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  • 1 # 亦可悟空

    當真正的人工智慧落地,你已經抓不住了。就如電商開始的時候,也會有偽電商的概念,“實體+配送”而已嘛,然後只要那批抓住機會的人成功了。

  • 2 # 海水不鹹34

    生物的進化由簡單到複雜,循序漸進的。那麼,生物在簡單階段有沒有智慧吶?如果有,其機制就不會太複雜。智慧研究,為什麼不能搭建出含有“意識”的簡單數學模型吶?難道沒有大資料和強計算的能力,就沒法實現智慧?

    神經幹細胞的發現,讓我們找到了問題的答案。從神經幹細胞到神經元,是什麼力量決定的?它的觸角數量和連線關係,是基因決定的嗎?正是這一系列的問題,成為開啟生物智慧的鑰匙。

    1.神經幹細胞

    影象資訊是最複雜的資訊,它包含其它資訊的規律。所以,我們從視覺器官入手,深入淺出的描述智慧產生的過程。

    1.1視網膜細胞的興奮

    視網膜上排布著對光敏感的視覺細胞,當外界的景象投射到視網膜上時,光強超過興奮閾限的細胞,就會衝動。並在視網膜上形成一個與外部景象相似的影象。比如,看見字母A時,在視網膜上,就形成如圖所示的模樣。不過,衝動型的細胞,只能構成二值點陣圖。

    視覺細胞有分泌遞質的能力,遞質的分泌,可以讓興奮的狀態延續一段時間。等到“遞質”完全降解, 印象才完全消失。所以,“衝動”是脈衝的上升沿,而“興奮” 卻要包括遞質降解前的時段。

    圖1

    1.2輪廓圖

    假如我們用肉眼看黑板上的白字,視網膜上興奮細胞,應該分佈在筆畫經過的地方。反之,看白板上的黑字,興奮細胞應該分佈在筆畫之外的地方。兩種狀態下的影象,互為負像。這時的影象,就是二值點陣圖,可以包含視野中的全部資訊,也可稱之為全息圖。試想,白板黑字的情況下,大量的細胞都得興奮,那得消耗多少能量?顯然這不符合“節約”的規律。

    於是,視網膜發育出拮抗功能,若有成片的高亮區域出現,毛細血管,就會分泌抑制性激素,抑制視細胞過多興奮。其結果,持續興奮的細胞,只集中在亮暗區域的交界處。顯然,這樣的影象就會變成輪廓圖。專業術語叫:影象被銳化了,這就是,眼科專家所說的“馬赫帶” 效應。

    輪廓圖,皆以線條的形式分佈。那麼,對於本身就是線條狀的文字圖來說,無論是用白字黑底,還是黑字白底,反映到視網膜上,都是相同的形狀。所以,小朋友識字,就會不在意白板還是黑板,只在意其形狀。這就能抓住了事物的本質特徵。而亮度是外源光的反射,極易變化,反映不了物體的本質屬性。

    或許有人會說:那麼亮度和顏色不就丟失了嗎?其實不然,若缺失亮度,拮抗系統怎麼會分泌抑制亮度的激素吶。其實,視網膜上的中心凹和黃斑區,可以把它們感受到。因為,這裡的視錐細胞,不受拮抗作用的影響,可以得到亮度、顏色的資訊。也就是說,動物眼睛的構造,並不像CCD那麼簡單。它不擅長記憶大量的資訊,而是擅長抽象資訊,以便分類之用。根據這個原理,智慧攝像頭,是不是可以增加這個功能吶。

    那麼,一般真實景象,經過拮抗功能的處理,會有什麼效果吶?比如看十五的圓月亮,這視網膜上,起初是個圓盤,但在拮抗的作用下,就變成了一個圓環。既然是圓環,裡面的其他影象,就不會被淹沒。顯然,任何景象,在視網膜上,起初都是點陣圖,而在拮抗的作用下,會迅速變成輪廓圖。而輪廓圖最適合用向量圖表示,比如現在的人臉識別,都是將特徵,用向量進行標註。與點陣圖相比,向量圖資訊,節約多了。

    為什麼一幅漫畫,就能準確認出描述的物件是誰。黑白電影,也不會讓人看著彆扭,產生錯覺,這都是抽象的結果。那麼,亮度和顏色等同時出現的資訊,有沒有必要記憶吶?在大腦搞不清有沒有作用時,往往都會盡量記住。比如,雙胞胎的膚色,一個略白,一個略黑。同時出現時,就可以作為鑑別的標誌。但是,單獨看見其中一人時,膚色特徵就失去鑑別作用。於是大腦會找更有效的鑑別特徵,比如痣,就比膚色重要。可見,經過用進廢退的規律篩選,不起作用的資訊,就會被意識忽視。而常用來鑑別事物的資訊,則會受到“注意力”的特別關注。

    總之,用這樣的方法識別影象,不需要隱含層。每一個神經元,都承載一個明確的概念。它的興奮,就使大腦想起這個概念。

    1.3神經幹細胞的“記”功能

    人的大腦內,每天都會產生神經幹細胞,並通過血液,流向全身。它原本是顆粒狀,沒有觸角,但卻要分化成有觸角的神經元。那麼,是什麼原因,讓其觸角接駁到相應的地方?內在的資訊是DNA嗎?可是,DNA都相同,而神經元的形狀卻各不相同?說明,其分化的形狀,一定是細胞外的資訊所為。

    什麼是細胞外的資訊?身體內興奮細胞的組合,比如視網膜上的字母,就能塑造(分化)神經幹細胞。因為,細胞產生衝動時,細胞膜內外的離子會快速交換,在平靜的細胞外液,形成區域性的離子勢阱。包括分泌的遞質,都會對幹細胞的偽足(絲狀蛋白),產生吸引。顯然,靜息的細胞,不具備吸引偽足的能力。所以,連線關係就是記憶。

    隨著偽足與興奮源的接近,幹細胞所受的加權刺激,就會逐步增強,一旦合力超過興奮閾限,就會衝動,繼而蛻變為成年神經元細胞。而伸出去的偽足,則蛻變為輸入訊號的觸角——神經樹突,並吸附在誘導細胞的身上。在兩者交接的地方,形成了一個稱之為“突觸”的接頭,像吸盤一樣吻合在一起。但不是融為一體。這樣的結構,像一個閥門,只有滿足一定條件,資訊才能傳遞過去。滿足不了,資訊將會終止於此。 如圖2所示。

    圖2

    這就實現了記住功能,比如,眼睛看見字母是A時,視網膜上的興奮細胞,就會排列成A字形。如果此時有神經幹細胞在場,它就會伸出偽足,去接駁那些興奮細胞,於是, A字母的形狀就這樣被記了下來,形成概念神經元A。如圖3所示。

    圖3

    這種用偽足接駁興奮細胞的行為,等於把當時發生的資訊及時抓住,從本質上講,就是用締結關係的方式,記住資訊。得到的神經元,就自動承載了一個“概念”,是一種自然的標註。

    當然,如果神經幹細胞充裕,也會分層逐級聯絡。比如,用多個神經幹細胞,先把區域性線段記下,得到幾個子概念。之後,再用一個神經元,把這幾個線段再次聯絡起來,就得到母概念。

    假如,大腦中的興奮點過多,而神經幹細胞過少,其伸出的偽足就多,蛻變後的樹突就多,但層級少。就此案例來說,一個神經幹細胞,可以記一個字母。這樣,單個神經元是一個基本單元,沒必要細分,節省神經元。倘若用一個神經元記一個漢字,漢字成為基本單元。而不是以筆畫為最基本單元,那就不能用於五筆字型輸入法。沒法用圖形對漢字進行搜尋。

