機(jī)器中的靈魂會(huì)是量子比特么?

意識(shí)上傳是科幻小說(shuō)影視中極其常見(jiàn)的題材,它的內(nèi)容聽(tīng)起來(lái)異常簡(jiǎn)單:通過(guò)掃描我們大腦中記錄著的信息,將我們的意識(shí)從肉體轉(zhuǎn)移到計(jì)算機(jī)中。

假如這種過(guò)程可實(shí)現(xiàn),那么最誘人的成果就是可以將意識(shí)轉(zhuǎn)移到耐用的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中以獲得無(wú)比的長(zhǎng)壽,而且可能讓意識(shí)生活在沒(méi)有現(xiàn)實(shí)煩惱的虛擬世界中。甚至有人將“高等外星生物大都選擇把自己上傳到虛擬世界生活”作為費(fèi)米悖論的解釋。另一方面,它也具有嚴(yán)重的悖論性質(zhì),例如:若計(jì)算機(jī)中的意識(shí)是透過(guò)數(shù)據(jù)拷貝生成的,那么原本大腦中的意識(shí)怎么辦呢?它和前者算是不同的個(gè)人嗎?既然上傳后的意識(shí)是以數(shù)據(jù)作為基礎(chǔ)的,如果將數(shù)據(jù)拷貝很多份,是不是生成的就是很多個(gè)“相同的靈魂”?具備這兩種特征,無(wú)怪乎意識(shí)上傳會(huì)深受科幻愛(ài)好者歡迎。

若是論起現(xiàn)實(shí)中的可行性,意識(shí)上傳至少不強(qiáng)于強(qiáng)人工智能,畢竟有意識(shí)的機(jī)器是前者的先決條件??上В覀?b>目前還沒(méi)有找到合適的科學(xué)方法來(lái)判斷一臺(tái)人造的機(jī)器有沒(méi)有意識(shí),因?yàn)槲覀儾恢?b>怎樣從實(shí)驗(yàn)結(jié)果唯一確定人的【意識(shí)】。我們能從實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析出實(shí)驗(yàn)對(duì)象/被試的一部分心理特征,但這遠(yuǎn)遠(yuǎn)談不上唯一性,例如,你可能被判斷為具有偏執(zhí)狂的特征,但其他人(具有不同的意識(shí))也可以有同樣的特征。阿蘭·圖靈當(dāng)初考慮類似的問(wèn)題時(shí),他承認(rèn)“機(jī)器能否思考”是很難回答的,所以他將它替換成了“機(jī)器能否模仿人類”(見(jiàn)圖靈測(cè)試)。

學(xué)界有相反的聲音認(rèn)為:即使機(jī)器成功地模仿人類,它也并不真的具有意識(shí)。約翰·塞爾的中文屋就是一個(gè)代表性異常突出的例子,在這個(gè)思想實(shí)驗(yàn)中,塞爾坐在密室中接收用中文寫的問(wèn)題,然后通過(guò)從用英語(yǔ)事先寫好的“百科辭典”中機(jī)械地查找這些“鬼畫符”,然后照貓畫虎抄下辭典上回答這問(wèn)句的“鬼畫符”送出去回應(yīng)。屋外人將會(huì)覺(jué)得:塞爾讀懂了他的提問(wèn)并能作答。但是,塞爾從頭到尾都蒙在鼓里。一臺(tái)仿真人類意識(shí)的機(jī)器就像裝作懂中文的塞爾一樣,從未有過(guò)任何意識(shí)。因此,要將意識(shí)上傳到這樣的機(jī)器中是注定失敗的。

令我驚訝的是,自命為唯物論者的人會(huì)很快被這么低級(jí)的論述說(shuō)服,退化到身心二元論的立場(chǎng)上,從而淪為歷史上"機(jī)器中的靈魂"這一短語(yǔ)原本批評(píng)的對(duì)象。他們會(huì)同意人的精神確實(shí)有機(jī)器永遠(yuǎn)無(wú)法理解并企及的方面,并稱其為“創(chuàng)造力”“想象力”“非理性”等等,反正是某個(gè)尚未得到完全解釋的東西。但他們不會(huì)承認(rèn),他們相信的這個(gè)東西其實(shí)就是靈魂

中文屋的死穴,就在于它根本沒(méi)有區(qū)分機(jī)器和人類的能力。固然中文屋里那種用查找表來(lái)回答問(wèn)題的方式不是人腦的作風(fēng),但它也同樣不是足夠優(yōu)秀的算法的作風(fēng)。如果僅因?yàn)槭恰坝脵C(jī)器做的”就能將后者等同于不包含任何理解的純檢索,那又為何不能把人腦中的神經(jīng)活動(dòng)貶為其同類?實(shí)際上,中文屋說(shuō)明的事情不過(guò)是:并沒(méi)法保證任何看起來(lái)聰明靈活的對(duì)象(可以是機(jī)器也可以是人類)100%有意識(shí)。我完全可以用中文屋的邏輯懷疑任何人并沒(méi)有思考能力,因?yàn)闆](méi)有任何生理學(xué)的證據(jù)表明他的神經(jīng)活動(dòng)不是把現(xiàn)成的反應(yīng)機(jī)械地檢索出來(lái)而已,只是這些反應(yīng)恰好都對(duì)應(yīng)了合理的對(duì)答。

