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人工智能如何进入大脑(人工智能能控制人的大脑吗)

时间:2023-12-01 本站 点击:0

导读:很多朋友问到关于人工智能如何进入大脑的相关问题,本文首席CTO笔记就来为大家做个详细解答,供大家参考,希望对大家有所帮助!一起来看看吧!

人工智能领域出现了三个大脑,它们分别是什么

人工智能领域出现了三个大脑,它们分别是谷歌大脑,IBM人脑模拟芯片,百度大脑。人工智能大脑分为以下三部分:大数据、计算能力与深度学习三者组成了人工智能的大脑。它们相辅相成,相互依赖,相互促进,使得人工智能应用到各行各业成为可能。这一技术的进步堪比互联网革命,人类生产和组织效率将会得到进一步的提升。

人工智能大脑简介

“谷歌大脑”是谷歌X实验室一个主要研究项目。谷歌大量购买人工智能公司,机器人公司,智能家居公司,大力发展无人汽车,智能眼镜等技术,计划以谷歌大脑为中枢神经系统,为无人汽车,工厂机器人,智能家居,智能眼镜提供源源不断的数据支持。

2014年8月,IBM发布能模拟人类大脑的SyNAPSE,即“自适应塑料可伸缩电子神经形态系统”芯片,该芯片能够模仿人脑的运作模式,更擅长进行模式识别,而且低功耗,在认知计算方面要远远穿过传统计算架构。“百度大脑”项目集中了世界上最强大的研究团队,利用计算机技术模拟人脑,已经可以做到2-3岁孩子的智力水平。

人工智能技术如何更加融入到生活当中?

人工智能将如何更深入地融入到人们的生活中,并给出了规范人工智能和保证人工智能可以被所有人共享。

这里有几个关于人工智能融入我们生活的例子:

智能交通灯

智能交通灯用人工智能技术学习交通流量数据和实时地自我调整,使得汽车在通过十字路口时更安全,更高效。

智能家居

人工智能还能够根据房主的起居习惯,个性化地设置房间里一天的光照和温度。茶水间可以智能提醒房主为即将到来的聚会增加食品储备,或者提醒房主他最喜欢的食物已经吃完了,又或根据聚会内容提供食谱建议。通过学习主人的喜好和分析主人的性格,人工智能就能完成以上提及的这些任务。

智能医生。

人工智能医生助理很快就能帮助医生诊断和治疗患者。通过语音识别技术、快如闪电的文献检索和学习患者的生活习惯和健康状况等等技术手段,人工智能将为患者提供一流个性化医疗服务。

人工智能的本质与思维过程

姓名:高浪

【嵌牛导读】人工智能的本质是对人类智能的模拟,而这种模拟一般又可以分为两类,即结构模拟与功能模拟。虽然人工智能的功能模拟与人类智能的相关活动在整个运行过程上不尽相同,但是,如果撇开人类自身自主意识以及外界的影响,就单单从两者的思维过程,即对问题的处理来开,两者还是存在很大的相似性。

【嵌牛鼻子】人工智能,人类智能,本质,思维。

【嵌牛提问】人工智能的本质是什么?人工智能又是如何思维的?

【嵌牛正文】

一、 人工智能的本质

人工智能的本质是对人类智能的模拟,而这种模拟一般又可以分为两类,即结构模拟与功能模拟。

所谓结构模拟,是根据两者系统与结构之间的相似性,运用物理模拟的方式,构建出结构与功能类似的“类似物”,从而实现相应的智能活动。结构模拟就如同类似的“复制”,即模拟相似的结构与系统从而达到智能活动的模拟。举个例子来说,如果要实现对人脑的结构模拟,那么就需要仿造人脑的结构与系统,创造出类似于人脑的“累人脑”。但是就目前来说,结构模拟的局限性很大,结构模拟需要对被模拟物的智能活动过程有透彻的了解,必须清楚相应的结构与系统是如何进行智能活动的。但是就目前来说,人类对自身的智能活动,比如人脑的智能活动知之甚少,这就极大的限制了结构模拟的发展。

