智能科学技术导论 第10讲 意识反思

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另外，脑干网状结构的兴奋性也与注意强度 有关，大量无关或次要的感觉信息在经过脑干网 状结构时就被选择性地删除了，只有引起注意的 有关信息才到达丘脑网状结构。从这个意义上 讲，意识活动主要确实是体现在以网状结构为神 经基础的注意机制之上的。所谓注意机制，其主 要功能就是选择一个被注意的事物，然后帮助把 所有神经元同步结合起来，完成对该事物的认知 活动等。
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大家知道，意识，与存在相对立，作为精神
现象的最高形式，一直是哲学研究的对象，并且 从来也不曾有过十分明确的统一认识。往往是公 说公有理，婆说婆有理，是一个争论不清的永恒 话题。但随着脑科学研究的不断深入，今天意识 也成为了科学家关注的研究课题。科学家们认 为，现在采用自然科学方法研究意识问题条件已 经成熟，特别是随着PET、fMRI、EEG、MEG等 各种无损脑成像仪器设备的出现，科学家们普遍 开展有关意识的研究工作。
题。用美国哲学家罗蒂在《哲学和自然之镜》中 的话讲，我们都是“有脑无心”的对拓人。于是意 识问题就可以归结为神经活动问题，并且推及极
致，最终我们可以用量子理论来解释意识活动，
起码原则上是可以这样的。
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不过，坚持整体论而反对这种简化论的哲学
家却不这样认识。现代生态学家格里芬从分布整 体论出发，就是基于同样多层次结构，给出了相 反的看法。他《后现代科学》一书中认为由于从 意识到量子的多层关系：“人因而呈现为一种经验 的等级结构，范围越广，其中的经验就越少。心 与脑细胞之间的关系就是每一细胞与其构成要素 之间关系的再现。在每种情形下，大量较低级别 的经验充当了较高级经验的“身”，而一系列较高 级的经验便充当了这个“身”的“心”。”
周昌乐教授教学课件 dozero@xmu.edu.cn
智能科学技术导论
第10讲 意识反思
主讲:周昌乐教授 福建省仿脑智能系统重点实验室 www.bliss.xmu.edu.cn 厦门大学智能科学与技术系
导语
苏东坡在拜访焦山寺纶长老时，在其寺庙 墙壁上题过这么一首诗，题目就叫“书焦山纶 长老壁”，诗曰：法师住焦山，而实未尝住。 我来辄问法，法师了无语。法师非无语，不知 所答故。君看头与足，本自安冠履。譬如长须 人，不以长为苦。一旦人或问：每睡安所措？ 归来被上下，一夜着无处。展转遂达晨，意欲 尽镊去。此言虽鄙浅，故自有深趣。持此问法 师，法师一笑许。苏东坡在此诗深色部分，将 地就是人人都具有的意识现象。
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从上面的讨论中我们有了一种认识，那就是 意识是一种伴随性心智活动，是有意识心智活动 整体效应的回响反映。那么这种伴随性心智活动 的意识又是如何产生的呢？遗憾的是，除了我们 知道所有心智活动都是源于大脑物质基础这一笼 统说法外，科学尚不能建立解释意识产生机制的 理论。因此意识如何产生的这一问题就只能成为 心智哲学的一个基本问题，并形成了众多的理论 观点。
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按照物理简化论的看法，脑就是心，相同大
脑神经元集群构成的不同稳定状态模式，对应了 不同的“心理”现象和事实，并且这些不同稳定状 态模式完全可以通过低层单个神经元的神经活动 来解释。这就是说，我们完全可以抛开“心”的概 念，直接从脑神经上来谈论我们的心智和意识问
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据说现有科学已经证实，从量子、原子、分
子到细胞，都存在某种自主选择性的“经验”，因 此，这样的主张就并非纯属是无稽之谈，而是一 种强调了意识对存在具有反向作用的整体精神突 现论，高级心智活动就是低级“心智”活动的整体 分布作用效果。也就是说，心智和意识并不是可