    那麼,大腦是怎麼“自動”解決這個問題的吶?那就是,形成時偽足儘量多的抓取資訊。使用時,再通過修剪樹突,變成為基本單元。這樣,可保證基本單元用一個神經元承載,沒有細分的必要。所以,三歲前的記憶,想不起來。

    何況,神經幹細胞連線的諸多要素,未必屬於一個事物。只有通過再次興奮,藉助遞質積累,才能實現去偽存真(修剪)。或通過逐級的聯絡,實現拾遺補缺(嫁接)。這就是大腦可以無監督學習(記憶)的緣故。也是大腦不能像電腦,一次性完成記憶的原因。小修小改,與時俱進的功能,是概念形成,不可或缺的機制。

    由於,人腦每天產生的神經幹細胞數量有限,要讓單個神經幹細胞記更多的資訊。同時興奮的細胞越多,形成的觸角就越多,平行計算的規模就越大。顯然,影象的資訊量,就比文字的資訊量大。記影象比記文字划算,且容易回憶。這就是大腦喜歡形象思維的原因。比如,有形事物的動態機制,通過影象就一目瞭然。

    剛出生的孩子,神經幹細胞的產量最高,這從腦容量的增長速度,就能反映出來。但是,缺少資訊的刺激,過剩的神經幹細胞,就不轉變為神經元,而會變為神經膠質細胞。這種現象,在幹細胞的培養實驗中,時常發生。

    1.4網路是後天形成的

    既然,記憶後天資訊的神經元,是後天形成,其連線關係則各不相同,說明其能吸收後天的資訊。不會像深度神經網路那樣,相鄰兩層的神經觸角,得悉數相連。如圖所示。如果那樣,單個神經元的觸角,將多如牛毛。

    實際觀測證明,視細胞和神經元的觸角,並非悉數相連。層與層之間的情況,也是如此。甚至,層與層之間的界限,都不明顯。可見,只有後天形成的網路結構,才能與之吻合。

    如果,一個人出生後所接觸到的資訊,是由神經元的結構來記住。那麼,這些神經元形成的時間,就會有先後之分。這就給上述推論,留下了驗證的機會。事實證明,老年人的大腦,會有新的神經元形成。

    1.5記憶的目的是“抽象”

    對大腦而言,記憶資訊的載體,總是供不應求的。而,“避害”作為動物的第一需要,只有識別危害,才能避免危害。基於上述兩點,有限的神經幹細胞,就不可能用來拷貝資訊,必須抽象。

    那麼,根據什麼原則抽象吶,那就是:從大到小的分類。刺激感官頻率高的要素資訊,通常是大類的特徵。就影象而言,反映形狀資訊的輪廓圖,不易變化,出現的頻率就高。將輪廓資訊組合起來,等於抽象出權重大的特徵。

    人眼,可以將資訊,由不同的機構處理。比如,用密佈血管的視網膜,能產生拮抗,來抽象物體的輪廓。用中心凹和黃斑區,處理亮度和顏色。

    雖然,輪廓圖並不能直接分割影象。但是,可以改變分割影象的方法,摒棄矩形框分割法。這是影象識別的一大突破。先通過神經幹細胞,抓取輪廓線,剔除了大部分無關畫素。接下來,靠遞質的沉積,進行再次統計,便可實現分割影象。因為,不斷變化的資訊場中,直接相關的資訊,二次再現的概率極低。因此,人腦不需要經過大量訓練,就能記住概念。這是深度學習不能比擬的。總之,頻率高的資訊首先被記住,併成為區分大類的要素,也是權重大的要素。

    綜上所述,大腦抽象的原則就是:用有限的記憶載體,在力所能及的情況下,記大舍小,逐級分類。隨著生物的進化,記憶資訊的載體增加。記憶要素的層次,便延伸到小類。比如蚊子,只要有動靜,就會飛,只需記住有沒有“動靜”這樣簡單的資訊。而人類,卻可以分辨動靜的細節,做出多種多樣的反應。

    可見,識別能力,不只是高等動物的專利。1000×1000的視網膜,和8×8的比較,沒有本質上的區別。所以,蚊子也有智慧。其差別在於,高階的大腦,能將事物的識別,深入到分類的細枝末節。

    1.6“認識”的機制

    聯絡式的“記”模式,有什麼用吶?試想,在A神經元形成之後,回頭再看字母A,神經元A就會迅速衝動。這與沒記住的反應,大不一樣。因為,A神經元的再次衝動,可以讓大腦感覺,自己曾經看見過字母A。

    另一方面,只要A神經元興奮,樹突就會將刺激它的遞質吸收,使得視網膜上的A圖形消失。相當於視網膜上的興奮點,彙集到A神經元這一個點。既興奮通過要素,搜尋到了概念A,這就實現了神經元的“認識”機制。

    需要說明一下:“要素”和“概念”原本是一回事,要素的組合叫概念。相當於子母關係。另外,同樣的概念,用於識別事物時叫要素,區別事物時叫特徵。反映在大腦裡,都是用神經元承載。

    1.7同層概念的塑造

    假如在A神經元形成之後,用眼睛去看影象B,大腦會有何反應吶?請看圖4,視網膜上的興奮點分佈成形狀B。

    這時,A神經元上會有8個樹突受到刺激,相當於全部20個樹突的2/5。它為什麼不衝動吶?因為刺激的合力,難以超過細胞衝動閾限,也就不易產生衝動。

    圖4

    於是,視網膜上的B圖形會完整保持,這就為塑造神經元B創造了條件。倘若,這時有神經幹細胞在視網膜附近,其偽足就會去接駁興奮細胞,於是,神經元B就會被塑造出來。如圖5所示。

    圖5

    以此類推,當A、B神經元形成之後,再用眼睛去觀察字母C,視網膜上的興奮細胞,就會出現如圖6所示的形狀。這時,A神經元會有4個樹突受激,16個無刺激,顯然受激強度太小,很難興奮。

    圖6

    再看神經元B,儘管有18個樹突受激, 也還有10個無刺激。只要衝動閾限高啟,也不會衝動。視網膜上的C圖形就會完整保持。因此,這又為塑造C神經元創造了條件。

    鑑於,認識時,衝動的神經元,會吸收視網膜上興奮細胞的遞質,相同的概念就不會重複塑造。假如,大腦內的概念可以重複塑造,那麼,使用多次的字母,得有多少?

