关于智能机与人脑思维问题的探讨，本文主要内容关键词为：人脑论文,思维论文,智能论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
通过模拟人类的大脑神经结构来构造新型的智能计算机的人工智能技术，是计算机科学技术中十分活跃的前沿课题。它也许将带来一场新的电脑革命。近年来国际上在这方面的研究已经取得了令人瞩目的成绩，在美日等发达国家已经出现了比较复杂的智能机器人。由于智能机器人有自己的模拟器官，与人的主要器官相适应，能够模拟从感觉外部信息到加工处理信息并作出有控制的反应和行动，因而得到了人们的广泛注意。机器能够思维吗？能够代替人类的劳动吗？智能机器对人类社会生活会带来什么影响？是福还是祸？智能机器在社会中的广泛使用会不会使人的思维能力减退、造成人类智力的退化？智能机器会不会超过人类的智力，使人成为机器的奴隶？等等，这些尖锐的问题已经摆在我们面前，不得不引起我们的高度重视和严肃思考。
在现实世界中，人是实践活动中唯一的主体。人有比其他任何生物体更健全、更完善的大脑。人的大脑是使人体系统成为有意识、会思维、能劳动的特殊机体的指挥机关。人作为在大自然中唯一具有理性思维的生命系统，其最突出的特征就是拥有自我控制和自我调节的能力。人是智能活动的主体。而智能机器只能在人事先安排的程序下工作，按照人赋予的思维功能对客观外界作出反应，不管它如何精巧和完善，都不能充当智能活动的主体，即不能自我调节和自我控制。它必须在人的操纵控制下，才能实现自动控制的职能，也就是说机器的自动控制，是通过非我的调节和控制来实现的自动控制。恩格斯曾经讲过：“机械的、物理的反应（换言之热等等），随着每次反应的发生而耗尽了。化学的反应改变了发生反应的物体的组成，并且只有在给后者增添新量的时候，反应才能重新发生。只有有机体才独立地发生反应……”。（《马克思恩格斯全集》第20卷第639 页）智能机器的出现并没有改变或推翻恩格斯的论断。由于智能机的机械、物理特性可以模拟人的某些智能活动，模拟人类的思维，有的人就把智能机器看作“人工认识主体”，提出“人工认识主体”的概念。这种论断是错误的，是不能成立的。机器之所以能够模拟人的一部分智能活动，是作为智能活动主体的人的思维能力在机器中的显现。认真思考一下，我们就会发现，要使机器具有模拟人的本质，至少在机器的结构和它的功能特征方面要与人有一定程度的相似性。它们必须具备三个共同的要素：（1）效能器官， 执行某项特定任务或若干特定任务（类似人的胳膊和腿）；（2）感觉器官， 负责和外界交往，搜集当前的环境以及自身任务完成与否的信息；（3 ）中枢决策器官，从事加工、选择和估价信息的工作，根据接受到的信息和记忆的信息决定系统应做的行为。总之，智能机在结构和功能上只有满足了某种“类人”的要求，才会有某种“类人”的动作。人以自己的创造力满足了机器在结构和功能上的这种“类人”要求，这就是智能机具有模拟能力的真正秘密。然而，由于智能机延伸了人脑的思维器官。放大了人的智能，无疑在人类的智力活动进程中是一个巨大的进步。但是我们不要人为地夸大它的作用来显示它的地位。人类的智力活动同任何实践活动一样，在总体上，在系统的构成上，依然是两大要素。即主体和客体的要素，智能机在智力活动中的地位只能是客体——被作为主体的人使用来认识世界和改造世界的工具，在作为工具来使用的同时，也是在实践中所继续认识和改造的对象，所以我们决不能人为地拔高它的位置，把它摆到主体的位置上。
智能机器是属于人的实践工具之进化系列，是机器进化的高级阶段。如果说过去的工业机器是物质能量系统的话，现在的机器系统已发展到信息控制系统，即以电子计算机为中心的，使物质、能量、信息巧妙地结合在一起的自动控制系统。这样的机器系统，其重要的功能特征，就是实现生产过程的智能自动化。在生产和操作中实现自动化，早就是人们追求的目标和努力的方向，早在一千多年前，我国劳动人民就发明了多种自动装置，如自动定向指南针，铜壶滴漏计时装置等等。在欧洲，大约二百年前，自动化技术应用于工业，对十八世纪的产业革命起了重大的推动作用。