&&&&&&&动物本能系统与信息加工系统
1、人和动物的本能系统都是由若干个具有固定结构、特定功能、稳定反应特性的神经网络组成,每个本能神经网络都标记一种特定的情绪或欲望。
2、动物的信息加工系统由来自遗传的、固化着环境信息的若干个神经网络组成。
对于低等动物,如蜘蛛、青蛙等,负责信息加工的神经网络有着固定不变的结构和成分,所以这些物种没有后天学习能力,其自主意识在后天过程中固守本能,没有任何扩展。
对于高等动物,如鼠、猫等,来自遗传的负责信息加工的神经网络具有可调节的结构,在环境压力作用下,其结构会产生调整或改变,所以这些物种具有被动性、适应性、有限的学习能力,其自主意识可以有限扩展。如老鼠通过学习走迷宫来获得食物。
而人类的信息加工系统即思维系统则没有任何先天遗传的结构和成分,思维系统中先天空白的神经元通过与环境的交互获得任何信息,并在认知过程中进行自由的信息编码。其自主意识可以无限扩展。
蜘蛛、青蛙
&3、动物脑中的本能系统与信息加工系统有着固定的神经链接,所以本能的冲动必然引起信息加工系统的运作;人脑的思维系统则是相对独立的,这使思维在特定条件下可以脱离本能。在人脑中,本能系统中的生命信息与思维系统中的环境信息灵活、自由组合,创建出无限丰富的、标记不同意义的神经网络。
人脑皮质可分为四个子系统:本能系统、行为系统(输出系统)、信号输入系统、信息加工系统。
本能系统与思维系统有着动态联系,这种动态联系可以用“开关”一词来描述。
A、形成“忘我”
当“开关”断开时,思维系统可以脱离本能而独立运作,这就产生了“忘我”或“超我”,例如,我专心致志地思考或工作,忘记了饥饿。“忘我”的好处在于使思维摆脱情欲的干预,作出客观理性的评估或判断。
但当“开关”闭合时,会引起以下几种情况:
B、形成“解释我”
本能系统中的生命信息与思维系统中的环境信息整合,并被思维加工,形成对“我”的解释、评价、认知。当然这种自我解释、评价、认知可能是错误的,由于情绪、欲望的牵引,思维会偏离正确。人可能会高估自己,也可能会低估自己。
C、形成“维我”
本能系统中的生命信息与思维系统中的环境信息整合,并被思维加工,形成满足本能欲求的智能方法和策略,思维成为服务“本我”的工具。
D、形成“扩展我”
本能系统中的生命信息与思维系统中的环境信息整合,并被思维加工,与自我本能相关联的各种环境信息,包括我的孩子、车子、房子等等,都被纳入“自我”欲求及维护范围,由此形成自我本能的扩展。
因此,自主意识就是个体本能及由“本我”衍生出来的“解释我”、“维我”、“扩展我”的总和,当然不包括“忘我”。而由于思维本身的灵活性、演变性,对“我”的解释、评价、扩展、维护都随之变化,因而“我”是动态的“我”。
&&&&三、机器真的会进化出自主意识吗?
对此,我提出以下几点看法:
1、通过机制的改进和设计的优化,机器处理信息的能力和效率在不久的将来必然会超过人类,也就是说,机器可能具有比人更高的智力,并在多个领域取代人的工作。
2、信息的繁殖遵循遗传规律。少量原始的根信息通过多元化的形式进行关联、交配,并一代接一代地繁殖,衍生出无限丰富、高度复杂的各种新的信息形态。
但子代信息却不能无中生有地凭空创造新的信息基因或素材。C、H、O三种化学元素可以通过化学键的交合生成无限丰富的物质形态,但不能创生新的化学元素。比如C、H、O无法生成金属化合物。
无论信息的数量有多少,无论信息的形态有多复杂,它们都是由其祖先繁育而来的。所以,最底层的根信息对其所有后代都有性质上的规定性。
本能层面的根信息对自主意识的扩展同样具有规定性,没有生命本能的根信息,思维无论怎样演绎,都不可能无中生有地创造出自主意识。机器只是机器,不可能无端创生出生命本能,因而不可能自动创生自主意识。
3、意识与智力是两个不同的概念,在人脑中,它们是各自独立并可以彼此分离的两个系统。自主意识的根源是物种维系生命存在、繁衍的本能,而不是智力发展到一定阶段的必然产物。没有生命的机器无论聪明到什么程度,都不可能产生自主意识。
&&&&或许,一个思想实验更能说明问题:把一只狗和一部比狗聪明的机器放到一起,当你抛出食物,狗会因食欲而抢吃;当你用棍子打狗,狗会因恐惧而逃避;当你给出异性,狗会因性欲产生交配;而机器因没有情绪、欲望而对这些则毫无反应。因为狗具有生物本能,只有抢吃才能维系生命、只有逃避才能保护生命、只有交配才能繁育生命。而机器则不知道有“我”,也不懂得对“我”的维护、繁育。
机器人与真人对话、与棋手对弈,是纯粹意义上的信息交互,不涉及任何自主意识,不带有任何情绪、欲望的本能色彩。
4、未来的人与机器人的关系中,机器人既是人的奴隶,也是人的上帝。由于机器具有比人聪明百倍的智力,可以解决人解决不了各种难题;但是,机器又没有自主意识、没有情绪、欲望,没有贪念,不发脾气,因此会毫无怨言地、智能高效地、忠实地完成人交代的各种任务。机器成为人任意驱使的奴隶和信任、依赖、乃至崇拜的上帝。
自主意识起源于物种维系自我生存与繁衍的本能,是人和动物等高级生命的独有特征。
自主意识通过智能实现对本能的认知和内涵的扩展,使物种能够将自我与环境更充分、更密切、更有益处地融合与互动。