    所以,只要興奮閾限一直高啟,52個大小寫英文字母神經元,都能被陸續塑造出來,也就是被記住。不僅如此,所有西文字母、標點符號、阿拉伯數字,也能被8×8點陣的視網膜,塑造出來。且不會重複,每樣一個。

    1.9組合譯碼器

    人類視網膜的細胞,超過1000×1000,能塑造的影象概念,可達2^1000×1000。可是,萬變不離其宗,它與8×8點陣相比,沒有質的不同。這不就是一個萬能譯碼器嗎?成千上萬個概念,能在一瞬間識別出。但是,組合譯碼器的輸入端,本身就是特徵畫素,與靜息細胞無關。因為,靜息的視細胞,既不輸出1訊號,也不輸出0訊號,相當於高阻態。所以字母神經元不需要與每一個畫素連線。這樣才能形成“組合譯碼器”。

    組合譯碼器有什麼優點吶?那就是模糊識別。比如,相似但不相同的影象,用排列譯碼器進行識別,要麼認識,要麼不認識。而組合譯碼器則未必,它能在無數個事物中,通過輪廓線的吻合度,選擇一個最相似的概念,作為答案。

    試想,即使是同一只貓,只要在不同的時間和地點觀察,都不會相同。精度越高的排列譯碼器,越不認識。試想,老鼠的視網膜要是用排列譯碼器,再次看見貓,如何能認識?所以,動物的視網膜,肯定是組合式譯碼器。

    而且,具備模糊識別的能力,就可以根據相似度,把事物認識到不同級別的類概念。比如,看見一個動物,可以根據解析度,認識到“界門綱目科屬種”的任何級別。上不封頂,下不保底,人臉的表情包也可以識別。如此了得的跨界分類能力,也只有用向量輪廓圖,才能輕鬆實現。

    2意識

    如果依賴大資料和強算力來研究智慧,勢必會忽視單個神經元的意識功能。沒有意識的智慧,就是偽智慧(人為智慧)。

    2.1生物腦的強項“意識”

    就前例而言,在字母C神經元塑造前,大腦若將A、B神經元的衝動閾限調低,會發生什麼情況?肯定是B神經元首先衝動。因為,它受刺激的觸角有10個,佔所有觸角(10+18=28)的5/14。而A神經元的受激觸角有4個,佔所有觸角(4+16=20)的1/5,比B小。

    顯然,這是在用視網膜上的影象,與大腦記憶中的所有概念,同時進行比對,也可以稱之為“並行博弈”。只要閾限不停止下降,總會有神經元興奮,而且是相似性最高的那個。鑑於此案例只有兩個概念,所以,最接近C的是B,就率先衝動。

    當大腦記住所有印刷體英文字母后,再讀英文手稿,從未見過的畸形英文字母,也能認識。這是為什麼吶?試想,只要識別的目標被限制在英文字母,相似度總會有差別。因此,通過閾限的降低,總能選出最相似的字母,實現衝動。因此,大腦只記一個標準概念,卻能進行冗餘性很大的模糊識別。其本質就是:用區別代替識別,俗話說“不怕不識貨,就怕貨比貨”。這也是平行計算的優勢,序列計算機不行。

    從生存的角度看,動物面對惡劣的客觀環境,必須要作抉擇。不能因為沒見過,就視而不見,充耳不聞。通過降低閾限,大腦就能選出一個最近似的答案。那麼,降低閾限的功能,應該怎麼稱呼吶?除了“意識”還有其它更合適的概念嗎?

    如果,觀察影象時,各字母神經元閾限都高啟,卻還有神經元興奮,那一定是要素特別充分,這時,才稱得上“認識”。若部分要素不吻合,則必須通過閾限下降,才有神經元興奮。這樣的興奮,只能稱之為“識別”。可見,“識別”的本質,就是對模糊事物的歸類。

    而激發神經元時的閾限大小,與吻合度(相似度)線性相關。若能測控它,就能決定大腦對輸入資訊採取的態度,是記住、識別、猜測。這種自組織功能,不就是我們日常所說的“意識”嗎。

    那麼,閾限的調節,取決於什麼因素吶?“激素”。同時,激素還兼具讓哪些神經元敏感的作用,縮小選擇範圍,一舉兩得。而管理激素的這一套伺服系統,會產生一系列“意識”概念,所以稱之為“意識”系統。

    2.2神經元的衝動閾限

    那麼,神經元的衝動閾限,是怎樣形成的?這得先了解一下細胞的衝動機制:神經細胞像一個小電池,由於細胞膜離子泵的作用,使體積小的鉀離子,被泵入細胞內液。體積大的鈉離子,被泵到細胞外液。由於數量上的不對等,就造成了膜內外的電壓產生差異,形成膜電壓。

    膜電壓一大,細胞就會變得更敏感。一旦受到刺激,膜面上的通透性就會產生劇烈的變化,相當於篩子的網眼變大。使膜內外的離子自由交換,膜電壓也隨之突變,這就是衝動。由於刺激往往是個點,如樹突的末梢。於是,刺激點的網眼,還會象水波紋一樣,在細胞膜上快速擴散,傳遞到各觸角末端。顯而易見,大網眼走到哪,離子的自由交換就跟隨到哪。與此相伴,陡變的電壓,也會跟隨到哪。於是,訊號會一起從有刺激的觸角出發,傳遞到沒有刺激的所有觸角。

    鑑於,波的傳輸速度,比物質移動的速度快。因此,神經纖維傳輸資訊的速度,就是細胞膜網眼移動的速度。而且,實驗證明,刺激神經纖維的中點,動作電壓會向兩邊傳遞。這就為突觸的雙向傳遞,提供了先決條件。

    2.3閾限的外部調節

    顯然,影響閾限的關鍵因素,是膜電壓的大小。膜電壓一大,神經元就變得敏感,微小的刺激,就能使之產生衝動。反之,膜電壓一小,神經元就變得遲鈍。

    那麼,膜電壓能不能調節吶?既然膜電壓是由細胞膜內外的離子差異造成,那麼,改變膜內外的離子含量,不就能改變膜電壓了嗎。當然,提高細胞膜離子泵的功率,是可以改變膜電壓。但要靠睡眠,相當於給蓄電池充電,快速調節是不可能的。而將不同的“電解質”(激素)注入到細胞外液,卻能改變區域性離子的含量,選擇性改變部分神經元的膜電壓。提高膜電壓的激素,叫興奮劑。降低膜電壓的激素,叫麻醉劑,或叫抑制劑。

    可見,造成神經元衝動的因素,不僅是遞質,還有激素。不同的是,遞質只在資訊的通道“突觸”上起作用,而激素則在“突觸”以外的細胞膜上起整體作用,它不屬於遞質。也就是說,遞質承載著資訊,激素承載著能量。有時是激素先起作用,遞質後起作用,有時是遞質先起作用,激素後起作用。只有通過兩者一前一後的默契配合,才能實現人腦那種神奇的思維。資訊的行為,叫智慧,能量的行為,叫意識。所謂智慧,就是智慧+能量。

    2.4血管神經網路

    激素產自多種腺體,但都得通過血液運輸。如果有一套系統,控制血液走向、數量、時機,就能使能量供應變得井然有序。這就象給植物澆水,存在漫灌和滴灌。因為需要精準滴灌,血管才會發育成網狀。所以,神經與血管常常是結伴生長。

    大腦血管的分佈是樹狀的,假如在樹狀血管的每個分叉處,都設有一開關。那麼,血流就能被定時、定位、定量的控制。這一切,就是由血管神經系統來實現。

    同樣的道理,血管神經元的興奮,也可以像視網膜那樣,塑造新的神經元,並在先天神經網路的基礎上,嫁接出後天的網路。毛細血管及末梢神經,可在後天生長,這已被證實。

    可是,刺激視網膜有外來的光線,那麼,刺激血管生長的資訊來自哪裡?試想,興奮在突觸間的傳遞,不可能路路通。中斷的資訊載體“遞質”,就會從突觸間隙,洩漏到細胞外液。繼而,刺激毛細血管,使其分泌應激激素。並通過血管,刺激伺服血管的神經元,並嫁接出新的血管神經網路。

