【摘要】意識是人類最為神奇的心理能力,也是宇宙中最為神秘的復(fù)雜現(xiàn)象。正因?yàn)槿绱耍瑢τ谌斯ぶ悄芙K極目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)而言,開展機(jī)器意識也就成為其繞不開的一個前沿性難題。機(jī)器意識研究不但對深化人工智能的研究有著重要的推動作用,對從科學(xué)上解釋神秘的意識現(xiàn)象也同樣具有非同尋常的意義。目前,機(jī)器意識的研究可以分為面向感知能力實(shí)現(xiàn)的、面向具體特定意識能力實(shí)現(xiàn)的、面向意識機(jī)制實(shí)現(xiàn)的、面向自我意識實(shí)現(xiàn)的以及面向受蘊(yùn)能力實(shí)現(xiàn)的這五個類別,而意向性依舊是實(shí)現(xiàn)機(jī)器意識能力不可逾越之界線。對于機(jī)器意識的研究與開發(fā),我們應(yīng)當(dāng)擱置有爭論的主觀體驗(yàn)方面的實(shí)現(xiàn)研究,圍繞意向性心識能力,采用仿腦與量子計(jì)算思想相結(jié)合的策略,來開發(fā)具有一定意向能力的機(jī)器人,并應(yīng)用到社會服務(wù)領(lǐng)域。
【關(guān)鍵詞】機(jī)器意識 智能哲學(xué) 唯識理論 計(jì)算能力
【中圖分類號】 TP18 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A
【DOI】10.16619/j.cnki.rmltxsqy.2016.13.009
機(jī)器意識研究的興起
自二十世紀(jì)九十年代以來,意識問題受到高度關(guān)注,眾多的哲學(xué)家、心理學(xué)家與神經(jīng)科學(xué)家在此領(lǐng)域開展深入的研究工作。與此同時(shí),人們也開始使用計(jì)算方法試圖讓機(jī)器裝置擁有意識能力。①這類研究逐漸被稱為“機(jī)器意識”的研究。早期有關(guān)機(jī)器意識的研究比較初步,研究工作較少得到學(xué)術(shù)界的認(rèn)同,甚至早些年提到“機(jī)器意識”還有不合時(shí)宜的顧慮。
盡管哲學(xué)上關(guān)于“機(jī)器意識”有著不同觀點(diǎn)的爭論,但隨著研究工作的不斷深入,一些有遠(yuǎn)見的專家學(xué)者開始充分認(rèn)識到開展機(jī)器意識研究的重要意義,并專門撰文進(jìn)行了精辟論述。比如,英國皇家學(xué)院電子工程系的Aleksander教授根據(jù)學(xué)術(shù)界從上世紀(jì)九十年代到本世紀(jì)對機(jī)器意識態(tài)度的轉(zhuǎn)變,指出機(jī)器意識的影響與日俱增,并預(yù)計(jì)了機(jī)器意識對科學(xué)與技術(shù)發(fā)展的潛在影響,特別是在改變?nèi)藗儗σ庾R的理解、改進(jìn)計(jì)算裝置與機(jī)器人概念等方面的貢獻(xiàn)尤為重大②。
無獨(dú)有偶,美國伊利諾伊大學(xué)哲學(xué)系Haikonen教授則專門撰文強(qiáng)調(diào)機(jī)器意識是新一代信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的新機(jī)遇,他認(rèn)為新產(chǎn)品與系統(tǒng)的發(fā)展機(jī)會起因于信息技術(shù)的發(fā)展,而現(xiàn)有的人工智能基于預(yù)先編程算法,機(jī)器與程序并不能理解其所執(zhí)行的內(nèi)容。顯而易見,不考慮意識就沒有對自身行為的理解,而機(jī)器意識技術(shù)的涌現(xiàn)可以彌補(bǔ)這一缺失,因此機(jī)器意識技術(shù)可以為信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供新的契機(jī)③。意大利巴勒莫大學(xué)機(jī)器人實(shí)驗(yàn)室的Chella教授則指出,開展機(jī)器意識不僅是一種技術(shù)挑戰(zhàn),也是科學(xué)和理論上開展人工智能和機(jī)器人研究的新途徑④。最近,土耳其中東技術(shù)大學(xué)的Gök和Sayan兩位學(xué)者進(jìn)一步認(rèn)為,開展機(jī)器意識的計(jì)算建模研究還有助于推進(jìn)對人類意識現(xiàn)象的理解,推動構(gòu)建更加合理的意識理論⑤。
上述這些學(xué)者的論述,無疑說明,機(jī)器意識研究不但對深化人工智能的研究有著重要的推動作用,對從科學(xué)上解釋神秘的意識現(xiàn)象也同樣具有非同尋常的意義。正因?yàn)闄C(jī)器意識研究有著如此重要的科學(xué)意義和推動未來信息技術(shù)革新的潛在價(jià)值,隨著最近十年的研究發(fā)展,該領(lǐng)域已經(jīng)成為學(xué)界廣泛關(guān)注的熱點(diǎn)。與此同時(shí),數(shù)量相當(dāng)可觀的研究成果和實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)已逐步形成,有些成果已經(jīng)被運(yùn)用到實(shí)際機(jī)器認(rèn)知系統(tǒng)的開發(fā)之中。機(jī)器意識研究已經(jīng)成為了人工智能最為前沿的研究領(lǐng)域。
機(jī)器意識研究的現(xiàn)狀分析
2006年之前的有關(guān)機(jī)器意識的研究狀況,英國皇家學(xué)院電子工程系的研究團(tuán)隊(duì)已經(jīng)做過了比較全面的綜述⑥。因此,我們這里主要就在此之后國際上有關(guān)機(jī)器意識的研究概況和發(fā)展趨勢進(jìn)行分析。據(jù)我們的文獻(xiàn)檢索,截止到2015年底,在機(jī)器意識研究領(lǐng)域發(fā)表過的學(xué)術(shù)論文超過350余篇,其中最近十年發(fā)表的論文占了一半以上。歸納起來,由于對意識的哲學(xué)解釋不同,目前機(jī)器意識方面的主流研究往往是以某種意識科學(xué)理論為出發(fā)點(diǎn)的具體建模研究和實(shí)現(xiàn)。由于涉及到的文獻(xiàn)過多,無法一一列舉,我們僅就一些影響較大的典型研究進(jìn)行分析。
