類人意識與類人智能 蔡恆進 蔡天琪 9787577202778 【台灣高等教育出版社】

內容簡介
本書是一本探討意識起源、勾勒人工智能未來圖景的學術性科普圖書。如今，人工智能已經滲透到我們生活的方方面面，給我們生活帶來巨大便利的同時，也引發了人們對人工智能會威脅人類生存的擔憂。人工智能的本質是什麼？機器能產生意識嗎？如何度量機器的智能？
在人工智能熱潮湧現的今天，本書作者直面人工智能研究乃至眾多前沿科學研究都繞不過去的關鍵課題——意識難題。在本書中，作者追溯生命起源，指出觸覺在意識的產生中起到重要作用，並從物理系統、意識系統和信息處理系統三個維度理解生命系統來認知意識與智能，提出了意識的模型和智能的度量方法，實現了新一代人工智能基本理論的突破。理論探討之外，作者還給出了相關的實際應用案例，為各領域利用人工智能技術提供新的思路。人工智能時代呼嘯而來，本書為普通讀者瞭解人工智能和立足新時代提供了堅實的知識基礎。

作者簡介
蔡恒進
武漢大學計算器學院教授、博士生導師。中國人工智能學會（CAAI）心智計算專業委員會副主任委員、人工智能倫理與治理工作委員會委員，中國移動通信聯合會元宇宙產業委員會副主任委員，施普林格 自然國際期刊《人工智能與倫理》（AI and Ethics）編委，中國碳中和50人論壇特邀研究員，中國計算器學會（CCF）區塊鏈專業委員會執行委員、服務計算專業委員會執行委員，中國通信工業協會區塊鏈專業委員會副主任委員。出版多本學術著作和科普暢銷書，其中《人機智能融合的區塊鏈系統》獲國家出版基金資助，《機器崛起前傳：自我意識與人類智慧的開端》獲2017年吳文俊人工智能科學技術獎。
蔡天琪
清華大學深圳國際研究生院博士後，中國工業和應用數學學會區塊鏈專業委員會委員，雲安全聯盟大中華區（CSA GCR）元宇宙技術安全工作組專家成員，英國區塊鏈協會循證區塊鏈中心（BBA CEBB）成員。獲人工智能、大數據、區塊鏈技術發明專利授權40餘項，主動哈希交互網絡（AHIN）共同提出者。

精彩書評
作者重磅、權威
蔡恒進教授為武漢大學計算器學院教授、博士生導師，中國人工智能學會（CAAI）心智計算專業委員會副主任委員、人工智能倫理與治理工作委員會委員，兼備人工智能、區塊鏈、軟件工程、管理科學與工程、物理學等學科專業背景，其人工智能學術著作曾獲國家出版基金，科普書曾獲吳文俊人工智能科學技術獎，在人工智能領域頗具影響力。
叩問人工智能本質，直面意識難題
本書叩問人工智能本質，聚焦人工智能乃至眾多前沿科學研究領域都繞不過去的意識難題，提出觸覺大腦假說、太古宙孔隙生命世假說、因果鏈重構理論、推理尖隙跨越等前沿理論，為眾多科學研究領域的進一步研究奠定堅實的知識基礎。
貼合人工智能、大語言模型、自動駕駛等熱點
本書與大語言模型、自動駕駛、通用人工智能等AI領域的熱點緊密相關。當前ChatGPT火爆全球，成為很多現代人*的日常工具，代表著AI領域的巨大進步，也使人們對通用人工智能充滿期望。本書闡述了實現通用人工智能的四種路徑，為人工智能領域的發展提供了新的思路。
可讀性強，普通讀者也能輕鬆讀懂
本書內容深刻而簡潔，語言通俗易懂，既有理論分析，又有案例解說，不具備專業知識的普通讀者也能輕鬆讀懂。

目錄

第1章 意識與物質的關係001
1 1 再現的時空演變結構003
1 2 以有涯隨無涯006
1 3 認知坎陷的生命週期007
1 4 意識的價值屬性009
1 5 意識難題013
第2章 自我意識的誕生017
2 1 觸覺大腦假說019
2 2 生命、意識與智能的連續譜024
2 3 原意識031
2 4 認知膜034
第3章 心智的非定域性及其起源037
3 1 研究心智問題的支點039
3 2 非定域性與可遷移性044
3 3 心智的模型050
3 4 從物理系統中湧現出的心智054
3 5 太古宙孔隙生命世假說057
第4章 智能的定義與度量061
4 1 意識與智能的關係063
4 2 智能的定義066
4 3 智能度量模型070
4 4 簡單的智能模擬074
4 5 智慧與愚蠢079
第5章 因果鏈重構085
5 1 附著與隧通087
5 2 意識的統攝作用092
5 3 人造物作為意識的凝聚095
5 4 推理尖隙跨越097
5 5 與其他意識模型的比較099
第6章 情感與優化107
6 1 系統1、系統2與脫域110
6 2 情感的產生111
6 3 同理心從何而來115
6 4 情感的工程實現與機器的情感119
第7章 通用人工智能125
7 1 行為主義、聯接主義和符號主義的貫通127
7 2 獎賞就能通往通用人工智能嗎 136
7 3 注意力就能通往通用人工智能嗎 139
7 4 大語言模型的能力邊界144
7 5 通向通用人工智能的四條路徑147
第8章 類人駕駛與人形機器人153
8 1 自動駕駛發展現狀155
8 2 完全自動駕駛難以企及158
8 3 基於理解的類人駕駛159
8 4 以「我」為主的、基於同理心的決策機制161
8 5 人形機器人的坎陷化感知能力163
第9章 未來可期167
9 1 人造物的智能169
9 2 物理因果簡化為心理因果172
9 3 深度學習的成功175
9 4 實現通用人工智能的新路徑176
9 5 德福一致的可能未來178
參考文獻182
精彩書摘

