首頁 人類科學的認知結構:科學主體性解釋的“類腦模型”

第一節 人工智能對大腦及其思維的模擬

按照一般的理解,所謂人工智能(artificial intelligence,簡稱AI),就是用人工的方法在機器上實現的智能;這類機器通常是指計算機。盡管這類機器的大部分在它們被設計出來的早期並沒有明確的模擬人類認知加工的意圖,但在它往後的發展中的確是以模擬人類大腦的神經機製和思維活動為主要內容的,即有意識地依據認知心理學、認知神經科學、腦科學、思維科學等的研究成果,模擬神經元和大腦的活動過程以及人類在推理、證明、識別、理解、學習、規劃以及問題求解中的種種“智能”行為。下麵做一簡要概述。

早在1950年,英國數學家、邏輯學家圖靈(A.Turing)發表了《計算機和智能》一文,明確提出了計算機經程序化後能表現出與人一樣的智能行為的觀點。在圖靈看來,人的大腦就像一台“數字計算機器”。機器能夠通過智能行為的測試,本身就說明機器具有智能,計算是思維的一種形式。1958年,美籍匈牙利數學家、計算機科學家馮·諾依曼(J.Von Neuman)出版了《計算機與人腦》一書。在書中,作者從一個數學家的角度將計算機與神經係統進行類比。認為混合計算機中的“模擬”計算與“數字”計算的綜合,與神經係統的特點相符。他說:“基因本身就是數字係統元件的一部分。不過基因所產生的一切效應,以及刺激形成的某些特別的化學物質也包含在內,也就是各種特定的酶(它是基因的標誌),這些都在模擬的範疇之內。這正是模擬與數字過程相互演變的一個尤為明顯的例子。”[1]同時他認為,人工智能促進了物理學與數學的融合。因為很明顯,神經元的激活與傳導是遵循“全”或“無”的過程進行的。這與計算機中導線的“全”或“無”傳導機製(導線不是有電流脈衝,就是沒有電流脈衝),是高度相似的。而且這兩種情形能夠與傳統的二值邏輯、二進製符號係統聯係起來。美國計算機科學家、控製論者M.A.阿爾貝勃在《大腦、機器和數學》(1964)一書中也樂觀地指出:“我當然不相信數學會解決生理學和心理學的一切問題,但是我相信數學推導方法在理解大腦方麵也一定會和神經生理學和心理學的實驗與臨床研究一樣重要,就像數學方法已經幫助電氣工程師造出計算機一樣。雖然計算機比生物體在複雜度上要低許多數量級,但是,至今它還是大腦最好的模型。”[2]為此,人工智能科學家的一個著名口號是:“心靈之於大腦正如軟件之於硬件”。