意识与智力是两个不同的概念,没有生物本能的机器人不会因为越来越聪明而进化出自主意识。
&&&大脑不是摄像机或照相机,它无法直接获得视物的完整信息。视觉在大脑中加工过程主要包括:拆解、激活、拼装。我们所看到的任何视物都不是其原型,视物首先被拆解为由神经元标记的视觉组件,包括色彩、线条、形状、视角、速度等。其次,标记视觉组件的神经元被能量激活。接下来,被能量激活同时又标记着视觉组件的神经元产生神经链接,进行组件的拼装,形成完整的视物。
&&&&一、视物的拆解
视物的拆解由视觉分解器——角回负责。它将来自感官的视觉信号分类、分解,进行微粒化处理。
视觉分辨器由密集的多根神经纤维组成,而每根神经纤维只能把一个特定的视觉元素传输给指定的视觉神经元,这样就实现了视觉的完全分解。如图所示。
角回位于大脑顶-枕叶交界处、威尔尼克区上方。如果角回发生障碍,则损害人的视觉分辨能力。在阅读语言研究中发现:
当角回受损伤时,病人能说话,对口语也能理解;病人能够看到字形,却不能理解字词的含义,从而产生阅读障碍,病人看不懂书面言语,但能理解别人的话语,称为视觉性失语症。
这是由于视觉分解器的功能缺陷,不能将全部无缺的、清晰的视觉元素传导到视觉脑细胞,使这些脑细胞不能经整合再造完整的文字图形,更无法构建完整的文字意义。
在这里,文字只是一类图形,当它们不能被拆解为视觉组件时,后续的视觉加工则无法进行。
视觉的拆解有两种功能:
其一、在人类的婴儿期,被拆解的视觉组件存储在先天空白的神经元中,成为建构各种视觉意象的基本元素或构件。
先天的盲人由于大脑中没有这些原始视觉构件,永远都无法理解色彩、图形是什么。
其二、过了婴儿期,视皮层中的神经元已经全部被占用,视觉的拆解主要起到对存储特定视觉信息的神经元的定位激活作用。
二、视神经元的激活
&&&&神经科学家已经发现视觉传入的两条通路,只是还不清楚它们的用途。我把它们分别命名为:信号通路和能量通路。
1、信号通路
信号通路负责向大脑传递信息的内容。从特定感受器——如眼睛传入的神经兴奋,不经过网状结构,沿脊髓上行,到达相应的专门化部位——如枕叶。在那里经视觉分解器,进行分类、分解处理后传给视皮层的神经元。在这里,信号传入的主要作用是引导能力对神经元的定位激活。
2、能量通路
如果脑中只有信号传入,没有能量传入,那么信息不会发生神经运作。能量通路负责向大脑神经元输送对传人信息进行链接操作的能量。从同一感受器传入的神经兴奋,经过网状结构到达丘脑,激活丘脑向大脑皮层输送能量,为信息的神经运作提供动力。
能量通路输送能量的多少取决于刺激的强度,当刺激强烈时,能量通路输送更多的能量,引起更大幅度的神经动作,产生更强烈的感觉响应和思维加工;反之,当刺激较弱时,能量通路输送更少的能量,引起更小幅度的神经动作,产生更较弱的感觉响应。所以,能量通路也反映刺激传入的强度参数。
例如,将视觉皮层切除后,猫科动物不能辨别方形与圆形,却能辨别明与暗。因为明与暗反映光线的刺激强度,关联到丘脑被激发出来的脑能量的多少,以及感觉神经元的兴奋程度。
&&&&必须说明的是,在没有现实视物直接刺激的情况下,存储于神经元中视觉构件也可以被能量激活,并产生视觉的加工,由此形成视幻觉,如梦中的各种场景。
&&&&&三、视觉的加工
&&&&&被定位激活即获得能力的神经元按特定的编码关系产生神经链接,建构视觉意象。神经链接完成后,又产生神经放电,吐出能量。
例如,一系列具有不同倾角的斜线是由一个标记直线的神经元与一组标记不同视角的神经元分别链接建构的。每完成一次链接就会产生一次放电。
初级视皮层上的一个神经细胞对接受视野里出现的特殊走向的直线产生的反应。右边表示用微电极记录的该细胞放电的程度(图片引自参考文献[1])
&&&&原来供职于约翰&霍普金斯大学,后在美国哈佛大学工作的David
Hubel(1926-)是专门研究视觉的神经科学家,1981年他因为发现了“中枢视觉通路中的细胞的感受野特性”荣获诺贝尔生理学或医学奖。
上世纪后期发展起来的“感觉生理学”提出了一个“感受区”的概念:原本是指身体表面的某一个部位,以适当的方式刺激这个部位,就会引起某些脑细胞的反应,使某些脑细胞的放电频率增加或减少。对视觉细胞来说,感受区就是视觉区的一部分。在实验中,David
Hubel与Torsten
Wiesel发现,在大脑的初级视皮层上的有一群神经细胞都会对感受区里出现的特殊走向直线(无论直线是水平的、垂直的还是倾斜的)或者拐角产生放电反应。放电的强弱则取决于直线的走向。&
&&&如图12所示:初级视皮层上的一个神经细胞对接受视野里出现的特殊走向的直线产生的反应。右边表示用微电极记录的该细胞放电的程度。从图中可知,从自上而下数第4个图表示的一条斜线,也就是它的方向是与时钟的10点到4点的方向一致的那一条斜线放电最激烈。
四、视觉艺术
&&&&抽象画的崛起使绘画艺术走出了“复制真实”的桎梏,回归了艺术抒发情感、交流思想的本职。正如艺术史家阿罗利纳说:“如果要创造全新的绘画效果,不能从可见的真实世界中寻找素材,艺术家必须通过本能和直觉寻找灵感。”
在这里,我要讨论的是抽象画为什么会给人带来美感或快感?
