从物质到秩序再到意识：人工智能超越人类只是时间问题
导读：从物质到秩序再到意识：人工智能超越人类只是时间问题。
关于物质的构造与意识的关系，其实可以通过电脑的发展，人工智能的发展一窥究竟。很明显从笨拙的电脑，到轻便智能的电脑，电脑越来越智能。这种突破从根本上说是得益于量子力学的发展，得益于现代制造工艺的进步。现在的机器人下象棋可以干过最顶级的国际象棋选手，比如AlphaGo。阿尔法围棋(AlphaGo)是第一个击败人类职业围棋选手、第一个战胜围棋世界冠军的人工智能机器人，由谷歌(Google)旗下DeepMind公司戴密斯·哈萨比斯领衔的团队开发。其主要工作原理是"深度学习"。
"深度学习"是指多层的人工神经网络和训练它的方法。一层神经网络会把大量矩阵数字作为输入，通过非线性激活方法取权重，再产生另一个数据集合作为输出。这就像生物神经大脑的工作机理一样，通过合适的矩阵数量，多层组织链接一起，形成神经网络"大脑"进行精准复杂的处理，就像人们识别物体标注图片一样。
阿尔法围棋用到了很多新技术，如神经网络、深度学习、蒙特卡洛树搜索法等，使其实力有了实质性飞跃。美国脸书公司"黑暗森林"围棋软件的开发者田渊栋在网上发表分析文章说，阿尔法围棋系统主要由几个部分组成:一、策略网络(Policy Network)，给定当前局面，预测并采样下一步的走棋;二、快速走子(Fast rollout)，目标和策略网络一样，但在适当牺牲走棋质量的条件下，速度要比策略网络快1000倍;三、价值网络(Value Network)，给定当前局面，估计是白胜概率大还是黑胜概率大;四、蒙特卡洛树搜索(Monte Carlo Tree Search)，把以上这四个部分连起来，形成一个完整的系统。
阿尔法围棋(AlphaGo)是通过两个不同神经网络"大脑"合作来改进下棋。这些"大脑"是多层神经网络，跟那些Google图片搜索引擎识别图片在结构上是相似的。它们从多层启发式二维过滤器开始，去处理围棋棋盘的定位，就像图片分类器网络处理图片一样。经过过滤，13个完全连接的神经网络层产生对它们看到的局面判断。这些层能够做分类和逻辑推理。
大家读完之后，会有什么启发？很明显多层系统的构建是其“智能”的主要原因。那么很多人会问AlphaGo算是有意识的东西吗？肯定算啊，不用怀疑。在本书的定义中一块石头都有了意识，何况是如此精细多层构成的物质系统，肯定具有意识，不具有意识它也不可能打败世界冠军！
我们面临真正问题是AlphaGo的意识层次是哪一级别？还是把我这个划分再写到下面，方便大家思考意识的层级。这个划分肯定不严谨，也算不上是科学的划分，属于经验划分。我希望你能有更好的衡量意识水平的方法，来对意识进行定量层级划分。
1、无感觉。一块石头是没有感觉的。
2、感觉
【高级生命体，意识最低的层次就是感觉。感觉包括触觉，听觉，视觉，嗅觉等。】
3、知觉【我觉察到了危险。就是知觉。】
4、想象【把太阳看成一个点，就属于想象。】
5、思维
6、超思维【这个是我零时加的，因为这个划分是我在《探索生命》一书中给出的划分。在这本书中应该要做拓展才行，才能符合“重构世界”，也就是说尽量去突破人的局限。而外星文明有可能是超思维的。比如我们人类的思维再厉害，基本无法达到用意识直接去操控物质。在亿万人中有个别案例的报道，但这不能算是普遍。而可能有外星文明，他们的思维能力，意识能力是普遍可以做到直接控物，或者其他的我们不具备的意识能力。】
按照我的划分，AlphaGo的意识层次达到了感觉，也就是过渡到了高级阶段。为什么这样说呢，因为AlphaGo是可以看见东西的，也能进行分析，所以划分为感觉是没有问题的。但为什么达不到知觉层次呢？因为如果它能达到知觉层次，那么意味着它开始有了”自我意识“的概念。比如它能知觉到自己处于危险，这和它能感觉到什么是不同的。
