大脑与思维

/ Part One

之前有说到过信息的完整性以及意义来自哪里?我们知道一条完整的信息不仅仅在于信息本身,还有其外部环境和解读机制。就像我们要理解一首诗词中诗人的感情,短短几十字以我们自己的经验来看可以得到各种各样的答案。但是当我们一旦限定了诗人的身份,写作的时间以及当时所处时代背景时,我们就可以很好理解诗人所要表达的感情。因此,理解一首诗,意义不仅仅在诗本身,还在于诗人以及时代背景等等因素。

还有之前的人工智能是否会出现自我意识?其中一个假设认为只要是足够复杂的系统都会产生意识。对于人工智能而言,理解我们所给出信息的意义是其智能的第一步,而意识则是最高级别的智能。理解人产生意识的过程,对于AI来说必不可少,也是人工智能会不会产生意识的关键性证据。

还有就是之前对于意识的物质性的探讨。究竟是物质决定意识,还是意识决定物质?马克思这样说已经把物质和意识相互对立起来,也是大部分哲学家的看法,但是也有很多人认为意识其实就是一种物质。就好比把物质与能量对立起来,爱因斯坦的相对论让我们知道了两者的统一性。而在量子力学中更是如此,科学家们发现能量从来都不是连续的,而是有最小单位的,这些最小单位的载体是实体粒子,但是这些粒子绝不是我们的实体球模型,我们用波函数去描述。空间和时间的物质属性也是空间和时间从来不连续,也存在着最小单位。

/ Part Two

在理解信息和意识之间还有一个过渡,可能是思维。思维和意识有什么区别?在我看来思维更像一种方式,我们的软件算法,决定着我们一系列的行为。而意识则是在思维的基础自我认知。就像计算机只能丝毫不差的执行人所输入的程序,这是思维方式的一种。而意识将直接改变思维方式,计算机不再需要输入程序,自己就可以编写程序。

思维与大脑的对应是一件目前还没有成功的事情。因为大脑与思维不是简单同构,而是像遗传型与表现型那样的异常同构。异常同构是无法在同一系统层次上找到一一对应的关系。人脑的部分结构对应具体的功能,迄今为止,在这些大尺度的器官和他们所负责的心智或物理活动之间只能建立起最粗略的对应。例如我们已经大概知道大脑的左半球负责我们的日常语言,下丘脑调节一些激素分泌。但是我们依然不知道记忆藏在何处,而这些区域是如何完成他们的功能的,这在很大程度上还是一个谜。

复杂的系统必然是多层次的。最小到量子系统,这是低层次。最大到整个宇宙系统,这是高层次。这些层次相互联系却又彼此独立,糟糕的是最高层并没有包含底层的所有信息,因此只知道最高层并不能因而知道底层结构。即了解宇宙我们也不能了解构成宇宙的微观粒子,即使我们对宇宙有了完整的了解也可能还是需要量子力学帮助我们去理解量子层面。对于大脑系统,高层次是意识,低层次是组成大脑的神经元(当然如果大脑中真的存在量子纠缠,那么大脑的低层结构远超想象,即使是神经元和意识之间也存在相当多的系统层次,而我们的目的便是找出这样的层次)。人脑可以意识到“我”这一存在,但却无法意识到大脑里的无数神经元,也无法知道他们的工作原理。

研究单个神经元并没有太大的意义,应该要找出各种神经元相互作用方式,理解其所包含的信息。个体独特无规律,但是在集体时却能表现出有限制的自由呈现出可总结的规律。犹如有名的双缝衍射实验,单个粒子可能不经过双缝,又可能同时经过两条双缝(在宏观世界简直不可想象)。但是有足够数量粒子的时候就可以看到明暗相间的衍射纹理。

而且思维和意识的物质基础不仅仅是看构成人脑神经元的种类,还应该包括其空间结构。我们知道一种物质的功能其实在很大程度上是由其结构决定的,当然也与组成的元素有关,但是相同的元素由于不同的排列组合可以构造功能大不相同的东西。这还只是二维的排列,人体大分子都是具有三维结构,蛋白质的空间折叠不同使蛋白质的功能也大不一样。因此还会有人猜想,要产生思维或者意识是不是需要在人脑具有更高维的空间结构……

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文字 / 麦麦

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