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论意识的产生

提前说明:
下文是对意识产生的尽可能合理的推断, 仅代表一种假说. 如果出现逻辑错误等, 可以在评论区告知. 欢迎探讨.

论意识的产生

首先我们看一下生物学和心理学上对意识的解释.

生物学上对意识产生的解释如下:

​丘脑是发放丘觉的器官,是“我”的本体器官,大脑联络区是丘觉的活动场所,意识则在大脑联络区得以实现。丘脑的唯一功能就是合成发放丘觉。丘脑由神经元构成,每个神经元中都遗传有信息,丘脑的功能就是将数个神经元的信息合成为丘觉,并发放到大脑联络区,使大脑产生觉知,也就产生了意识。丘觉是想法、是念头,是意识的核心。脑包括的结构众多,不是所有的脑都能合成丘觉,丘觉只是丘脑的功能,只能是丘脑合成发放出来才能产生意识。

维基百科对意识的概念解释如下:

​意识是人的神经反应,当人出生时意识就与生命同在,是一种自我感受、自我存在感与对外界感受的综合体现,意识的基础是个体具有自我意识与对自身认知能力、对自身行使能力的认可的综合。

从生物学的解释来看, "...并发放到大脑联络区,使大脑产生觉知,也就产生了意识。"这里的解释并不能称得上解释, 并不能说明意识是如何产生的, 太模糊了, 好像不知怎的就产生了觉知?

维基百科的解释也不能令人满意, 非常玄乎, 它只描述了意识的特点, 而没有具体说明意识的产生.

意识的定义和对此定义的解释

那么首先, 我们要定义意识, 我认为, 凡是物质的集合收集外界数据, 并对数据进行加工分类的行为, 就是意识.

生命和机体

生物学上, 有生命的个体是为机体, 我们需要一个更广泛的定义, 或者说, 我们要重新定义生命这个概念.

物质的集合能够进行主动复制是其为生命的充分必要条件

需要指出, 此处对物质的定义遵循唯物主义哲学的定义, 即客观实在. 对生命的定义有以下几点要说明:

  1. 这里的复制并不是完全精确的复制, 例如DNA链在复制的时候, 派生的一代会和上一代产生差异, 称为变异.
  2. 生命并不一定拥有高层次结构(如细胞). 假设我们有一个蛋白质, 它能复制自身, 我们可以视其为生命.
  3. 生命并不一定是孤立的物质集合, 物质的集合可以是分散的. 假设我们有三个蛋白质, 他们一模一样或是完全不同, 但是他们可以互相协调复制出下一代, 我们可以视其为生命.
  4. 我们所在的物质世界的生命不一定是我们人类所看见的实实在在的原子/分子构成的生命, 也可以是场这样的物质.
  5. 生命必须基于物质而存在, 但不一定存在于我们的物质世界.

对于最后一点, 我还需要继续说明. 假设我编写了一个计算机程序, 这个程序中用一个(10^10)^3的三维数组arr0表示它的宇宙, 用另一个整数型变量t表示时间, 元素是整数类型, 取值0-7代表不同的粒子, 我们制定了一个规则, 导致产生了一个元素集合arr01(是它的宇宙的子集), 这个集合在t每增长1或N后就会将自身复制为能复制自身的arr02, 那么我们称这个arr01集合为生命, arr02也为生命, 它的物质基础就是arr0, 对于我们来说, arr0并不是物质, 只是内存里一串二进制而已, 但是对于arr01和arr02来说它是客观实在的, 是物质.

机体对外界数据的收集和信息产生

此处的外界数据, 指的是对于机体而言的客观物质世界的数据. 收集有两层含义, 即获取和储存. 获取和收集外界数据并不一定是生命才有的行为, 例如我有一个光敏电阻, 利用光电效应, 阻值会随光强变化, 那么它就有了获取外界数据的能力. 机体对外界数据收集类似, 也需要传感器.

例如, 人体的皮肤能够感受压力, 耳朵能听声音, 这些器官都是传感器. 传感器必须要和物质世界发生直接接触才能获取数据.两个人相距340m, 一个人喊叫, 另一个人大约一秒后才能听到, 就是因为一秒后才会在那个人耳朵那里发生空气的震动, 也即与他的传感器直接接触. 有的动物, 如鸽子, 拥有磁场传感器, 它们对磁场数据的获取也是与磁场发生直接作用.

得到数据是收集外界数据的第一步, 储存数据是第二步. 储存数据, 要求机体拥有能够储存数据的结构, 以便于下一步从数据产生信息. 拥有了数据不等于拥有信息. 人类无法从数据直接得到信息, 必须经过处理器的加工. 例如你的经过视锥细胞感光等过程已经获得了光的波长, 但是这还只是数据. 当数据经过加工之后会形成信息, 由于数据加工. 我们在网上看了一篇新闻, 虽然没有直接感知新闻里提到的地点的客观物质世界, 但是也获得了信息, 这是对视觉数据加工为信息.

数据的加工分类和意识产生

机体对数据进行加工, 产生信息, 这个过程就是意识产生的过程.

在机体加工数据的过程中, 进行但不限于分类的行为. 分类的前提是类的建立.

类的特点

原始的意识只进行简单分类, 也即孤立的多对一映射, 其分类标准是在自然选择中产生的, 是存在于基因中的. 随着机体的演化, 为了更好地适应环境, 类开始变得复杂, 例如存在了树状的分类. 再往后是网状的结构.

类的存在目的是辨别客观事物, 从而产生信息, 而信息又反作用于类, 使类的到修正. 例如, 我们在看一个桌上的苹果的时候, 眼睛得到的原始数据只是一个装满了波长数据的集合, 经过加工(一系列算法), 就会把眼前的事物分别划分到苹果, 桌子, 背景等类.

类的建立和对数据的加工分类

某些机体刚刚完成复制之后, 无法对数据加工分类, 因为类还未建立. 这个时候, 尚未分类的数据会形成原始的分类, 于是再次遇到新的数据的时候, 就会依据相似度归入该分类或建立新分类, 从而具备了辨别事物的能力. 我们可以类比机器学习算法的特征提取和特征选择. 以下引自: http://lanbing510.info/2014/10/22/Feature-Extraction-Selection.html

特征提取:将原始特征转换为一组具有明显物理意义(Gabor、几何特征[角点、不变量]、纹理[LBP HOG])或者统计意义或核的特征。
特征选择:从特征集合中挑选一组最具统计意义的特征,达到降维。
两者的共同作用:
1 减少数据存储和输入数据带宽;
2 减少冗余;
3 低纬上分类性往往会提高;
4 能发现更有意义的潜在的变量,帮助对数据产生更深入的了解。

意识产生

意识的产生是一个从量变到质变的过程. 需要类和分类系统的逐步建立和修正, 当达到足够的判断力(即对物质原始特征/数据进行信息提取和归类能力)的时候, 意识就产生了.

非机体的意识

前文讨论的意识的产生都是在承认产生意识所在的物质集合是机体的前提下. 然而非机体也是可以产生意识的. 如果我们写了一个程序, 并且给他安装了传感器, 赋予它计算和信息归类的能力, 甚至给它表述能力, 我们从而可以与它交流, 那么它也可以算作有意识. 然而当前它不是以繁殖为目的, 不能进行自我复制, 甚至不需要以存在为目的, 它是非生命的, 因而非机体. 但我们承认它的意识的存在.

Q&A

Q: 人工智能可以发展出(相对于我们的物质世界的生命吗?
A: 可以, 只要它满足定义.

修订

2017/01/01 发布

2017/01/08 增加对非机体意识的阐述

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