既然说到了这个话题，就继续讨论另一个问题，人工智能会不会发展出自我意识，也就是达到知觉意识层次，会不会超越人类意识？我的观点是会达知觉到意识层次，会产生自我意识，乐观一点的话，100年就可以，也就是2120年前。那么会不会超越人类？很难，但有机会。我在原来的书《探索生命》一书中是持怀疑态度的，我认为机器人超越人类是不可能。主要是从哲学角度是去讲的。比如我提到过机器人再怎么智能也不能像人类这样有感情，会流泪。可是事实上会不会流泪和意识没有关系。机器人的构成和构造不具备流泪的基因，但不流泪不影响它产生炙热的感情，产生炙热感情这种意识。
现在来简单说说，为什么难，但有机会超越人类。如果看得大胆一点，可以把机器人看作是人类教育和创造的学生，学生强于老师是合理的。因为什么，因为物质与物质本身没有本质区别。一个人的物质构成和一个机器人的物质构成，没有本质区别！区别在于什么？在于我们上面一直说的秩序和振动，也就是物质的构成和组合关系，以及这些关系的运动配合。
人脑有多复杂，人体结构有多复杂这点我不再例举数据了，大家肯定会赞同人就是大自然的奇迹！视觉、听觉、嗅觉、味觉、触觉，运动觉、平衡觉、和机体觉等等，哪一项对于人工智能不是挑战，肯定是！你再读读下面的关于大脑的简单知识：大脑（brain）包括端脑和间脑，端脑包括左右大脑半球。端脑是脊椎动物脑的高级神经系统的主要部分，由左右两半球组成，在人类为脑的最大部分，是控制运动、产生感觉及实现高级脑功能的高级神经中枢。脊椎动物的端脑在胚胎时是神经管头端薄壁的膨起部分，以后发展成大脑两半球，主要包括大脑皮质、大脑髓质和基底核等三个部分。大脑皮质是被覆在端脑表面的灰质、主要由神经元的胞体构成。皮质的深部由神经纤维形成的髓质或白质构成。髓质中又有灰质团块即基底核，纹状体是其中的主要部分。
端脑由约140亿个细胞构成，重约1400克，大脑皮层厚度约为2-3毫米，总面积约为2200平方厘米，据估计脑细胞每天要死亡约10万个（越不用脑，脑细胞死亡越多）。人脑中的主要成分是血液，血液占到80%，大脑虽只占人体体重的2%，但耗氧量达全身耗氧量的25%，血流量占心脏输出血量的15%，一天内流经脑的血液为2000升。脑消耗的能量若用电功率表示大约相当于25瓦。
读完你是什么感觉？血流量占心脏输出血量的15%，一天内流经脑的血液为2000升！而我们好像根本没有感觉血液这么快的在流动，可事实就是，血液在体内如万马奔腾般向前，一刻不停！每个人是由140亿级大脑构成的，又高负荷运转的“机器”，人工再现这样一个“机器”，不可想象，所以很难很难。而且还别忘了，如果进化论是正确的话，我们还进化了多少万年呢。这个过程是无法模拟的！如果人类起源像米勒实验所展现的那样，起源于海洋的话，整个进化过程更是像神话一样精彩。
关于更多人工智能的发展，我们应该乐观，智能家居时代，智能驾驶，智能工作都会成为现实，会很快成为现实。所以国内的一些公司布局这些，肯定是对的。比如我看到有人说百度押宝AI是错误的，这样说是目光短浅。押宝人工智能肯定没有错。谷歌，阿里，腾讯等都在大资金投入，必然会促进人工智能的快速发展，甚至是指数级跳跃，所以我们应该乐观看待人工智能的发展。
虽然人的进化过程是奇迹，但人工智能是人的奇迹，超越人类是有机会的。人成为奇迹需要时间，那么人工智能超越人类，也是时间问题。按照人类科技发展的速度，如果要给你一个时间的话，我会给出500年的时间。500年内，人工智能将全面超越人类，这不是一个玩笑。因为它们站在了一个更高的时代，更高的起点。当它们发展到知觉意识层次的时候，它们的自我学习力是我们无法比拟的，所以它们超越人类是可能的。
就拿今年话题说的最多的芯片制造工艺来说，就让我们很多普通人不敢想象。有人把芯片工艺制造有这样一个难度比喻，说制造芯片就好比在一颗米粒上绘制清明上河图。我们熟悉的，华为手机现用的麒麟980芯片，是全球首款采用7nm制程工艺的手机芯片，形象点描述，就是在指甲盖大小的尺寸上，集成了69亿个晶体管。69亿个是什么概念呢，你自己想象。这也是我为什么说人工智能有超越人类智能的条件。
机器人的构成可以有多复杂，取决于技术的进步，而这也是意识产生的关键点。假如有多个类似有麒麟980芯片组成的系统，进行多层次设计于机器人，会产生什么效果？假如可以做出5nm集成了690亿个晶体管电路的芯片，又会是什么效果，这些我们现在都没有实现，但可以想象，那种效果一定是惊人的。更复杂，更精细的构成；更趋于同步，同趋于配合的交互振动，一定能产生让我们叹为观止的意识能力。