在意識科學(xué)研究領(lǐng)域,一種較早的理論觀點(diǎn)是用量子機(jī)制來解釋意識現(xiàn)象,這樣的出發(fā)點(diǎn)也波及到有關(guān)機(jī)器意識建模的研究。利用量子理論來描述意識產(chǎn)生機(jī)制的有效性并不是說物質(zhì)的量子活動可以直接產(chǎn)生意識,而是強(qiáng)調(diào)意識產(chǎn)生機(jī)制與量子機(jī)制具有跨越尺度的相似性。近年來,意識的量子模型發(fā)展又有了新的動向。比如,作為量子意識理論的進(jìn)一步發(fā)展,中國科學(xué)院電子學(xué)研究所的高山(Gao Shan)提出了意識的一種量子理論,研究了量子塌縮與意識之間的關(guān)系,假定量子塌縮是一種客觀的動態(tài)過程⑦。日本Akita國際大學(xué)的Schroeder另辟蹊徑,在構(gòu)建統(tǒng)一意識模型中不涉及量子力學(xué)的量子相干性方面做出了全新的探索,主要目標(biāo)是說明現(xiàn)象意識能夠依據(jù)量子力學(xué)的物理解釋,用量子力學(xué)的形式化代數(shù)性質(zhì)來描述⑧。此外,俄羅斯Lebedev物理研究所的Michael B. Mensky利用意識的量子概念提出了一種主觀選擇的數(shù)學(xué)模型,說明意識和超意識的特性如何能夠通過簡單的數(shù)學(xué)模型給出⑨。當(dāng)然,更多的是有關(guān)意識量子機(jī)制描述的可能性爭論,正反兩方面的觀點(diǎn)都有⑩。特別是在2012年的Physics of Life Reviews第9卷第3期,以Baars和Edelman所著論文“Consciousness, biology and quantum hypotheses”為核心?,10余名相關(guān)領(lǐng)域的學(xué)者分別撰文對是否能夠通過量子機(jī)制來描述意識現(xiàn)象展開了多方位的辯論。最近,Susmit Bagchi從分布式計(jì)算的角度,較為全面地討論了生物演化與量子意識之間的關(guān)系?。遺憾的是,迄今為止,學(xué)術(shù)界對此問題尚未達(dá)成一致的結(jié)論。
在機(jī)器意識研究中,第二種有重大影響的理論觀點(diǎn)就是全局工作空間理論?。全局工作空間理論(Global workspace theory)是由美國加利福尼亞大學(xué)圣地亞哥分校神經(jīng)科學(xué)研究所的Baars研究員1988年提出的意識解釋理論。在該理論的指導(dǎo)下,由Baars、Franklin和Ramamurthy等人組成的研究團(tuán)隊(duì)開展了長達(dá)20多年的機(jī)器意識研究工作,最終開發(fā)完成了LIDA認(rèn)知系統(tǒng)?。LIDA(Learning Intelligent Distribution Agent)是在該研究團(tuán)隊(duì)等人早期開發(fā)的IDA(Intelligent Distribution Agent)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的,主要依據(jù)Baars全局工作空間理論,采用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與符號規(guī)則混合計(jì)算方法,通過在每個軟件主體建立內(nèi)部認(rèn)知模型來實(shí)現(xiàn)諸多方面的意識認(rèn)知能力,如注意、情感與想象等。該系統(tǒng)可以區(qū)分有無意識狀態(tài),是否有效運(yùn)用有意識狀態(tài),并具備一定的內(nèi)省反思能力等。從機(jī)器意識的終極目標(biāo)來看,該系統(tǒng)缺乏現(xiàn)象意識的特征,比如意識主觀性、感受性和統(tǒng)一性均不具備。
指導(dǎo)機(jī)器意識研究的第三種重要理論觀點(diǎn)是意識的信息整合理論。意識的信息整合理論是美國威斯康星—麥迪遜大學(xué)精神病學(xué)的Tononi教授1998年提出的。自該理論提出以來,不少研究團(tuán)隊(duì)以信息整合理論為依據(jù),采用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算方法來進(jìn)行機(jī)器意識的研究工作。其中,典型代表有英國Aleksander教授的研究團(tuán)隊(duì)和美國Haikonen教授的研究團(tuán)隊(duì)所開展的系統(tǒng)性研究工作。英國皇家學(xué)院的Aleksander教授領(lǐng)導(dǎo)的研究團(tuán)隊(duì)長期開展機(jī)器意識的研究工作,發(fā)表相關(guān)論文30余篇。早期的研究主要給出了有關(guān)意識的公理系統(tǒng)及其神經(jīng)表征建模實(shí)現(xiàn)?,比較強(qiáng)調(diào)采用虛擬計(jì)算機(jī)器來建模意識。最近幾年,Aleksander研究團(tuán)隊(duì)采取仿腦策略?,強(qiáng)調(diào)信息整合理論的運(yùn)用?,建立了若干仿腦(brain-inspired)意識實(shí)現(xiàn)系統(tǒng),更好地實(shí)現(xiàn)了五個意識公理的最小目標(biāo)。美國伊利諾伊大學(xué)哲學(xué)系Haikonen教授的研究團(tuán)隊(duì)則主要采用聯(lián)想神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)來進(jìn)行機(jī)器意識系統(tǒng)的構(gòu)建工作。自1999年以來,該團(tuán)隊(duì)開展了富有成效的研究工作?。Haikonen教授在所提出的認(rèn)知體系模型的基礎(chǔ)上,構(gòu)建了一個實(shí)驗(yàn)型認(rèn)知機(jī)器人XCR-1系統(tǒng)?。應(yīng)該說,雖然Haikonen所開展的機(jī)器意識研究的出發(fā)點(diǎn)是為了揭示意識現(xiàn)象本性,但他的成果卻是目前機(jī)器意識研究領(lǐng)域最為典范的工作之一。