    當然,血管神經網路和資訊神經網路,有可能長到一起,特別是在中樞神經區域。只有這樣,血管的狀態才能用概念描述,用思維控制意識。

    可想而知,血管就像電網一樣,一旦神經元衝動,就會請求其供應能量,並獲得及時響應。於是,相關神經元的膜電壓,就被電網分泌的激素提高,注意力就被吸引過來。

    關鍵是,每個神經元承載的概念,都是獨一無二的。因此,伴隨血管分佈的神經網路,能為興奮的概念,精確的定位。

    從動力學角度看,它還能利用能量,協助興奮在單一線路上,反向傳遞。使突觸的實現雙向傳遞,成為可能。只有這樣,興奮的傳遞,才能迴圈往復。

    2.5意識的作用

    為什麼要把血管伺服神經,叫做“意識”神經吶?因為它具有如下的功能和屬性。

    2.5.1測度功能

    意識神經網路就像一個測度儀,能為思維定性。因為,當神經元的閾限一定時,其衝動與否,將由遞質和激素的合力來決定。而,遞質只作用於突觸間隙,激素卻作用於突觸以外的細胞膜。於是,神經元的衝動,可大致分為5種情況。(1)不靠激素,完全由遞質誘發的衝動,這叫認識。通常,這是在所有樹突受刺激的情況下發生。(2)激素為輔,遞質為主的衝動,這叫識別。通常,這是在大部分樹突受刺激的情況下發生。(3)激素和遞質的作用半斤對八兩的衝動,這叫猜想。通常,是在一半樹突受刺激的情況下發生。(4)激素為主,遞質為輔的衝動,叫聯想。通常,是在少數樹突受刺激的情況下發生。(5)遞質不起作用的衝動,叫遐想。通常,是在沒有樹突受刺激的情況下發生。比如做夢,並沒有資訊刺激,完全是膜電壓提高所致的自激。

    總之,上述五種情況,對應著血管神經的五種不同的興奮組合。或者叫血管神經的五種感受,形成不同的5種意識概念。

    如果從兩個極端看,第1種完全是理智型思維,第5種完全是感性思維。這些被動型的感受,就是測度功能,叫注意到。

    2.5.2注意力管理

    神經元既能感受遞質的刺激,也能感受激素的刺激。遞質刺激在先,激素被動分泌,血管神經產生的意識,就是測度功能。相反,激素刺激在先,遞質刺激在後。所產生的意識,就是控制功能。比如打乒乓球,在接發球時,注意力得集中在來球線路上。此時,資訊神經元還沒有衝動,但其敏感性卻已提高。此時,思維已被限制在一群概念之內,即使蒼蠅從眼前飛過,大腦也會視而不見。說白了,就是用注意力,約束了一群神經元,這就是主動意識,或叫“有意”為之。

    既然,注意力可集中在部分事物上,即使有其它事物出現,也可以視而不見,聽而不聞。說明,大腦具有選擇性吸收資訊的功能,也就具備天然的抗干擾能力。

    通常,一旦思維啟動,注意力就會尾隨而至。如果超前,還會引導思維,兩者往往是交替前行。比如,觀看到相似的物體時,中斷訊號的突觸就會洩漏遞質。繼而,導致毛細血管激素的分泌,刺激相關概念參與並行博弈,影響下一步路徑的選擇。

    當然,意識在約束思維時,測度功能也如影隨形。或者說,測度的結果,影響著意識的取向。兩種功能,交替發揮作用。比如,讀書時,意識神經主動控制著視線,在字裡行間掃描著。而資訊神經,則通過相似度,識別著文字和語句。與此同時,血管還不時的受到資訊的干擾。比如走神,雖然視線還在繼續瀏覽,但思路卻被引上了岐途。

    2.5.3能量在平行計算中的作用

    激素就好像積體電路的電源,沒有能量的提供,訊號則無法持續傳遞。而大腦的血管,就是神經網路的電源。它可以向分散在各處的神經元,同時提供數量相當的激素。通過提高它們的敏感性,可以在大腦內,臨時圈定出一個敏感的概念群。等同於圈定一個定義域,或叫集合,只讓圈內的神經元並行博弈,平等競爭,摘出一個與“輸入資訊場”最接近的概念。比如,看書時,意識已把注意力,集中在文字神經元群中。那麼,經博弈興奮的神經元,必然是文字。

    與大腦相比,積體電路有電阻率很小的公共地,電壓不能變化。而腦脊液電阻率大,不可能做為公共地。所以,大腦就另闢蹊徑,用血管滴灌的方式,創造一個平等博弈的環境。

    這樣,反而可以將概念,進行任意組合。且不需要搬動神經元,就能將散落在各處的神經元,進行並行博弈。不必像電腦那樣,把資料轉移到CPU去計算。所謂分散式計算,就這樣實現了。

    可見,能量的自動管理,產生了意識系統。單一的資訊系統,實現不了智慧。而且,系統的自我進化(創新),不能缺少意識。所以,現在的演算法,只能靠人腦協助,硬體靠大腦設計,軟體靠大腦編輯。

    總之,神經元既是記憶單元,又是計算單元,所以,最簡單的GPU就是單個神經元。再複雜的機制,都可以用它們連線成網路,模擬出來。就像採用一組方程,來描述這個機制。當然,智慧電網的“意識”系統,也不可或缺。

    2.5.4情商

    資訊神經系統的序度叫智商,意識神經系統的序度叫情商。既然資訊神經網路可以進化,意識系統也就可以進化。比如,世界觀、價值觀、人生觀、信仰、自尊、驕傲、謙虛、態度、情緒、毅力……,意識方面的概念也會層出不窮。序度的進化,也就是情商的提高。

    注意力的管理能力,反映情商的高低。疲勞的狀態,注意力不易集中,主觀意識也難以控制。一旦管理好,智力也提高。

    3深層網路的構築

    3.1單詞神經元的塑造

    當字母層神經元形成後,眼睛再次看書,會是什麼效果?如果是初學者,其視線會在意識的控制下,按順序逐個認識字母。於是,相應的字母神經元就會相繼興奮。若此時它們能分泌足夠的遞質,便能形成一群“並存”的興奮點,造成對新生神經幹細胞的吸引。於是,單詞神經元就被塑造出來。例如,單詞apple、picture、home的塑造,如圖7所示。鑑於單詞太多,圖示起來看不清,在此,僅用三個單詞代表。

    由於,眼睛在攝取動態資訊時,字母神經元是輪流衝動的。雖然,遞質的分泌可以延續一段時間,但因其降解的速度很快,所以,也會輪流歸於靜息。因此,興奮點並存的數量就很有限。於是,這時塑造的神經元,樹突就會較少。若遇到單詞的字母太多,還得用幾個幹細胞,來分段記住。

    3.2串並轉換

    這就像用照相機拍攝走過窗前的人流,同時看到的人數,總是有限的。若要既不重複,又不遺漏,那就得多次曝光,分段記住。對神經系統而言,就是利用“遞質暫留”形成的“時間視窗”,將序列資訊轉化為並行資訊,然後用神經幹細胞來記憶之。

    其實,計算機講起來是序列計算,實際上在每一步運算中,還是並行處理的。因為,CPU是有“頻寬”的,早期只有4位元,現在達到64位元以上。只不過,與大腦不同的是,CPU的頻寬是固定的。必須由0、1、“頻寬”這三個要素,才能構成排列的狀態。而神經網路的“頻寬”,則是由不同位置的興奮點決定,可寬可窄。這是一種組合狀態,與向量函式的描述方法契合。

    上述機制,可在現實生活中找到貼切的例子。比如記電話號碼,人們常會將其分成幾段,也就是用多個神經幹細胞來記住。比如,記11位手機號碼時,有的人採用3、3、5組合,有的人採用3、4、4組合。同一個號碼兩種讀法,會讓人有不同的感覺。不信,與身邊的人試試。

