人工智能与生物大脑的区别(生物AI心理)
人工智能与生物大脑的区别(生物AI心理)IIT 用意识的特征描述意识:意识是满足某些特征的现象。这种模型有悠久的历史和诸多例子:目前流行的大脑/意识理论是 GWT(Global Workspace Theory) 和 IIT(Integrated Information Theory)。GWT 用意识的功能描述意识:意识具有某些功能,例如输入输出和各种模块。典型的例子如下:
一 基于生物和经验的模型首先是 2012 年的 Spaun,基于生物基础(脑图谱),类生物神经元(尖峰放电 SNN)。
在训练后可完成多种识别和生成和反应任务。
- map the visual hierarchy firing pattern to a conceptual firing pattern as needed
- extract relations between input elements (transformation calculation)
- evaluate the reward associated with the input (reward evaluation)
- decompress firing patterns from memory to conceptual firing pattern (information decoding)
- map conceptual firing patterns to motor firing patterns and control motor timing (motor processing)
PPC posterior parietal cortex; M1 primary motor cortex; SMA supplementary motor area; PM premotor cortex; VLPFC ventrolateral prefrontal cortex; OFC orbitofrontal cortex; AIT anterior inferior temporal cortex; Str striatum; vStr ventral striatum; STN subthalamic nucleus; GPe globus pallidus externus; GPi globus pallidus internus; SNr substantia nigra pars reticulata; SNc substantia nigra pars compacta; VTA ventral tegmental area; V2 secondary visual cortex; V4 extrastriate visual cortex.
在许多深度学习模型中有类似的【编码-转换-解码】结构,例如 2017 年的 MultiModel :
目前流行的大脑/意识理论是 GWT(Global Workspace Theory) 和 IIT(Integrated Information Theory)。
GWT 用意识的功能描述意识:意识具有某些功能,例如输入输出和各种模块。
典型的例子如下:
这种模型有悠久的历史和诸多例子:
IIT 用意识的特征描述意识:意识是满足某些特征的现象。
虽然牺牲了一定的具体性,但也许更能同时描述非地球非碳基生物的意识。典型的特征如下:
抽象化的表达有自己的优势,因为从量子物理而言,一切都是一个状态,不需要内部模块。
例如http://xxx.itp.ac.cn/pdf/1712.01826.pdf。将观测者简化为计算过程后,建立了一种既唯心又唯物的宇宙理论。
关于意识的生物基础,近年的著名发现是连接大脑各个部分的巨型神经元。这种神经元,从大脑的屏状核出发,连接到大脑的各个部分,可能是意识的开关。
在一例癫痫患者的人体实验中,确实可通过在屏状核进行高频电刺激,关闭和开启实验者的意识(实验者的感觉就像断片)。
二 在DRL 实验环境中的模型
为实现良好的多 agent 性能,和产生有趣的合作/竞争行为,目前的 DRL 模型仍需做大量简化,例如采用全局的优化策略。
OpenAI 的 2019 年模型(http://xxx.itp.ac.cn/pdf/1909.07528.pdf):
OpenAI Five:
DeepMind 的 2019 年模型(Human-level performance in 3D multiplayer games with populationbased reinforcement learning):
AlphaStar:
最近流行的论文 A distributional code for value in dopaminebased reinforcement learning ,其中人造的多巴胺神经元可以预测回报的分布。
三 世界模型
从更广泛的观点看,大脑会建立世界模型:
多 agent 可进行交流:
从“心智中的世界模型”出发,也可建立现实的理论。例如 Karl Friston 提出的自由能理论,近年引人注目:
它认为,生物的本质在于让世界模型吻合世界:一面修改世界模型以符合世界(这是显然的),一面修改世界以符合世界模型(这是有趣且也有道理的)。总而言之,降低熵。
四 心理与非理性模型,精神分析
上文关注机械的理性与决策,只代表大脑的一部分。非理性和无意识的部分,同样值得考虑。
生物学上有 Triune Brain 理论,将大脑分为 生存大脑 - 情绪大脑 - 理性大脑(实际情况比这更复杂):
人的思维是从无意识而来。弗洛伊德的第一拓比(无意识 - 潜意识 - 意识):
弗洛伊德的第二拓比(本我 - 自我 - 超我),这里开始体现社会化/符号界:
这类视角有意义。因为前文的模型,更像描述动物的行为:动物也会合作和竞争,但都很原始。
而人类已经高度社会化。语言/文化/社会结构/意识形态/MEME 等等,形成了外部记忆/外部系统/外部意识,并深刻塑造人类的行为。
就像那个著名的笑话:人类不但是基因繁衍的方法,人类还是汽车繁衍的方法。
如果从还原论看,可认为这些仍然可来自此前的模型,不过还原论是否正确,现在不知道,所以还是结合多种观点更为有趣。
荣格(意识 - 个人无意识 - 集体无意识),这里的无意识仍然是神秘的混沌冲动:
拉康(实在界 - 想象界 - 符号界),这里的无意识是更清晰的,来自于他者:
后续的客体关系学派的例子:
实际上有很多有趣的想法,例如:
怎么让 AI 理解这里的这些,是个 NLP 的难题。
五 融合
自然的想法,是将这里的观点,包括量子物理(观测问题仍然是复杂的)和数学和各种哲学理论,全部融合。
例如,一种 1 4 的初步融合例子:
个人认为,这里重要的,不是融合出单个理论,而是理解为何人类会提出这些理论。
一个正确的大脑运作模型,应有能力像人类大脑一样,提出人类提出过的所有理论。所以,一切理论,无论对错,都有价值,都属于样本。
对于这种研究,似乎人类对于 AI 仍然保持着优势。很难想象 AI 怎么理解人类的大脑运作。
所以这可能是 AI 最难代替人类的职业。
内容来源:人工智能前沿