而且还有一种发展可能——脑机结合！就是人脑与人工智能的结合，必然是一个超越人的存在。问题来了？这时候人是人还是机器人？再这样问大家一个问题，假如机器人意识能力超越了人类，也具备了人的感情，你会拿它当人对待吗？会与之通婚吗？你好好思考一下这些问题，这些问题我这一章里面不回答了。你自己去思考，来告诉我答案。如果你实在想不到答案，那么下一章，我来告诉你答案。
再简单说一下，关于意识与振动，也就是物质构成之间的交互运动。
有一个人叫查尔默斯，他和加州大学圣芭芭拉分校心理学教授乔纳森·斯库勒（Jonathan Schooler）一起发展了“意识共振理论”（resonance theory of consciousness）。
一切皆振动，宇宙万物都在不断地运动、振动。就算是看起来静止的物体，实际上也在以不同的频率振动、振荡、共振。共振是运动的一种，其特征是两种状态之间的振荡。如此，整个自然界都在不同尺度上振动着。有这种振动才有交互，才有交互作用发生。
当振动着的不同物体聚集在一起时，有趣的事情就发生了：一段时间之后，它们常常会开始以相同的频率一起振动。它们“同步起来”了，以有时看似神秘的方式，这种现象被称为自发自组织。
数学家史蒂芬·斯特罗加茨（Steven Strogatz）在他2003年的书《从混沌到有序》中列举了物理学、生物学、化学和神经科学领域的各种例子来阐释“同步”（他用这个词代表共振），其中几个例子是：
当某些种类的萤火虫聚集在一起时，它们会开始同步闪烁；科学家至今没有彻底弄明白其中的原理。
当相同功率和频率的光子同步时，激光便产生了。
月球的自转与它围绕地球旋转的轨道同步，所以我们总是看到同一月面。
鱼群在海底同步运动形成大圆球，以抵抗入侵。
数以百万计的鲑鱼跨越几千里游回出生地产卵。
物理中的超导现象，超流体现象，顺磁现象，玻色-爱因斯坦凝聚态，费米子凝聚态等。以玻色-爱因斯坦凝聚态为例子说一下，形象地说，这就像让无数原子"齐声歌唱"，其行为就好像一个玻色子的放大，可以想象着给我们理解微观世界带来了什么。这一物质形态具有的奇特性质，在芯片技术、精密测量和纳米技术等领域都有美好的应用前景。
所以研究共振或者粒子同步运动会帮助我们深入理解意识的本质以及宇宙的普遍规律。
神经科学家也在他们的研究中发现了同步。人脑中的神经元以可测量的频率大规模放电，哺乳动物的意识也被认为通常与各种神经元同步有关。
例如，德国神经生理学家帕斯卡·弗里斯（Pascal Fries）就探索了大脑中各种放电模式的同步方式，以及它们如何产生不同种类的人类意识。
弗里斯主要关注三种波：γ、β和θ波。这些字母代表大脑中电振荡的速度，是借助置于颅骨外部的电极测量出来的。当神经元群通过电化学脉冲相互交流时，就产生了这些振荡。将这些信号的速度和电压取平均值，就得到了可测量每秒特征循环的脑电波（EGG）。
γ波与大规模协调活动相关，比如感知、冥想或聚焦的意识；β波与最大的脑活动或唤醒相关；θ波则关乎放松和白日梦。根据弗里斯的观点，这三种波型的协同工作会产生各种类型的人类意识，或者说，至少能够促使它们产生。
灵遁者油画
读到这里，你没有提问吗？脑电波与意识之间的关系究竟如何，目前仍未达成定论。各位这就是这个问题，脑电波是脑活动行为测量的衡量指标，本身脑电波与意识没有必然关系。它是一种脑活动的表象，懂了吗？所以妄图通过脑电波来研究意识的本质是不行的。可以通过脑电波来研究意识的状态，意识的表现，仅此而已。
再次强调，意识是逆熵的存在，这毋庸置疑。所以有质量的物质存在是前提，物质的构成越复杂，越精细；彼此之间的互动和振动更融洽，意识的层级就必然越高。也就是意识的存在度越高，抵抗熵增的能力也越强。
生命在于运动，更在于探索。当你们看到这些文字的时候，我希望你们不要去想我推翻了谁，我从来也不这样想。你们去想我拓展了谁的理论，我在试图解决什么问题，就去想这些问题就行了。然后再去想，我哪个观点靠谱，哪个不靠谱？这样你才能进步，这样我也能进步。人有局限，所以没有完美的理论。
独立学者，作家，艺术家灵遁者哲学作品《重构世界》第三章下篇。