由于抽象画省略了视物中的诸多元素而显得朦胧,为了探求其本质,大脑在对其深加工时,就会调动成千上万的存储各种视觉构件的神经元去进一步建构视物。
一方面,由于参与的视觉构件及演化路径不同,形成不同形式的视觉意象,由此产生趣味和美感;另一方面,由于参与的神经元巨多,累积的能量巨大,在视觉意象建构完成后,放电效应也极其强烈,由此带来压力释放后的情绪和感觉体验上的轻松感或快感。
也许,艺术的魅力正在于此。
系统脑科学就是一幅关于脑的全景构图,清晰描述情绪、行为、意识、感知觉、记忆、思维、语言、脑疾病等方面的概念、原理、规律,以及它们之间的连线关系,包括脑做为控制系统与生理系统的连线关系。
如果我宣布:经过20多年的努力,我已经为脑建立了一个系统性模型,或绘制了脑的全景构图,那么必然招致严重的质疑:在各种脑机制尚不清楚的当下,建立脑的系统模型无异于天方夜谭、痴人说梦。
面对这些尖锐而又无法回避的问题,我必须澄清:我的系统脑科学是什么?怎样的架构?有什么意义?如何证明其合理性?
一、脑科学研究的困境
虽然人类对大到天体、小到量子的客观世界有着越来越深刻的了解,但对肩膀上的大脑,尤其对脑的机制却所知甚少。我想,脑科学研究的困境主要来自两个方面:
1、脑科学知识的碎片化
七十年代以来欧美启动了一轮又一轮的脑计划。几百年来,人类在脑科学方面积累了几十种理论、几百种实验方法,对几千个不同的对象进行了数不清的实验,发表了几十万篇文献。
然而,众多的理论或说法互不搭界、甚至矛盾对立,就像凌乱堆放的线段,因找不到彼此衔接的接口而连不成清晰的脉络;数不清的实验互不契合,就像满地散落的晶莹的碎片,拼不成完整的图案。
例如,对于记忆,有的说记忆是存储,有的说记忆是重构;而针对记忆的实验则发现:记忆与皮层的RNA浓度有关、与神经元突触活动有关、与边缘系统中的海马体、扣带回、杏仁核有关、甚至与角回有关……,这令人茫然困惑,无法真正了解记忆的形成过程和工作机制。对于普通民众来讲,脑科学只是表面光鲜的空壳。原因在于没有系统脑科学,脑内的神经要素与脑外的表象要素不能通过具体的系统模型逻辑性地联系起来。
<span STYLE="font-size: 10.5color:#、脑机制的不可实验性
由于思维具有灵活多变性,产生思维的神经结构也必然随着自组织的内在规律而瞬息万变,具有不确定性。因而思维的结构既不可能通过实验去探测,也不可能通过实验来实证。也许鉴于这个原因,美国脑计划已经放弃了对思维机制的研究。
大脑是自然界经过万亿年进化而来的复杂、精细、敏感的信息处理系统,触动其任何一个部位,都可能引起整个系统的连动。这给脑科学实验带来极大的困难,因为实验条件与实验结果之间可能不直接关联或有多条路径关联,这又给实验对象和实验结论之间增加了不确定性。
由于道德伦理、法律人权的制约,脑实验只能首先在动物脑进行,而人脑在功能上与动物脑显著不同,也必然在机制上显著不同,动物脑的实验结论不能直接用于人脑的解释。
所以,如果脑科学研究按现有的模式进行下去,很可能再经过几百年,仍然难有实质性突破。要解决脑科学研究的困局,必须另辟蹊径。
二、我建立的系统脑科学是什么?
面对困局,首先要做的就是改变思维方式。我的新思维方式可以归纳为以下几个方面:
<span STYLE="font-size:10.5color:#、
结合已知的神经结构、实验证据及大脑表现出来的功能,模拟设计出来一个大脑,或者以神经元为质料,以经典脑实验和脑的外显表象为参照,仿造一个大脑。然后,把设计或仿造出来的虚拟“大脑”与真实大脑进行比对、拟合,来检验设计的合理性。即建立大脑的假设模型,再用合理的方法验证。
<span STYLE="font-size:10.5color:#、虚拟大脑的设计方法
A、由于缺乏直接的实验证据,这幅大脑的全景构图只能用虚线连接。但人们依然能够用审视的目光看清大脑的轮廓和构造。
B、从认知层面是讲,尽管人们高频率使用情绪、记忆、思维、行为等词汇,但对这些功能的内涵、属性、机理并不清楚。精神病医生对精神病的病理也不清楚,对患者只是粗糙、简单地使用镇静剂或兴奋剂。
所以,我对大脑的设计,更注重概念的层析和机理的探秘。我既要在混沌复杂的体系中扎起藩篱、隔离出不同的功能区域,又不能被繁复的细节纠缠、羁绊。
举个例子来说,我只是探明一幢笼罩在迷雾中的房子的轮廓和构造,知道它有几扇门、几扇窗、几个房间、每个房间是卧室、厨房、卫生间……。而那些具体的实验数据则相当于砂砾、瓦片、水泥,有助于判断屋顶、隔墙、门窗的位置,成为支撑概念、机理的间接依据,通过轮廓化概括,寻找概念、功能、机理的边界。
C、系统脑科学研究的重要方法就是整体性、系统性原则。用思想实验的方法,把大脑的各种功能、概念、原理做为构件反复装配、拆卸,考量各个构件之间的契合。而构件之间的良好契合意味着某种意义上的科学性。
起初,总是磕磕碰碰,虚拟的大脑机器运行并不那么流利。但历经25年的努力,在反反复复的磨合过程中,通过构件的打磨、修正,通过构件的增减、合并、简化,模拟出来的大脑机器已经能够顺利运行了。
脑科学系统模型的建立遵循以下基本原则:
(一),建立一般性模型,把大脑看成具有高级智能的信息处理机器,而不是超物质的承载精神的圣器。根据机器的一般性原理把脑机器分为若干个子系统。包括:
<span STYLE="font-size:10.5color:#、心理操作系统:因能量的作用,在不同的层次上以不同的方式进行信息的处理加工,包括本能系统(遗传而来的情绪、欲望)、信息输入系统(感官、感觉)、信息加工系统(人脑的思维系统)、信息输出系统(行为系统)。并将处理的结果传送给其它系统。
<span STYLE="font-size:10.5color:#、动力系统:为操作系统提供能量或动力。通过能量控制,调节操作系统的操作方式和操作水平。包括能量发生器(丘脑)、能量传输、调节、分配系统(边缘系统)。
<span STYLE="font-size:10.5color:#、信号输入系统:包括信号感受器(眼、耳、鼻、舌、身)去获得信号,信号分辨器将信息粉末化、分类化后预处理再传给大脑。