另一种功能模拟,是根据两者实现功能的相似性,仅以达到相同的目的为目标而进行的模拟。不要求工作原理的相似,可以是不同的工作原理实现相同的功能。同样以人脑模拟的例子来说,功能模拟不必要透彻了解人脑具体的智能活动,只需要清楚某一过程具体实现了怎样的功能,然后通过其他的方式,或是数学模型的,或是其他原理的,来实现相同的功能。例如图像识别技术,人工智能并非是要创造一个结构与系统相似的“类人眼”,而仅仅是通过技术实现人眼的相关功能,至于是以什么样的方式实现,就并不是功能模拟关注的焦点。功能模拟的关注点在于最终结果的实现,而忽略了具体过程的模拟。就目前来讲,绝大部分的人工智能是对人类智能的功能模拟,即事先给人工智能存储一定的公式或者程序,然后给出相应的逻辑推导方法,让人工智能可以自主地进行问题的处理,即实现相应的人类智能活动。

二、 人工智能思维过程

虽然人工智能的功能模拟与人类智能的相关活动在整个运行过程上不尽相同,但是,如果撇开人类自身自主意识以及外界的影响,就单单从两者的思维过程,即对问题的处理来开,两者还是存在很大的相似性。

两者的思维过程大致可以分为以下五个部分:

1.信息的输入或者接受;

2.信息的存储或者记忆;

3.信息的运算或者处理;

4.信息的输出;

5.息的反馈或者控制 ;

以人脑为例,人脑对信息的处理大致是:眼,耳等器官接收信息的输入,传入大脑,对信息的进行存储或者记忆,然后大脑对信息进行加工处理,将处理结果输出,表现为人对信息的反应,并且人脑还会对输入的信息进行反馈或者控制,例如对不好的信息就拒接下一次的就收。

对于人工智能,对信息的处理也是相识的过程:接收外界输入的信息,信息在储存原件中进行储存,运用已经储存的程序或者公式,调用相应的模型,对问题做出相应的分析与处理,然后通过输出装置,将处理过的信息传输出去,同时,对输入的信息产生一定的反馈,都后续的信息输入产生一定的辅助作用。

人工智能与人类智能在对信息处理的过程中有很多相似之处,人脑以神经脉冲的形式传递信息,人工智能以电脉冲的形式传递信息;人脑中信息的接收与否通过神经元的兴奋与抑制来实现,而人工智能对信息的接受与否则是通过电脉冲的接入与断开来实现。人脑中对信息的有无概念在人工智能中则以二进制的“0”与“1”来实现。

实现人工智能的三要素

数据——人工智能的粮食

实现人工智能的首要因素是数据,数据是一切智慧物体的学习资源,没有了数据,任何智慧体都很难学习到知识。自从有记录以来,人类 社会 发展了数千年,在这期间,人类 社会 不断发展变化,从最早的原始 社会 到奴隶 社会 ,再到封建 社会 、资本主义 社会 、 社会 主义 社会 ,未来还会发展到共产主义 社会 ,在这漫长的发展过程中,都少不了数据做为人类 社会 发展的动力。

人类 社会 之所以发展的越来越高级文明,离不开学习知识,而知识的传播流传越快,则 社会 发展也越快,在封建 社会 以前,知识的传播从口口相传到甲骨文,再到竹简记录,就算是封建 社会 后期的纸质记录,其知识的传播速度也无法和今天的互联网知识的传播速度相提并论。

一般来说,知识的获取来自两种途径,一种是通过他人的经验而获得的知识,也就是他人将知识整理成册,然后供大家学习,这也是目前的主流学习方式;另一种就是通过自己的 探索 而获得的知识,这种学习方式目前只存在高精尖领域的知识学习,由于在已有的开放 社会 资源中,找不到可以学习的知识,只有自我 探索 获取。

无论哪种学习方式,都要通过学习载体来传播知识,无论是面对面讲述,实践操作,还是书本记录,或是电子刊物,亦或者影像资料等,这些都是学习载体,我们都可以称其为数据,学习数据的质量从根本上影响了学习的效果,所以对于人类学习而言,找一个好的老师,有一本好的书籍都是非常重要的学习选择。