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认知现象论（epiphenomenalism）者虽然相信意识 的存在，但认为有无这些心理状态对于物理世界没有什么 影响或者完全没有因果效力，总之认为意识现象与物理世 界不存在因果关系。因此在研究意识问题是可以予以取 消，不必考虑意识现象。就这一点而言，强调机械唯物主 义的哲学家们则走的更远，干脆拒绝意识这种非物理性现 象的存在，认为根本就没有独立于物质的精神存在，我们 都是“有脑无心”的对拓人（或蛇神），所有所谓的意识表 现实际上只不过是脑的神经活动而已，一切均可以还原为 物理过程。甚至认为意识是由人类含糊不清的语言引起的 幻觉。
Magnus(Multi-automato-general-neuralunits- structure)的“虚拟机器”，其可以具有“ 知觉”和“意识”能力，这便是“机器意识”研究的 肇始。
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导语
为了弄清这种“机器意识”到底是否真实可 信以及在多大程度上体现了我们人类意识的真 实现象，还是让我们来看一看人类对“意识”等 高级心智活动规律的种种认识吧。特别是有关 意识是什么、意识是如何产生的、意识具有什 么特点和作用等。然后我们再来系统介绍目前 机器意识已有研究现状，并讨论机器到底能否 具有意识能力等这样高深的问题。
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导语
那么意识可以机器实现吗？ 1996年，英 国皇家学院的Aleksander教授出版了一部名为 《不可理喻的心智——我的神经元、我的意识 》(《Imposlible Minds—My Neurons,My Consciousness》)的书。书中就申称，皇家 学院在1990年“建造”了一台叫做
望……
感情反应、 笑、悲、嫉 妒、发脾气、
失望、讥 笑喜…欢…
恐慌、权 势、……
敏感化、兴 奋、抑制……
意识 自我意识、目 标设定、执着
镜像认识
行为的控制、 注意、警戒
觉醒
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在脑科学领域，目前对意识活动的脑定位、 脑机理以及如何在心智活动中起作用的等问题还 有很多空白值得去探索研究ຫໍສະໝຸດ Baidu但已有的科学研究 证据也普遍证实了意识活动与边缘系统、注意机 制和短时记忆起码有着明确的联系。
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不过，论述任何不利于意识活动的存在（比如说意识 活动不是实在的、不存在所谓意识体验的东西等）的理 论，必然都具有自毁性质，因为这些理论本身就是意识活 动的结果。我们只能靠我们的意识去认识事物（包括意识 本身），因此必定受制于意识能力的局限，并且任何一致 性的理论也必定以意识为根本支点的理论。我们可以否定 客观世界的存在，但不能否定意识的存在，这就是全部哲 学的共同特点。否则必定产生自相矛盾的理论陈述或具有 自毁性的命题陈述。因此，更多的研究人员则取中间道 路，他们从简化主义的观点看待意识问题。
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克里克在《惊人的假设》中指出：“再重复一 下，意识主要依赖于丘脑与皮层的连接。仅仅当 某些皮层区域具有回响回路（包括皮层第４、６ 层）并具有足以产生明显的回响的强投射时，意 识才可能存在。”如果这一判断是正确的，那么注 意或意识可能就是心智活动的一种伴随性活动，
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我们都有这样的经验，只有注意到的刺激才
能引起我们的意识，而很多来自非注意的刺激没 能达到意识水平就不会被意识的。反之也一样， 意识到的刺激总是会伴随着注意。这进一步说明 意识与注意确实有着不可分割的联系的。不仅如 此，现代认知神经科学的研究还表明，由于注意 机制也控制着记忆的存取，反之记忆的内容同样 会引导注意，因此记忆也与意识有着重要联系。 特别是那种被称为“图标记忆”的极短时记忆，一 旦丧失就很可能会失去意识和注意能力。
是在感知和认识等有意识神经活动的同时，引发
了相对应的回响回路神经活动的结果，其是对感
知和认识活动的一种回响反映，代表着一种即时
记忆的回响效应。而只要这种回响回路的规模达
到一定程度，我们就会形成意识。
