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智能的逻辑:生命智能的群体进化和个体传承

已有 3629 次阅读 2020-11-27 23:09 |系统分类:科研笔记

    说起“智能”,似乎人人都能理解。可是,若要为智能下个准确的定义却会遇到许多难题。现代科学并未真正理解大脑智能的形成机制,在涉及智能概念的所有话语体系中,人们只能用模糊的智能概念进行类比解释。比如,某类动物的智能水平或某一机器人的智能水平相当于人类几岁孩子的智能。那么,孩子的智能与成人的智能又如何比较呢?事实上,缺失智能定义而引用“智能”,本质上已经违背了现代科学的逻辑准则,即使图灵测试也不例外。

一、智能的起点和智能的发展

生命演化从无智能生存进入到智能化生存之后,自然竞争的生存格局发生了质的改变。智能的进化程度决定生命物种在食物链中的排序位置。体能的强弱仅在物种内部的生存竞争中发生作用,而不影响物种之间的生存竞争。或者说,“弱肉强食”规律推动大脑神经关联模式向更智能的方向发展,“优胜劣汰”规律促使物种个体的生物形态向着更加强健的方向发展。无论是智能进化还是体能发展,生命存在的基本要求就是安全,没有了生命安全就没有了后来的一切。避险能力是生存竞争的首要任务。比如,某些鱼类在危险来临时会主动钻到石缝里面避险;停留于人们眼前的苍蝇可以轻松地躲避人类的拍打捕杀;独自在桌面上爬行的幼儿,在到达桌面边缘时能主动停下观察。凡此种种都是生命个体的避险智能在发挥作用。因此,从生存能力的角度评判,生命智能的下限就是个体能够主动躲避危险所具有的神经反应能力。

人类属于高智能生命物种,但是,人类孩子降生时,其大脑信息一片空白,更不可能产生任何智能产品。婴儿的初始智能是从妈妈喂奶开始起步。在多次的饥饿需求获得满足之后,婴儿开始萌芽出“妈妈”的智能内容,渐渐形成“妈妈”这一角色的一系列信息概念。事实上,婴儿所认定的“妈妈”并不一定就是生物学意义上的妈妈。以血缘关系定义为亲妈是人类社会意识形态发展之后才有的事。假如孩子一出生就被狼或猪喂养(世界各地曾经发现过许多个“狼孩”和“猪孩”案例),那么,婴儿认知中的“妈妈”角色就是猪或狼。无论是人的乳汁、还是狼的奶液,或是猪的奶头,从小养大并形成感情关联的对象才是认知中的“妈妈”。在原始环境中,婴儿初始记忆神经网络上构建的记忆内容,基本上都源自于“妈妈”的行为信息。“妈妈”的智能水平决定婴儿的认知发展。“狼妈妈”不可能让婴儿学会人类语言,却能让孩子获得野外生存能力,而“猪孩”既不会有人类的语言,更没有独立的生存能力,因为“猪妈妈”是被人类喂养的低智能动物。

      因此,生命智能的发展是以初始记忆为起点,以外部世界的客观事件为信息源头而逐步建立起来的认知提升。在神经生物学形态上,智能的发展就是以记忆事件为单位,以突触为关联逐步拓展构建起来的记忆神经网络。每一个记忆事件对应一个神经网络,记忆神经网络既是信息储存单位,又是信号发送之源。脱离外部信息,大脑不可能凭空构建出客观的记忆内容,更产生不了记忆范畴以外的智能成果。

二、群体智能进化和个体智能传承

     在自然界,所有的生命物种都是在猎食和避险的博弈过程中,促使智能水平提升。避险者为了降低被猎杀风险,渐渐发展出挖洞、爬树、攀岩或飞行等避险智能;猎食者同样也发展出相应的捕猎智能。山羊为了躲避肉食性动物的猎杀学会了攀崖;猛禽不会对地面的猛兽发起攻击,而相同体型大小的山羊却是其主要的猎杀目标;动物的猎食或避险智能并非与生俱来,后一代生命个体对外部世界的认知来自于上一代物种群体智能的传承。在一定时期内,个体的智能高度不可能大幅度地超越群体的智能极限而快速提升。比如,十五世纪之前,人类对于宇宙的认知高度只能停留在“地心说”的智能水平,直到哥白尼的“日心说”被广泛认同之后,人类对宇宙的认知才向上提升了一大步。现在,每个人都能解释太阳系的运行规律,只不过我们对太阳系的认知是从存量智能中直接获取的,属于智能的传承者,而不是智能进化的创造者。

     群体智能进化是一个极其缓慢的积累过程。少数个体的创新智能成果只有在获得群体的普遍认同,并被自觉应用之后,群体的整体智能水平才会有所提升。1865年,遗传学创始人孟德尔在布鲁恩科学协会的会议厅宣读“豌豆杂交实验”的研究成果时,与会的所有科学家既未理解,更不可能传播和扩散。35年之后,人们重新发现孟德尔遗传定律的科学价值,人类面向生物遗传领域的认知大门才真正开启。因此,群体智能的进化是以众多个体的创新智能成果为基础,历经漫长时光的累积和沉淀,最终才能成为传承的存量智能。   