既然人类的学习非常依赖于数据的质量,那么AI学习知识的时候,是否也会存在同样的问题呢?答案当然是肯定的,不仅如此,而且AI学习知识的时候对于数据的依赖还要高于人类。人类相比目前的AI而言,是具有推理能力的,在学习某些具有关联性知识的时候,通过推理联想可以获得更多的知识。从另一角度来讲,在某种特定场景下,即使数据不够完整全面,对于人类的学习影响也不会太大,因为人类会利用推理和想象来完成缺失的知识。而目前AI的推理能力还处于初级研究阶段,更多的难题还等着业内技术人员来攻克。

由此可见,目前AI学习知识大部分基本都是依赖于数据的质量的,在这种情况下,连人工智能专家吴恩达都发出人工智能=80%数据+20%算法模型的感慨,可见人工智能的“粮食安全”问题还是非常紧迫的,如果“粮食”出现了质量安全问题,那么最终将会导致人工智能“生病”。可见数据的好坏基本上大概率的决定了智能化的高低,有人会说,我可以通过提高算法模型来提高效果啊,不幸的是,在数据上稍微不注意造成了质量问题,需要在算法上历尽千辛万苦来提高效果,而且还不一定弥补得上,数据对于人工智能最终的发展结构可见一斑。

算力——人工智能的身体

算力是实现人工智能的另一个重要因素,算力在一定程度上体现了人工智能的速度和效率。一般来说算力越大,则实现更高级人工智能的可能性也更大。算力是依附于设备上的,所以一般谈论算力,都是在说具体的设备,比如CPU、GPU、DPU、TPU、NPU、BPU等,都是属于算力设备,只是他们有各自不同的能力而已。具体介绍可以阅读 《CPU、GPU、DPU、TPU、NPU...傻傻分不清楚?实力扫盲——安排!》 一文,介绍相当全面,从APU到ZPU,各种PU全部介绍完了,扫盲是够了。

算力设备除了上面的各种PU之外,每一种设备下面还会分不同的系列,比如英伟达的GPU在PC端有消费级的GeForce系列,专业制图的 Quadro 系列、专业计算的 Tesla系列 等,而GeForce系列细分还可以分为GT、GTX、RTX等,当然每种子系列下还可以继续细分,比如GTX下面有GTX1050、GTX1050Ti......GTX1080、GTX1080Ti,还有GTX Titan等更强大的系列,RTX下面也一样包括了更详细的等级划分,具体选择哪个系列要看具体使用场景而定,当然还和自身的消费实力相关,算力性能越强大也意味着更多的真金白银。

下面是RTX20系列的各种显卡的性能对比:

RTX30系列的各种显卡的对比:

此外,英伟达还有嵌入式端的各种显卡系列,比如适用于自主机器AI平台的JetSon系列、DRIVE AGX系列、Clara AGX系列等,以及云端的一些计算资源。同样每种系列还是做了进一步的细分,比如Jetson下面就根据其算力核心数就分成了Jetson Nano、Jetson TX2、Jetson Xavier NX、Jetson AGX Xavier等四款设备。

对于厂家而言,产品分的越细,越利于宣传和推广,对于消费者而言,可选择性也大大增加,但是也对消费者的基本知识也有了要求,如果不清楚各种产品的差异,那么就很容易选择错误,而现在的显卡市场就是如此,需要一些专业的知识才能够选对自己所需的显卡类型。希望大家经过科普后都能够选对自己的显卡型号,是打 游戏 、制图、还是计算,心里要有一个对应的系列型号才行,不然可要陷入选择困难症中了。

以目前人工智能主流技术深度学习为例,它的学习过程就是将需要学习的数据放在在算力设备上运行,经过神经网络亿万次的计算和调整,得到一个最优解的过程。如果把数据当成人工智能的“粮食”,那么算力就是撑起人工智能的“身体”,所有的吃进去的“粮食”都需要“身体”来消化,提取“营养”帮助成长。同样,人工智能的数据也是需要经过算力来逐一运算,从而提取数据的特征来作为智能化程度的标志的。

算法——人工智能的大脑

算法是人工智能程序与非人工智能程序的核心区别,可以这么理解,就算有了数据、有了算力,但是如果没有核心算力,也只能算是一个看起来比较高大上的资源库而已,由于没有算法的设计,相当于把一大堆的资源堆积了起来,而没有有效的应用。而算法就是使得这对资源有效利用的思想和灵魂。