    其實,標點符號的產生,就是給斷句的位置做出標記,以便讀者獲得與作者相同的理解。在此停頓,保證並行的數碼長度。否則,同一句話,不同的組合,會產生不同的含義。

    再則,用哪種組合記電話號碼,是由意識控制的。試想,如果閾限高啟,神經幹細胞就不會輕易衝動,等待興奮的神經元多了,伸出的偽足就多。當然,前提是,不能超過第一個興奮點延續的時間視窗。

    再來看看使用頻率:在字母層,26個字母大小寫,共52個。鑑於,單詞是由字母的不同組合構成,到單詞這層,其數量便會激增。單詞神經元的興奮,多是由字母神經元興奮造成的。所以,單詞神經元的興奮次數,就比字母神經元低。根據用進廢退的原則,字母就比單詞記的牢。

    3.3逐級塑造的機制

    綜上所述,神經網路的構築方式,是逐層塑造。表層資訊的豐富,可以加深縱向記憶的深度。以此類推:單詞神經元的相繼興奮,可塑造語句神經元。語句神經元的相繼興奮,可以塑造短文神經元,直至塑造出各種文章級別的神經元。理論上講,通過層層疊疊的塑造,一篇洋洋灑灑的文章,最終,有可能彙集到一個神經元。顯然,這種逐層塑造的記憶方式,縱向深度,取決於表層的寬度。資訊越廣博,知識才能越精深。所謂知識,就是經過組織的資訊。

    話說到這,讀者肯定會產生疑問,遞質暫留的時間,取決於遞質囊泡積累的多少。囊泡積累的多少,又取決於使用次數的多少。從字母到單詞,再從單詞到語句,其數量以“階乘”的方式增加。那麼,平攤到語句的使用次數,就迅速減少。要想用遞質積累來記住語句,其難度可想而知。所以,在傳話遊戲中,語句一長,就會誤傳。

    可見,神經網路的層數,不可能無限增加。而且,並不是層次分明。因為,同時或相繼興奮的概念,未必在同一層發生。何況,概念的要素沒有分層記憶的必要。

    其實,神經元的基本功能都一樣。關鍵是各觸角的權重,以及和其它神經元的連線關係,在使用中可以不斷調整。一個神經元就是一個函式計算器,經過迭代,便可以形成描述任何事物的方程組。那麼,這樣的網路,同時具備記憶和計算功能。所以,在大腦裡找不到儲存器。

    3.4不可替代性

    難道,這種多層次,後天形成的神經網路,是不可替代的嗎?答案是肯定的。因為,大腦中每一個概念都是獨一無二的,用這種方式的記憶,最節省神經細胞。不像電腦和書籍,每一篇文章,需要佔用不同空間來記憶。比如這篇文章,不過是有限詞彙的重複使用。而大腦閱讀這段文字時,是通過重複呼叫同一概念神經元來實現的。那麼,在概念的“唯一性”和“不可移動”這兩個條件制約下,大腦的思維機制,不可能有其它的模式可選擇。

    試想,如果網際網路的資料,按照大腦神經網路的方式儲存,我們要節省多少儲存器。不僅如此,網際網路的結構,都將不斷進化,讓整個社會執行的效率提高。

    其實,現在的核磁共振技術,可以通過血氧的分泌軌跡,對概念神經元進行定位。一旦獲得概念分佈圖,就能通過血氧行走的軌跡,讀出思維的內容。只不過,目前的精度還比較低,血氧降解的速度比較慢。加上血氧反應的是激素的執行軌跡,沒有遞質的軌跡那麼細緻。但願,未來的技術,能探測到遞質的軌跡。到那時,大腦的思維,就會清清楚楚的顯現在人類眼前。讀心術,將成為可能。

    4.遞質

    4.1影象分割

    前述字母的記憶,是理想化的影象,既沒有多餘的筆畫,也沒有其它的景物摻雜,所有的輪廓線,都屬於一個概念。然而,現實的圖景,多半是各種事物交織的狀態,面對這些疊加在一起的輪廓線,神經幹細胞怎麼能分辨?所以,它的偽足,只能是眉毛鬍子一把抓。於是,再次分割的問題就顯現出來了。

    雖然,輪廓線不能直接分割影象,但改變了分割方法。也就是線條“涵蓋”法,代替矩形面積分割。其優點是,重疊的事物,能精確的分辨出來。比如,在一個人的臉上,可以將他的眼鏡區分開來。

    當然,注意力既可以關注面容,也可以關注眼鏡,就又涉及到意識的問題了。顯然,只有向量圖,才可以並行處理多個概念。因此,大腦可仁者見仁,智者見智。何況,在同一個畫面裡有多個概念,還可以連繫成更大的概念。

    試想,眼鏡不總是戴在臉上的,把它換一個地方放置,再次識別。誤接的要素介面,就沒法傳遞興奮了,遞質就不會沉積,連線則會迅速弱化,甚至脫落。而所屬要素的介面,卻會繼續傳遞興奮,沉積遞質。利用傳遞概率的差異,神經元就能自動抽象要素了。也就達到了“去偽存真”,自動採集特徵的目的。

    可見,背景資訊的更換,對剔除誤接要素,至關重要。與深度學習相比,訓練的次數可大大降低。兩三次足以,所以動物,不用那麼大的計算能力,就能迅速建立概念。

    當然,直接記憶不摻雜干擾資訊的概念,去偽存真的工作,已經由別人完成。比如語言、文字、符號的交流,都是經過抽象的資訊。這就是監督學習。

    神經幹細胞在抓取要素時,也會產生遺漏。僅靠遞質積累是無法彌補的。沒關係,繼續用神經幹細胞的聯絡,來拾遺補缺。因為,概念和遺漏要素屢屢同時或相繼興奮,自然會有幹細胞將它們連繫起來。

    其實,不光是影象概念存在分割的困擾,深層概念也有。或者說,每個初期建立的概念,面對的“資訊場”,都有差異。只有通過交流,才能求同存異,約定俗成,得到一個公認的標準概念。

    可見,大腦的記憶,之所以不能一蹴而就,並不是生理缺陷,而是不可或缺的矯正機制。

    4.2遞質作用的歸納

    1,統計功能:根據“用進廢退”的原理,突觸每傳遞一次興奮,遞質囊泡就會增加一點。一方面是對傳遞次數的記憶和統計,屬於測度功能。另一方面,傳遞能力也會加強,屬於控制功能。

    2,權重配置:遞質積累的多少,影響傳遞能力。各要素的權重,也在不斷的調整。可見,遞質的實時變更,可以讓大腦始終保持著對變化著的事物,有最新的認識。量變到一定程度,導致質變。

    3,串並轉換:遞質的暫留,可以延續衝動的狀態,讓序列衝動的興奮相互重疊,變為並行存在的資訊場。

    4,塑造神經元:神經幹細胞變為神經元時,遞質是誘餌,吸引偽足的接駁。

    5,誘發意識:遞質從突觸間隙洩露,刺激血管,間接造成血管伺服神經系統的形成,所以說,它也是意識產生的原因之一。

    6,製造譯碼器:通過訓練形成的習慣性思維,相當於把通用譯碼器,塑造為專用譯碼器,把軟體變成硬體。此後,無意識的習慣動作,就能實現。反而果斷、準確。

    其實,遞質的作用幾乎存在於思維的方方面面,不管是直接的,還是間接的,或許還有不少,那就有待人們進一步發掘了。

    4.3神經膠質細胞的由來,

    神經膠質細胞的形狀與神經元類似,特點是不能產生衝動。試想,退化的突觸具有什麼特點?那就是傳遞能力衰減。長期不用的神經元,所有的突觸都失去傳遞能力,神經元怎麼能產生衝動吶?那不就是膠質細胞嗎。

