人工智能的困局

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目前的计算机还没有实现真正的智能
    首先有几个问题。
    人工智能成为专门的学科诞生以来，经历了几次起落，在人们的期望和失望中摆动。即便目前在计算机、机器人中取得了许多成就，也还是显得不尽人意。业内很多人都能感觉到目前的人工智能离人类大脑的智能仍有较大差距，高等智能的提出就有这方面的因素。但究竟如何才能让人工智能更进一步走向人脑智能？还有，之前我们对智能的研究缺失了什么以至于计算机实现的智能与人脑的智能之间存在越不过去的坎？
    对智能的研究一直都以人类大脑的智能为范本。但大脑及神经系统只是生物演化中形成一种信息系统而已，还有没有其他种类的信息系统可以作为研究对象？如果有，这些信息系统会有哪些异同？
    目前人们对于智能的定义有很多种说法，会思考、有意识、理智、智慧、像人那样行动等等，都归属于描述性表述。会不会有一种更简单的，更直观的，触及到本质的定义呢？
    下面阐述一下体系论中关于信息系统和智能的观点。
    在体系论中，细胞为一级生物体系，动物、植物、真菌为二级生物体系，人类社会为第三级生物体系。其中第一级和第二级是紧致实体，即通常人们所说的细胞（体）、动物（体）、植物（体）；第三级生物体系是离散型生物体系，非紧致实体。一级生物体系细胞作为基本单元组成了二级生物体系，二级生物体系中的人作为基本单元组成了第三级生物体系。
    一级生物体系的信息系统以DNA为主，二级生物体系的信息系统为神经系统，其中以大脑为主，第三级生物体系的信息系统为社会信息系统，包含了社会中人的头脑、书籍、计算机、手机、互联网等。至此我们可以看到，在自然演化形成的信息系统中，除了大脑，还有DNA和社会信息系统。社会信息系统中又以人的大脑为核心，因此我们可以先以DNA、大脑-神经系统和计算机这三种典型的信息系统为对象进行研究。
    对DNA主导下的细胞和大脑-神经系统主导下的人的行为表现进行观察、分析，DNA和大脑-神经系统不仅仅有感知引起的行为，还会有自发的、主动的行为。比如大脑内突然涌现出的想法、突然萌生的要去哪里做什么的意愿。可见DNA和大脑神经系统有自主能力，能够自发地形成信息活动，产生自主行为，它们都是自主信息系统。
    在演化方面，DNA可以由突变产生新的信息概念，推动演化；大脑可以通过思考、灵感形成新的信息概念，实现信息演化。它们都有自主演化能力。DNA中新信息概念产生的速率要小于大脑灵感的产生速率，而且大脑灵感可以有很强方向性，产生之后可以通过思考进行检验、处理，筛选出结果，大脑相比DNA有很强的信息处理能力。因此二级信息系统 大脑-神经系统的演化活性和信息处理能力是高于一级信息系统DNA的演化活性和信息处理能力的，另外通过对比我们也可以发现，第三级信息系统 社会信息系统的演化活性和信息处理能力也高于大脑-神经系统的。总结可知，一、二、三级信息系统都是自主信息系统，都具备自主演化能力，它们的演化活性和信息处理能是逐级提高的。
    再看看人类制造出来的信息系统——计算机，目前它只能在编程后按人的指令产生信息活动，或者通过外界的感应形成活动，无法像人和细胞那样自发地形成信息活动。虽然有些机器人拥有自行能力，但还是基于感知-行动或者人的指令产生的，它的信息活动仍然不是自发形成。目前的计算机只是实现了半自主信息活动能力，只能算是半自主信息系统。在演化方面，计算机中的新信息概念是由人输入形成的，它的演化是在人的辅助下的演化，和自主演化有本质的区别。
    根据对DNA、大脑、计算机的观察和分析，我在体系论中提出了偶发信令、可控信令、信令协调控制机制和信息概念的观点。DNA和大脑都可以形成偶发信令，然后偶发信令在信令控制机制的协调下引发一系列可控信令，形成信息活动，即自主信息活动。计算机本身无法产生偶发信令，只能由外界引发起始信令后，在信令控制机制的协调下产生一系列可控信令，形成信息活动，即半自主信息活动。DNA可以由突变形成新信息概念——新基因，实现自主演化。大脑可以由偶发信令形成新的信息概念，实现自主演化。而计算机还形成不了偶发信令，也没有突变，无法形成自主演化，只能在人的作用下实现升级、演化。