算法和前两者比起来,算法更加的依赖于个人的思想,在同一家公司里,公司可以给每个算法工程师配备同样的数据资料和算力资源,但是无法要求每个算法工程师设计出来的算法程序的一致性。而算法程序的不一致性,也导致了最终智能化的程度千差万别。

相对于数据是依赖于大众的贡献,算力是依赖于机构组织的能力,而算法更加的依赖于个人,虽然很多公司是算法团队,但是真正提出核算算法思想的也就是那么一两个人,毫不夸张的说其他人都是帮助搬砖的,只是这种算法层面的搬砖相对纯软件工程的搬砖,技能要求要更高而已。这点和建筑设计一样,很多著名的建筑设计,其思想都是来自于一个人或者两个人,很少见到一个著名的设计其思想是由七八个人想出来的。

由于算法设计的独特性,和数据与算力相比,在人工智能的三个要素中,算法对人工智能的影响更大,这是因为在平时的工作当中,只要大家花上时间和费用,基本都可以找到好一些的数据和算力设备,但是算法由于其独特性,很多的算法是有专利或者没有向外界开源的,这个时候的差异就要在算法上体现出来了。

现在的大学和培训机构的人工智能专业,其学习方向也主要是以算法为主。因为数据是由大众产生,又由一些互联网大厂存储的,一般个人很少会去做这一块;而算力设备是由芯片公司控制着的;做为独立的个人最能够发挥效力的就在人工智能的算法方向了。培养优秀的算法人才对于人工智能的发展至关重要。目前市场上关于图像视觉、语音信号、自然语言、自动化等方向的算法工程师供不应求,薪资水平也是远超其他互联网软件行业的岗位。

后记:

当前,国内人工智能发展正处于高速成长期,未来将会进入爆发期,无论从业者是处于人工智能的数据处理方向,还是人工智能的算力设备研发方向,或者是人工智能的算法研发方向,都将会迎来巨大的行业红利和丰厚的回报。而人工智能算法方向又是学习回报比最高的一个方向,做为没有背景的个人,是进入人工智能行业的最佳选择 。

文/deep man

人工智能芯片直连大脑,“脑机接口”大突破

近日,我国首例“脑机接口”反应性闭环神经刺激系统植入手术顺利完成。该系统的植入,意味着我国具备自主知识产权的“脑机接口”高新技术产品已经走到了全方位临床使用前的最后一步。

据悉,闭环反应性神经刺激系统为“脑机接口”在临床领域的重要应用, 该技术通过将人工智能芯片植入颅骨,颅内电极植入脑内,昼夜无间断监测脑电节律,一旦预测到即将发生的癫痫就会启动外源性干扰节律,直接阻断致痫灶内的癫痫形成。

赛博朋克技术的又一次实现

对未来 科技 感兴趣的朋友应该对《赛博朋克2077》 游戏 不陌生,在 游戏 中,你可以体验到不同的“黑 科技 “带来的新鲜刺激感,例如机器人、AR、VR、仿生人、记忆移植技术、智能追踪武器等。而作为其中代表性的技术之一,仿生人技术与此次的脑机接口就有异曲同工之处。

仿生人 是将机械与人进行结合,人可以通过机械获得更好的能力,通过“读取”大脑的基本指令实现对机械的控制。

而脑机接口则要求我们不仅需要读取大脑中的信息,还需要可以“写入”,即除了能够感知信息之外,还要能做出反应。作为是一种用户界面,用户可通过计算机读取脑中的信息,经过计算处理,让信号转化为相关的反馈指令,计算机可以接受大脑传来的命令,或者也可以发送信号到大脑。

正如新闻所提到的,脑机接口不仅可以做到检测危险信号,同时还能对其进行干扰和阻止,从而防止危险行为发生。医疗领域有了脑机接口技术,更多的患者即将获得重生的希望。

脑机接口技术的发展历程

据悉, 脑机接口的形式,可按照在大脑中的采集位置分为非侵入、半侵入式和侵入式三种。 他们之间最大的区别是,是否对大脑采用有创口的手术方式来获取神经元信息。其中,非侵入式模式仅作用于头皮;而半侵入式则将设备植入头皮和大脑皮层之间;侵入式则完全植入大脑皮层。