<span STYLE="font-size:10.5color:#、信号输出系统:大脑信号输出有两个方向,其一,输出到人的生理系统引起生理响应,例如,大脑产生愤怒情绪时引起血压升高、心跳加快等一系列生理反应;其二,输出到人的效应器(如口、舌、手、脚等)引起效应器的运动。但在每个方向上都有多条路径,每条输出路径上都有一个操作器的装置,其作用是把笼统、复杂的混合信号细化为多条具体信号,再传送到不同的效应器或效应器的不同部位。
(二)、建立模型框架,通过“横向比较,纵向联系”,综合分析大量的脑科学实验,确定各级脑组织的使用功能,并根据其属性把它们做为不同的“要素”放入一般性模型的不同子系统之中,形成模型的基本框架。
(三)、建立具体模型,综合分析大量的脑科学实验,在模型框架的各个子系统中,用画线法建立不同要素之间的函数关系。在思考过程中,我并不看重实验的结论,而着重考量条件与结果通过哪一条路径、以怎样的方式产生关联?事实上,这一过程是极其艰苦的,只因有了系统的分类和参照,才能够困难地进行。
(四)、为了合理解释大脑的结构性质、形态特征、关联方式等,我不得不创造若干个新概念,如脑层、脑形态、神经密码等。它们象一条条线把零散的珠子(要素)穿成了串。
五、模型检测,当脑科学系统模型能够合理解释一切精神现象时,模型的内在结构、机制与脑的外在表现形式就形成了统一,我就有理由认为模型是正确的。在模型的检测过程中,我除了用模型解释正常的精神现象尤其是智力现象之外,更注重用模型解释异常的精神现象,如精神病、酒醉及吸毒表现,分析模型中哪个环节的故障导致了精神异常。
在模型的检测过程中,我发现了初建模型中的一些错误和漏洞,并进行了校正和修补。但模型的检测是无止境的,我现在只认为:我的脑科学系统模型具有初步的合理性。
对模型的描述预计需要40-50万字,分为如下十几个单元:
<span STYLE="font-size: 10.5color:#、脑功能分层定位说
<span STYLE="font-size: 10.5color:#、神经网络学
<span STYLE="font-size: 10.5color:#、脑形态学
<span STYLE="font-size: 10.5color:#、本能论
<span STYLE="font-size: 10.5color:#、情绪论
<span STYLE="font-size: 10.5color:#、脑进化论
<span STYLE="font-size: 10.5color:#、脑动力学
<span STYLE="font-size: 10.5color:#、感、知觉论
<span STYLE="font-size: 10.5color:#、意识论
<span STYLE="font-size: 10.5color:#、行为神经学
<span STYLE="font-size: 10.5color:#、神经密码学
<span STYLE="font-size: 10.5color:#、记忆论
<span STYLE="font-size: 10.5color:#、思维论
<span STYLE="font-size: 10.5color:#、言语论
<span STYLE="font-size: 10.5color:#、精神病理学
三、系统脑科学的意义
系统脑科学的出现,使脑的认知不再混沌、复杂,脑系统有了简约、明朗的主体构架。之后,丰富的脑科学具体细节都可以在这个主体构架上开枝散叶。向外,系统指导脑科学的具体应用;向内,系统作为参照系,服务于更深入的脑科学研发。因为系统脑科学对脑的各种功能、机理做了梳理、进行了分类化、简约化、条理化、层次化、模型化。
<span STYLE="font-size: 10.5color:#、脑系统的简化
脑的复杂在于信息形态的无限多样和千变万化,而衍生出各种信息形态的规律或内核却是确定性的、简约的、精致的。
我可以负责任地说:大脑大脑没有专门的记忆系统、语言系统和符号系统,记忆、语言、以及各种形式的思维(包括创造思维、逻辑思维、发散思维、收敛思维、形象思维、抽象思维等等)都是由同一个内核派生出来信息整合形式。我可以给出这一内核的模型,画出神经元进行信息整合的精确图纸。
这就是说,大脑的功能十分强大,处理的信息可以非常复杂,但大脑处理信息的规律并不复杂。
<span STYLE="font-size: 10.5color:#、脑系统的条理化
在多因素共同作用的系统中,造成混沌的原因是去条理化。消除混沌的方法就是分清层次、理清脉络。
例如,对于记忆,有的说记忆是存储,有的说记忆是重构;而针对记忆的实验则发现:记忆与皮层的RNA浓度有关、与神经元突触活动有关、与边缘系统中的海马体、扣带回、杏仁核有关、甚至与角回有关……,这令人茫然困惑,无法真正了解记忆的形成过程和工作机制。
而通过对脑的系统化梳理,记忆的机制则变得条理清晰:
A、神经元的突触小体中存储着各种根信息,通过神经元链接成为神经网络,这些跟信息被整合成为复杂的信息形态,由于神经元之间的神经密码的存在,构建的信息形态可以按时间密码的识别性、配合性被恢复重构。所以,记忆是存储基础上的建构与重构。
B、神经元的组码操作只有能量的作用下才能进行,而丘脑是能量的发生器,边缘系统则是能量传输、分配、调节系统。所以,边缘系统中的海马体、扣带回、杏仁核等出现障碍,必然影响记忆的操作。
C、角回是视觉信号的预处理器,负责把混沌、复杂的视觉信号分类和细化而后定位激活存储于神经元的根信息。如果角回出现障碍,必然影响大脑对视觉记忆的操作,但不影响其它的记忆操作。
有了脑科学的完整系统,我们的思考就有了清楚的脉络,各种说法、各种现象、各种结论都可以放到系统中运行,并与系统之间相互参照、考量、印证、补充、完善,这必将加速脑科学的发展。
四、系统脑科学的求证之路
