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#认知与智能#计算和人工智能#意识和改变的状态#神经
图片通过AI生成
我们可以建造一个相信自己有意识的人造大脑。这是否意味着我们已经解决了难题？
大脑是一台机器：一种处理信息的设备。这是根据过去 100 年的神经科学得出的。然而，不知何故，它也至少对其中一些信息有主观体验。无论我们是在谈论内部盘旋的思想和记忆，还是对通过感官进入的东西的意识，大脑都会以某种方式体验自己的数据。它有意识。怎么会这样？
这个问题被称为意识的“难题”，其中“难”是“不可能”的委婉说法。几十年来，这在科学家中一直是一个声名狼藉的话题：如果你不能研究它、理解它或设计它，那么它就不是科学。根据这种观点，神经科学家应该坚持大脑中信息处理方式的机制，而不是信息带来的怪异感觉。然而，我们不能否认这种现象的存在。这种意识的东西到底是什么？
这里有一个更尖锐的方法来提出这个问题：我们能构建它吗？人工智能每年都变得越来越智能，但我们从未赋予我们的机器意识。人们曾经认为，如果你把一台计算机做得足够复杂，它就会自己“唤醒”。但这并没有成功（据任何人所知）。显然，必须将重要的火花刻意设计到机器中。因此，弄清楚意识到底是什么以及如何构建它的竞赛正在进行中。
以别样的方式加入那场竞赛，一个理解意识的框架，称为注意力图式理论。该理论表明，意识并不是奇怪的副产品——它是调节大脑信息的工具。而且它并不像大多数人想象的那么神秘。尽管听起来雄心勃勃，但我相信我们已经接近于对意识的理解，足以建立它。
在本文中，我将进行一个思想实验。让我们看看我们是否可以构建一个假想的大脑，并使其有意识。这项任务可能很慢，每个步骤看起来都是渐进的，但通过系统化的方法，我们可以找到工程师可以遵循的路径。
想象一个配备相机眼睛的机器人。让我们挑选一些平凡的东西让它看——一个网球。如果我们能建立一个大脑来意识到网球——仅此而已——那么我们就已经实现了重要的飞跃。
我是斜杠青年，一个PE背景的杂食性学者！♥致力于剖析如何解决我们这个时代的重大问题！♥使用数据和研究来解真正有所作为的因素！
首先，我们的大脑构建中应该包含哪些信息？显然，关于球的信息。光进入眼睛并转化为信号。大脑处理这些信号并建立对球的描述。当然，我并不是指头部有球的图片。我的意思是大脑构建颜色、形状、大小和位置等信息。它构建了类似档案的东西，一个随着新信号的出现而不断修改的数据集。这有时称为内部模型。
在真实的大脑中，内部模型总是不准确的——它是示意性的——而不准确很重要。大脑对球进行详细、科学准确的描述将浪费能源和计算资源。所以它偷工减料。颜色就是一个很好的例子。实际上，数百万个波长的光以不同的组合混合在一起，并从球的不同部分反射。然而，眼睛和大脑将这种复杂性简化为颜色的属性。颜色是大脑的构造。这是一幅漫画，是现实的代表，对于基本的生存来说已经足够了。
机器人是否和你一样意识到球？它会声称有内在的感觉吗？
但大脑所做的不仅仅是构建一个简化的模型。它构建了大量的模型，这些模型相互竞争资源。场景可能堆满了网球拍、几个人、远处的树木——太多的事情让大脑无法同时深入处理。它需要确定优先级。
这种专注称为注意力。我承认我不喜欢关注这个词。它有太多的口语内涵。神经科学家所说的注意力是某种特定的、机械的。大脑中特定的内部模型赢得了当下的竞争，压制了竞争对手，并主导了大脑的输出。
所有这些都让我们了解正常大脑如何处理网球的图像。到目前为止，还没有任何神秘之处。原则上，有了一台计算机和一台摄像头，我们可以将所有这些内置到我们的机器人中。我们可以给我们的机器人一个球的内部模型，并将注意力集中在球上。但是，机器人是否像你一样主观地意识到球？它会声称有内在的感觉吗？一些意识学者会说是的。视觉意识源于视觉处理。
我会说不。我们已经迈出了第一步，但我们还有更多工作要做。
我问机器人。只要我们在做一个构建大脑的思想实验，我们不妨构建一个语言处理器。它接受问题，访问机器人内部模型中可用的信息，并在此基础上回答问题。
我们问：“那里有什么？
上面写着：'一个球。
我们问：“球的属性是什么？
上面写着：'它是绿色的，它是圆形的，它就在那个位置。它可以回答这个问题，因为机器人包含该信息。
现在我们问：'你知道球吗？
它说：“无法计算。
为什么？因为机器访问了我们到目前为止给它的内部模型，但没有找到任何相关信息。关于球的大量信息。没有关于什么是意识的信息。而且没有关于它自己的信息。毕竟，我们问它：'你知道球吗？它甚至没有关于这个“你”是什么的信息，所以它当然无法回答这个问题。这就像问你的数码相机：“你知道这张照片吗？它不在该域中进行计算。