脑机接口技术看似很科幻,其实早在20世纪,人们就已经开始对其进行研究了。

在20世纪70年代,人类第一次对面向运动功能的脑机接口进行研究,并证实了猴可以在闭环的操作性条件作用后快速学会并可以自由地控制初级运动皮层中单个神经元的放电频率。不过该阶段大多都是对动物进行研究,直到20世纪90年代,面向运动的脑机接口有了迅速的发展,人们可以通过技术实时捕捉神经信号,并控制外部设备。

得益于多年来对动物进行的实验基础,脑机接口技术逐渐应用到人体,早期的植入设备例如人工耳蜗等可以帮助用于恢复损伤的听觉、肢体运动能力和视觉等。

最令人印象深刻的是,在2014年巴西世界杯开幕式上,高位截瘫青年Juliano Pinto通过脑机接口技术逐渐恢复下肢运动功能,同时利用人工外骨骼技术驱动外骨骼机器人行走,从而实现开球。

在我国,浙江大学也曾在2020年完成了国内首例植入式脑机接口临床转化研究,患者可以利用大脑皮层信号精准控制外部机械臂与机械手,实现三维空间的运动。

近年来,随着脑机接口技术的不断发展,众多企业也开始在脑机接口领域布局。

说到脑机接口,马斯克投资成立的神经 科技 公司Neruallink公司可以算是该领域的代表企业了。Neuralink曾给实验猪的大脑表层植入过芯片,然后将猪的大脑运动无线传输到电脑上观察。他们还曾在猴子的手臂和手上植入了同一枚芯片,让猴子可以用意念控制光标移动,接住 游戏 里移动的乒乓球。

在对人体的“侵入式”脑机接口研究中,马斯克的Neuralink公司提供了更安全的方法,它让开颅的尺寸缩小到只有硬币大小,从而减少对大脑的创伤。

除了国外的 科技 公司,近年来,国内也出现了一批以脑机接口为主营业务的高 科技 企业,例如研究侵入式脑机接口方向的创立于2011年的博睿康 Neuracle公司,2016年创立的科斗脑机 科技 公司、2019年创立的宁矩 NeuraMatrix和优脑银河 Neural Galaxy,以及2021年创立的脑虎 科技 NeuroXess 等。利用脑机接口、人工智能等技术,为医疗、 娱乐 、生产等领域提供技术支持。

结尾

纵观脑机接口技术发展的几十年间,人类对脑机接口的研究从动物到人体,从微创到无创,从医疗领域到生活其他各领域,给人们的生活带来便利的同时,也存有一些担忧。毕竟脑机接口里植入的芯片,它不会有像人类一样的 情感 变化,在面对决定时只有算法决定下的执行,不会出现犹豫的情况。而人类是有 情感 的,一时的危险性意识行为可能只是想想而已,并未想要付诸行动。如果搭载了脑机接口可能就会直接执行该行为,给 社会 安全带来威胁。

参考资料:

人脑和人工智能的关系是什么?

近50年来,人工智能走的是一条曲折发展的道路。1990年代初,研究者深感人工智能理论及技术的局限性,从而从不同角度和层次进行反思。同时,人工智能有待于人类对人脑工作机理的深入了解,需要神经生理学、神经解剖学给出更加详细的信息和证据。

人工智能交融了诸多学科,与哲学更是密不可分。尽管事实上,新近的哲学进展基本上没给科学带来任何冲击,并且哲学的讨论对象往往是悬而未决的(Russell S,Norvig P. Artificial Intelligence: Amodern Approach. NJ:Prentice Hall,1995. 817),但科学却在继续改变着我们对自己的认识。

正如恩格斯所说(恩格斯. 自然辩证法. 北京: 人民出版社, 1972. 187):“不管自然科学家采取什么样的态度,他们还是得受哲学的支配。问题只在于:他们是愿意受某种坏的时髦的哲学的支配,还是愿意受一种建立在通晓思维的历史和成就的基础上的理论思维的支配。”

着眼于更宽泛的视野和更远大的目标,要求从哲学角度寻求更加有效的人工智能研究方法。坚持物质决定意识的观点,辩证地看待已有的认识和方法,融合与集成各相关学科的成就和意见,是正确的出发点。