在意識科學(xué)研究中,也有學(xué)者將人類的意識能力看作是一種高階認(rèn)知能力,提出意識的高階理論。在機(jī)器意識研究中,以這樣的高階理論為指導(dǎo),往往會采用傳統(tǒng)的符號規(guī)則方法來建立某種具有自我意識的機(jī)器系統(tǒng)。其中,一個比較系統(tǒng)的研究工程就是意大利巴勒莫大學(xué)機(jī)器人實(shí)驗(yàn)室的Chella教授用10年時(shí)間開發(fā)的Cicerobot機(jī)器人研究項(xiàng)目?。該機(jī)器人實(shí)現(xiàn)了一種自我意識的認(rèn)知結(jié)構(gòu)機(jī)制,該機(jī)制主要由三個部分構(gòu)成:亞概念感知部分、語言處理部分和高階概念部分。通過機(jī)器人的高階感知(一階感知是指對外部世界的直接感知,高階是對機(jī)器人內(nèi)部世界的感知),就形成了具有自我反思能力的機(jī)器人。這項(xiàng)研究工作的主要特點(diǎn)是將邏輯形式化方法與概念空間組織相結(jié)合,強(qiáng)調(diào)對外部事物的一種心理表征能力,并對外部環(huán)境進(jìn)行內(nèi)部模擬。在高階認(rèn)知觀點(diǎn)的自我意識建模研究方面,另一個做出突出貢獻(xiàn)的是美國喬治梅森大學(xué)的Samsonovich教授率領(lǐng)的研究團(tuán)隊(duì)。該團(tuán)隊(duì)經(jīng)過10余年的研究,開發(fā)了一個仿生認(rèn)知體系GMU-BICA(George Mason University-Biologically Inspired Cognitive Architecture)。在該系統(tǒng)中定義的心理狀態(tài)不但包含內(nèi)容,還包含主觀觀察者,因此該系統(tǒng)擁有“自我”意識的主觀能力。系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)是利用所提出的認(rèn)知結(jié)構(gòu)模型來控制虛擬機(jī)器人完成一些簡單的走迷宮活動,機(jī)器人可以表現(xiàn)出具有人類意識所需要的行為。相比而言,與Cicerobot機(jī)器人強(qiáng)調(diào)自我意識是反思能力的概念不同,GMU-BICA系統(tǒng)則將自我意識理解為“自我”的意識。當(dāng)然,不管是Cicerobot還是GMU-BICA,這樣的高階認(rèn)知模型往往對心理掃視、主觀體驗(yàn)與統(tǒng)一意識等意識本質(zhì)方面的表現(xiàn)兼顧不足。
除了上述介紹的這些有代表性的研究外,對于機(jī)器意識研究而言,還有如何判定機(jī)器具有意識能力的檢驗(yàn)問題,這是目前機(jī)器意識研究領(lǐng)域十分重要的一個方面。顯然,要判斷開發(fā)的機(jī)器意識系統(tǒng)是否真正具備預(yù)期的意識能力,就需要開展相應(yīng)的意識特性分析、評判標(biāo)準(zhǔn)建立以及檢測方法實(shí)現(xiàn)等方面的研究工作。在這方面,由于目前對意識現(xiàn)象的認(rèn)識存在許多爭議,對于意識評測特性分析方面也難以有統(tǒng)一的認(rèn)識。因此,目前的機(jī)器意識特性需求分析也比較零散。倒是在評判標(biāo)準(zhǔn)的建立方面,西班牙卡洛斯三世馬德里大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)系A(chǔ)rrabales教授的研究團(tuán)隊(duì)做出了比較系統(tǒng)的研究。該團(tuán)隊(duì)自2008年開始就在這方面開展意識特性分析,給出了計(jì)算人工意識的一種量化測量方法ConsScale以及對感受質(zhì)的功能性刻畫。之后,該團(tuán)隊(duì)又進(jìn)一步提出了ConsScale的修訂版,并討論了在機(jī)器中產(chǎn)生感受質(zhì)和現(xiàn)象意識狀態(tài)的可能性。最終,該團(tuán)隊(duì)成功構(gòu)建了CERA-CRANIUM認(rèn)知體系(采用意識全局工作空間理論建模)來檢驗(yàn)產(chǎn)生的視覺感受質(zhì)以及實(shí)現(xiàn)的內(nèi)部言語。所有的這些成果為機(jī)器意識能力的初步檢測提供了一種實(shí)用的標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)然,也有將鏡像認(rèn)知看作是機(jī)器擁有自我意識能力的一種檢測標(biāo)準(zhǔn),該理論的依據(jù)是人類和其他一些動物能夠在鏡子中認(rèn)出自己,這一能力被看作是擁有自我意識的明證。因此,Haikonen認(rèn)為在鏡像中的自我識別,即鏡像測驗(yàn),也可以用來確認(rèn)機(jī)器潛在的自我意識能力。于是,在意識能力檢測方法的研究中,許多研究工作都是通過鏡像測試來確定意識能力的。但也有研究認(rèn)為,鏡像測驗(yàn)并不能證明意識能力的存在,要證明機(jī)器具有意識能力還需要通過更加復(fù)雜的測驗(yàn)。比如,Edelman就提出三種意識檢驗(yàn)的途徑,即意識的語言報(bào)告、神經(jīng)生理信號以及意識行為表現(xiàn)。