    那么,物种的存量智能又是如何传承的呢众所周知,作为生物形态的传承信息被保存在细胞核的DNA双链之中,我们出生时的长相一定不会像其他物种。与DNA的传承方式不同,智能成果信息被储存在生命个体的记忆神经网络中。无论是牛顿、爱因斯坦等大科学家,还是其他领域的杰出人物,他们的智慧均非与生俱来,而是后天所得。只有在继承前人智能成果的基础上才有可能发展出新的智能成果。这是智能进化的基本规律。在生命智能的进化历程中,智能成果的传承方式经历了动物性智能传承、社会化智能传承和科学化智能传承三个不同的发展时期。

    动物性智能传承时期的主要特点:人与所有生命物种处在同一竞争平台。生存方式简单、生存环境恶劣、生存竞争残酷,所有的智能活动均围绕着能存活更长的时间而博弈。这一时期,智能活动涉及的领域非常狭窄,大脑需要储存的记忆信息量也很少,下一代新生命很容易从上一代生命群体的生存场景中继承所有的存量智能。物种内部最先死亡的一定是那些智能和体能都比较衰弱的个体。优胜劣汰规律确保存活时间较久的强者更能准确地传承存量智能。自从地球上诞生生命以来,或许99%以上的时间段均属于动物性智能传承时期。

    社会化智能传承时期的主要特点:人类走出森林,进入农业时代,生存方式发生根本性改变。生存状态改善,社会化集群规模扩大,职业化社会分工慢慢形成,不同领域的创新成果逐渐增加,信息传播更容易、更快速。凡是与生命活动行为有关的共性智能很容易在同类之间相互模仿,新增的智能成果自然会向下一代传承,比如,一个族群会形成统一的语言和类同的行为方式,并一直向下传承。在文字出现之前,但凡简单模仿所不能传承的智能成果,通常都会通过人与人之间的传、帮、带等方式予以延续,即,家族传承和师徒传承。这一时期,智能成果传承的精度比较低,相同的智能成果会产生不同的传承“版本”。

     科学化智能传承时期的主要特点:人类创造出文字、造纸和印刷技术,以书本为载体的智能传承变得更精确、更广泛、更永久。文字本身就是最大的智能成果,也是记录智能成果的有效手段。现代社会,海量的智能成果被记录到纸张、磁盘、光盘等不同的介质之中,智能传承不再受制于时间和空间的限制。智能成果的传播效率成几何级数增长。在纸介质记录时期,书本成了人类最重要的智能提升源头。人们感叹“书山有路勤为径,学海无涯苦作舟”。当人类进入到以磁盘和光盘等方式记录智能成果的互联网时代之后,人类进入到人工智能渐渐取代生命智能的全新时代。获取知识变得非常容易。无边无际的“书山”依靠简单的“苦学”很难找到正确的道路。“知识就是力量”显得有点过时,人类已进入到智能创新时代!

三、智能的本质和智能的定义

相对于浩瀚的宇宙,个体生命的存活时间类同于夜空中一闪而过的流星。一个生命从出生时的脑内信息空白起步,到死亡后的信息消失,期间不过几十年。在这个极其短暂的生命周期内,有人成为智慧的化身,而大部分人终生只能忙䘵于存量智能的学习或模仿之中。无论是前者或是后者,智能的本质是脑内记忆神经活动所具有的一种信息重组能力。在神经生物学形态上,若干个不同记忆神经网络能否形成一个新的、有价值的神经信息网络,涉及的因素很多,突触关联是核心。决定智能成果品质高低的标准只有一个,就是新组合的神经信息网络是否符合客观现实及其发展规律。比如,哥白尼的“日心说”与吴承恩《西游记》都属于智能成果,前者符合自然规律,成为智能进化的组成内容,后者脱离自然规律,只能成为意识形态范畴的文化产品。

大脑智能包含认知智能和预见智能两大功能。认知是生命个体在将外部事件内化为神经记忆的过程中,附加上自身主观情绪信息所形成的一种特定表征取向。比如,草食性动物对肉食性动物的认知中,记忆神经网络中关联了“恐惧”的情绪信息,而对其他草食性动物的记忆神经网络中关联了“友好”的情绪信息。这种“敌友”关系的认知关联符合自然规律,能确保自身生命安全。但是,在动物园的环境中,如果将一只小老虎与一只小山羊圈养在一起,相互之间的认知就是朋友。认知智能是一种简单的记忆信息关联过程,人和动物均具备这种能力。预见智能是生命个体利用脑内存量记忆信息对外部事件做出的一种趋向预测。预见智能可细分为逻辑推理、综合比对、模式套用、数字计算和相关性耦合等五种类型。每一种预见智能都各有所长。生命智能是认知能力和预见能力的总和。认知能力是对过去事实的再次确认,预见能力是对未来事实的推理预测。认知智能通常带有个体的“三观”倾向,预见智能只有“高低之分”和“对错之别”。

作为本文的结尾,为智能下个定义:智能是生命个体基于脑内已有的记忆信息及其结构价值所产生的认知能力和预见能力。




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