人工智能的哲学意义

人工智能是对人类智能的一种模拟和扩展,其核心是思维模拟。

思维

思维科学是研究思维的规律和方法的科学,钱学森将它划分为基础科学、技术科学和工程技术三部分,人工智能属于工程技术范畴(钱学森. 关于思维科学. 上海:上海人民出版社,1986.20)。人工智能研究中逻辑学派和心理学派之争,有时似使人感到迷惘而莫知所从,但从思维科学的角度来看,无非是形象思维和逻辑思维的关系问题,两者都属于思维科学的基础科学。抽象思维的不足在于缺乏结构的综合能力。只有形象思维才能综合出新的结构。这也许就是创造和学习最终必须具有形象思维的原因(潘云鹤. 模式识别与人工智能, 1991, 4(4): 7)。

不同的划分观点认为,思维科学体系的基础科学包括两大类:一类是总结人类思维经验、揭示思维对象的普遍规律和思维本身普遍规律的各种思维科学,包括哲学世界观、哲学史、认识论和逻辑学,是理论的思维科学。另一类思维科学包括研究思维主体——人脑的生理结构和功能,揭示思维过程生理机制的神经生理学和神经解剖学等。这种观点将认识论归在思维科学的基础科学范围内。其实两种观点,

都不否认人工智能和哲学通过认识论相联系。

认识论

认识论研究认识的源泉、发展、过程、能力、作用等一般规律问题。换言之,认识论研究的是知识及其形式和局限性。哲学家强调通过最大机会的观察和计算,明确什么是潜在可知的;而人工智能注重通过现有的观察和计算途径,弄清什么是可知的。而在实际情况中,人工智能和认识论在本质上是互相交融和兼备的。

认识论对人工智能的研究方向和方法具有指导意义,但并不意味它能替代具体的研究,也不表示任何人工智能的研究都要显式地考虑到认识论。由于对诸如世界的一般表达等问题还未真正达成一致,如果仅依赖从哲学中获得具体的丰富信息来编写计算机程序,人工智能将会处于非常无望的状态。

心智哲学和认知科学

心智是指人们的记忆、思想、意识、感情、意向、愿望、思维、智能等多种心理行为(章士嵘,王炳文. 当代西方著名哲学家评传(2).心智哲学.济南:山东人民出版社,1996)。普特南(H.Putnam)根据计算机科学对软件与硬件的划分,将心智与大脑的关系理解为功能状态和物理状态。西蒙(H.Simon)根据信息加工理论,认为人类思维本质上是信息加工过程,计算机也是信息加工系统,所以,计算机能思维而且能模拟人的思维。人们的心灵、精神世界历来是哲学家反思的对象,这一研究领域构成了心智哲学的主题。心智哲学在人工智能、脑科学、认知心理学、控制论、语言学等的推动下,呈现出生机勃勃的景象。

胡塞尔(E.Husserl)是第一位把心智表达的指向性作为其哲学中心的哲学家,他在心智哲学中第一次提出了关于心智表达作用的一般理论。他认为,智能是一种由语境规定的和由目标导引的活动,是一种对预期事实的搜素。

与心智哲学互相渗透的认知科学是1970年代末正式宣告诞生的交叉学科。它是人工智能、认知心理学、语言学、哲学、人类学、神经生理学等学科的综合,研究智能系统的工作原理。其核心思想是称为认知主义的思想,其中一个中心命题是智能行为可以由内在的“认知过程”即理性的思维过程来解释。因而,一个很自然的假设就是从与计算机相类比的心智模型出发来研究心智的工作原理,把认知过程理解为信息加工过程,把一切智能系统理解为物理符号系统。

心智哲学是较认知科学高一层次的理论,但两者的相互作用和影响是毋庸置疑的。心智哲学不应超越认知科学的研究成果而作任意的理论假设,认知科学也不应排斥心智哲学的理论成果去作盲目的探索。

认知心理学

认知心理学和人工智能,是认知科学的两个组成部分。人工智能使用了心理学的理论,心理学又借用了人工智能的成果。将人脑和计算机相类比,是发展认知心理学的一条主要途径。

认知心理学旨在认识人类的认知心理,将这种认识通过计算机程序语言表达出来;人工智能致力于用计算机语言描述人的智能,并用计算机加以实现。两者的共同点在于用计算机程序语言刻划人类智能。然而,它们也存在一个重要的区别。人工智能试图且已经给计算机施加了一个模拟人类智能的程序,该程序包括知道这个系统本身的过程,然后给系统以一定任务,它就会产生行为。这说明人工智能是确