總而言之,機(jī)器意識的研究主要圍繞量子涌現(xiàn)機(jī)制、全局工作空間、信息整合理論、意識高階理論以及意識能力檢測這五個方面展開的。從研究的策略來看,主要分為算法構(gòu)造策略(Algorithm)與仿腦構(gòu)造策略(Brain-Inspiration)兩種途徑。從具體的實(shí)現(xiàn)方法上,主要可以分為三類:一是采用類神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的方法;二是采用量子計(jì)算方法;三是采用規(guī)則計(jì)算方法。雖然經(jīng)過20多年的發(fā)展,機(jī)器意識的研究取得了眾多的研究成果,但相對于人類意識表現(xiàn)方面,目前機(jī)器意識能力的表現(xiàn)還是非常局限的。根據(jù)筆者以及土耳其中東技術(shù)大學(xué)的Gök和Sayan發(fā)表的論文,目前機(jī)器意識系統(tǒng)主要具備的能力都是功能意識方面的,偶爾涉及自我意識和統(tǒng)一性意識(很難說是否真正實(shí)現(xiàn)了)??梢?,意識計(jì)算模型的研究還有很長的路要走,特別是關(guān)于內(nèi)省反思能力、可報(bào)告性能力、鏡像認(rèn)知能力、情感感受能力以及主觀性現(xiàn)象等,這些方面更加需要進(jìn)一步的研究和探索。
人類意識能力的唯識學(xué)分析
人類意識能力的基礎(chǔ)是神經(jīng)活動,盡管神經(jīng)活動本身是意識不到的,也不是所有的神經(jīng)活動都能產(chǎn)生意識,但神經(jīng)活動卻能夠產(chǎn)生有意識的心理活動,這便形成了人類的意識能力。
根據(jù)現(xiàn)有的相關(guān)科學(xué)與哲學(xué)研究成果,人類意識的運(yùn)行機(jī)制大致是這樣的:物質(zhì)運(yùn)動變化創(chuàng)生萬物,生物的生理活動支持著神經(jīng)活動,神經(jīng)活動涌現(xiàn)意識(有意識的心理活動),意識感受生理表現(xiàn)并指導(dǎo)意向性心智活動的實(shí)現(xiàn),從而反觀認(rèn)知萬物之理。除了心理活動所涉及的神經(jīng)系統(tǒng)外,主要的心理能力包括感覺(身體感受)、感知(對外部事物的感知能力,包括視、聽、味、嗅、觸)、認(rèn)知(記憶、思考、想象等)、覺知(反思、意識、自我等)、情感(情緒感受)、行為(意志、愿望、情欲等)、返觀(禪觀、悟解)等。
必須強(qiáng)調(diào)的是,迄今為止,對有意識的心理能力最為系統(tǒng)解析的學(xué)說體系并非是現(xiàn)在的腦科學(xué)研究,而是起源于古印度的唯識學(xué)。唯識學(xué)所研究的對象就是心識問題,相當(dāng)于本文界定的有意識的心理活動。如圖1所示,其理論體系主要包括五蘊(yùn)八識的心法體系。
第一,前五識歸為色蘊(yùn),對應(yīng)的心法稱為色法,相當(dāng)于當(dāng)代心理學(xué)中的感知,其意識的作用稱為五俱意識(所謂“俱”,就是伴隨)。如果這種感知是真實(shí)外境的感知,則其伴隨性意識稱為同緣意識;如果是有錯覺的感知,則稱不同緣意識;如果這種感知活動產(chǎn)生后像效應(yīng),則稱為五后意識(屬于不相應(yīng)法)。一般而言,色蘊(yùn)對應(yīng)的心理活動都是有意向?qū)ο蟮?,因此屬于意向心理活動?br /> 第二,受蘊(yùn)是一種心所法(具體的心理能力),主要是指身體與情感狀態(tài)的感受。注意這里要區(qū)分身識中的身體狀態(tài)感受與色蘊(yùn)是完全不同的心理能力,身識相當(dāng)于觸覺,是一種感知能力,而身體狀態(tài)的感受不是感知能力,而是感受身體疼痛、暖冷等的體驗(yàn)?zāi)芰?。受蘊(yùn)的心理活動,雖然具有意識,但不具有意向?qū)ο?,因此不屬于意向性心理活動?br /> 第三,想蘊(yùn)是另一種心所法,用現(xiàn)代認(rèn)知科學(xué)的話講,就是狹義的思維能力,如思考、記憶、想象等,屬于認(rèn)知的高級階段,顯然是屬于意向性心理活動。
第四,行蘊(yùn)也是一種心所法,主要指一切造作之心,用現(xiàn)代認(rèn)知科學(xué)的話講,如動機(jī)、欲望、意愿、行為等。唯識學(xué)中的“行”,與“業(yè)”的概念相互關(guān)聯(lián),一般分為三種,即身業(yè)(行動)、語業(yè)(說話)和意業(yè)(意想),但都強(qiáng)調(diào)有意作為的方面,因此行蘊(yùn)也屬于意向性心理活動。
第五,識蘊(yùn)是整體統(tǒng)一的心法,更加強(qiáng)調(diào)的是后兩識(第七末那識、第八阿賴耶識)的心法,現(xiàn)代西方的認(rèn)知科學(xué)尚無對應(yīng)的概念。主要強(qiáng)調(diào)的是自我意識,特別是返觀能力,即對根本心識的悟解能力。
總之,色蘊(yùn)是色法(感知能力),受蘊(yùn)、想蘊(yùn)、行蘊(yùn)都是心所法(具體的心理能力),它們本身就是具有意識的心理活動(統(tǒng)歸于心法),其中色法的意識作用是伴隨性的五俱意識,其他三蘊(yùn)的意識作用與伴隨性的意識則又有不同,稱為獨(dú)散意識(受蘊(yùn)、想蘊(yùn)、行蘊(yùn)所涉及的意識,是一種周遍性意識活動)。
當(dāng)然,如果所有意識作用出現(xiàn)在夢中,唯識學(xué)中則另外稱之為夢中意識(做夢時(shí)的意識活動,屬于不相應(yīng)法)。在唯識學(xué)的五蘊(yùn)學(xué)說中,識蘊(yùn)比較復(fù)雜,它是唯識理論特別單列的一種根本心法,除了強(qiáng)調(diào)自我意識的末那識“我執(zhí)”外,更是強(qiáng)調(diào)達(dá)到定中意識的阿賴耶識“解脫”,屬于去意向性心理活動。
總之,從意向性的角度看,我們的心理能力可以分為無意向性的受蘊(yùn),意向性的色蘊(yùn)(前五識)、想蘊(yùn)、行蘊(yùn),元意向性的意識以及去意向性的識蘊(yùn)。其中,識蘊(yùn)是一種特定的禪悟能力,對其性質(zhì)的認(rèn)識與禪宗的心法觀有關(guān)。
機(jī)器意識研究面臨的困境
對于目前的人工智能研究而言,我們涉及到的心智能力,如果按照五蘊(yùn)分類體系來分析,那么大致只有色蘊(yùn)、想蘊(yùn)與行蘊(yùn)中的部分能力。如果考慮目前有關(guān)機(jī)器意識的研究,也僅僅涉及到五俱同緣的伴隨性意識、想蘊(yùn)與行蘊(yùn)中的獨(dú)散意識、識蘊(yùn)中的自我意識以及意識活動本身的機(jī)制問題,其他意識比如不相應(yīng)法的夢中意識、五后意識、定中意識、五俱不同緣意識等都沒有涉及。