既然系统脑科学是一幅虚线连接的构图,那么它就还有漫长的求证之路。如果被证实,则是对系统脑科学的巩固和丰富;如果被证伪,则是对系统脑科学的修正和完善。但不管它被证实或证伪,都无损于它“堆石成山,聚水成渊”的奠基意义。亚里士多德初建了多个学科的基础,并有不少的错误和漏洞,但他依然是伟大的开创者。
由于内容的丰富性和研究人员专业的局限性,系统脑科学的求证将是巨大的合作工程,求证和应用工作将在不同领域展开:例如:
<span STYLE="font-size:10.5color:#、在教育领域
乔姆斯基被誉为最伟大的语言学家,他根据“儿童只需听到少量句子,就能够说出全部句子”的事实,提出儿童的语言是自我创造出来的,并假设人类大脑中存在一种语言获得装置(LAD)。
我的系统脑科学否定了LAD的存在,给出了语义在思维系统中详尽的自动编码、组码机制和语义通过行为系统(心理输出系统)的输出机制。
根据语言的创造机制和人类智力的发展机制,可以制定一项完整的“天才儿童计划”,如果该计划的实施效果与预期吻合,就反过来证明“设定机制”的合理性。
<span STYLE="font-size: 10.5color:#、在人工智能领域
我的系统脑科学可以给出简约、精致、普适的思维运作的具体模型,而且我确信,信息加工完全可以脱离神经元质料的限制,只服从信息整合的方式和规律。
如果人工智能学家能够根据这一“思维内核或规律”并通过优化设计,制造出比人脑聪明百倍的思维机器,就能够反过来证明系统脑科学中“思维模型”的科学性。
<span STYLE="font-size: 10.5color:#、在大健康领域
我的系统脑科学中有个推导性结论:人和动物脑都有先天遗传的、整合生命信息的本能系统。在某些条件下,它通过打破自我平衡及生理平衡(如愤怒引起的血压升高)来发动情绪、欲望,并引起相应的行为冲动及信息加工;而在另一些条件下(如睡眠),它则修复生理平衡。生命正是在这种打破平衡与恢复平衡的交替中运行。
诸多慢性病(如肥胖、高血压、糖尿病)未见器官坏损,而是本能系统的控制性失调导致的分泌失调或其它生理功能失调。因而可以通过脑的调节来治疗这些慢性病。
基于这一设想,我制定一套方法,拿自己的女儿做实验。实验前,女儿的体重169斤,在不节食的情况下经过20天实验,其体重降至120斤。之后未见反弹。
此外,我还经过一个月的实验,阶段性地“治愈”了一例糖尿病(好了一年)。
脑与生理系统的联系有着极其复杂的环节,涉及丘脑、下丘脑、脑干、交感系统、负交感系统、遍及全身的神经网络等等。通过神经科学打通这些环节可能需要上百年。我们注重条件与结果的关系,也不失为一种求证方法。
<span STYLE="font-size:10.5color:#、在精神疾病治疗领域
目前,人们对精神疾病的病理基本不清楚,依据症状的诊断也存在严重的概念上的错误。例如:
A、从我建立的行为神经模型来分析,自闭症并非精神疾病,而是孤独或内向人格的极端形式。而且,上帝在关闭一扇窗的同时,也打开了一扇门,由于外显行为的削弱,脑动力的内隐运行显著增强,因此自闭症者蕴含着巨大的智力潜能。牛顿、爱因斯坦、富兰克林等科学大师都是阿斯伯格综合征。
因此不应该把自闭症者送人医院做为精神疾病患者去治疗,而是应该开设专门的学校把自闭症者做为潜在的天才去培养。如果采取这项策略,能够将自闭症者变成天才,那么,就可以证明我的“行为神经模型”的科学性。
B、从我建立的思维神经模型来分析,一类抑郁症根本就不属于抑郁症,而是以幻觉为特征的“虚幻症”。属于思维类精神疾病。
这类病人经常性产生各种幻觉,而且不能分辨幻觉与真实,因而极其痛苦。梵高因为不可遏止的听幻觉而割下自己的耳朵;海明威因为不能分辨幻觉与真实而开枪自杀。
她听见了魔鬼的脚步声,看见了魔鬼凶恶的脸孔,躲在自家的衣柜里不停地颤抖,因为她相信这些都是真的。
她站在高高的楼顶向下望去,看见一棵棵小树化作美丽的天使,微笑着向她招手;那片草坪变成了绿色的飞毯飘来飘去。她相信这是真的,扑往那片飞毯,想乘它做浪漫的旅行。结果摔死了。人们说她患了抑郁症自杀了,其实自杀并非她的本意。
她残忍地杀死了自己的儿子,因为在她行凶的那一刻,她把儿子幻化为魔鬼。
幻觉或虚构能力是大脑的正常功能,但通过优势竞争,逻辑思维能够顺利取代想象思维(幻觉)。在做梦的时刻,每个人对梦境都是相信的,但梦醒时刻,逻辑思维(真实)即取代梦(幻觉)。
而对虚幻症病人,逻辑思维失去了对于想象行为的竞争优势,主观想象思维占用了逻辑思维的频道,主、客观界限因此变得模糊、梦幻与现实变得难以分辨。这时,虚假的梦就演变成现实中的噩梦。
如果我们从这一原理出发,找出治疗虚幻症的方法,就证明了思维模型的合理性。
系统脑科学的求证之路漫长而修远,愿志同道合者上下而求索。
记忆模型的建立必须符合以下条件:
1、符合大脑的神经结构和相关脑科学实验证据
2、必须解释记忆容量的无限性
3、必须解释记忆的演化特性
4、在解释记忆的同时,必须解释遗忘
5、必须解释记忆与思维的关系,因为被思维理解的信息更能够被通透、稳定记忆。
目前,关于记忆机制的争论集中在:其一,认为记忆就是信息的存储;其二,认为记忆是建构与重构。
存储记忆派认为,记忆是人脑对过去经验的保持和提取。凡是人们感知过的事物、思考过的问题、体验过的情感、以及操作过动作,都可以以映像的形式保留在人的头脑中,在必要的时刻又可以把它们重现出来。并认为大脑中有专门的记忆系统,对信息进行“识记→分类→编码→存储→检索→提取”的操作。
持有这种观点的人为大脑建造了一个记忆系统,并将问题复杂化。这需要大脑提供专门的识别器、编码器、存储器、检索器和大量的“信息搬运工”。这一多环节的复杂过程除了有利于控制,必然导致组织上的臃肿、资源消耗的增加、活力的下降和效率的低下。而自然法则必然选择简约、精致、合理的方式来解决记忆问题。
不仅如此,存储式记忆模型也不能很好解释:
1、必须解释记忆容量的无限性,心灵的仓库总有被装满的时候,而记忆却没有极限。
3、必须解释记忆的演化特性,存储在心灵仓库里的信息会产生发酵而自我变化吗?