实的、得到证实的。而认知心理学,还不能肯定信息加工过程是人类智能的唯一心理原因,就连此信息加工过程本身也没有直接的明确证据。认知心理学只能从行为去推断心智用什么程序来造成行为,带有很大假说性。

德雷福斯(L.Dreyfus)把胡塞尔看成当代认知心理学和人工智能的先驱。他认为超验现象学在两个方面与人工智能有关系:第一,胡塞尔十分自觉地把探索心里结构作为他的哲学研究的中心。第二,胡塞尔具体地说明了在意向活动中人们所期望的对象世界的构成,及其所包含的复杂的形式结构。德雷福斯指出,人的认知能力是通过实践而发展的。这种独特的认知能力为人类存在于世界的方式提供了无

限的丰富性,构成了人类所有智能行为的基础。认知心理学企图通过纯认识结构来把握一切智能而根本不考虑头脑的非认知方面,这种想法注定不会成功。一切智能和智能行为都必须追溯到人类对自身是什么的理解上,而这一点由于会陷入无穷的递归,所以人类永远不能完全弄清。人类智能的基础既不可能被分离出来,也不可能被清晰地理解。他还指出,胡塞尔的意识与明斯基(M.Minsky)的框架理论十分类似。人工智能在发展过程中最终不得不面对日常知识的表达问题,它们是困难的、关键的、在哲学上引人入胜的,人工智能至今仍在为之奋斗。

人工智能的物质基础

早在1950年代,就出现了两种争论激烈的观点:一种认为计算机是处理思维符号的系统,另一种认为是对大脑建模的媒介;一种致力于用计算机示例世界的形式化表达,另一种则仿真神经元的交互;一种把问题解决当作智能的范型;另一种强调学习;一种使用逻辑,另一种基于统计;一种是哲学上理性主义和还原主义的继承者,另一种将自己视作神经科学。事实上,它们分别代表了符号主义学派和连接

主义学派。

心理学中,定位于复杂思维与神经元之间的符号层次的理论很重要。符号是思维的材料,但也是物质的样式。“观念”与大脑可触知的生物物质之间有明显、根本的不同,这无疑对人工神经网络的建模具有意义。但很遗憾,目前人类对真实神经系统的了解非常有限,对自身脑结构及其活动机理的认识还十分肤浅,众多神经网络的模型实际上是极为简略粗糙并且带有某种“先验”。譬如,波尔茨曼机引入随机扰动来避免局部最小虽具有独特之处,然而却缺乏必要的神经生理学基础 (董军,潘云鹤. 人工智能与认识论问题的思考提纲.见:中国人工智能进展. 北京:北京邮电大学出版社,2001. 22)。

有观点认为,对神经信息处理机制的深入分析可能会引起计算科学革命性的变化。语言能力是人脑特有的高级功能,但对语言的中枢表象目前仍只有很模糊的认识,甚至连研究这类信息处理过程所采用的合适研究方法还至今阙如。为此,迫切需要方法论的指导,因为它对神经网络的研究及其作用是毋庸置疑的。

1980年代中后期,人们发现脑中存在混沌现象,由于它可能揭示脑活动的深层机制而受到广泛重视。从生理本质出发是研究神经网络的根本手段。混沌神经网络研究探索非稳状态下网络的动态行为和信息处理能力。混沌动力学为研究人工神经网络和人工智能提供了新的契机。这里并不是单纯提倡纯粹意义上的生理模拟,因为人类把握自然和社会的规律并非是一种“照搬照抄”的过程,人工神经网络的初衷也非“逼真”地描写真实神经系统,而只是根据物质基础和客观依据进行简化、抽象和模拟。

神经网络的基础结构更类似于脑,而不是标准计算机的结构。它们的单元并没有真实神经元那样复杂,它们的结构与新皮层的回路相比也过于简单。尽管神经网络具有这些局限性,但仍然显示出惊人的完成任务的能力。人脑对信息的处理采用的基于符号的串行逻辑推理过程,一开始就被现代数字计算机所采用。

有趣的是,仿佛有这样一条人工智能的“定理”:一旦某种思维的功能被编成程序,人们就不再认为它是“实际思维”的基本组成部分了。而人工智能的核心总是指那些还未能编制成程序的部分。