    從另一方面看,人的一生中,記憶的概念有多少?能回憶起來的概念有多少?那些神經元細胞,都到哪去了?大腦切片發現,神經膠質細胞和神經元細胞的比例,大約在8:2左右,這與忘記的概念和記住的概念之比相當。

    那麼,反過來說,神經元的比例越高,說明神經幹細胞的利用率越高。頻繁改行,且再不回憶的神經元,存活率就低。經常回憶,是提高大腦效率的最好方法。

    5遞質與激素

    5.1遞質與激素的互動關係

    1,此長彼消的關係:神經元的衝動,是激素和遞質的能量疊加造成的。當細胞膜離子泵能力一定時,兩者間的影響力就此消彼長。記憶之初,介面遞質積累少,就需要激素多出力。比如跳舞,初學時不熟悉,就需要意識系統幫助。具體表現為:能量消耗大,易出汗。隨著遞質的積累,動作越來越熟練,激素的作用就會越來越小。

    2,有意轉變為無意:再從一個角度看,激素是意識系統控制的載體,當激素減少到0時,思維就無意識了。比如我們走路,完全可以在無意識的情況下進行,叫不在意,沒感覺。

    3,做夢:睡眠時,血液中的激素含量降低,大腦處於無意識狀態。但是,睡眠讓離子泵的功率得到提高,它能將神經元的“內緣性”膜電壓抬高。微弱的刺激,興奮就會像多米諾骨牌一樣傳遞,產生一系列離奇的想象,這就是做夢。

    4,靈感與頓悟:凌晨時分,經過一夜的營養的補足,膜電壓最高,細胞敏感性最強。微弱的刺激,就能讓人從睡眠中甦醒。此時的思維,遞質起主導作用。所產生的思維,偏向理性,常出現靈感和頓悟。這時的創造力,是最強的時候。與做夢不同的地方是,有意識參與的思維,能夠記住。

    5,一心不能二用:在大腦中,意識系統只能處理一件事,俗話叫“一心不能二用”。但是,習慣性思維,卻可以多路並行。比如,刷牙時哼小曲,同時“思考問題”。無須激素扶持的思維,必須在養成習慣之後,才能在特定的思路上獨行。

    6,兩種系統的序度:資訊神經網路的“有序”程度叫“智商”, 意識系統的“有序”程度叫“情商”。當遞質起主導作用時,思維偏理性。當激素起主導作用時,思維偏感性。所以,大腦既會產生理性思維,也會產生感性思維。

    7,兩種思維的博弈:比如一個胖人,看見美食,理性思維想:不能吃,吃了會長胖。感性思維想:吃了多舒服啊,今朝有酒今朝醉。再比如,激情犯罪,就是因為情緒戰勝理智所致。

    8,與生理系統的相關:資訊神經與生理系統間接相關,所以不會感覺疼痛。而意識神經與生理系統直接相關,能感覺疼痛。假如,血液中激素含量很低,痛感也弱。注意力轉移,也能忽視疼痛。比如,針刺麻醉。

    5.2短期記憶

    所謂短期記憶,就是大腦新建的概念,在短期內再次衝動。前面已經介紹過,大腦建立新概念,要經過兩個環節,一是神經幹細胞的塑造,二是遞質的再次積累。顯然,新近建立的概念,遞質積累是很少的,印象不會深刻。這時,如果沒有意識幫助,要在短期內回憶新記概念,肯定困難。

    好在,大腦有意識神經系統,它可把衝動神經元的位置資訊,進行記憶。比如,分泌激素的毛細血管位置,就在衝動神經元的附近,將它們聯絡起來,就可為新概念貼上位置座標。另外,衝動神經元與生物鐘進行聯絡,也能為新概念貼上時間標籤。回憶時,通過位置和時間的索引,先將激素投放到“當地”的位置。其實,就是還原當時的定義域。然後,再利用一息尚存的遞質,讓新近使用的神經元再次衝動,這就是短期記憶的機制。

    顯然,在意識記憶消失殆盡之前,頻繁進行短期回憶,就容易轉化為長期記憶。這與我們學跳舞的機制類似,起初以激素起主導作用。隨著遞質的積累,記憶就變得越來越牢固。

    6.其它基本功能

    6.1記和憶也是博弈

    其實,興奮的細胞群,可以看成是一個資訊場,它們既可以激發已存在的神經元,也可以激發神經幹細胞。同樣是激發,前者就是回憶,後者卻是記住。

    只不過,神經幹細胞是一個特殊的“神經元”,它和興奮細胞之間的“突觸間隙”特別大而已。為了縮小這個“間隙”, 神經幹細胞使出了渾身解數,不惜讓自己的身體急劇變形,生出很多偽足,去接近那些短暫興奮的資訊源。從這個角度看,記和憶的興奮機制具有異曲同工之妙。

    但是,從記和憶的角度看,神經元和神經幹細胞之間的博弈,是兩種完全對立的行為。衝動被神經幹細胞搶先,就是“記”,被神經元搶先,就是“憶”。可見,記和憶的選擇開關,是由量變到質變來決定。意識的調節,起關鍵作用。電腦要具有智慧,須解決這個問題。

    試想,如果大腦一定要認為眼前的事物是以往見過的。它的意識就會控制血管,快速分泌激素,迅速找出一個最相似的概念,加以確認。以免被神經幹細胞搶先,把它當做新概念記住。比如,老同學聚會,你會有意識的,在當年同學的概念圈中,極力回憶起其中一位。

    相反,參加一個陌生人的派對,就會有意識剋制激素分泌,讓神經幹細胞在博弈中取勝,達到記住概念的目的。

    6.2交集搜尋

    什麼是交集搜尋?查字典就是。比如,單詞are,可以看成是以下三集合的交集:1,首位字母是a的三字母單詞集合;2,次位字母是r的三字母單詞集合;3,末位字母是e的三字母單詞集合。序列閱讀時,每增加一個字母,就壓縮一次交集,剔除大部分不符合條件的單詞,直至交集剩下一個元素。

    按照慣例,字典搜尋路徑的編排,通常是從單詞的第一位字母開始,而字母模版的順序,是按A……Z的排列。實際上,無論從哪位開始,或由哪個字母率先。都可以不重複的,遍歷所有的單詞。不過,不同的排序,路徑的長短不同。比如,有經驗的人帶路,會少走彎路。

    搜尋大腦裡的大部分概念,通常不會有現成的路徑安排,這就給意識留下了思考的餘地。影響路徑選擇的因素很多,合理的路徑選擇,會縮短搜尋的時間。

    交集搜尋的生理機制:一旦字母神經元a興奮,則與a關聯的所有單詞神經元,都會有一樹突受刺激。同理,字母神經元r興奮,則與r關聯的所有單詞神經元,也都會有一樹突受刺激。e字母也不例外。於是,在所有受刺激的單詞神經元中,只有are神經元的樹突受到的刺激最多,加權飽和度最大,所以,are神經元最易興奮。

    對並行搜尋而言,不存在路徑選擇的問題。就像把are當做一幅畫來看,就不存在誰先誰後的問題,並行博弈,直擊目標。如果在意識指揮下,視線輪流看字母,大腦也會通過遞質暫留現象,把序列搜尋變為並行識別。