如果除去和人工智能這個(gè)領(lǐng)域強(qiáng)硬扯上的關(guān)系,中文屋并不是個(gè)見(jiàn)解獨(dú)到的論述。它不過(guò)是哲學(xué)僵尸的同類。而它對(duì)圖靈測(cè)試和強(qiáng)AI的合理性是半點(diǎn)影響都沒(méi)有的,任何人如果繼續(xù)質(zhì)疑通過(guò)圖靈測(cè)試的機(jī)器沒(méi)有意識(shí),那么他也有完全同樣強(qiáng)度的理由質(zhì)疑測(cè)試中的人類(“對(duì)照組”)沒(méi)有意識(shí)。如果他決定忽略后者的可能性,那么這一結(jié)論也同樣支持他忽略前者的可能性。在任何一種情況下,圖靈測(cè)試的有效性都不減少。

即使從歷史角度來(lái)看,中文屋也根本沒(méi)有超越阿蘭·圖靈的思想,圖靈本人在中文屋提出30年前,就考慮到了“我們其實(shí)也無(wú)法確定彼此是否有意識(shí)”這個(gè)因素,并寫道“與其在此糾纏反復(fù),不若以人間常理度之(instead of arguing continually over this point it is usual to have the polite convention that everyone thinks)”。圖靈測(cè)試不過(guò)是對(duì)機(jī)器沿用“人間常理”,如果不能具體解明機(jī)器異于人之處究竟為何,質(zhì)疑它不過(guò)是質(zhì)疑人間常理本身,并無(wú)更多新洞察。

有趣的是,確實(shí)存在認(rèn)可中文屋觀點(diǎn)的學(xué)者試圖具體指出這個(gè)機(jī)器異于人之處,更形象地說(shuō),他們?cè)趯ふ疫@個(gè)機(jī)器里沒(méi)給裝上的靈魂?!痘实坌履X》作者羅杰·彭羅斯就是其中之一,筆者已撰文解析過(guò)其立論之錯(cuò)謬所在。雖然如此,彭羅斯的結(jié)論卻是一個(gè)不乏贊同之聲的結(jié)論(讀者可從量子心靈說(shuō)這詞條略窺其一二),除了彭羅斯的詭異理由外尚有其他原因可誘導(dǎo)人們到這種結(jié)論:

人類的意識(shí)機(jī)制中量子效應(yīng)不可或缺,從而常用的數(shù)字計(jì)算機(jī)不可能承載人類的意識(shí),不可能具備人類的自由意志。

例如主題同為意識(shí)上傳的這篇專欄文章(非論文)就試圖向大眾宣傳這種想法(原文出處見(jiàn)于鏈接):

問(wèn)題是,云端的硬件能支持自我意識(shí)的產(chǎn)生么?我想這個(gè)問(wèn)題與自由意志有關(guān)系。如果我們相信人腦產(chǎn)生的自我意識(shí)是有自由意志的,這種自由意志應(yīng)該是來(lái)自于量子物理規(guī)律,人腦內(nèi)應(yīng)該有一部分用到了量子物理。經(jīng)典的物理學(xué)中,一切都是被初始條件與邊界條件決定的,不存在自由意志。依賴于經(jīng)典物理進(jìn)行編碼和運(yùn)算的計(jì)算機(jī),也不可能有自由意志,因而不能產(chǎn)生類似人的自我意識(shí)。從這個(gè)角度上來(lái)講,要能備份具有自由意志的人的意識(shí),必須要做出真正的量子計(jì)算機(jī)。

我可以理解想要強(qiáng)調(diào)量子計(jì)算有重大特殊意義的企圖,但如果量子力學(xué)的非決定論性是保證自由意志的關(guān)鍵,那么哪里還要什么量子計(jì)算?配有量子隨機(jī)源的普通數(shù)字計(jì)算機(jī)就足夠了。可應(yīng)用于現(xiàn)實(shí)問(wèn)題的量子計(jì)算機(jī)還遙遙無(wú)期,但高效實(shí)用的量子隨機(jī)源早就研發(fā)成功了。諷刺性的是,阻礙量子計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的,恰恰是那些導(dǎo)致量子隨機(jī)源成功的因素。因?yàn)榱孔盈B加態(tài)非常容易被退相干效應(yīng)破壞,而對(duì)于量子隨機(jī)源來(lái)講,正是退相干的結(jié)果(過(guò)去一度稱為“波函數(shù)坍縮”)產(chǎn)生了所需的非決定論性??梢?jiàn),即使做出真正實(shí)用的量子計(jì)算機(jī),那也不會(huì)在模擬人的自由意志上有任何勝于現(xiàn)有設(shè)備的優(yōu)勢(shì),因?yàn)樗愑诂F(xiàn)代數(shù)字計(jì)算機(jī)的地方幾乎和非決定論或真隨機(jī)性是毫無(wú)關(guān)系的。

