【大腦與哲學系列】腦神經科學與人工智能所理解的意識可能是錯的

撰文:
最後更新日期:

人工智能正以大數據(big data)和深度學習(deep learning)等技術形式迅速發展。人類曾經對人工智能和機械意識的恐懼,似乎在今天演變成一種對社會生產力增長的期待。

這種技術發展傾向一直是人文學科重點關注的對象:人類社會長久抱持的對立範疇已經被模糊化,男與女、有機與機器、心靈與肉體、先天與後天的邊界都愈來愈難分清,模控學(cybernetics,或譯控制學)、性別研究和社會批判理論都關注這種背景下的社會結構與文明演進。

延伸閱讀——維納|歷史上的控制論

而對哲學來說,腦神經科學和人工智能對意識的研究也帶來重大衝擊:似乎愈來愈多證據說明意識也受物理法則主宰,其原理雖然更複雜但仍然可被解釋,這使得傳統哲學和宗教的靈魂學說站不住腳——但意識的問題真是這麼簡單嗎?

潘洛斯的量子腦科學假設

潘洛斯(Roger Penrose)是當代最重要的數學物理學家之一,長期與霍金(Stephen Hawking)緊密合作,對廣義相對論和奇點理論(singularity theory)有重大貢獻。除了宇宙學的研究外,潘洛斯也多次出版關於人類心靈的著作,這二十年來他對意識的興趣和著墨並不比宇宙學方面少。

霍金:在物理學以外,反哲學的哲學啟示

即使最顯淺的觀察都會發現心靈活動有大量主觀、不規則的性質和變化,而且與物理時間和空間不對稱(比如記憶摺疊時間性、認識也不被物理空間規定)。正是因為超出了物理學的研究範圍、規定和方法,古典物理學家通常不討論人類心靈。潘洛斯認同一般的機械性物理學或傳統牛頓力學無法說明意識,但仍然主張物理學家必須解釋心靈的規律,因為心靈與意識也是世界的一部分。

腦神經科學的研究對象是神經元在大腦這個空間中的分佈和連結,但是,因為意識活動與時空並不對稱,所以潘洛斯不認為這種研究方法可以充分解釋意識的特性。他轉而用量子力學來解釋意識,因為量子與其他物質單元不一樣,有著疊加(superposition)特性,不一定與其他量子互相排除,反而相互滲透,而且也可以在同一時空中處於多樣狀態,與意識的表現近似。潘洛斯跟隨哈默洛夫(Stuart Hameroff)的研究,猜測(必須強調只是猜測,而不是證實)人腦神經細胞的微管結構(microtubule)能夠產生這種量子效應,以此說明意識的起源。

潘洛斯與霍金合著的《The Nature of Space and Time》(Princeton University Press)

潘洛斯:只是一個猜想

這是不是意味著宇宙有靈魂和意識,或者人腦能夠透過腦裡的量子來直接改變宇宙?人類自有自我意識以來就夢想著用意志控制物質、隨心所願。社會長久以來存在迷信現象的前提,就是因為人們拒絕心身不一致的事實。任何嘗試論證心身並非不一致的理論都會被有心人拿來說明人類意志的潛力,或者顛倒過來,以此嘗試論證神靈存在或者宇宙本身就有意識。

網絡上就有許多結合了偽科學論證與庸俗化宗教理念的文章,以潘洛斯或其他物理學家為例,企圖說明人的意識有影響物質的神奇力量。這些文章犯了很多邏輯謬誤,例如滑坡謬誤、推論跳躍、不當引用權威、單方論證等等。事實上,潘洛斯這套說法在物理學和腦神經科學中都被看成「異端」,長期被圈內人質疑甚至全盤否定。而且,雖然潘洛斯是當代物理學權威,但他也明言自己的意識理論只是一套假想,目前沒有實驗和足夠的證據支持這些說法。

潘洛斯(Roger Penrose)(Wikimedia Commons)

潘洛斯認為科學理論可以按準確度分成三類:一流的(superb)理論有超凡的解釋範圍和準確性;有用的(useful)理論不一定有完美的準確性,但在一定範圍內能解釋多數現象,而且有實驗佐證;而試探性的(tentative)理論有原創的理念和假定,但目前還沒有實驗方法和可觀察的實質證據來證明。有趣的是,潘洛斯不斷強調他的意識理論連試探性的級數都不達標。那為什麼我們需要閱讀潘洛斯的意識學說呢?這是因為對哲學來說,潘洛斯的問題意識和研究起點比他的猜想和發現更有意義。