根據(jù)上述有關(guān)心識能力的唯識學(xué)分析,對于機(jī)器而言,真正困難的機(jī)器意識實(shí)現(xiàn)問題是受蘊(yùn)性獨(dú)散心識(體驗(yàn)性意識能力)與識蘊(yùn)性心識兩個方面,一個涉及無意向心理活動的表征問題,一個涉及去意向性心理活動的表征問題,這兩方面都是目前計(jì)算理論與方法無法解決的問題。反過來講,機(jī)器最有可能實(shí)現(xiàn)的心智能力部分應(yīng)當(dāng)是那些具有意向性的心識能力(色蘊(yùn)、想蘊(yùn)與行蘊(yùn)),即唯識學(xué)心法中的色法與若干心所法。
很明顯,意向性心理活動一定伴隨有意向?qū)ο?,于是就有可能對此進(jìn)行計(jì)算表證,并完成相關(guān)的某種計(jì)算任務(wù)。因此,反過來說,我們認(rèn)為意向性心理能力是人工智能的理論限度(是上界,但并非是上確界),機(jī)器實(shí)現(xiàn)的人類意識能力不可能超越意向性心識的范圍。這也就是本文觀點(diǎn)討論的基點(diǎn),并具體給出如下方面論據(jù)的分析。
首先,我們來分析心智機(jī)器的成功標(biāo)準(zhǔn)。從我們的立場看,如果要構(gòu)建具有人類心智能力的機(jī)器,成功的標(biāo)準(zhǔn)起碼應(yīng)該通過圖靈測驗(yàn)。主要理由是,由于“他心知”問題的存在,行為表現(xiàn)可能是唯一的判斷標(biāo)準(zhǔn),此時(shí)圖靈測驗(yàn)不失為一種可行的測試途徑,關(guān)鍵是“巧問”的設(shè)計(jì)。原則上,圖靈測驗(yàn)通過言行交流,這是人類之間默認(rèn)具有心智能力的唯一途徑。再者,根據(jù)摩根準(zhǔn)則,在沒有把握的情況下,寧肯選擇比較簡單的解釋。因而,對圖靈測驗(yàn)的解釋中,也必須注意摩根準(zhǔn)則,諸如機(jī)器思維或者機(jī)器經(jīng)過思考的行動這類有關(guān)心智能力的假設(shè)在大多數(shù)情況下應(yīng)該丟棄。
現(xiàn)在我們就來一場圖靈測驗(yàn),看看機(jī)器到底會遭遇什么樣的困境。為了看清本質(zhì),我們的提問異常簡單,就是進(jìn)行如下提問(所謂“多大年紀(jì)”思想實(shí)驗(yàn),參見筆者以前的文章“重新發(fā)現(xiàn)圖靈測驗(yàn)的意義”):你多大年紀(jì)?此時(shí)會發(fā)生怎樣復(fù)雜的情形呢?當(dāng)提問者一而再、再而三不斷重復(fù)這一問題時(shí),機(jī)器很快就會暴露出其致命的缺陷,就是缺乏不可預(yù)見性反應(yīng)能力。那么,面對這么簡單的提問,機(jī)器為什么會無所適從呢?其實(shí)這跟機(jī)器形式系統(tǒng)的局限性有關(guān)。眾所周知,圖靈機(jī)是個形式系統(tǒng),而哥德爾不完全性說明足夠復(fù)雜的形式系統(tǒng)不能證明某些真命題。這是否說明人的某些知識是計(jì)算機(jī)器永遠(yuǎn)不能得到的?或者反過來說,是否說明不是所有的知識都能形式化呢?這樣就引出了如下第二個論據(jù)的討論。
從形式系統(tǒng)角度看,確實(shí)存在不可計(jì)算(證明)的問題,而且是大量的,但這些問題對于人類同樣也是不可計(jì)算(證明)的。比如圖靈停機(jī)問題,如果換成了人,結(jié)果是一樣的。至于知識,可能首先要分清知識的含義與性質(zhì),知識是動詞還是名詞,要不要考慮元知識?如果這樣看待知識,那么肯定不是所有知識都可以形式化的。因此,我們可以發(fā)現(xiàn),問題不在于形式系統(tǒng)是否有局限性,而在于對于意識現(xiàn)象能不能給出一致性的形式描述。
那么,我們可以對人類的意識現(xiàn)象給出一致性描述嗎?回答顯然是否定的。因?yàn)樵谌祟惖囊庾R現(xiàn)象中,存在著意識的自反映心理現(xiàn)象:我們的意識活動是自明性的。從邏輯上講,如果一個系統(tǒng)允許自涉,那么該系統(tǒng)一定是不一致的,也就是說無法對該系統(tǒng)給出一致性的形式化描述。其實(shí),人類的心理活動本來就是建立在神經(jīng)集群活動的自組織涌現(xiàn)機(jī)制之上的。因此,出現(xiàn)意識的自明性現(xiàn)象是必然的。這也就是美國哲學(xué)家普特南給出“缽中之腦”思想實(shí)驗(yàn)所要說明的道理。比如,對于“我們都是缽中之腦”命題,在事先并不知曉這一事實(shí)的前提下,使用知道邏輯的反證法,可以明確加以否定。因此,我們?nèi)祟惖囊庾R能力,顯然不可能為機(jī)器所操縱。這樣,由于計(jì)算機(jī)器形式化能力的局限性,靠邏輯機(jī)器是不可能擁有人類全部意識能力的,起碼意識的自明性能力不可能為機(jī)器所擁有。
進(jìn)一步,作為第三個論據(jù)討論,我們再來看人類的意義指稱能力問題。我們需要明確的問題是:機(jī)器能處理符號,但它能真正理解符號所代表的意義嗎?如果人的概念依賴于人類的軀體和動機(jī)(涉身性認(rèn)知),那機(jī)器怎么可能掌握它們呢?這個問題主要是指機(jī)器是否能夠擁有指稱能力。塞爾的“中文之屋”提出了反對意見。其實(shí)這個問題的關(guān)鍵還是要弄清什么是“意義”?如果意義是指所謂抽象的“概念”內(nèi)涵而非表征形式,那么就必然存在一條語義鴻溝,因?yàn)闄C(jī)器內(nèi)部能夠處理或變換的只是不同的形式語言而已。但如果意義是指“行為表現(xiàn)”,那么這個問題就回到了上面圖靈測驗(yàn)的第一個論據(jù)上去了。
人類語言表達(dá)意義不在語言形式本身,而在于意識能力。正因?yàn)檫@樣,才會有許多超出常規(guī)的意義表達(dá)方式。從根本上講,我們也不必一一列舉機(jī)器難以擁有的指稱能力,諸如矛盾性言辭、元語言表述以及整體性語境等難以一致性描述的狀況;而只需指出,機(jī)器不可能擁有人類的終極指稱能力即可。那么什么是終極指稱能力呢?宋代臨濟(jì)宗禪師惠洪在《臨濟(jì)宗旨》中指出:“心之妙不可以語言傳,而可以語言見。蓋語言者,心之源、道之標(biāo)幟也。標(biāo)幟審則心契,故學(xué)者每以語言為得道淺深之候。”其中所謂的“心之妙”者,就是終極指稱。由于超越了概念分別,是難以用語言來描述的,這就為形式化描述帶來了根本的困境。