但我们可以解决这个问题。让我们添加另一个组件，第二个内部模型。我们现在需要的是一个自我的模型。
一个自我模型与任何其他内部模型一样，是在大脑中组合在一起的信息。这些信息可能包括身体的物理形状和结构、有关人格的信息、自传体记忆。人类自我模型的一个特别重要的部分称为身体图式。
身体图式是大脑对身体自我的内部模型：它如何移动，什么属于它，什么不属于它，等等。这是一件复杂而精密的设备，可能会损坏。英国神经学家奥利弗·萨克斯讲述了一个男人中风后在医院醒来，发现有人开了一个可怕的玩笑的故事。出于某种原因，床上有一条橡胶状的尸体腿。他厌恶地抓住了那条腿，把它扔了下床。不幸的是，它附着在他身上，所以他就顺其自然了。
显然，在萨克的故事中，这个人内在的自我模型的一部分已经被腐蚀，以至于他无法再处理他的腿属于他的事实。但是，脑损伤可以通过多种方式破坏自我模型的一个或另一个方面。在工作中扔扳手非常容易。
我们对机器说：“告诉我们你自己”
现在我们的大脑构建已经有了自我模型和球的模型，让我们问它更多问题。
我们说：'告诉我们你自己。
它回答说：'我是一个人。我站在这个位置，我这么高，我这么宽，我在布法罗长大，我是一个好人，“或者其内部自我模型中提供的任何信息。
现在我们问：'你和球之间有什么关系？
呃哦。机器访问其两个内部模型，但找不到答案。大量关于自我的信息。大量关于球的单独信息。没有关于两者之间关系的信息，甚至没有关于这个问题的含义的信息。
我们问：'你知道球吗？
它说：“无法计算。
我们又碰壁了。仅配备这两个内部模型，机器人再次未能通过图灵测试：机器无法通过人类测试。
为什么有内部模型吗？大脑的真正用途是对自己和周围的世界进行一些控制。但是，如果你没有一个好的、更新的档案，知道它是什么，它在做什么，以及它下一步可能做什么，你就无法控制任何事情。内部模型跟踪对监视有用的内容。到目前为止，我们已经为机器人提供了一个球的模型和一个自身的模型。但我们忽略了场景的第三个明显组成部分：自我与球之间的复杂关系。机器人将注意力集中在球上。这是一种需要智能控制的资源。显然，这是机器人大脑需要监控的持续现实的重要组成部分。让我们添加一个这种关系的模型，看看它给我们带来了什么。
唉，我们不能再深入研究标准的神经科学了。虽然我们对网球等具体事物的内部模型进行了数十年的研究，但实际上没有关于注意力的内部模型。科学家们没有想到这样的事情可能存在。尽管如此，它可能是什么样子并没有什么特别的神秘之处。为了将其内置到我们的机器人中，我们需要再次决定应该存在哪些信息。据推测，就像球的内部模型一样，它会描述注意力的一般、抽象的属性，而不是微观的物理细节。
例如，它可能将注意力描述为对某事的精神占有，或者使你能够做出反应的东西。它可能会将其描述为位于你内心的东西。所有这些都是注意力的一般属性。但这个内部模型可能不会包含有关神经元、突触或电化学信号等事物的细节——物理螺母和螺栓。大脑不需要知道这些东西，就像它需要对量子电动力学的理论掌握才能将红球称为红色一样。对于视觉系统来说，颜色只是物体表面的东西。因此，根据这个内部模型中的信息，注意力是一种没有任何物理机制的东西。
在我们的最新模型中，我们为机器提供了一张不完整、略显不准确的画面，了解了它自己的注意力过程——它与那个球的关系。当我们问：“你和球之间有什么关系？”机器会访问其内部模型并报告可用信息。上面写着：'我在精神上占有球。
这听起来很有希望。我们问：'告诉我们更多关于这种精神附身的信息。物理机制是什么？然后奇怪的事情发生了。
这些模型不包含如何实现注意力的详细规范。他们为什么要这样做？因此，构建大脑只能根据自己不完整的知识来回答。当被问及时，天真的人不会说颜色是数百万个光波长与眼睛之间的相互作用：他们说它是物体的属性。毕竟，这就是他们的大脑代表颜色的方式。同样，构建大脑将描述其模型自己的抽象，就好像它们以某种方式摆脱了任何特定的实现一样，因为这（充其量）是它们在其自模型中的表示方式。
它说：“没有物理机制。它就是这样。它是非物质的，它位于我的内心。正如我的胳膊和腿是我的身体部分一样，我也有非身体的一部分。它在精神上拥有事物，并允许我对这些事物采取行动。这是我的意识。
我们制造了机器人，所以我们知道它为什么这么说。它说，因为它是一台访问内部模型的机器，并且这些模型中包含的任何信息都报告为真实。它报告的是一种物理上不连贯的属性，一种非物理意识，因为它的内部模型是对物理现实的模糊、不完整的描述。
现在我们有一些听起来很诡异的东西。我们有一台机器，坚持认为它不仅仅是机器