    自然界中，正是突发、偶发事件引起的一系列变化推动了事物的发展和演变。信息系统的出现使这些突发、偶发事件及连锁变化更可靠了。在DNA中，有偶发信令、突变来形成自主信息活动，产生新信息概念，推动演化；在大脑中，有偶发信令来形成自主信息活动，产生新信息概念，推动演化；在社会信息系统中，有大脑的偶发信令来形成自主信息活动，产生新信息概念，推动演化。
    目前的计算机与人脑的差距就在于无法产生偶发信令，也形成不了新信息概念，所以无法产生自主信息活动，无法实现自主演化。现在计算机实现的智能可以在特定情景中达到很好的预期效果，而在情景改变后就变得极其笨拙了，更不要说适应更为广泛的情景了。然而人就不一样，到了新环境后经过学习思考可以很好地适应新环境。可见，计算机、人工智能若想要达到大脑那样的智能，必须能够产生偶发信令，形成新信息概念，实现自主演化。计算机的普适性应该通过提高其自主演化活性来实现。
    通过以上对信息系统的分析，我们提出了新的关于智能的定义，即偶发信令形成新信息概念的能力为智能。这样我们会认识到计算机和DNA都没有智能，只有大脑-神经系统和社会信息系统拥有智能。目前计算机实现的只是功能上的类智能，达到一定程度地智能化，距真正的智能似乎还很遥远。虽然如此，计算机仅是类智能的半自主信息系统，就已经使人类社会产生了跨越式的改变，那么可以预见真正人工智能实现的时候，必定会产生更深远的影响。
    进化的动因——突发与偶发
    DNA突变会产生进化。
    大脑突发奇想、偶然的灵感会形成创新。
    在社会中，偶然事件、意外发现会推动科技的进步，历史上有很多这样的事例。
    突发与偶发事件推动了事情的发展，这是自然界普遍存在的现象。信息系统的出现将突发偶发机制化并放大了。
    大脑有意识地集中思想在某些方向、领域来寻找灵感和突破，这极大的推动了信息系统的进化效率，相比之下DNA的突变随机多了。
    社会中，科学技术崛起被人们重视，建立起各种观测站、实验室等科研机构，这让偶然的科学发现机制化，效率提高了很多。
    突发与偶发推动了DNA、大脑-神经系统、社会信息系统的进化，是进化的核心推动因素。
    突变从另一个角度来说，是信息系统出现的错误。DNA突变就是复制中出现的错误。同样，大脑产生的新思想中有很多也都是错的，需要进行筛选。这也广泛存在于科学研究中。
    经典计算机按照人们的指令运行，很听话，极少犯错。它产生不了突发或者偶发信令，无法实现自主演化，实现不了真正的智能，做不到像大脑那样的普适性。
    有新闻介绍，量子计算机在运行中有相当比例的错误率，这里的错误会是实现计算机普适性的关键，但前提我们要找到驾驭它并进行信息筛选的方法。这将是通往人工智能的必由之路。
    真正的人工智能必然是个黑箱
    DNA能够自主演化是因为突变。
    大脑能够生成新的信息概念，形成自主信息活动，是因为偶发信令，如灵感、突发奇想、偶然的念头等。
    偶发与突发事件的关键不在于是否能够发生、概率多少，而在于何时发生是未知的，不确定的。这就是其黑箱特质。
    从还原角度讲，只要一直往下溯源，总能找到前因后果，但是下层的因何时能产生上层的果是不确定的，比如复杂科学中的涌现。
    宠物、小孩经常会有一些新奇的想法，不听话的行为，这就是其偶发信令的体现，这也是人们创新的源泉。大脑是自主的、智能的，但同时它也是个黑箱。
    未来，能产生偶发信令，实现自主的人工智能，必然也是如此，要么整体都是黑箱，要么至少部分区域是黑箱，否则哪来的自主和创新。
