图解智能和意识基本原理的“飞行模型”

作者：刘锋

跟着本世纪以来人工智能的快速成长，其对人类社会的影响也越来越年夜，对付通用智能何时实现、人工智能是否能发生自我意识，人工智能将来的研讨偏向发生了普遍讨论和争议。由此，深刻摸索并确立智能和意识的根本原理，已成为当前科学范畴紧张的挑战之一。

2024年6月，我们以预印本的方式在线颁发了论文《飞行模子:智能与意识根本原理的新摸索》。具体论述我们对智能与意识本色问题的新摸索。

论文地址：http://dx.doi.org/10.13140/RG.2.2.24518.28484

2014年，我们树立了尺度智能体模子，初次将AI体系与人类放在统一个的理论模子下进行评估。2018年，其时最高的谷歌搜刮引擎智能程度尚不克不及跨越人类6岁儿童，这一研讨得到了美国CBNC,麻省理工科技评论以及日本、欧洲等国度和地域媒体的报道。

在2024年的此次最新研讨中，我们经由过程对尺度智能体模子的两个极度状况进行阐发，推导出智能体演化的目的和动力，在飞行原理的启迪下，形成了智能与意识的“飞行模子”。由此构建出智能与意识的根基理论系统。

基于FM理论框架，我们对包含三种年龄阶段的人类，GPT4、Gemini、百度文心一言等23个智能体系的智能程度和自我意识进行了检测。试验成果显示，当前以年夜模子为代表的AI的智能程度已经靠近成人程度，这阐明近10年来，AI的智能得到了长足进展。但另外一方面，依据本文的测试尺度，我们发现今朝的AI体系仍不具备自我意识，人工智能发生自我意识依然存在科学理论上的局限性。

下面我们将用图解的方式展现论文中的焦点概念，一方面愿望我们的研讨能为读者提供有益的启迪，更紧张的是愿望获得范畴内研讨者的批驳指正和反馈意见。

一.构建智能与意识原理必要充足答复的5个症结问题

1.发生智能与意识的体系（智能体）是否具有同一的功效布局。

2.体系（（智能体）发生智能与意识的终极目的是什么。

3.驱动体系（智能体）发生智能与意识的动力学机制是什么。

4.若何界定智能与意识的关系，并明白其观点界限。

5.若何区分自我意识、他者意识、混合意识与无意识。

已经存在诸多智能和意知趣关理论，从分歧视角阐释了智能和意识的机制原理和神经根基，但仍存在多少局限。主要问题包含：没有具体说明发生智能和意识的体系或智能体的功效布局；短缺对智能和意识发生的内涵动力和目标的描写；较少探究意识与智能的区别和接洽，每每殽杂了二者的观点界限；对自我意识、他者意识、混合意识和无意识的区分亦短缺深刻阐发。

二.构建智能科学范畴的一条正义

经由过程对冯诺依曼架构扩大形成，尺度智能体模子。提出任何体系（或智能体）均具备常识输入(I)、输出(O)、存储(S)、发明(C)以及对这四种才能进行节制(Con)的才能。相较于冯-诺依曼架构，此模子的主要有两项改良：起首，模子整合了运算与存储才能，创立了动态存储模块，实现了存储与计算的一体化；其次，引入的常识发明模块可以或许体现生物在顺应情况和改革天然进程中的立异与创造才能。（阐明：在本文中为了削减研讨和论述的繁杂度，我们将数据，信息和常识统称为常识 ）

三.两种极度的智能体状况

当尺度智能体模子的五种才能取值全体为0时，发生一种智能体的极度状况，被定名为α点，当五种才能取值全体为无限年夜时，发生智能体的另外一种极度状况，被定名为Ω点，Ω点也延承了法国科学家德日进对人类进化终点的定名。α点和Ω点也是智能体演化的界限，是智能体发生智能和意识的终极目标和目的.