4、在解释记忆的同时,必须解释遗忘,存储在心灵仓库里的信息是如何失窃的呢?
5、必须解释记忆与思维的关系,分别属于不同系统的记忆和思维如何相互影响呢?
无疑,建构——重构式的记忆模型可以很好地解释上述问题,但如果没有构件的存储,记忆由拿什么来建构与重构呢?
这里给出的记忆模型是存储基础上的建构与重构,这是极其简约的记忆模型,由于机制的合理性,它具有无限丰富的信息衍生能力和运行的高效率,可以全面、系统地解释各种记忆现象和问题。此记忆模型包括以下几个方面的要点:
一、根信息的存储
大脑中没有独立的记忆系统,也没有专门的存储器。大脑只在人类初期(0——2岁)进行存储性记忆,把通过感官刺激获得的根信息存储在神经元因刺激而新生出来的分枝结构里,
或者说,神经元因感官的刺激而生长出新的分枝结构,根信息就存储在这些分枝结构里。除此之外,大脑不再存储任何形式的复杂信息,所以复杂信息都是根信息繁殖出来信息生态。
根信息是构成一切复杂信息的基本元素,没有做为祖先的根信息就没有做为复杂信息的后代。就像26个字母做为根信息衍生了全部的英文,105种元素衍生了全部的化学物质。
这能够很好地解释下面的智力现象:
先天的盲人永远无法理解色彩是什么,先天的聋人永远无法理解声音是什么。因为他们的大脑从没摄入过色彩、语音的根信息组件或成分,因而他们的智力机制由于没有原材料而无法衍生出色彩或语音。而像著名的美国盲聋哑女作家海伦·凯勒那样的后天耳聋者,情况则截然不同。
例如,著名美国盲聋女作家海伦&凯勒在几个月大的时候因病致聋,但她却成功地获得了口头语言能力。原因在于,在她失去听力前的几个月时间里,她已经听过少量的句子,少量的句子里包含着完全的听觉元素,她的大脑通过存储性记忆已经备足了语音生产的原材料,因而可以创造出口头语言。
又如,婷婷因病在半岁时失去听力,人们担心她会丧失语言能力。可是,有一天,当她看到电视上天气预报节目中出现福州画面时,她竟指着电视说:“呆呆到布豆不代达”,经揣摩,家人才明白,她在说:“爹爹到福州不在家”。(《辽沈晚报》报道)
二、记忆的建构与重构
存储信息的神经元按特定的神经编码,自组织地进行神经链接,构建特定格式的神经网络,这一神经网络体现特定的信息整合关系,代表特定的概念或意义。
&&&&&&&&&&&&&网络创建&&&&&&&&&&&&&
网络分解&&&&&&&&&&&&&
为了保证有限的神经资源被无限反复地被循环利用,神经元可以无限制地构建各式网络,维持记忆永无止境地进行,神经元就不能被固化或锁定于固定的神经网络中,所以在记忆操作完成之后就必须进行神经网络的分解,把神经元从它所在的神经网络中及时解脱出来。
然而,网络的分解并不意味着信息的消失,在神经网络的构建过程中,神经元之间形成具有配合性、识别性的神经编码。凭借神经编码的识别和配合,神经网络又可以随时恢复重建。
所以,神经网络以特殊的形式被保存或保持,神经网络在脑中保存、保持的是构成网络的神经成分以及各成分之间的编码关系。
如果把神经网络比作地球上的化学物质、神经编码比作化学键,那么,构成神经网络的神经元就相当于组成物质的化学元素。不同的是,在大脑的神经世界里,“化学物质”极不稳定,它们被即时分解为“化学元素”。而“化学元素”不但能稳定存在,而且还极具活性。需要时,“化学元素”随时发生“化学”反应,生成“化学物质”
记忆就是“网络创建→网络分解→网络重建→网络再分解→网络再重建”的循环往复的神经运动过程,如图所示。这一过程也可以理解为:意义的装配→意义的拆分→意义的再装配。
举个例子来说,记忆过程就像过着游牧生活的蒙古人的蒙古包的迁移过程。蒙古包建造时,用防雨布和具有特定配合关系的结构组件组装起来。当临时居住地的水草用尽,需要迁徙时,人们便将蒙古包拆解,将蒙古包的组件运到新的居住地。再按组件之间特定的配合关系,将蒙古包重新组装起来,重现和原来一样的蒙古包。
三、记忆的遗忘与演化
神经网络的创建可分为数不清的层次:少量脑细胞经神经组合构成基本的意义网络,基本的意义网络经神经组合构成复杂的意义网络,复杂的意义网络经神经组合构成更为复杂的意义网络。就像基本的字母构成单词,单词构成句子,句子构成文章那样。
但是,不管一个意义网络中包含多少个脑细胞、涵盖多少信息,也不管网络的结构多么复杂、规模多么庞大,只要网络中的脑细胞之间具有密切配合的神经编码,这一网络就具有动态稳定性,网络经神经分解后就能够被恢复重建。
并非所有的神经网络都能准确无误地被重建或再现,神经网络的重建跟脑细胞之间的配合关系和识别密码有着密切的联系。如果脑细胞之间配合紧密、识别密码严格,那么神经联系及神经网络就可以准确无误地被恢复重建,回忆过程顺利进行。如果脑细胞之间配合不紧密、识别密码不严格,那么,神经联系及神经网络要么因为不能被恢复重建而产生遗忘,要么因为神经网络的重组错误而产生张冠李戴式的记忆混淆。