    真實景象的識別,往往由意識控制的視線,從低解析度到高解析度的逐級觀察,思路就會從大類向小類目標逼近。

    可見,神經網路既可以並行博弈,又可以序列搜尋。採用哪種方法,往往取決於意識。比如下圍棋,在時間緊迫,選擇路徑太多的情況下,只能選擇並行博弈,就是直覺。反之,當時間充裕,而路徑有限時,序列搜尋,就是推理。

    6.3單個神經元的計算功能

    神經元有計算功能嗎?請看下面的例子:在老師告訴我們1+2=3時,我們的腦中就會塑造出一個神經元,如圖10所示,其5個觸角分別連線一個字元。多次練習後,老師會若反問1+2=?,樹突1、+、2、=的入口處就會有遞質。略有遲疑,遞質就會洩漏,並刺激血管分泌激素。經過博弈,受激觸角最多的1+2=3神經元,必然率先衝動。由於樹突3沒有輸入訊號,衝動就會反向傳遞到與3連線的介面,其分泌的遞質就會對神經元3進行刺激。只要神經元3不衝動,遞質就會在此洩漏,刺激血管分泌激素。繼而將神經元3激發衝動,大腦便獲得了答案。這就是神經元的計算功能。

    圖10

    此時,樹突3是被當做輸出端使用的。若輸出的次數大於輸入的次數,其突觸傳遞的能力,就會發生逆轉,輸出能力比輸入強,樹突就會轉變成輸出端(軸突)。所以,大腦中也會有觸角很長的軸突。

    個位數的算術,是複雜運算的基本運算元,需要死記硬背。而複雜的運算,可以通過意識反覆呼叫,來實現迭代運算。

    或許有人會說,觸角3為什麼不能在形成時,就連線到輸出端“軸突”上吶?試想,初次記憶,神經元怎麼能知道樹突3會是輸出端?說不定將來經常遇到的問題是1+?=3,或者是?+2=3。所以,神經幹細胞的初次記憶,並不能斷定哪個介面將來會經常輸出訊號。只有經過興奮的反覆傳遞,才能確定其輸入輸出能力。

    即便習慣已經形成,也不能說哪個觸角就得是輸入端,哪個觸角就得是輸出端。只有這樣,一個神經元才能處理各種輸入輸出的狀態,舉一反三。比如,1+?=3,或者是?+2=3,都是用同一個神經元來計算的。或許,這兩種計算不能像1+2=?那樣快速運算。這種現象,想必讀者都有體會。如果沒有,就做個實驗:不同的順序,不同的概率。熟悉的程度,與概率成正比。

    從計算功能的描述中,我們看到了,反向傳遞的實現機制。其合理性是顯而易見的。而且,不同的問法,反應的速度有差別,恰恰說明了遞質的積累,具有用進廢退的功能。

    在此,我們看到了另一種軸突的形成過程,那就是由樹突轉化為軸突。特別是外周神經元,興奮多數是發散方式的,反向傳遞的次數遠大於正向傳遞。而且是要靠反覆練習,積累大量遞質才能實現。

    當傳遞的距離長,為防止被幹擾,就會發育出隨殼。

    6.4條件反射的機制

    圖9

    如上述設想成立,那麼,巴甫洛夫的條件反射試驗,就能獲得合理的解釋:食物和鈴聲原本是兩個無關的概念,當它們同時出現後,狗腦中就會有神經幹細胞將它們連繫起來,形成一個“連繫”神經元。起初,它的兩個觸角都是樹突,用來輸入訊號。隨著傳遞的次數增加,遞質的積累,突觸會逐漸發達。偶爾,鈴聲單獨響起,興奮便會單獨將“連繫”神經元激發,興奮只能從另一樹突傳出,到達“食物”神經元的介面(突觸)。若“食物”神經元不接茬,洩露的遞質就會刺激血管,釋放出激素。取得激素的幫助後,“食物”神經元的敏感性就會提高,繼而產生衝動。這就實現了反向傳遞,使狗想起了食物。如圖9所示。一旦有過反向傳遞的經歷,就會積累反向遞質,再次反向傳遞的能力就會加強。結果是:狗聽到熟悉的鈴聲,就想起食物。那麼我們是不是可以認為“鈴聲”就是食物的代名詞?

    其實,媽媽教孩子看圖識字,在大腦裡,就是將兩個概念進行聯絡。把影象概念和語言概念結合起來,以便我們交流時,通過一句話,將大腦裡的影象顯現出來。聽故事,或看書,就是將一連串的影象顯現出來。所以說,學習的本質就是聯絡,就是將概念聯絡起來,其實,也是為概念命名(標註)。

    6.5大腦的弱點

    有利就有弊,興奮的細胞,不能大量並存。使得大腦的心算能力,變得很差。為了彌補這個缺陷,人們不得不借助書寫,通過視覺,獲得資訊的並行輸入。

    在這方面,計算機就勝人一籌。比如,用漢字輸入法搜尋成語時,只要輸入每個字的首個拼音字母,就能迅速找到成語,而大腦卻不擅長。比如:q、p、y、l,猜猜是什麼成語。如果猜不出,就用電腦搜尋一下。為什麼電腦能行,大腦卻很困難,就是強大的算力。

    因為,在 4個首位拼音字母和成語之間,隔著一層漢字神經元,假如能將q、p、y、l連線的所有漢字激發。那麼,它們的交集,就是能搜尋到成語神經元。

    6.6維度與交集的關係

    任何一個要素,都可以將具備此要素的相關事物,劃分為一個集合。或者說,用這個要素作為一個維度,來涵蓋一個範疇(定義域)。

    表面看,維度越多,涵蓋的元素越多,搜尋的範圍越大。其實,在形成關係網後,情況卻恰恰相反。前面的交集搜尋,就是最好的例證。既,維度越大,交集越小。層級越多,交集越小。單從這點看,神經網路的概念越多,交集的元素越少。

    搜尋引擎,也應如此。按照交集的邏輯設計,輸入的關鍵詞越多,目標的命中率越高。其實,任何軟體都是在搜尋。不管其功能有多複雜,最終都符合交集搜尋的原理。

    6.7想象與求證

    大腦在搜尋時,會存在兩種資訊,一種是顯性資訊,一種是隱形資訊。或者說,一種是直接資訊,一種是間接資訊。比如,回答一個問題,問題本身含是直接資訊。但你可以根據這些直接資訊,去索取其涉及的間接資訊。

    這時,就會產生聯想,而不是推理。意識就要起主要作用,但不是漫無邊際。“大膽想象,小心求證”,就是聯想加推理的思考機制。大膽想象,就是發掘潛在的資訊。小心求證,就是將這些資訊串連起來,形成合理的邏輯鏈。

    6.8輸入資訊的省略現象

    比如,遇到有人問:吃過飯嗎?問話人省略了時間資訊。這時,被問者,就會把時間資訊納入交集搜尋。假如在11點之後,就可以判斷,人家問的是中午飯,而不是早飯。可見,人們在交流時,常常會根據交流的物件、場景、身份等情況,省略很多資訊。而聽話的人,往往能意會到對方省略的是哪些資訊。當然,誤會也不可避免。但這是大腦的功能,也是一種智慧,必須通過聯想來實現。