第四個論據(jù)的討論涉及到所謂預(yù)先設(shè)定程序的問題。我們知道,目前的機(jī)器只能遵循給定的程序運(yùn)行(預(yù)先設(shè)定的程序),這樣的話,機(jī)器又怎么可能擁有真正的創(chuàng)造性和靈活性?也許人工智能的目的就是要讓機(jī)器的“計(jì)算”更加“聰明”,但目前預(yù)先設(shè)定程序的機(jī)器不可能是靈活的,更不用說創(chuàng)造性能力了。顯然,事情越有規(guī)則,機(jī)器就越能掌控,這就是預(yù)先設(shè)定程序的界限。比如對于表面復(fù)雜結(jié)構(gòu)的分形圖案,由于可以靠簡單規(guī)則加以迭代產(chǎn)生,機(jī)器就可以靠預(yù)先編程規(guī)則自如產(chǎn)生。但是對于人類常常出現(xiàn)的出錯性,由于毫無規(guī)律可言,機(jī)器便不可能預(yù)先加以編程,機(jī)器也就不可能擁有出錯性了。人是易于犯錯誤的,而機(jī)器按照設(shè)定的程序運(yùn)行,永遠(yuǎn)不會出錯,這就是預(yù)先編程的一個致命弱點(diǎn),這也是第一個論據(jù)討論中機(jī)器無法通過圖靈測驗(yàn)的根本原因。
要知道出錯性表面上似乎是一個負(fù)面品質(zhì),但其實(shí)質(zhì)上則包含著靈活性和創(chuàng)造性,是一切新事物涌現(xiàn)機(jī)制的基礎(chǔ)。如果沒有生物基因的出錯性,自然選擇就沒有了作用的對象,繁復(fù)的生物多樣性也就無從談起。同樣,如果沒有了思想模因的出錯性,文化選擇也同樣沒有了作用的對象,博大的思想多樣性同樣無從談起??梢?,出錯性是機(jī)器難以企及人類心智能力的一個分界線,而這一切都?xì)w結(jié)為機(jī)器的預(yù)先編程的局限性。
同樣的道理,由于預(yù)先編程問題,也帶來了機(jī)器不可能真正擁有情感能力的新問題,這也構(gòu)成了機(jī)器難以擁有人類心識能力的第五個論據(jù)。我們知道,情感從某種意義上講就是常規(guī)理性活動過程中的“出錯性”,是非理性的,但基于邏輯的機(jī)器是理性的。也許人們會說,非理性的情感在心理表現(xiàn)中是不重要的,甚至是不起作用的。但我們要強(qiáng)調(diào),即使是理性思維,情感和其他非理性因素也在其中扮演重要角色(傾向性指導(dǎo)作用)。如果說理性的認(rèn)知能力是前進(jìn)的方向,那么非理性的情感能力就是前進(jìn)的動力,人類的心理活動中豈可或缺情感能力?!而對于機(jī)器而言,缺少了情感能力,機(jī)器怎么能夠像人類一樣思維?!
機(jī)器是邏輯的,難以體現(xiàn)情感本性,目前有關(guān)情感的計(jì)算只是實(shí)現(xiàn)了情感的理性成份。筆者比較贊同這樣的觀點(diǎn):理智是方向性的舵手,情感是驅(qū)動性的馬達(dá),在航行中情感與理智相互依存。因此,如果情感不能計(jì)算,那么也談不上實(shí)現(xiàn)人類意識的計(jì)算,因?yàn)榍楦须y以計(jì)算的本質(zhì)就是意識的感受問題。
機(jī)器能擁有意識能力嗎
通過上述對機(jī)器實(shí)現(xiàn)人類心智能力所面臨的困境的討論,就可以進(jìn)一步引申出機(jī)器是否能夠跟人類一樣擁有意識能力的問題。為了避免陷入不必要的信念之爭,筆者認(rèn)為學(xué)術(shù)辯論主要應(yīng)對事實(shí)或可能事實(shí)開展分析討論。由于計(jì)算機(jī)器的概念相對明確,爭論的焦點(diǎn)多半會聚焦到有關(guān)人類“意識能力”的界定之上。所以,下面先給出筆者所理解的人類“意識能力”的分析描述,然后再圍繞著我們討論的主題,展開觀點(diǎn)的陳述。
意識包括功能意識、自我意識和現(xiàn)象意識,其中功能意識大體上涉及到意向性的心理能力,除了前面已經(jīng)討論過的五個論據(jù)外,似乎并不存在特別的新困難。但自我意識和現(xiàn)象意識則不同,由于涉及到去意向性和非意向性的表征問題,這便構(gòu)成了機(jī)器心識的最大困擾。首先,我們要清楚“自我意識”不是關(guān)于“自我”的意識,而是一種自身內(nèi)省反思能力。因此,自我意識是意識的核心功能。其次,我們必須澄清所謂的“體驗(yàn)意識(qualia)”到底指什么?是精神的本性,還是虛構(gòu)的對象?這涉及到哲學(xué)基本問題,非常復(fù)雜,觀點(diǎn)紛呈。機(jī)器能否擁有意識能力的核心問題,其實(shí)就在于此。
由于涉及到心靈的一些本質(zhì)問題,機(jī)器意識研究一開始就引起了哲學(xué)領(lǐng)域的廣泛關(guān)注,有專家專門討論機(jī)器意識研究的哲學(xué)基礎(chǔ),也有學(xué)者討論機(jī)器意識會面臨的困難,包括像意識(consciousness)、感受質(zhì)(qualia)和自我覺知(self-awareness)這些回避不了的、顯而易見的困難問題,以及一些與意識相關(guān)的認(rèn)知加工,如感知、想象、動機(jī)和內(nèi)部言語等方面的技術(shù)挑戰(zhàn)。除此之外,更多的則是延續(xù)早期對人工智能的哲學(xué)反思,對機(jī)器意識的可能性提出質(zhì)疑。涉及到強(qiáng)弱人工智能之爭、人工通用智能問題、意識的難問題、“中文之屋”悖論的新應(yīng)用、人工算法在實(shí)現(xiàn)意識能力方面的局限性、蛇神機(jī)器人不可能擁有主觀性、現(xiàn)象意識等眾多方面的爭論。
那么機(jī)器能夠擁有這種現(xiàn)象意識狀態(tài)嗎?對于現(xiàn)象意識的存在性問題,有截然相左的兩種觀點(diǎn)。一種是神秘論的觀點(diǎn),認(rèn)為我們神經(jīng)生物系統(tǒng)唯一共有的就是主觀體驗(yàn),這種現(xiàn)象意識是不可還原為物理機(jī)制或邏輯描述的,靠人類心智是無法把握的。另一種是取消論的觀點(diǎn),認(rèn)為機(jī)器僅僅是一個蛇神(zombie)而已,除了機(jī)器還是機(jī)器,不可能具有任何主觀體驗(yàn)的東西。在這兩種極端觀點(diǎn)之間,還存在各種不同偏向的觀點(diǎn),如還原論、涌現(xiàn)論、唯心論、二元論,等等。其實(shí),依筆者看來,無需做上述復(fù)雜的討論,只須從意向性的角度來看,便可以澄清機(jī)器意識的可能性問題。筆者觀點(diǎn)是,凡是具有意向性的心理能力,理論上機(jī)器均有可能實(shí)現(xiàn),反之則肯定不能實(shí)現(xiàn)。因?yàn)橐坏┤鄙倭艘庀驅(qū)ο?,機(jī)器連可表征的內(nèi)容都不存在,又如何形式化并進(jìn)行計(jì)算呢!