组成神经网络的神经元经网络分解后,并非处于静止的状态,而是处于不断的运动之中。它们不断地、反复地参与其它各种网络的构建,并在此过程中发生神经活力的改变。某些成分的神经活性会减退,这些成分不能回到重建的神经网络中,造成记忆的成分缺失;某些成分的神经活性会加强,这些成分不但自己回到重建的神经网络中,而且还通过与其它成分的神经联系把新成分带到重建的神经网络中,使记忆增加了新的内容。由此产生记忆的演化作用:记忆变得或者更加简略概括,或者更加完整合理,或者更加详细生动,或者更加夸张突出。
如,丹尼斯是一名越战老兵。血腥、残酷的战争经历非但没有因岁月的冲刷而淡忘,反而离他越来越近,变得越来越清晰。他挥之不去、无法摆脱对战争的回忆。汽油味、轰鸣声、震动声都能把他带回到久违的战争中去,令他苦不堪言。
又如,英国心理学家巴特莱特(BARTLETT)做过这样一个实验:让许多被试阅读一篇“魔鬼的战争”的故事。过了一段时间,让他们复述。结果发现:经常阅读鬼怪故事的被试在回忆中增添了许多关于鬼怪的内容和细节;而受过逻辑学训练的被试在回忆中大量删去鬼怪的描述,使故事变得更合乎逻辑。(见孟昭兰主编《普通心理学》)
这说明记忆并非简单的、静态的、仓库式的信息保持过程,而是复杂的、动态的神经演化过程。
四、记忆的无限容量
大脑究竟能记忆多少信息?大脑记忆的容量到底有多大?这是一个古老而又常新的话题。
有人认为,人脑子里储存的各种信息,可相当于美国国会图书馆的50倍,即5亿本书的知识。
有人认为,人的大脑细胞数超过全世界人口总数两倍多,每天可处理8600万条信息,其记忆贮存的信息超过任何一台电子计算机。&
有人认为,人脑中神经元的数量是已知的,大约为1000亿个,许多分析家以此为基础提出了电脑不久将超过人脑的观点。
其实,这些对大脑记忆容量的推测存在着概念上的错误,我们有必要在这里加以澄清。
(1)、人类2岁以后的任何记忆都与存储无关,记忆的主体是建构与重构,是可以无限繁殖、演化的信息生态形式。所以,“容量”概念不适用于记忆问题,大脑不是盛装“精神材料”的容器,也不是任何像电脑磁盘那样被不断占用的“精神空间”。大脑永远不会因为记忆的东西太多而出现拥挤。事实上,那些记忆丰富的博学者不但不会比记忆贫乏者的记忆力差之毫厘,甚至会比他们的记忆力更强。
(2)、在每人类大脑中,估计有一千亿个脑细胞,一千亿个脑细胞永不停歇地以神经组合的形式运动着,而每次的神经组合,都会创造出一个新的具有恢复性质概念或意义;记忆的过程是脑细胞的神经运动的过程,由于脑细胞的神经运动是永远停歇的,所以,记忆的创生就永不停止。
(3)、根信息是构成记忆的组件,记忆是根信息组件装配出来的产品。如果把根信息看做化学元素,那么记忆就是由化学元素生成的化合物。地球上105种元素生成了无限丰富的化合物,那么大脑中几万亿种精神元素,又能生成多少精神化合物呢?
如果真想推算一下大脑记忆信息的数量,只需计算一下大脑10000亿个脑细胞能够构成多少神经网络就可以了。
<span STYLE="font-size:12.0line-height:150%;font-family:楷体_GB年,莫斯科大学的彼楚柯西米奇安洛欣教授公布了他长达60年的脑细胞本质的研究结果:
“我们可以显示:人的一万亿脑细胞当中的每一个细胞所可能产生的连接数为1后面再加上28个零!如果一个单神经细胞具有这种潜力,我们就无法想象整个大脑能够做什么了。它的含义在于,人脑可能的排列组合总数,如果写下来的话,其长度将为1后面加上1050万公里长的零!”(引自托尼·巴赞的《思维导图》)
五、记忆与思维
一个不难发现的事实是:记忆不能脱离思维而独立存在。可以说,记忆只是思维的一种表现形式,如果把思维比作连续播放的电影胶片,那么记忆只是其中一个被定型处理、可以更好地恢复再现的意象、概念或情节片段。
鉴于这种记忆与思维的关系,更多的记忆问题将在《思维论》中讨论。
自主意识的核心是“我”以及围绕“我”进行的思维扩展(包括我的房子、车子等),所以,要说清楚自主意识,就必须首先弄清楚“我是谁,我从哪里来”。
一、自主意识的本源
在“我”出生之前,生命物质按遗传密码堆砌了一个肉身的“我”。
胚胎的发育过程是一边进行细胞分裂、分化,一边进行生命信息备份、存储的过程,而那些存储生命信息的神经细胞又通过信息的通讯控制着细胞分裂、分化,并最终发育成脑细胞。研究表明,神经元可以存储海量信息,一个肌肉神经元可以形成两万多个突触,与两万多条信息交互。大脑中的联络神经元有着更强的信息存储能力。数亿百亿计的联络神经元甚至可以存储所有机体细胞的各种信息,成为所有生命信息的备份库。
而存储各种生命信息的神经元通过链接在脑中被编织为不同的神经网络,使不同信息彼此联系、统筹。
一方面,这些神经网络中的信息通过遍及全身的神经通讯,调控呼吸、心率、分泌等生命活动,另一方面,这些神经网络解接受环境信息的刺激,产生情绪、欲望的本能冲动并引起相应的行为冲动,即对刺激产生反应。
所以,这些神经网络主导着物种的本能,维系着物种生存、繁衍等基本生命活动。更确切地说,这些神经网络构成了本能的“我”,即本我。“我”因为这些神经网络而具有食欲、性欲;“我”因为这些神经网络而懂得愤怒、恐惧、喜悦、兴趣、忧郁…….