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如果这样，意识活动的现象就如同海面上的 冰山一样，支撑露出海面可见部分的是海面下占 八分之七的冰山座基，其代表的是无意识的心智 活动，而露出海面的冰山尖正是有意识心智活 动，意识活动本身就是介乎两者之间的海面切 面，它永远伴随着露出海面部分共存亡，其反映 的是整座冰山的整体效应，并随着波浪的运动而 波动变化。
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首先，我们已知意识的清醒状态是心智活动 得以进行的重要条件，而意识的清晰程度则明显 与脑干网状结构、丘脑网状结构等边缘系统极其 复杂的神经回旋网络有关。这不仅是因为脑干网 状结构的兴奋状态是维持意识活动和醒觉的重要 条件，而且因为除了嗅觉外，所有痛觉、温度 觉、触觉、深感觉、视觉、听觉等特异性感觉， 均经丘脑的特异性皮层传导将冲动传给大脑各特 异感觉中枢的。
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这样一来，由于现代量
子理论确实发现量子态是具 有某种自决“经验”的选择 行为（在自旋取向上存在着 固有的结合选择倾向），因 此，高层次的“心”就只能成为低层次“心”群体相互 作用的反映。如果这种相互作用是杂乱无章的， 那么由于抵销作用，高级层的“心”便得不到突现； 但如果低层次的这种群体相互作用是一种有序的 协同行为，就会突现出高级层次的“心”。
水平，包括对自身状态的理解水平和对周围环境
的理解水平。如果你翻开《辞海》，你会发现，
其对意识所下的定义大约有二层意思；一是指觉
察，相当于医学中的定义；再有就是指人脑对客
观现实反映的机能，相当于心理学中的界说。
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今天，我们的当代脑科学研究表明，并非心 智的全部活动都与意识有关，在大脑神经活动中 存在着大量意识不到的心智活动。现已查明具有 无意识的心智过程包括内隐认知、长时记忆、自 动过程、遗忘过程、无注意的刺激、程序记忆 （技能获得）、语义记忆、阈下加工、内隐学习 和记忆、记忆中的想象、习惯推理、熟睡状态和 熟悉感等。不仅如此，即使是有意识活动，也存 在一个意识程度的刻划问题。
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这样一来，从有无意识的观点看，人类的心 智活动就可以分为有意识活动、无意识活动和意 识活动本身的三个部分。不过实际情况要比这里 的归类远为复杂，因为目前我们尚不能确定意识 活动本身的归属和性质，再加上简单将心智活动 以有、无意识作二分法恐怕也过有粗略，有可能 存在一种意识程度问题。比如，动物可能要进化 到一定阶段，以及人发育到一定年龄，才会出现 意识。因此，这样划分的三部分实际上可能也是 多有交错重迭的。
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传统哲学家们往往认为“意识”是万物的本原，是与 物质相对的精神的体现者，是不可测度的终极本体，只能 意会，不可言说（心灵是终极实在）。二元论者认为意识 是独立于物理对象的精神世界的产物（心与物都是基本 的，又是不同的）；而唯理论、唯心论或唯识论者相信一 切事物最终都源于意识，就是说意识是万物的本源。甚至 有一些西方哲学家如福杜（Fodor）、弥金纳（Meginn） 和查尔曼（Chalmer）等人，主张神秘主义的观点，认为 人类自身是不可能了解甚至理解“意识”为何物的，就像 老鼠不能理解微积分一样，人类自身的局限性使得人类也 不可能理解像“意识”这样神秘的东西的。特别是强调自 明性的意识活动是不可能靠还原论方法来分析理解。
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那么，什么是意识呢？在心理学中，意识的
界说相对明确，是指人类所特有的一种心理现
象，即借助于语言对客观现实世界的反映，是心
理活动的最高级形式。有时，意识也指人类心理
的自觉性，约略可以称为自我体验的心智活动。
在医学中，对意识的限定比较狭窄，主要指觉知
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动物 人
高等动物
中等动物 低等动物 最低等动
物
智能
政治、宗教、审 美、牺牲、埋葬、
语言、自杀…
概念形成(数字、顺 序、关系)、工具使
用、游戏、好奇 心、欺骗……
合作
判断、预知、互 助、……
趋向性、反射、遗 传决定行为、……
情感
多种感情、死 亡恐怖、绝