叩问人生-高级智能的演化过程与条件1
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几乎所有能动的系统都是自动的,伴随看问题角度的转移还可以认为都是可以自主的,从而是智能的。即便是不能动的石头,说不准还是某个未知的智能系统的一个组件或一个环节,就像人体细胞中的一个电子一样。
显然,我们感兴趣的是像人一样的高级智能,而不是单细胞生物那种低级的智能,更不是在坑洼不平的路上极力保持自己平稳行驶的汽车的机械式“智能”,即便这辆汽车具有自动驾驶系统,不需要人的操控。那么高级智能需要具备哪些条件呢?内在因素从如何具有最基本的稳定自身结构和功能的能力开始,逐步来看一个系统智能高级和低级的分界线应该在哪里?1.具有维持自身结构基本稳定的能力,这是从基本粒子到浩瀚的宇宙天体,所有有形的物体的共同属性。
2.具有结构的复杂性。复杂性体现在基本组件数量庞大、种类繁多和结构复杂,至少存在功能不同的组件相互合作的关系,就像是螺杆和螺帽的这种关系。一套螺杆和螺帽具有两个功能不同的组件和结构,就已经在结构上具备了初步的复杂性。
3.结构是可变化的。如果自身结构是不可变化的,就没有在变化的环境中保持原来功能特性的能力。一把活动扳手,就具备了这种能力。
4.自动适应环境变化的能力。这需要有检测到环境变换,进而调整自身结构的能力。例如一个捕鼠的笼子,有检测老鼠进入的机关和驱动鼠笼关闭的弹簧。
5.具有周期性地变化结构、持续自动反应的能力。这需要外部能量的持续供给。例如一部在坑洼不平的路上摇摇晃晃地自动行驶着的汽车,能规避障碍,在原始人眼里,就已经是有相当智能的神物了。在他们眼里,一年四季,日出日落,刮风下雨也是智能的,是“老天爷”的杰作。yulujidi.com
以上5种特性是能持续自动适应环境变化的系统所具有的特性,但还只是被动地适应环境,如何才能从被动演变为主动呢?6.滞留、存储、改变和再现感知到的外界信号的能力,从而能预演环境变化趋势,优化反应行为。具有前面所述5种特性的系统都有被动适应环境的能力,如果要在更大范围内快速适应环境,就需要能主动地适应环境的变化。主动是指在环境变化之前采取更好的行为,因为这样才有更多可选的机会,而不是在环境变化之后被动地进行非常有限的反应。作为动物需要有独立于运动系统之外的专门的系统来实现上述功能,这就是包含大脑在内的动物的神经系统。计算机控制的机械设备在一定程度上也可以预知环境变化的趋势。操作系统的进程调度算法中也能对接下来的指令和数据进行一定程度的预测。
具有了第6个特征,才是有了真正意义上的智能。单细胞生物、没有神经系统的植物、低等动物和没有发达大脑系统的动物,称之为有智能的确很勉强,但能够自主生存却是实实在在的。它们没有手,更谈不上制造和使用工具,只能靠自我调节来适应环境的变化。
7.具有很强的行动能力,包括控制自己的身体、使用工具、改造环境的能力。在具有主动适应环境的能力以后,如果还具有类似人手这样的器官,就可以具有改造环境的能力,这时自身生存的能力就更强了。很多生物,都具有这种能力,例如鸟和蚂蚁都能构筑巢穴作为自己的栖息之地,而不是只能寻找现成的洞穴。人的行动能力使人主要靠改变环境来使自己生存得更舒适,并且在曾经不能生存的环境中也能够生存和发展下去。人的直立行走使人的手解放出来去改造环境,而且通过制造工具来大规模地改造环境。
8.丰富的信息感知能力、持久的记忆能力、信息任意联系的能力和形成抽象世界的能力。神经系统的生物特性决定了人具有不精确存储和再现感觉到的信号的能力,这种能力持续很久,使人能建立起一个比较完整的生存环境的模型,预演事物发展的未来。神经细胞之间可以任意联系,因而人可以发现事物之间的普遍联系和规律,抽象出概念,积累智慧,在多个层次上理解外部世界,并且能发明和创造。当前计算机只具有信息的持久记忆能力,而且是精确的,在创造性方面先天不足。信息和信息之间的任意联系在硬件层面上无法实现,只是在理论上可以用软件实现。
9.形成更大组织和结构的能力,包括形成群体和社会的能力。这样才能得到更多的资源和更大的生存空间。这又需要以下一些能力:1)遗传和繁殖能力,这是所有生命都具有的能力。任何结构都会因“磨损”而最终失去结构,生命也会遭遇死亡而解体。为了保持自身结构的持续存在,需要有复制自身结构的能力。前辈适应环境的结果也需要被下一代在一定程度上直接(不需要学习)体现出来。虽然目前还没有找到这种机制的直接证据,但很多现象却说明有这种机制的存在。
2)内部变异的能力。如果只是纯粹的复制,就不可能出现更复杂、更能适应环境的新的结构。新的结构可以是随机产生后通过环境选择,以遗传的形式保留下来,这是达尔文进化论的基本原理。
上述的1)和2)种能力,只要是能保存下来的物种都具备,包括单细胞生物,例如病毒,就已经完全具备了。
3)信息交流能力。人丰富的面部表情、眼神、身体姿势,尤其是相对其他生物要宽括得多的声带,成就了人类丰富的语言,不同个体之间才能有信息的交流,后代的智能才能逐步得到更高的起点,也才能组成更庞大的智能结构——社会。
4)自我进化,甚至自我毁灭的能力。任何结构的功能都是有所能有所不能的。个体在发展中所遇到的终极障碍就是自己。如果没有在适当时机自我毁灭的机制,就会最终被环境毁灭。适当时机是指和同类,尤其是新生代同类竞争资源,妨碍更高一个层次整体发展需要的时候。自我毁灭,能够有选择地最大程度地保留更适应环境变化的信息,而被环境毁灭,是自我发展的中断。动物普遍具有为种群的繁衍而牺牲自我的本能,对人而言,这种能力也明显地表现在对待自己子女的问题上。人在精神层面上,是指能否通过自我反省,最终跳出自我而选择为人类牺牲。这种自我牺牲能力,在人类社会还不是普遍具有,人类是否会最终进化出这种能力,目前还是一个未知数。
从上面的的分析中可以看出,高级智能的出现经历了两个关键点:1.从被动适应环境到主动适应环境;2.能够形成更大的组织。
具有高级智能的系统在环境中所具有的优秀适应能力,不只是因为组成系统的独立个体在数量上的庞大,更重要的是具有层次化的复杂结构。
鲸的大脑可以多达十公斤,大约是人的十倍,但结构没有人的复杂,而且没有分化出手来制造和使用工具。海洋中丰富的食物,使它们没有这种需求。海水的浮力,也能够承受它们庞大的身躯。
有了高级智能,除了基础结构不一定是蛋白质以外,就已经具备了大部分的生命特征了。
复杂结构中的各个部件功能不同,但相互依赖,共同维持整体的存在和发展。那么它们是如何在自然状态下形成的呢?这需要有来自外在环境的驱动力。
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