    突发与偶发本身就意味着黑箱。
    机器人三定律的矛盾
   机器人三定律提出以来，倍受人工智能爱好者的推崇。其背后矛盾的地方，似乎被忽视了。
    机器人三定律是软约束，而不是硬约束。这就像法律条文规定，官员不能贪污，但还是会有人贪污。机器人若拥有了智能，其思想行为是自主的，我们无法对其信息系统设置硬性约束， 更大的可能也是设置法律规则和惩治条款，对违反规则的个体加以惩罚。
    需要强调的是，当前的计算机还没有实现真正的智能，仅仅是半自主，没有偶发信令，这样的计算机是可以通过代码把程序写死，成为硬约束。未来如果实现了真正的智能，计算机能够产生偶发信令，那么它会有更好的创造力，也会变的不那么听话，就像家中小孩或者小猫小狗那样，既会有奇奇怪怪的想法、行为，也会有不听话的时候。这是大脑的基本特性，人工智能为什么不呢。
    另外很重要一点，是否会对人或者机器人带来伤害，本身就是模糊的。是否有伤害，对哪些个体有利，对哪些个体有害往往是不明晰的，更多时候面临的选择是对一些个体有利而另外一些个体是伤害。对于人来说，在于选择，对于机器人也是如此。
    未来若出现人机共存的社会，机器人三定律背后更应该是一整套法律制度，软约束根本无法避免机器人伤害人，惩戒制度是必要的。能做到的是降低伤害，而无法做到完全避免伤害。
    只是将来，机器人能够伤害人这个事实，人们如何接受会是个问题。
    经典计算机→量子计算机→人工智能？
    信息系统进化的动因是突发或者偶发，比如DNA的突变、大脑的灵感。
    突变与信息系统本质是相通的，它们都是小因大果的呈现，不稳定的是前者，稳定发生的是后者。它们都是具有放大效应的因果机制。
    进化是在大量的试错和筛选中前进的。经典计算机就是因为太过听话，以至于无法实现真正的智能。
    量子计算机在运行中有相当比例的错误率，这里的错误会是实现计算机普适性的关键，但前提我们要找到驾驭它并进行信息筛选的方法。这将是通往人工智能的必由之路。
    意识上传的悖论
    假如自我意识可以上传到计算机，或者其他载体，那么其产生的意识活动，是属于载体的，还是属于本体的？计算机做出的选择还属于我做出的选择吗？
    意识无法上传的证明
    通过对信息系统的分析可以得出以下规律：
    1、信息可以在信息系统之间传输
    2、信息系统自身的信息活动无法传输
    3、意识是信息活动，不是信息
    所以意识无法在信息系统之间传输。
    意识是信息系统的信令控制机制，无法脱离大脑存在，所谓的意识上传终归是空想。
    自由意志
    信息系统进化的动因是突发或者偶发，比如DNA的突变、大脑的灵感。
    突变与信息系统本质是相通的，它们都是小因大果的呈现，不稳定的是前者，稳定发生的是后者。它们都是具有放大效应的因果机制。
    自由意志依然符合因果律，其源头在于更小层面扰动形成的偶发，让大脑看起来像“自由”而已。自由随心，这内生的因确实比外生的因看起来更“自由”。
    物理学曾经以世界能完全计算出来，否定自由意志，这里忽略了重要一点，我们的世界是开放的，根本不会有完全获取的初始数据。
    所以自由意志依然自由。
    大脑思考学习本身就是一种进化
    计算机的进化既包含硬件的升级，也包含软件的迭代，前者是结构层面的进化，后者是信息层面的进化。
    同样，大脑的进化既包含大脑结构的进化，也包含大脑信息的进化。DNA主导大脑结构的进化，思考学习主导大脑信息的进化，它们都属于大脑的进化。
    人身体结构的进化由DNA主导，行为的进化由大脑主导，前者是身体结构层面的进化，后者是大脑信息层面的进化，它们都属于人的进化。大脑和DNA共同主导了人的进化。
