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人脑的记忆原理

我们的大脑模式或思维结构是按一定的有序程度组织的。这种有序性就是我们思想中的规则。我们的大脑是靠这些规则(因果关系)理解和解释事物的。如果事物结构的有序性与我们大脑的思维结构不兼容,我们就无法理解或暂时不能理解它们,因为我们对事物的认识是来自感官的。由此推断人工思想机器的思维结构必须与我们大脑的组织结构在模式上兼容。


当我们紧张不安时,我们就会意识到我们的大脑没有处于良好的有序状态。我们的行为正是我们的大脑为自己工作的结果,即大脑正在调整自己的组织结构或变得更加有序,最终是通过行为显现的。计算机或控制系统都有硬件和软件,就像光具有波粒二重性。软件就像头脑,它控制“身体”的行为,但是它的功能并不一定是有智慧的。软件是系统的组织结构。与电脑运行软件不同,思维不仅是在运行软件而且是在进行自身结构重组,使其更加有序。


在人的神经网络系统中,大脑产生意识。意识是大脑记忆某些自身活动的结果。意识内容总是尽可能转向无意识,即从模糊到有序。意识通过注意和集中只是处理问题的模糊部分,而无意识则是过滤信息和支配多任务,准确地对平常来自环境和身体内部的信号或刺激作出反应。大脑可以回忆无意识区的记忆,但是处理记忆则是在意识区进行思维。电脑程序完全是“无意识”的或者说是完全有序的。无意识永远不会接受来自意识的模糊内容。我们能够感受两种现象,自然(非生命)和生活。一般讲我们可以预期自然现象和发现自然规律,但是我们不能找出普遍的动物生活现象的规律,也不能精确预测动物的行为。生命(动物)具有意志。


世界上所有生命包括植物在最初阶段都只有无意识。无意识的作用一是完全有序的,支配生命自身的行为,对外界和内部刺激作出准确的反应以适应环境和为了生存;二是完全无序的,由自然来选择。无意识不能处理模糊问题。当生命进化到一定程度,它们开始以简单的记忆方式记录刺激与反应的关系并形成经验,这样就产生了意识。生命初期的意识没有自觉性。当生命能够以信息的方式记忆它正在做什么,它就有了自我意识。意识是主体对模糊信息刺激反应过程的记忆结果,可以说大脑也是这种记忆的产物。如果我们接受这个观点,意识就简单地成为记忆问题了。


由于无意识,记忆并不记录所有的大脑活动。要是电脑能够伴随自发地记录自己的工作过程,就能够有自我意识。讨论意识而不涉及无意识是不恰当的,因为无意识是意识的深厚基础。我们的记忆都在无意识之中。无意识的作用是过滤输入的信息、组织关联记忆或经验以及完成多任务等。而潜意识是心理学词汇,通常用来解释人的思维和行为的驱动。无意识并不是大脑空空,只要没有脑死亡它就会永远不停地工作。


人脑的智能活动是意识和无意识的混合工作。没有无意识就没有智能。讨论大脑思维可分为不同层次,即从最表面的行为表象和情感到基本粒子的状态、运动和相互作用。不论我们所指的数字、模拟、图像、情感、价值观、量子是什么意思,如果在一个讨论中跨越不同的层次,就会经常引起误解和混乱。作为人工智能主体的神经网络必须包括“大脑”和“身体”。所谓大脑就是这个系统的意识区和无意识结构或程序。意识区处理模糊问题,它包括处理记忆和编程功能;无意识程序处理精确问题,包括过滤信息、多任务功能和储存记忆。所谓身体包括感官和行为执行机构。智能系统内部成员是靠神经系统联系的。这也就是说它们之间不得存在任何信息传递界面。


电脑部件之间的信息传递是有界面的,所以仅从这一点上讲电脑不可能是个智能主体。任何人造系统必然存在一个界面,在这个界面上人和人工物的交互方式是兼容的。如果制造一个具有自我意识的“人工智能”系统,就应该在它的自我意识和自我人工物之间存在一个界面。另外,设计这种系统必须让我们提前知道它如何产生意识,而意识又是我们设计目标的一种附带现象。它又是在这个系统被制造完成之后才能显现的。我们设计制造东西是靠我们头脑中现有的规则和逻辑,因此我们对人造物自身的功能和发展过程是能够预期的。我们无法设计一种我们不能理解和预期它的功能的机器。因此我们只好模拟大脑功能,这又让我们面对界面的难题,于是我们开始转向量子理论,但是我们不能肯定我们大脑的工作机理是否是量子化的。


人类大脑内在数十亿个神经细胞,它们相互之间通过神经突触相互影响,形成极其复杂的相互联系。记忆就是脑神经细胞之间的相互呼叫作用,其中有些相互呼叫作用所维持时间是短暂的,有些是持久的,而还有一些介于两者之间。当一个脑神经细胞受到刺激发生兴奋时,它的突触就会发生增生或感应阈下降,经常受到刺激而反复兴奋的脑神经细胞,它的突触会比其它较少受到刺激和兴奋的脑细胞具有更强的信号发放和信号接受能力


当两个相互间有突触邻接的神经细胞同时受到刺激而同时发生兴奋时,两个神经细胞的突触就会同时发生增生,以至它们之间邻接的突触对的相互作用得到增强,当这种同步刺激反复多次后,两个细胞的邻接突触对的相互作用达到一定的强度(达到或超过一定的阈值),则它们之间就会发生兴奋的传播现象,就是当其中任何一个细胞受到刺激发生兴奋时,都会引起另一个细胞发生兴奋而,从而形成细胞之间的相互呼应联系,这就是即记忆联系

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