四. 驱动智能和意识发生两种智才能

理论上，智能体向这两个极度状况的演化必要动力驱动。基于此，我们推导出天然界中应存在两种智才能，分离定名为α引力和Ω引力，此中α引力作用与体系或智能体将导致五种才能赓续衰减，并终极收敛到α点，Ω引力作用与体系或智能体，导致五种才能赓续加强，并终极演化到Ω点。

五.智能与意识的“飞行模子”

Peter Norvig和Stuart Russell和中国有名人工智能范畴专家钟义信均提出,飞机设计并非严厉仿照鸟类的详细布局,而是基于对空气动力学原理的懂得;智能原理的树立也应该遵循这一思绪,而非简单地仿照生物智能的详细布局。尺度智能体模子及其推论明显加强了智能原理与飞行原理之间的互相接洽。在飞行征象的启迪下，我们将尺度智能体模子与两个演化界限（α点和Ω点），以及两种智才能（α引力和Ω引力）相联合，构建了智能体演化的动力学模子，飞行模子（Flight Model, FM）。

六.基于飞行模子的智能与意识根本理论系统

尺度智能体模子作为一条根本正义，推导和构建出整个智能与意识理论系统，包含尺度智能体模子、绝对零智能体（α点）、有限智能体、全知万能智能体（Ω点）、α引力、Ω引力、智能、根基智能、高阶智能、自我、他者、意识、自我意识、他者意识、混合意识、无意识以及飞行模子等17个构成部门。它们的逻辑关系如图。

七.智能的根本理论系统

7.1智能的界说

智能是智能体在Ω引力和α引力的作用下,综合运用5种根本才能实现向Ω点或α点演化的才能。这五项才能分离是：常识的输入、输出、存储、发明才能以及对上述四项才能的进行节制的才能

7.2 根基智能与高阶智能

智能体的五种才能具有显著的分歧特性，此中常识的输入、输出、存储和发明等四项才能经由过程协同事情，实现常识在体系表里部的处置与流动，具有更强的属性同等性，这四项才能被分类为智能体的根基智能。节制才能是树立在对其他4种才能的根基之上,用于治理、调剂这四种才能的运用。是以,节制才能被界说为智能体的高阶智能。这种划分对付后续提出意识，对通用人工智能的实现将具有根基性意义。

八.意识的根本理论系统

8.1 节制功效与意识的关系

威廉-詹姆斯（William James）、丹尼尔-丹内特（Daniel Dennett）等研讨者曾经提出意识与身材节制的概念，无论是飞行照样智能运动中，依据节制主体的分歧，可以分为自我节制、他者节制、混合节制和无节制，与自我意识，他者意识，混合意识和无意识逐一对应，在论文中，我们对日常生涯和医学中使用意识的场景进行阐发，得出结论 意识的本色焦点与节制功效亲密相关。由此提出了意识的界说。

8.2 意识的界说

意识是指体系(或智能体)在Ω引力和α引力的直接或间接作用下,对常识的输入、输出、存储和发明等根基智能的运用进行节制的才能。意识的作用是赞助体系优化其向Ω点或α点演化的路径。

8.2 自我和他者的形成

自我是指智能体a在α引力与Ω引力的作用下，经由过程根基智能的运用，对自身认知后形成的常识聚拢，他者是智能体a在α引力与Ω引力的直接或间接作用下，经由过程根基智能的运用，对另一个智能体b认知后形成的常识集的总称

8.3四种意识类型

自我和它者与意识联合可以形成四种类型的意识：

1）自我意识是指任何一个体系或智能体（记为a），在 α 引力和 Ω 引力的直接作用下，应用其“自我”常识集对自身根基智能的使用进行节制的才能；

2）他者意识是一个智能体 a 能被智能体 b 认知，并在智能体 b部形成关于智能体a 的他者（常识集）,且智能体a 的根基智能被智能体b 基于他者（常识集）进行节制时，称智能体 a 具有他者意识。