    不論是搜尋引擎,還是機器人的大腦,要想趕上人腦,必須解決這個問題。有些功能並不複雜,比如,用語音撥電話,找“王強”。全國叫這個名字的人雖然很多,但是,這個電話號碼要找的王強,可能只有一個。因此,號碼本身就是間接資訊。為什麼不能用這個原理,實現智慧撥號,讓老年人不再記號碼。

    6.9推理的機制

    如果要素缺失,搜尋將如何進行?比方ho*se,中間的字母看不清,只有四個字母作為線索。搜尋到最後,交集只剩horse和house倆單詞。就像現在的搜尋軟體,會將其同時羅列出來。再也無法把範圍縮小到一個元素。

    大腦中的機制是:在這兩個神經元飽和度勢均力敵的情況下,如果閾限不降低,就不再進行博弈。衝動便停在兩個神經元上,相當於羅列兩個概念在腦海裡。

    圖8

    那麼,有沒有其他的渠道,能將交集進一步縮小吶?讓我們看看它們塑造的下層短語。假如是He bestrode(騎) his ho*se,興奮就能傳遞到horse神經元。假如是in the ho*se,興奮就能傳遞到house神經元。

    由此可見,只要我們把視野擴大,攝入的資訊越多,興奮的深度就會越深,交集所含的概念就會減少。當興奮彙集到唯一神經元時,答案就找到了。

    那麼,誰能幫助大腦把視野擴大吶?那就是意識神經系統。試想,興奮在資訊神經網路中停滯時,遞質就洩露到細胞外液,去刺激意識神經系統。這時,注意力就有可能將搜尋範圍擴大,使興奮的滲透深度,達到短語的層次。然後,再由深到淺回溯到有缺陷的單詞神經元身上。意識在此例的具體表現就是,將視線前移,將He bestrode(騎) his ho*se同時整體考慮,興奮的輸出角,必然涉及r字母。

    由此可見,思維的過程,無非是興奮的多環節傳遞,而且是資訊傳遞與意識“測控”交替執行的結果。比如解方程,意識要決定先“移項”,還是先“約分”……,解不同的題目,有不同的排序規律。當現有的資訊不足以解決問題時,意識系統就開始工作。通過注意力轉移,來尋找潛在的要素或特徵,幫助解決問題。在沒有規律可循的情況下,只能靠經驗和運氣,通過試錯,來解決問題。可見,即使是嚴謹的推理,也離不開非理性意識的幫助。但這並不影響最終的推理過程,是嚴謹且合理的。

    6.11地址與資料的角色轉換

    電腦的計算功能和記憶功能是分開的,資料集中儲存。使用時,通過地址搜尋,搬運到CPU加工。

    而大腦卻沒那麼複雜,只用神經元及其觸角,就能實現類似的功能。對神經元而言,觸角聯絡的要素,既可作為資料,也可作為地址。對部分“要素”介面,輸入刺激訊號,就起到了地址的作用。只要這個連線眾要素的“樞紐”神經元能衝動,興奮就會向其它要素介面輸出刺激訊號,等同於資料的提取。這說明,神經網路不需要儲存單元,也能進行記憶。其次,沒有儲存單元的網路,通過其結構形式來含有資訊。

    那麼,詞典採用的搜尋方式,是人為規定地址嗎?不是。它就是利用自身的要素進行搜尋。而且,依據的規律,是“組合邏輯”。從詞彙到語句,從語句到段落,從段落到文章……,可以無限的組合,實現多層次運算。任何事物,都可以用這種方式進行描述。

    向量圖的解析度可大可小,而且萬變不離其宗。既滿足了自組織原則,也不會浪費地址空間。更重要的是,地址本身就是內容的一部分,同樣可以用少量資訊,搜尋出大量且詳細的相關資訊。這就把影象識別,和網頁(關鍵字)搜尋,統一在相同的邏輯原理之上。

    儘管,刺激神經元的訊號往往不齊全,但只要通過閾限的下降,神經元總能衝動。在神經元未衝動時,觸角既不輸入也不輸出。一旦衝動發生,有訊號的觸角就會作為地址,輸入訊號。沒有訊號的觸角就會作為資料,輸出訊號,沒有哪個觸角會無動於衷。所以說,輸入口和輸出口的分工是隨機應變的。若從前因後果的角度看,先興奮神經元輸出的資料,就是後興奮神經元輸入的地址。

    7結束語

    以上論述,都是基於神經元的基本原理,推理出的基本記憶、計算、意識等功能,都能用計算機模擬。用於影象識別,比卷積網路省事,其每一層運算邏輯,都清晰明瞭,有章可循。

  • 3 # 李子睿一悟空奇點CEO

    你好,作為一個從事人工智慧科技媒體人,從專業角度上來講人工智慧並不存在什麼偽人工智慧和真人工智慧,如果非要辨誰真誰假的話,我更願意說這是人工智慧在真正成熟前的成長必經之路。

    為什麼呢?就像人的成長,小孩子在青春期你說他是成人他也確實是成人,但是隻是生理方面的成人,但在思想成面上他算成人嗎?在老一輩人來看並不算吧?任何一個對於公眾新生事物都會有一個青春期的過程。從新生到叛逆,甚至是在走向成熟的路上都會經歷這樣的過程,也許它會走彎路 甚至是反人類,但不可否認這是任何事物發展規律,不管你是什麼,都逃脫不了這樣的一個既定的法則。

  • 4 # TOP域名

    人工智慧就是製造智慧的機器,更特指製作人工智慧的程式。人工智慧模仿人類的思考方式使計算機能智慧的思考問題,人工智慧通過研究人類大腦的思考、學習和工作方式,然後將研究結果作為開發智慧軟體和系統的基礎。

    人工智慧的開發最主要的目的就是為了替人類做複雜、有危險難度、重複枯燥等的工作,所以人工智慧是以人類的結構來設計開發的,人工智慧在得到較好的開發後國家也是全力給予支援。人工智慧的開發主要也是為了幫助和便利人類的生活。所以人工智慧的定義一直以來都是以“協助人類”而存在的。人工智慧概念的火熱促進了不少行業的興起,比如域名,許多相關的.top域名已經被註冊。

    以後可能在很多傳統行業,比如銀行,會有人工智慧幫你得到更好的收益。信用卡或其他的貸款會由人工智慧來決定哪些人士可以安全地放貸,而且會還錢。然後再往下人工智慧可以開始動了,就可以進入工業機器人、商業機器人,終進入家庭機器人。

  • 5 # 春海713

    1. 程式設計師的簡單定義:能正確響應接收到資訊的程式。

    2. 程式設計師複雜的定義:能夠儲存認知資訊、環境資訊、因果資訊、方法資訊、需求資訊、任務資訊、事件等資訊等;具有人為定義的唯一根需求,能夠分解需求生成新的子需求,直到該子需求能夠被方法解決;能夠根據事件資訊生成因果關係;能夠根據因果關係生成方法;能夠根據自身產生的需求釋出任務;能夠利用方法完成任務。滿足以上功能的程式就是人工智慧程式。

  • 6 # 人工智慧和深度學習

    人工智慧主要是機器學習和深度學習演算法,如果不用這兩個演算法,應該說是偽人工智慧。比如你開發機器人,不用深度學習演算法,即使擁有一些智慧,但是離人工智慧還很遠。深度學習演算法應用比較成功的是神經網路機器視覺,語音識別合成和自然語言處理,生成對抗網路,增強學習。你不會這些演算法你說你是人工智慧,沒人信,只能算偽人工智慧。大資料、雲端計算,5G跟人工智慧是並列的,是新基建,資料基礎設施,人工智慧系統可能需要他們。

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