产业革命之后，由于机械自动化程度愈来愈高，生产力得到了空前迅猛的发展，为人类的社会实践提供了许多新的技术手段，从而使实践活动的各个领域发生了深刻的变化，社会实践的条件和性质出现了从未有过的新特点，主要表现在：第一，随着技术的发展，扩大了客体世界向人发出的信息通量，扩大了信息通量与人接收它的可能性发生了矛盾；第二，人应当控制的过程速度大大加快了。有时人必须控制巨速的运动过程，必须在很短的时间内感知和加工信息，采取决定或完成下达执行指令的动作，有时这种时间间隔是用秒甚至零点几秒来计算的，这样被控过程的速度增量与人的智力发生了矛盾；第三，人有时要在过高或过低的气压和温度、超常的噪声和振动以及其他有害人体的环境中工作。险恶的工作环境与血肉之躯的人体发生了矛盾。客观的现实就驱使人们不能不去研究和解决这些状况。而智能机器正是在这样的历史条件下应运而生的。第一台大型电子计算机是在第二次世界大战期间出现的。但恰恰是当时的社会实践条件和性质发生的新变化才提示了具有模拟性能的计算机，也是智能机器人产生和发展的最牢靠的基础。智能机器的出现，标志着人类的社会实践活动，特别是生产活动的自动化技术，从机械自动化跃入到智能自动化阶段。
智能机是人类社会长期实践的产物。它必然要给人类的社会活动带来深远的影响。就拿目前广泛使用的电子计算机来说，作为电脑，具有一定的模拟功能，而它在数字计算的速度、准确性方面要大大超过人的大脑。有的计算机，每秒钟能进行几十亿次的运算。一个人用铅笔进行整整一生的计算，电子计算机几天内就能完成。比如，在电子计算机出现以前，有一位数学家花了15年时间计算圆周率π值到707位小数， 最后一百多位还错了。二十多年前有人使用电子计算机计算π值到10,000位小数，仅用几天时间。计算机在计算数字时，既不受外界事物的干扰，也不受主观情绪的影响，只要机器没有毛病，输入的程度又是正确的，答案也总是正确的。现在带有电脑操纵和控制的自动化设备已经大量应用于工业生产中；更加高级的智能机器人也正在一些国家迅速发展，人们用它来取代一部分人的工作；人工智能专家系统的出现，更是一个引人注目的成果，诸如计算机教师、计算机医生、计算机数学家、化学家、物理学家等，它们在人的控制下，可以同该领域内的专家一样地处理问题。事实上智能机的用途还要更加广泛得多。智能自动化是近几十年的事情，它是在机械自动化的基础上发展起来的，是机械自动化的必然结果。因而它包括了、保留了过去机械自动化的某些特征，取代人的一部分体力劳动，但它又高于机械自动化，担负过去机械自动化所不能胜任的工作，取代人的一部分脑力劳动。从这个意义上说，所谓智能自动化，就是把人的一部分智力劳动与体力劳动统一于机器自身的自动化。正因为如此，才使智能机器的作用大大地超出了工业机器的范围，为人类征服自然、改造自然提供了比以往任何时候都更加强有力的手段。
无限提高智能机的作用，就等于贬低人的生命价值；正确估价智能机的作用，也就恰当地评价了人的生命意义。如果说，智能是生命力本身由脑调节和控制的机能，是生命有机体的主观智慧能力，那么人的这种能力在现实中的发挥，则体现着人的聪明才干。人的聪明才干主要取决于两种因素：一是先天性因素，即大脑的结构和功能，二是后天性因素，即通过实践而获得经验知识。一般说来，人脑的生理基质差别不大，聪明才干更重要地决定于实践的后天因素。一个智力很强的城市儿童，可能被关于犁的简单知识所难住；一个具有同等智力的山村儿童，关于公共汽车的简单问题也可能答不上来。因为他们没有具体接触认识对象的实践活动。与此相仿，实践活动的性质不同，聪明才智发展的方向和结果也不完全一样。纺织黑色织物的织工，能区别几十种黑色的色度，其他人的眼却不过能区别三、四种色度；炼钢工人能根据淡兰色调的各种色度信号去判断炉壁温度的高低，医生对心脏跳动的声调养成了技术听觉。然而智能机器人却没有社会实践，所以人所独有的决定聪明才智的两种因素，因其固有的本性，从根本上奠定了人在总体上一定要优于机器。在社会实践中，人有自觉的认识，人由于人脑的自控能力而具有高度的主动性、灵活性、随机性，人能够通过自己的活动，在改造客观世界的同时改造主体世界，变革大脑的知识储量，使自己越来越聪明，可以在实践中学到原来不知道或不完全知道的东西。然而智能机无论如何灵巧，永远不会有人一样的主动性、灵活性、随机性，它以电脑为“中枢决策器官”，其结构和性能都是人事先给它规定的，它绝不能超越程序范围加工和处理外来的各种信息。它的模拟智能决不会超过人类智能。“模拟”两字，就足以说明这种智能不是机器本身的智能。模拟智能的出现是人的力量得以召唤，是人的本质力量的崇高体现，它说明世界上真正聪明的是人而不是机器。