人工神经网络还有很多根本性、基础性的问题需要解决。在某种程度上,它仅仅作为一种算法,但这不能掩盖神经网络是在思维是物质世界的产物、是人脑的机能这样的前提下的尝试和产物。无论是对史前文明的探索,还是“天”外智能的好奇,都没有理由否认物质决定意识这个基本观点。

人类智慧与人工智能

对人的特质作出解释的模型很多是来自宗教、艺术等。例如,原始艺术的象征语言把人类的原始本能和超自然世界的各种意象以特有的符号手段结构化,它们被赋予特有的形式,从而组合成各种表现形态的形象系统。这让我们不仅了解到人类智能有着不同的具体表达,也明白智能是依赖于社会生活和客观现实的。

然而,道途艰辛。把人类原始的、潜意识的思想加以分解,有如分解佛教禅宗大师为迷惑心智以达到绝对虚无所下的玄秘功夫那样,十分困难。况且,要到达人类级的人工智能已被证明是困难的,而且进展缓慢。

辩证唯物主义不同意那种机器能够独立地思维、机器可以比人更聪明的观点,很重要的理由在于思维是生物长期进化、特别是社会活动的产物。哥德尔赞同人类的心智超过所有的机器的结论。计算机中能不断繁殖和复制自己的人工生命如病毒,最初也是由人类制造的。计算机的世界完全是由科学家们设计创造的,是人脑的结晶。

庄子与惠子有如下的对话。庄子与惠子游于濠梁之上,庄子曰:“倏鱼出游从容,是鱼之乐也。”惠子曰:“子非鱼,安知鱼之乐?”庄子曰:“子非我,安知我不知鱼之乐。”惠子曰:“我非子,固不知子矣,子固非鱼矣,子之不知鱼之乐全矣。”庄子曰:“请循其本,子曰‘汝安知鱼乐’云者,既已知吾知之而问我,我知之濠上也。”(庄子·秋水)

人类智慧与人工智能孰高孰底、熟胜孰负,智能的复杂和神秘,如同这段文字本身的内涵和后代的种种解析那样,引人入胜,令人悠然神往。

探寻人工智能的发展途径

人工智能研究者愿意用精神术语描述机器有两个原因。第一,希望给机器提供知识和信念的理论以使它们能对其用户知道的、不知道的和所想要的进行推理;第二,用户对机器的了解常常能用精神术语最好地表达。在人工智能的发展过程中,心理学和哲学自然而然与它互相影响。而人工智能与哲学的关系,最初是通过心理学这个桥梁的。

人工智能一开始是自上而下和自下而上相结合的。自上而下或“内涵式”的表述往往给人带来一种恍然大悟的感觉,自下而上或“外延式”的表述却像一份说明书。其实,的确需要两种途径:一种是自上而下的、把思想映射于神经元群上;另一种是自下而上的、用来解释思想如何由那些看起来是杂乱无章的神经元集群产生的。

认知科学发展中存在一个值得思考的奇怪现象,对诸如下棋、解密码之类的可以相对跟环境隔离的看似很困难的任务而言,计算机系统可以超过专门训练的人;然而对一些最通常的通过由长期进化形成的认知功能,比如视觉和听觉,经过几十年努力发展的人工智能系统还不如婴儿的能力。大脑的智力活动必须从进化的角度、从社会和历史发展的约束的角度来研究才能得到充分正确的理解。

虽然我们必须经常遵循有统整作用和简化作用的大原则,但也必须承认在科学里存在着不可还原的复杂性。讨论人工智能与认识论的关系,当然不能替代人工智能的研究,但它可使人工智能研究者不致如入沼泽而迷失方向。然而,遗憾的是,人工智能研究者往往会忽略人工智能与哲学的联系和基本的辩证思维方法——归纳和演绎,分析和综合等。事实上,每个人在自己的思维体验中都能感到分析与综合

的频繁与重要。但是,人类对这样一对基本思维机理的研究却如此薄弱。历史地看,人工智能的发展不时地陷入没有预想到的深层困境,这提醒我们不仅应当从人工智能发展的技术问题,而且应当从人工智能的最根本概念和理论上去寻找原因,人工智能需要更为宽广的眼界

和宏观的方法论指导。

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