通過上述分析討論,可以發(fā)現(xiàn),機(jī)器意識難以達(dá)成的主要困境可以歸納為這樣三個方面。第一個是形式化要求,特別是一致性要求導(dǎo)致的局限性,使得機(jī)器智能局限于具有意向性的心識能力,如色蘊(yùn)、想蘊(yùn)、行蘊(yùn)。第二個則是機(jī)器缺乏不預(yù)見性的反應(yīng)能力,只能通過預(yù)先設(shè)定的程序來應(yīng)對環(huán)境。第三個就是無法擁有終極指稱能力,無法實(shí)現(xiàn)去意向性的識蘊(yùn)能力。最后補(bǔ)充一點(diǎn)則是,對于涉及到現(xiàn)象意識的感受性能力(受蘊(yùn)),由于沒有意向?qū)ο罂梢宰鳛樾问交妮d體,因而對其進(jìn)行的計(jì)算完全無從入手。
于是,我們可以很清楚地看到,意向性就是實(shí)現(xiàn)機(jī)器意識能力的一條不可逾越之界線。用數(shù)學(xué)的術(shù)語說,機(jī)器能夠擁有的意識能力的上界就是意向性心識能力。當(dāng)然這并非是上確界,因?yàn)椴豢深A(yù)見性的反應(yīng)能力也屬于意向性能力,但從前面的分析中可以看出,目前基于預(yù)先編程的機(jī)器仍然無法擁有不可預(yù)見的反應(yīng)能力。或許我們可以期待更為先進(jìn)的量子計(jì)算機(jī)器來突破預(yù)先編程能力,但意向性心識能力的邊界,依然是無法突破的。
因此,當(dāng)我們把目前有關(guān)機(jī)器意識的研究分為面向感知能力實(shí)現(xiàn)的、面向具體特定意識能力實(shí)現(xiàn)的、面向意識機(jī)制實(shí)現(xiàn)的、面向自我意識實(shí)現(xiàn)的以及面向受蘊(yùn)能力實(shí)現(xiàn)的這五個類別時(shí),就可以同唯識學(xué)中意識的五蘊(yùn)學(xué)說相對比,從而更加清楚地認(rèn)識其中的本質(zhì)問題所在。我們的結(jié)論是,對于機(jī)器意識的研究與開發(fā),應(yīng)當(dāng)擱置有爭論的主觀體驗(yàn)方面(身心感受)的實(shí)現(xiàn)研究,圍繞意向性心識能力(環(huán)境感知、認(rèn)知推理、語言交流、想象思維、情感發(fā)生、行為控制),采用仿腦與量子計(jì)算思想相結(jié)合的策略,來開發(fā)具有一定意向能力的機(jī)器人,并應(yīng)用到社會服務(wù)領(lǐng)域。
機(jī)器意識研究未來展望
圍繞著上述分析所得出的主要結(jié)論,我們認(rèn)為,未來機(jī)器意識的研究,主要應(yīng)該開展如下5個方面的研究工作。
首先,構(gòu)建面向機(jī)器實(shí)現(xiàn)的意識解釋理論。由于意識問題本身的復(fù)雜性,目前存在眾多不同的意識解釋理論,其中只有部分理論用于指導(dǎo)機(jī)器意識的研究。為了更好地開展機(jī)器意識研究工作,取得更加理想的機(jī)器意識表現(xiàn)效果,必須直接面向機(jī)器意識實(shí)現(xiàn)問題本身,綜合并兼顧已有意識解釋理論,提出一種更加有利于機(jī)器意識研究的、有針對性的、全新的意識解釋理論。提出的新理論應(yīng)該不但能夠清晰地刻畫各種意識特性及其關(guān)系,而且應(yīng)該符合機(jī)器意識實(shí)現(xiàn)的要求,更好地用以指導(dǎo)機(jī)器意識的開展。為此,具體需要開展現(xiàn)有意識解釋理論的梳理研究、機(jī)器意識限度與范圍的分析研究、意識特性刻畫標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的構(gòu)建研究等方面的研究工作。
其次,探索機(jī)器意識的計(jì)算策略與方法。過去的研究表明,要想讓機(jī)器擁有意識能力,傳統(tǒng)的人工智能方法是無能為力的,我們必須尋找全新的計(jì)算方法。因此,機(jī)器意識的深入展開,需要有不同于傳統(tǒng)人工智能的計(jì)算策略和方法。就目前機(jī)器意識研究中所遇到的問題而言,在計(jì)算方法方面起碼需要開展亞符號(神經(jīng)信號)表征到符號(邏輯規(guī)則)表征之間的相互轉(zhuǎn)換計(jì)算方法、在非量子體系中實(shí)現(xiàn)類量子糾纏性的計(jì)算方法,以及神經(jīng)聯(lián)結(jié)與符號規(guī)則相互融合的計(jì)算方法等方面的研究。而在計(jì)算策略方面則需要開展仿腦與算法相結(jié)合策略的研究。只有確定了行之有效的計(jì)算策略和方法,才能真正推動機(jī)器意識進(jìn)一步深入發(fā)展。
第三,構(gòu)建機(jī)器意識的綜合認(rèn)知體系。作為機(jī)器意識研究的主要任務(wù),就是要構(gòu)建具有(部分)意識現(xiàn)象表現(xiàn)的機(jī)器認(rèn)知體系。給出的意識機(jī)器認(rèn)知體系應(yīng)該滿足一些基本需求,起碼應(yīng)該包括:實(shí)現(xiàn)具有感受質(zhì)和外部感知對象的感知過程;實(shí)現(xiàn)過程內(nèi)容的內(nèi)省反思;允許各模塊無縫整合的可報(bào)告性以及配備本體感知系統(tǒng)的基本自我概念。因此,這部分的研究內(nèi)容應(yīng)該結(jié)合機(jī)器意識計(jì)算策略與方法的探索,參照已有各種機(jī)器意識認(rèn)知體系的優(yōu)點(diǎn),有針對性地進(jìn)行構(gòu)建工作,以期滿足基本的意識特性需求。