    大脑通过思考学习实现信息变化，表现在人的行为上，让其更有竞争力，在社会和自然的选择中胜出，这与DNA信息变化推动细胞进化是相同的。DNA可以突变产生新信息，大脑有灵感等偶发信令形成新知识，前者的进化方向不明显，后者却可以主动适应社会和环境，有明显的方向性。DNA突变主导人身体结构的进化需要在下一代才能体现，大脑思考学习主导的进化可以直接表现在自身行为上，不需要等到下一代。DNA通过复制自身实现了信息遗传，大脑无法复制自身，却可以通过语言交流，实现信息的遗传。DNA信息在人类生育中得到了遗传，大脑信息在社会教育中得到了遗传。
    不仅如此，大脑作为社会信息系统的重要组成部分，其产生的思想更掀起科技革命和政治经济改革，主导了人类社会的自我进化。
    不仅人的进化由DNA和大脑主导，细胞、动植物、人类社会，所有生物的进化都是由DNA和大脑主导——低层次的由DNA主导，高层次的由DNA和大脑共同主导。
   
    大脑复制的不完全性
    动植物是由细胞组成，而不是像计算机、汽车、细胞那样由物质直接组成。汽车、计算机可以组装制造出来，未来细胞估计也可以组装制造出来。但动物和植物是由数量庞大的活细胞作为基本单元组成的，无法直接组装制造出来，只能通过培养、培育生长形成。生物生长的过程会有相当的差异化，即便是克隆，前后两个个体也是有许多不同的。克隆培育出的大脑也与蓝本大脑有相当的差异。从结构层面来讲，大脑的复制是不完全的。
    在计算机中，我们可以通过硬盘拷贝实现信息的完全复制。但在应用层面，存储型信息可以拷贝到另一台电脑，比如储存的文件、图片、视频等等，程序型信息却是无法拷贝的，安装在电脑上的系统和软件是无法拷贝到另一台电脑的，我们通常做的是将安装包复制到另一台电脑进行安装，这是两台电脑分别安装了同样的程序，而不是将一个电脑的信息复制过去。
    总结一下，计算机同时表现出两种特性，在底层它可以通过硬盘拷贝的方法实现完全复制，但在应用层面，其存储型信息可以复制，其程序型信息却是无法复制的。程序型信息是在计算机中与其建立的连系或者说连接，它们就像楼房中的水管和线路，与房子紧密连系在一起，所以不能像桌椅板凳那样从一个楼房搬到另一个楼房。工厂中计算机安装系统以及大规模的数据迁移用的是第一种方法。生活中个人换电脑的时候通常用的是第二种方法，我们把存储的文件拷贝到新电脑，把软件再次一个个安装上去，即使把所用的软件都安装上去了，还是会有差异，一般新电脑都要用一段时间，完善细节后才会像老电脑那样顺手。从这个层面来说，计算机的信息复制是不完全的。
    在各种信息系统中，简单的信息系统可以完全复制，而复杂的信息系统无法实现完全复制，其存储型信息可以复制，其程序型信息无法复制到另一个信息系统，所以其复制是不完全的。
    DNA是相对简单的信息系统，它可以在细胞繁殖中实现完全复制。计算机同时表现出两种特性，从底层可以完全复制，从应用层面却不能做到完全复制。大脑是非常复杂的信息系统，无法像线型的DNA那样直接复制，也无法像面型的计算机那样硬盘拷贝，它是立体的。大脑中的存储型信息可以复制，程序型信息是不可以复制的。我们可以告诉其他人我们头脑中的知识、经历、新闻等等，而创造力以及各种能力却无法传给其他人，这些都是需要大脑进行训练才能建立起的内部连接。最简单的例子，我们可以把乘法口诀背给其他人听，但他只有在经过训练后才能熟练运用。所以从信息层面讲，大脑的复制也是不完全的。
    从上面的分析看，大脑是无法复制的，不管是结构层面，还是信息层面，都做不到。
    未来，用一根数据线连接人与人，或者人与机器，复制大脑或者上传意识都是无法做到的，能做到的仅仅是部分信息的传输。
    永动机很美好，可自然界有其规律和限制，不少事情是客观做不到的，人的能力是有限的，能看到的有限，能做到的有限，太过复杂的做不出来，对于黑箱起作用的手段有限，认识到这些也是人类成长和科技进步的表现。

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关键词：人工智能 计算机与人脑 我们的世界 信息系统 神经系统