意識不是計算性的東西

為什麼潘洛斯需要如此猜想意識?他這種做法是不是違反了科學的基礎?嚴格來說,潘洛斯的意識理論除了借用量子力學之外,新發現和新的預想並不多,而且他也忽略了心靈哲學長期論爭的概念區分,例如大腦與意識被多數哲學家區別開來,但他基本將兩者當成同一回事。可以說,潘洛斯的意識研究對哲學有啟發性的地方,不是他積極生產的新內容,而是他對機械論(mechanism)視角所作的批評。

古典物理學不解釋意識,是因為意識的運作複雜,存在許多不能一致地解釋的現象;而近代化學生物學和當代的人工智能研究則從不同角度出發,主張意識也只是不同性質的物質所構成的活動系統和高等機器,雖然複雜但可以還原成不同元素之間的物理性作用。將意識看成獨自成理的形而上學便是這樣被科學排擠。

薛丁格的貓這著名思想實驗所描述的,就是疊加(superposition)特性(Wikimedia Commons)

潘洛斯肯定無意回歸古典形而上學或靈魂學說,但他與後者有近似的理念:意識不是一般事物。重要的證據之一是上文提到的疊加(superposition)特性。一般事物都可以被看成無數細小單位的集合:雖然一個堅固的單位會排斥另一個單位,但諸多單位會構成一個在廣延空間(extension)中相互並置(juxtaposition)的集合體。我們可以觀察單位的移動和相互影響,然後以此說明一個集合體的內容。一般意義上的科學就是建基於這種廣延性質上。但是,一個意識卻無法被切割成均衡單位,意識的任何模式或元素都不能還原為堅固的原子;而且一個思想都是與多個其他思想有無窮盡的融合可能,即是說意識之間並不是相互排斥,而是疊加起來的。

疊加性與並置性之間並不是複雜程度的量性差別(quantitative difference),而是絕對的性質差別(qualitative difference),兩者無法通約,這使得潘洛斯認為意識並不是一種高速和精密的計算(computing)工具,它在本質上就與電腦或強人工智能(Strong A.I.)有重要區別,無法還原成均衡分配的單位和單位間的計算式關係(反過來說,認為強人工智能等於人類意識的理論,就是不承認疊加性與並置性有性質差異)。潘洛斯也指出小腦的計算能力比大腦更有效,但小腦的活動卻常常是無意識(unconscious)的,他認為大自然的演化將計算能力和意識,以及將小腦和大腦區分是有合理性的,我們不能隨意將此兩種結構和運動的差別結合起來。

延伸閱讀——齊澤克新書《電線大腦中的黑格爾》:後人類時代存在個體經驗嗎?

正是因為意識的性質特異性,潘洛斯認為我們必須提供一個針對非計算性(non-computability)的意識理論,他完全承認自己的量子大腦猜想還不成熟,但對意識的非計算本質毫無質疑。潘洛斯也不斷強調這種理論只是非常初步的嘗試,用意在於鼓勵後人走新的研究路線,多於提供一個終極解答方案。無論如何,潘洛斯從科學的訴求出發,對廣延性、機械性和計算性作出批評,嘗試提出新的概念和框架,以理解充滿悖論的客觀世界和主觀意識,這個做法與歐陸哲學有著重要的可比性。

之後,我們會介紹現代法國哲學家柏格森對大腦和意識的理解,他同樣強調意識的疊加特性,因而被同代的量子物理學家渡邊慧(Satosi Watanabe)和德布羅意(Louis de Broglie)稱讚;我們也會談到當代德國哲學家加布理爾(Markus Gabriel)討論為什麼大腦不被能看成「我」和主體性的所在地。

文章系列——

【大腦與哲學系列】從柏格森看還原論和機械論對意識理解的局限

【大腦與哲學系列】柏格森論物質與心靈之間的絕對差異——雙重性

_________________

下載《香港01》App ,按「+」號加入《哲學》搶先看文章:https://hk01.onelink.me/FraY/hk01app



X
X
請使用下列任何一種瀏覽器瀏覽以達至最佳的用戶體驗:Google Chrome、Mozilla Firefox、Internet Explorer、Microsoft Edge 或Safari。為避免使用網頁時發生問題,請確保你的網頁瀏覽器已更新至最新版本。