而这些神经网络发端于肉体、扎根于肉体,整合着全部的生命信息并与环境交互,使“我”一生下来就具有食欲并会吃东西,用哭声表达愤怒和哀伤,用微笑表达喜悦和满足;使“我”因恐惧逃离危险,因愤怒攻击天敌,保护自己。
所以,“我”实际上就是我的肉体,在“我”的肉体被装配完成的那一刻,“我”的自主意识就先于思维而存在了。而那些发端于肉体的神经网络所表达的七情六欲也就是“我”自主意识的本源,它们的激活特性和反应特性代表着“我”与他人不同的心性或区别于其他个体的意识特色。
意识是生命进化到高级、复杂形态的产物,简单的生命和物质都不可能具有意识。
二、自主意识的扩展
本能的“我”本来是单纯的,但经过思维的演化,生发出更丰富的系统。
大脑可分为四个子系统:本能系统、行为系统、信号输入系统、信息加工系统。
本能系统与信息加工系统(思维系统)有着动态联系,这种动态联系可以用“开关”一词来描述。
1、形成“忘我”,当“开关”断开时,思维系统可以脱离本能而独立运作,这就产生了“忘我”或“超我”,例如,我专心致志地思考或工作,忘记了饥饿。“忘我”的好处在于使思维摆脱情欲的干预,作出客观理性的评估或判断。
但当“开关”闭合使,会引起以下几种情况
2、形成“解释我”,本能神经网络中的信息与思维系统连接,并被思维加工,形成对“我”的解释、评价,产生自我认知。当然这种自我解释、评价可能是错误的,人会因为有了一些本事而高估或神化自己,自以为是、自以为尊,忽略或藐视其他生态和个体的存在;人也会因为其他物种或个体的超级能力(如猫的视觉能力、计算机的运算能力)而轻视自己。
3、形成“维我”,
本能神经网络中的信息与思维系统连接,并被思维加工,形成满足本能欲求的智能方法和策略,思维成为服务“本我”的工具。
4、形成“扩展我”,
本能神经网络中的信息与思维系统连接,并被思维加工,与“我”相关的各种事物,包括我的孩子、车子、房子等等,都被纳入“我”的欲求及维护范围,由此形成扩展的“我”。
因此,自主意识就是“本我”及由“本我”衍生出来的“解释我”、“维我”、“扩展我”的总和,当然不包括“忘我”。而由于思维的演变性,对“我”的解释、评价、扩展、维护都随之变化,因而“我”是动态的“我”。
日本软银集团类人机器人Pepper担任一家银行的迎宾员迎接顾客。
三、机器真的会有自主意识吗?
在前不久的世界机器人大会上,各种能跑会跳、能说会道、能与人沟通互动的智能机器人纷纷亮相,它们的聪明劲儿让媒体惊呼“机器人时代离我们有多远”。
计算机技术正节节逼近拥有高级智慧的人类。几年前,IBM的机器人沃森在美国智力竞赛节目“危险边缘”中力挫该节目史上最出色的两位选手而夺冠便是明证。然而,绝大多数人至今仍怀疑电脑是否真的“看清”了摄像头前形形色色的真实世界,或者通过麦克风“听懂”了一个问题,尽管计算机处理数据的速度极快,但计算机对外界的感知与人类的意识一样吗?甚至有人担心:机器会越来越聪明并进化出自主意识,进而取代人类统治这个星球。
那么,如何判断一台机器是否具备了这种难以言传的意识知觉的禀性?弄清有意识的机器具备哪些特性,能让我们了解自己的大脑是如何运作的。另外,它甚至还可能帮助我们回答哲学家已经纠结数百年的终极问题:什么是意识?
对此,我提出以下几点看法:
1、通过机制的改进和设计的优化,机器处理信息的能力和效率在不久的将来必然会超过人类,也就是说,机器会比人聪明百倍、千倍,并在各个领域取代人的工作。
2、意识与智力是两个不同的概念,在人脑中,它们各自独立并可以彼此分离。意识是物种维系生命存在、繁衍的本能,而不是智力发展到一定阶段的产物。没有肉体的机器无论聪明到什么程度,都不可能产生自主意识。或许,一个思想实验更能说明问题:把一只狗和一部比狗聪明的机器放到一起,当你抛出食物,狗会抢吃;当你用棍子打狗,狗会逃避;当你给出异性,狗会产生交配;而机器对这些则毫无反应。因为狗具有生物本能,只有抢吃才能维系生命、只有逃避才能保护生命、只有交配才能繁育生命。而机器则不知道有“我”,也不懂得“我”维系、保护、繁育。
机器人与真人对话、与棋手对弈,是纯粹意义是的信息交互,不涉及任何资助意识,不带有任何情绪、欲望的本能色彩。
3、未来的人与机器的关系中,机器既是人的奴隶,也是人的上帝。由于机器具有比人聪明百倍的智力,可以解决人解决不了各种难}

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