人工智产生自我意识的前提条件分析

目前来看，人工智能技术已经在许多领域（比如自动驾驶）取得了长足的进步，但是相比于人工智能技术的真正潜力，这些进步还只是九牛一毛。也许在未来的重大技术突破之后，人工智能将可以意识到自己的存在，并且能够感知周遭的环境并且根据外界情况实时做出反应。未来，人们可以将人工智能送入太空，或者派往战场，让它们代替人类来执行危险的任务。除了给人类开车以外，人工智能还可以洗衣做饭、打扫卫生。而且，它们还可以在无人监督的情况下独立自主地完成这些工作。

将来，某种极其先进的机器或许能够代替人类完成一切工作。这固然可以将人类从许多单调乏味的差事中解放出来，但也有可能使整个社会的基础发生动摇——一个没有工作、只有玩乐的社会也许会使作家臆想中的“反乌托邦”成为现实。

此外，具有自我意识的机器还有可能引起一系列法律及道德伦理问题。从法律角度来说，一个产生了自我意识的机器能否被称为“人”呢？如果它的行为对人类造成伤害或者引发什么差错，我们又该怎么判定它的责任呢？而在更糟糕的情况下，这些机器人甚至有可能发动叛乱将全人类消灭殆尽，成为全世界的主宰。

作为一名在机器学习和量子理论领域耕耘的工程技术/计算机科学教授，笔者认为目前学术界对于此类能够拥有自我意识的机器的发展前景仍然存在分歧。另外，对于“机器是否能跟人类（以及部分动物）拥有相同种类的「意识」”这一问题，科学家们也尚无定论。这些问题的解决部分关乎于科技的发展水平，另一部分则在于人类对「意识」这个词的真正定义。

仅仅是“感知”就足够了吗？

大多数计算机科学家认为，随着技术的发展，「意识」会作为计算机系统的一种“特性”自然地显现出来。有人认为「意识」包含一系列行为，这些行为包括接受新信息、储存与检索信息、对信息进行处理并将其转化成为自己的认知与行动。如果这种观点是正确的，那么将来某天机器的确能够产生出“终极的”自我意识——机器收集信息的能力远远超过人类，能够存储的信息量超过许多图书馆的总和。机器还能在几毫秒时间内访问自身庞大的数据库，并且通过这些信息做出极其复杂、却又极具逻辑性的决策，任何人类都无法与之匹敌。

而在另一方面，也有一些物理学家与哲学家认为，人类的一些行为是机器所永远不能企及的。例如，人类的「创造力」以及无拘无束的「自由观念」是机器永远无法通过逻辑和计算获得的。

当然，这些并不是针对机器的自我意识问题的全部观点，学术界不同的看法还有很多。

意识与量子力学

我们还可以从当今物理学中最深奥的一门理论——量子力学的角度来看待意识问题。在量子力学经典的“哥本哈根诠释”当中，「意识」与「物质（physical world）」是同一事物互补两个方面。当一个人在现实中从某个角度进行观察或者开展实验时，他(推动自己做出观察）的「意识」会使「物质」发生明显的变化。在“哥本哈根诠释”中，这种观点被称为意识的“大C（big-C）”论，其具体含义为：「意识」并非「物质」的衍生物，而是独立于物质之外的一种存在（尽管意识需要大脑才能维持）。这种观点得到了部分量子力学的奠基人（如玻尔、薛定谔和海森堡）的广泛认可。

意识与物质相互之间的关系会导致一系列悖论的产生，其中的一些问题在80年后的今天仍然悬而未决。「薛定谔的猫」悖论是其中最著名的一个：一只猫被被放入一个密闭的环境中，在此之中它生存或死亡的概率都是50%，只有在对猫进行观察以后，人们才能真正确定它的生死。

而另一种相反的观点认为，意识是生物学上的产物——正如生物学本身来源于化学，而化学又来源于物理学那样。这种较为狭义的观点被称为意识的“小C（little-C）”论。这一理论与神经学家的观点相符，他们认为意识得活动与大脑的状态及活动过程相一致。同时，这一观点也与量子力学中解释悖论的一种理论——「多世界诠释」相符合。（「多世界诠释」提出的时间更晚，认为观察者是物质世界“数学意义上”的一部分。）

科学思想家们还认为，现代量子力学中的意识观与古时候的哲学思想有着相似之处。“大C”论与印度哲学派别「吠檀多派」的观点相似，它们都认为物质（现实世界）是意识的基础。

相反，“小C”论则十分类似于佛教思想。尽管释迦牟尼最初并没有对意识的本质做出解释，然而他的信徒们却宣称，精神是从虚无中凭空显现的。

“大C”与科学发明

此外，意识是否总是作为一个严密的“计算过程”而存在也是科学家们目前正在探讨的一个问题。部分学者认为，一些具有创造性的发明似乎并不是发明者深思熟虑的“计算”产物。比如，1845年美国人伊莱亚斯·豪(Elias Howe)从梦境中得到了发明现代缝纫机的灵感。而1862年，德国化学家凯库勒在睡觉时梦见一幅蛇咬住自己尾巴的画面，因此而发现了苯环的结构。

印度数学家斯里尼瓦瑟·拉马努金（Srinivasa Ramanujan）的经历是“大C”意识论最为有力的一个证据。拉马努金一生中没有受过高等教育，完全凭借自己的力量学习数学。他于1920年逝世，年仅32岁。50多年后，他的一本研究笔记在尘封多年后被重新发掘出来，笔记中记满了数千条方程式，涵盖了各种数学领域，这些公式都极大地超越了他当时所处的时代。拉马努金得出这些方程式的方法至今仍然是一个谜，而根据他自己的说法，他是从睡梦中的一名“女神”那里获得的灵感。

“大C”意识观还会带来一系列的问题：意识如何与物质产生联系呢？物质和精神又是如何相互影响的呢——意识本身不能为世界带来物质上的变化，但是却可能改变量子过程演进的概率。在2015年的一份研究中，康奈尔大学的物理学家证明人类的「观察」能够“冻结”原子，甚至改变原子的行为。这似乎是对物质与精神相互间作用关系的一种解释。

意识与自组织系统

意识的活动过程也许需要一个「自组织系统」（self-organizing system，例如大脑的物理结构）作为基础，而目前的机器还无法满足这样的要求。

目前，科学家还不清楚能否设计出如同人脑一般复杂的“自组织”机器，学术界对有关理论的数学建模分析还十分欠缺。或许，只有生物机器(biological machine，指能像机器一样生产产品的生物体)才能够掌握足够的创造力与灵活性。而这也许意味着我们应该着手（或许很快就会）构建一种新型的生物结构，才能真正地为机器赋予“自我意识”。