第四,開發(fā)實(shí)驗(yàn)性的意識機(jī)器人系統(tǒng)。在已有智能機(jī)器人開發(fā)平臺的基礎(chǔ)上,嵌入構(gòu)建好的機(jī)器意識綜合認(rèn)知體系,形成具體的意識機(jī)器人系統(tǒng),并開展具體的系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)分析研究。通過各種意識特性的實(shí)驗(yàn),檢驗(yàn)機(jī)器意識綜合認(rèn)知體系的性能是否滿足基本的意識特性需求,最終給出一種實(shí)驗(yàn)性意識機(jī)器人系統(tǒng)的范例。
第五,搭建機(jī)器意識測試平臺。如何評測意識機(jī)器人系統(tǒng)所擁有的意識特性以及到達(dá)的意識能力程度,也是機(jī)器意識研究的一個不可或缺的重要方面。具體研究內(nèi)容包括:建立機(jī)器意識評測標(biāo)準(zhǔn)體系,構(gòu)建開展評測的環(huán)境平臺(比如鏡像認(rèn)知能力的測驗(yàn)裝置與軟件、機(jī)器人行為表現(xiàn)分析設(shè)備與軟件,以及意向性人機(jī)對話評測系統(tǒng)等)。通過搭建的評測平臺,能夠?qū)σ庾R機(jī)器人系統(tǒng)的意識特性和能力開展有效的評測工作。
總之,通過上述五個方面的研究,希望能夠在建立全面體現(xiàn)意識特性的評測標(biāo)準(zhǔn)、提出行之有效的計(jì)算方法以及構(gòu)建內(nèi)省意識的認(rèn)知體系等三個關(guān)鍵科學(xué)問題方面有所突破,切實(shí)推進(jìn)機(jī)器意識的研究進(jìn)程。這樣,通過在機(jī)器意識研究方面形成一套較為成熟的機(jī)器意識理論、方法和技術(shù),方能為推動機(jī)器意識學(xué)術(shù)研究的快速發(fā)展做出真正的貢獻(xiàn)。
(本文得到國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目的資助,項(xiàng)目批準(zhǔn)號:61273338)
注釋
【1】Philip David Zelazo, Morris Moscovitch and Evan Thompson, The Cambridge Handbook of Consciousness, Edited by Cambridge University Press, 2007.
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Prospect of Machine Consciousness: The Future Artificial Intelligence Philosophy
Zhou Changle
Abstract: Consciousness is the most amazing mental ability of humans, and also the most mysterious and complicated phenomenon in the universe. Just because of this, for the realization of the ultimate goal of artificial intelligence (AI), the development of machine consciousness has become an unavoidable difficult frontier issue. Machine consciousness research not only helps to deepen AI research, but has an extraordinary significance in explaining mysterious phenomena scientifically. At present, machine consciousness research is focused on the five sources from which machine consciousness is acquired, including perception, specific consciousness capability, consciousness mechanism, self-realization, and the receptive capability, and intentionality is still the insurmountable problem for achieving machine consciousness ability. For the research and development of machine consciousness, we should set aside those controversial research on acquiring machine consciousness from subjective experience, focus on intentionality and consciousness ability, and adopt the strategy of combining brain imitation and quantum computing to develop a robot with some degree of intentionality and apply it to social services.
Keywords: machine consciousness, intelligence philosophy, consciousness-only theory, computing ability
【作者簡介】周昌樂,廈門大學(xué)智能科學(xué)與技術(shù)系教授、哲學(xué)系兼任教授、博導(dǎo),中國人工智能學(xué)會理事兼福建省人工智能學(xué)會理事長。研究方向?yàn)闄C(jī)器意識、腦機(jī)融合、哲學(xué)實(shí)驗(yàn)。主要著作有《無心的機(jī)器》《認(rèn)知邏輯導(dǎo)論》《心腦計(jì)算舉要》等。