我们知道这一点，但事实并非如此。它没有关于它是如何建造的信息。它的内部模型不包含以下信息：“顺便说一句，我们是一个访问内部模型的计算设备，我们的模型不完整且不准确。它甚至无法报告它有内部模型，或者它根本无法处理信息。
为了确定这一点，我们问它：“你确定你不仅仅是一台具有内部模型的计算机，这就是你声称有意识的原因吗？
机器访问其内部模型后说：“不，我是一个对球有主观意识的人。我的意识是真实的，与计算或信息无关。
该理论解释了为什么机器人拒绝相信该理论。现在我们有一些听起来很诡异的东西。我们有一台机器，坚持认为它不仅仅是机器。它通过处理信息来运作，同时坚持认为它不会。它说它有意识，并以与我们人类相同的方式描述它。它通过内省得出这个结论——通过访问内部模型的一层认知机制。该机器受制于其内部模型，因此无法得出任何其他结论。
诚然，网球有点有限。然而，同样的逻辑可以适用于任何事情。对声音的意识、回忆的记忆、自我意识——构建大脑实验展示了大脑如何坚持：“我意识到 X。
这是意识的核心问题。
意识研究一直停滞不前，因为它假设存在魔法。没有人使用这个词，因为我们都知道不应该有这样的事情。然而，意识学者——我想说是大多数意识科学学者——会问这样一个问题：“大脑是如何产生那种看似不可能的本质，一种内在体验？
通过提出这个问题，学者们设置了一个更大的谜团。从大脑中出现的微妙本质是如何转身并施加物理力量的，引导这条通路和那个突触，使我能够打字，或者学者们能够争论它？这种方法有一种神奇的不连贯性。
但我们不需要魔法来解释这种现象。大脑坚持认为它们有意识。这种坚持是内省的结果：认知机制获取更深层次的内部信息。而一个内部的注意力模型，就像我们添加到我们的大脑构建中的模型一样，将包含确切但确切的信息。
一些圈子里的一个流行趋势是将意识视为一种幻觉。它不存在，因此不可能起到任何作用。当人们第一次遇到注意力图式理论时，他们有时会将其归入反传统的类别。这是一个错误。在这个理论中，意识远非无用。它是机器的重要组成部分。
假设您有一张城市地图。这绝对有用。没有它，您可能永远无法实现目标。地图是城市的完美渲染吗？不。没有一个二维的黑白城市，充满了完美笔直的路径和整齐的角度。但城市本身是真实的，地图是真实的，其中的信息如果简化后大多是有效的，因此地图无疑具有实际用途。知道了这一切，你可能不会因为城市的现实而遭受生存危机，也不会将地图的内容或存在视为幻觉。事实要简单得多：你的城市模型很有帮助，但并不完全准确。
等待计算机变得如此复杂以至于它们自发地变得有意识的日子已经一去不复返了
有一种真实的东西我们称之为注意力——一种极其复杂、适应精美的方法，将大脑的资源集中在一组有限的信号上。注意力很重要。没有它，我们就会因涌入我们的过剩信息而瘫痪。但如果你无法控制它，那么拥有它就没有意义。控制理论的一个基本原则是：要控制某物，系统需要它的内部模型。为了监控和控制自己的注意力，大脑建立了注意力图式。这就像一张注意力地图。它包含关于注意力是什么以及它在任何特定时刻正在做什么的简化、略微扭曲的信息。
如果没有注意力图式，大脑就不能再声称自己有意识。它不会知道什么是意识，也不知道如何回答有关它的问题。它将缺乏关于自我如何与世界上任何事物相关的信息。我和球之间是什么关系？无法计算。
比这更严重的是，它将失去对自己焦点的控制。就像试图在没有地图的情况下导航城市一样，如果没有注意力模型，它就只能驾驭注意力的复杂性。甚至除此之外，如果缺乏意识结构，大脑将无法将相同的属性归因于其他人。它会失去对其他人是有意识的存在的理解，他们会做出有意识的决定。
意识很重要。与许多现代解释它的尝试不同，注意力图式理论的作用与琐碎或驳回完全相反。它给了它一个重要的地方。
只要学者们把意识当作漂浮在大脑内部的魔精，工程师们就不会很感兴趣。但如果它是一组关键的信息，一种让大脑正常运作的地图，那么工程师可能想了解它。这让我们回到了人工智能。等待计算机变得如此复杂以至于它们自发地变得有意识的日子已经一去不复返了。将意识视为一种空灵的仙女本质的日子已经一去不复返了，无论如何都不会给计算机带来明显的实际好处。突然间，它成为机器非常有用的工具。
建立有效的注意力模式在当前技术的范围内。这需要集体努力，但这是可能的。我们可以建立一个人造大脑，它知道意识是什么，相信它拥有它，将其归因于他人，并且可以与人进行复杂的社交互动。这从未做过，因为没有人知道该走什么路。现在也许我们已经看到了前进的道路。
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