从神经生理学的角度来看，人脑的结构和功能是相当复杂的，人脑包含了许多不同的结构，并通过这些不同的结构协同工作来控制人的行为。大脑是从前脑前端附近发展出来的突出物，两个大脑半球组成。每个大脑半球外部由一层皮质覆盖着，大脑皮质对人体许多复杂的机器极为重要。两个大脑半球被一坚韧的白质桥—胼胝体连接起来，走行于胼胝体之间的神经纤维，使大脑两半球的活动互相协调。胼胝体有两亿神经纤维束，每秒钟要处理大约十亿比特的信息量；大脑本身约有140 亿个神经细胞（又称神经元），神经细胞相互之间有非常狭窄的间隙。这一神经细胞与另一神经细胞相邻接的部位叫突触。每个神经细胞又有上千个突触，起着信息开关的作用。这意味着，人的大脑等于有14万亿个以上的信息开关。另外，据测定， 人的大脑存贮信息的密度大约是100亿比特／立方厘米；相当于计算机的典型信息密度（100 万比特／立方厘米）的一万倍，由此可见人的大脑的结构和功能是非常复杂的。随着神经网络领域的研究和神经生理学的发展，如果把一个神经细胞当作一台微型计算机的话，人脑就类似由140 亿台彼此有联系而又具有不同功能的电子计算机网络组成的信息传递、存贮和处理的巨系统。不难想象，如此复杂的系统，要完全以人工的方法仿制或复制出来是十分困难的。就目前我们对神经网络的研究情况来看，人类对于神经细胞微妙而神奇的功能知识还相当地少，甚至于我们还搞不清楚环境的变化为何作用到神经细胞上，更不用说去正确无误地分析出每个神经细胞的不同作用和功能了。显然，当今的科学水平与复制或仿照人脑的“理想”还有着难于计算的距离。
我们必须指出，智能机器对人的思维最重要和最深刻的影响是：它的模拟智能可以取代人的一部份思维，减轻人的一部分脑力劳动。即它作为一部份人强脑力劳动的成果换得了大多数人的智力解放，但同时也隐藏着某种危险性，比如，智能机的大量应用可能造成人对机器的依赖和一定程度的懒惰。求学时期的青少年过早地使用电子数字计算机而得不到必要的引导，使其缺乏必要的思维锻炼，就可能影响其智力的正常发育。再者，如果一个人把智力解放所节约出来的时间，不用来学习科学文化，增长科学知识，而是孜孜以求所谓“现代化生活方式”，智力解放可能转化为智力衰退。智力解放的真正意义，不只是因为智能机器能够取代人的一部份脑力劳动，减轻人在实践过程中的智力支出，更加重要的是，它可以使人有更充裕的时间去摄取人类科学的精华，以研究新情况，解决新问题。只有使大多数的人有从事智力劳动的条件和能力的时候才是真正意义上的智力解放。
总而言之，人工智能是人作为主体模拟人的智能而人工地制作出来的，是人的智能向机器的传导和转移。机器本身没有智能，它不能自我控制和自我调节，不能作为智能活动的主体，并且机器的模拟智能决不会等同于或者超过人类智能，人类智能就是人工智能的极限，而在实际上人工智能只能不断地接近而又永远达不到这样的极限。我们否定智能机器作为主体的智能，否定模拟的智能会超越人类的智能，并不是否定智能机器在认识世界和改造世界中的重要作用，恰恰相反，正是为了恰当地估计和发挥智能机器的巨大作用。智能机器对人类社会生活所带来的影响，它为人类在体力和智力方面的解放所开拓出的崭新天地，在减轻人的脑力劳动量方面所具有的特殊功能，推动人类社会由必然王国向自由王国迈进跨出了一大步，从而在人类社会的历史上留下了光辉的业绩。但它又不是上帝和神仙，并不能为人类的智力解放包打天下。它仅仅是为人类的智力解放开辟了宽广的道路，这条道路还要靠人们自己来走。只有那些不畏劳苦、勇于跋涉、敢于攀登科学技术高峰的人，只有懂得智力解放真正含义的人，才能在智力解放的道路上留下自己的足迹和印记，才能对人类社会作出较大的贡献。