根據(jù)我所知的情況,量子計(jì)算的優(yōu)勢(shì)其實(shí)是對(duì)非正交量子態(tài)的利用,也即:?jiǎn)尾接?jì)算輸出的量子態(tài)可以和輸入態(tài)并不正交(從而是不可分辨的狀態(tài))。而“經(jīng)典”的計(jì)算設(shè)備中單步計(jì)算總是將系統(tǒng)轉(zhuǎn)移到可分辨的狀態(tài)(不同的磁致電阻,不同的電位等都導(dǎo)致可分辨的狀態(tài))。有限系統(tǒng)的不可分辨態(tài)是無(wú)窮多的,正是這種靈活性給了量子計(jì)算機(jī)走“捷徑”的能力。有的說(shuō)法會(huì)認(rèn)為利用量子疊加態(tài)是量子計(jì)算的優(yōu)勢(shì),這其實(shí)并沒(méi)有表達(dá)不同的意思,因?yàn)榱孔盈B加態(tài)是不和相應(yīng)的本征態(tài)正交的。例如Toffoli門,如果和能引入非正交性的π/4門一起使用就可以組成通用的量子計(jì)算機(jī),但如果單獨(dú)使用就只是普通的可逆計(jì)算機(jī)了。

相應(yīng)地,如果這種捷徑不存在,那么量子計(jì)算就沒(méi)有不可替代的優(yōu)勢(shì)?,F(xiàn)有的計(jì)算理論也支持這個(gè)說(shuō)法,一般的問(wèn)題上量子計(jì)算不提供存儲(chǔ)空間上的優(yōu)勢(shì)(在穩(wěn)定可靠的經(jīng)典計(jì)算機(jī)上模擬實(shí)現(xiàn)量子算法并不占用顯著多于后者的空間資源),只提供時(shí)間上的優(yōu)勢(shì)。并且這一優(yōu)勢(shì)也并不歸結(jié)于量子的真隨機(jī)性,因?yàn)橐话阏J(rèn)為BPP!=BQP,即:存在量子計(jì)算能快速求解的問(wèn)題,對(duì)引入真隨機(jī)性的傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)依然是難的,當(dāng)然后者也不提供任何量子計(jì)算沒(méi)有的優(yōu)勢(shì)。

能夠保證量子計(jì)算的絕對(duì)優(yōu)勢(shì)的問(wèn)題,當(dāng)然是模擬量子效應(yīng)非常顯著的物理體系。因此,除非人腦真的是罕見(jiàn)穩(wěn)定的宏觀量子系統(tǒng),我不覺(jué)得所謂量子機(jī)器學(xué)習(xí)算法會(huì)因此比傳統(tǒng)機(jī)器學(xué)習(xí)更加特殊,另外,別忘了傳統(tǒng)的算法不需要很難穩(wěn)定運(yùn)作的量子計(jì)算機(jī)來(lái)運(yùn)行,人腦也是如此。

盡管量子計(jì)算這個(gè)課題自有其科學(xué)意義,也頗需要一番唇舌來(lái)解釋它有別于傳統(tǒng)計(jì)算之處,但我們現(xiàn)在看到,它幾乎不會(huì)是人區(qū)別于機(jī)器的根本原因。同理,所有訴諸于“人的自由意志”來(lái)否定機(jī)器產(chǎn)生意識(shí)的可能的說(shuō)法幾乎全部都是失敗的,它們或者引入含義不明的假設(shè),或者與我們已知的物理直接沖突。

雖然如此,量子力學(xué)的描述確實(shí)允許我們用一種新的方式來(lái)提出問(wèn)題,我們可以這樣問(wèn):如果某個(gè)體系總是包含著一個(gè)有意識(shí)的人腦的全部物理信息,并保持同步演化,那么后者會(huì)有同樣的意識(shí)么?

更嚴(yán)格地說(shuō):設(shè)B是某個(gè)清醒思考著某個(gè)問(wèn)題的人腦,其必存在密度矩陣ρB(t),若存在不含時(shí)的一一映射f將其映射為另一系統(tǒng)C的密度矩陣ρC(t)(見(jiàn)量子信道),則C是否也會(huì)有同樣的意識(shí)?注意到ρB(t)總可以透過(guò)f的逆映射從ρC(t)中復(fù)原出來(lái),而一般我們認(rèn)為體系的密度矩陣包含了其所有物理信息,因?yàn)樗锌捎^測(cè)量的期望值都被密度矩陣所確定。

這種提法并不克服上述的無(wú)法檢驗(yàn)人造系統(tǒng)有無(wú)意識(shí)的問(wèn)題,但它提供了更廣的視野。例如,自然界會(huì)不會(huì)早已存在這樣的f,并將人腦的意識(shí)映射到通常認(rèn)為無(wú)生命的事物中呢?因?yàn)镃完全可能是不被視作生物的無(wú)機(jī)體系。

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