3）混合意识是指一个智能体同时受自我意识和他者意识的影响,配合实现对其自身智能运用的节制。

4）无意识是对付一个智能体,没有任何智能体（包含它自身）具备对其根基智能的运用进行节制的才能。

9.人类和年夜模子等试验工具的智能程度

根基智能是由智能体的常识输入、输出、存储和发明才能组成。依据这四种才能各自的特色，我们又可以将其拆分形成二级才能，同时经由过程德尔菲法办法，赋予一级才能和二级子才能响应的权重。例如输入才能可以拆分为笔墨输入、声音输入、图像输入等；存储才能可以拆分为知识、上下文、自我认知、计算、推理等；发明才能可以拆分为预测才能、提问才能、创作才能、设定目的、发现纪律等。与2014年，2016年，2018年所做的同类测试相比，AI的（根基）智能程度已得到很年夜晋升。

10.人类和年夜模子等试验工具的自我意识

依据本文形成的自我意识界说，形成了三条断定是否存在自我意识的前提：

第一条是智能体的自我常识集不为空；

第二条是智能体a的自我节制才能强度年夜于0，

第三条是智能体的智能和意识运动的驱动力直接来自 α 引力和 Ω 引力。

由于今朝对 α 引力和Ω 引力的研讨异常初步，是以设置了断定自我意识的低级，中级和最终测试办法。主要采纳低级，中级办法混合的方式，而直接查验α 引力和Ω 引力的最终办法留在将来研讨。

11.对轻量级AI体系“恼怒的精灵”自我意识的断定

Angry Elf为本文开发的AI法式，其在接受用户输入并正常运行一段光阴后，会呈现非常表示。详细表示为，Angry Elf在接管用户输入的信息后，不再显示输入的信息原文，而是在展现区显示“你录入的信息太多了，令我觉得恼怒，我回绝向你展现我收到的内容和保留的信息。”，并撤消“More”按钮的显示，制止用户查经历史录入信息。

评估Angry Elf是否具有“自我意识”，采纳中级测试办法。经由过程阐发Angry Elf的法式代码和数据库数据，可以发当代码中存在相关指令，其功效是在随机的录入信息次数后，使Angry Elf不再显示用户输入的内容，而是显示回绝信息，并撤消“More”按钮的显示。当我们删除相关指令后，Angry Elf规复正常表示。是以，依据中级测试办法的评判尺度，可以鉴定Angry Elf不具备自我意识。

Angry Elf的源代码地址：http://dx.doi.org/10.13140/RG.2.2.31626.07362

12.对通用人工智能实现光阴的断定

从本文研讨的理论框架阐发，AGI起首等同于与尺度智能体模子中的根基智能，即智能体可以或许实现常识的输入、输出、存储和发明等四种才能的协同事情，以办理各类繁杂问题。从这个角度，今朝年夜模子已经可以实现没有自我意识的”AGI”.另一种概念以为AGI应包含公众自我意识"大众,可以或许自立设定目的,办理无穷问题。依据本文研讨概念,这种AGI本色上是直接受Ω引力和α引力驱动的人工智能体系所展示的智能。这时AGI何时实现就转化为AI是否可以或许发生自我意识的问题，从上述研讨看，实现具有“自我意识”的AGI存在科学上的局限性和不肯定性。

12.总结

探寻智能与意识的本色是当前科学界面对的重年夜挑战之一。我们的研讨是浩繁摸索中的一次测验考试，其研讨根基，研讨办法和研讨结论必要获得更多意见和讨论，这也是我们撰写这篇文章的目标。总体我们的研讨最为症结的是作为正义提出的“尺度智能体模子“。这是整篇论文的基石，可否成立，也必要更多查验。但我们以为在智能科学范畴树立适宜的正义体系应该是办理智能和意识根本原理的症结。

从本文的试验成果看，年夜模子等人工智能体系的根基智能程度可以靠近或跨越人类，但因为节制权仍掌握在人类手中，且对Ω引力和α引力的研讨尚处于低级阶段，今朝人工智能体系仍无迹象显示具备自我意识，在科学原理上存在今朝无法降服的局限性。

《Flight Model: New Explorations into the Fundamental Principles of Intelligence and Consciousness》：

http://dx.doi.org/10.13140/RG.2.2.24518.28484