前言/序言
前言
（一）
生命作為物理系統時，需遵循嚴格的因果定律，即可以追溯生命在物理意義上的因果關係。然而，我們知道任意一個事件的物理歸因都將對應著一段極端複雜且冗長的因果鏈條。以飛機的製造為例，飛機的製造過程在物理層面上的起源追溯異常複雜，它涉及零部件的設計與製造、材料的生產與加工、原料的提煉、礦產的開採以及分子和原子的相互作用等。即使以全能視角進行剖析，某一架飛機的物理歸因仍然含糊不清，更不用講飛機作為一個品類，它的物理歸因該有多麼複雜。但是假如我們從意識的角度來看，飛機的製造過程就簡潔清晰得多。這一過程可能始於人們對於飛鳥等會飛的生物的觀察，以及人類模仿它們使自己能以某種形式飛翔的意圖。這兩者的結合可看作是人們創造飛機的第一「意識原因」。經過一代又一代人的努力嘗試，人們*終將模糊的意圖轉化為科學的實踐：飛機的概念以及製作藍圖被成功地構想出來，真正的飛機*終被創造出來。
在生命主體建構的意識系統中，生命主體在物理世界中的自由得以彰顯，因而生命主體能夠更好地運用這些自由。意識世界超越了現實的物理時空，其實質性的改變在於我們能夠通過意識片段或認知坎陷
認知坎陷，英文為cognitive attractor，其中attractor對應了非線性動力學中的吸引子。認知坎陷是指對於認知主體具有一致性，在認知主體之間可用來交流、可能達成共識的一個結構體。（cognitive attractor）在思維認知上獲得一定程度的自由，擺脫已知的複雜的物理關係，從而進行創作、創新與創造。這使得我們的意識世界變得更加豐富，自由度也隨之提高。倘若我們始終深陷於物理世界的複雜關係中，那麼這些自由將難以顯現，生命主體的自由度也無法提高。因此，意識在宇宙進程中的主動參與，也是不可忽略的。意識主體的體驗雖簡潔，但背後仍需要相應的物理細節 作為支撐。以駕駛為例，當我們需要轉向時，我們僅需將方向盤轉向所需方向。然而，實際上，方向盤的力量如何通過一系列過程傳遞到輪胎並完成轉向，這一物理過程相對複雜。作為司機，我們無須關注這些物理細節 。一個簡單的意識過程背後需要有相應的物理機制支撐，儘管我們並未意識到或完全忽略了這些物理機制，但它們是必不可少的。
意識世界與物理世界可視為某種狀態下的平行關係，但意識具有簡化作用。我們將此總結為因果鏈重構理論（causation reengineering theory），即在意識世界中，因果關係鏈條被大幅簡化。這種簡化過程亦可稱之為「隧通」。以計算器上的「複製」「粘貼」操作為例，這個過程在意識主體看來非常簡單，僅需找到源文件、複製、找到目的地、粘貼，經過幾次鼠標點擊即可完成。然而，背後是一系列複雜程序在支撐這些功能。從計算器的角度來看，這一過程涉及許多指令、代碼以及對計算和存儲資源的調用等一系列細節，與意識主體的邏輯過程截然不同。得益於意識的簡化作用，因果鏈條變得更清晰。這相當於提供了因果關係之間的快捷方式（shortcut），從而使所需計算變得相對簡單得多，節 省了大量計算資源。這也可視為智能的本質。
（二）
人造物是人類主觀意識的對象化和物化，是設計製造它的一群人的意識凝聚，也是人類意識反作用於物理世界的媒介。人造物可能超越人類的智力水平，AlphaZero和ChatGPT就是實例。
有鑑於此，我們建議對AI（artificial intelligence，人工智能）進行分級監管和治理，主要分為三級：第一級是將AI作為工具；第二級是將AI作為人類主體的分身；第三級是將元宇宙作為超級智能的實現場所。
AI作為普通工業產品或工具時，雖然我們需要考慮AI生產者的責任、AI消費者的責任和AI的固有風險，但這些責任和風險可以通過市場機制轉移給專業機構。例如，全自動駕駛汽車是運輸工具，其事故的相關責任可以「打包」給保險公司。
AI作為某個人類主體的分身時，其主體需要承擔替代責任。合法的AI分身需要通過一定的測試和對價以獲取「准法人」身份。對於作惡或犯錯的AI分身，可以通過剝奪其「准法人」身份作為終極懲罰。
宇宙（universe）對應於物理世界，元宇宙（Metaverse）則是人類基於物理意識世界的延伸或者是其在數字空間中的外化和對象化。元宇宙可以作為人類進入AI世界的入口，我們個人的分身可以作為元宇宙中的節 點，能夠與其他計算節 點、存儲節 點和感知節 點共生共榮並共同進化。元宇宙將是在近地空間中進化出來的「超級大腦」，是人類世界的超級智能。

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