面对意识这个著名难题,哥伦比亚大学创意机器实验室的霍德·立普森教授决定从最基础的方面着手:制作一个具有自我觉知的机器,以此探究人类的思考模式。霍德·立普森教授需要公开地阐述“意识”这一尚未有定论,并且常常被同行视为研究禁忌的概念。他说:“在过去我们通常将意识视为机器人和人工智能研究中的大忌,因为我们被禁止触碰有关意识的话题,它太深奥,没人知道它的确切含义,况且我们如此谨慎严肃,不会轻易去挑战它。
但在我看来,意识,同人类的起源、宇宙的起源一样,都是未解的难题。什么是感知力?什么是创造力?什么是情感?我们一边希望弄清楚意识之于人类的意义,一边也在思考如何人为地创造意识,我想现在是时候该直面这些问题了。”
根据利普森的观点,感知力或自我觉知的基本组成元素之一是“自我模拟”:即建立自己的身体及其在物理空间中运动模式的内在表征,然后使用该模型来指导行为。
在2019年初,利普森的实验室开发了一台机器人手臂,它利用深度学习,完全从零开始生成自身的内部自我模型。这个机器人的自我模型可以让它准确地执行两项不同的任务——捡起小球并把它们放进杯子里,以及用记号笔写字,机器人执行这两种任务都无需专门的训练。此外,当研究人员添加一个损坏部件,以此来模拟机器人身体受到的损伤时,机器人能够检测到这种变化,并相应地更新自我模型,同时恢复执行任务。
霍德·立普森教授说:“当你同别人谈及机器人的自我觉知时,人们往往会以为某一天机器人将突然觉醒,但其实自我觉知不是一个非黑即白的概念,它是从一些非常细微的事情开始的,比如‘我的手会往哪里移动?’,实质上这是相同的问题,只是时间跨度更短。”他认为,自我模拟和自我觉知是一回事,一个可以自我模拟的系统在某种程度上是具有自我觉知的。
基本的假设是:它能模拟自身的程度(模拟的逼真度),模拟自身的时间跨度长短,所有这些不同因素都会影响其自我觉知的程度。
霍德·立普森教授认为,机器人研究最吸引他的地方在于,你必须把你的理解转化成一种算法或是一种机制。你不能拐弯抹角,你不能讲空话,因为太过模糊的语言,无法转换为机器语言。他说:“我想要实现我的设想,不想只是说说而已。
虽无意冒犯,但恕我直言,哲学家们千百年以来并没有在这方面做出过多少实质性贡献。这不是因为他们缺少兴趣,或是缺乏贤才,而是因为对于哲学家来说,自上而下地尝试此类研究的确存在困难。神经科学家们已经掌握一种更加定量的研究方法,不过我认为,他们的研究将依然受限于自上而下的进路。”
霍德·立普森教授说:“如果你想要理解意识,为什么要从最复杂的意识,即人类的意识开始呢?
这就像是在上坡路起步一样,是最困难起步方式。我们想试着从更简单,或许更易理解的系统入手。我们要做的是:观察一些非常细微的东西,比如一台有四个自由度的机器人,并尝试让这台机器进行自我模拟。”他认为,自我模拟和自我觉知是一回事,一个可以自我模拟的系统在某种程度上是具有自我觉知的。基本的假设是:它能模拟自身的程度(模拟的逼真度),模拟自身的时间跨度长短,所有这些不同因素都会影响其自我觉知的程度。
霍德·立普森教授说:“我们在寻找一个能模拟其自身的封闭系统;要做到这一点,它需要有输入和输出,但也必须有一个边界,一个放置‘自我’的地方,而机器人正是具备这些要素且非常自然的存在。它能运动,有感觉,也有边界,所以它可以置身于事件中,并且有事物可模拟。其次,我是个机器人专家,机器人自然是我的第一选择。”他认为,机器人是完全从零开始创建自我模型的,从一无所有开始,看看能走多远,这是他们的一个基本理念。
霍德·立普森教授说:“出于某些原因,我们很乐意通过人工智能让机器人了解外部世界,但涉及到机器人自身时,出于某些特殊的理由,我们坚持手工编码模型。所以我们的工作实际上是相当琐碎的。我们说过,‘让我们利用人类创造的所有基础设施来帮助机器人了解世界,随后将其学习外在世界的机制向内迁移,使其了解自身’。”他认为,机器人进行了1000次随机运动,为深度学习算法采集数据,创建自我模拟。
这就是他所说的像人类婴儿牙牙学语一样的过程。
霍德·立普森教授说:“人类大脑有一部分功能像一张身体的内在图谱,这个自我模型是否类同于此?我觉得就是如此。此外,这也是为什么它如此纯粹和简单。我们能将其实现是因为,我们的机器人只有一个四自由度的手臂,但如果它是一个拥有800个自由度的类人机器人,对于我们今天的人工智能来说,就过于复杂了。
”他认为,如果这真的是一种自我觉知的形式,机器人为什么要具备这种能力?有什么积极意义吗?这能使机器人更具适应性。你可以像我们一样,手动构建机器人的自我模型,但那将非常费力且低效。其积极作用将不仅限于适应螺丝错位这样的简单差错,当现实世界中的机器人变形或损坏时,比如轮子掉下来或引擎失速,模型就会突然出错。
再说到无人驾驶汽车,尤其是我们把生活保障托付给了自动机器人时,这就变成了很严肃的事情,这些机器人必须能够及时发现问题并且能够可靠地解决问题。
霍德·立普森教授说:“能够自我模拟自己身体的机器人,和拥有内部‘思想’(更近似于‘自我觉知’的通俗意义)的机器人之间,有什么联系?我们正在着手其他的自我建模项目,不是关于实体,而是关于认知过程。我们正在这两个研究方向上迈出第一步。
至于这类机器人最终能否达到人类的认知水平,甚至超越人类,目前还很难说。”他认为,所以你认为这两条路——自我模拟身体,和自我模拟心智——最终会相互融合?正是如此。他认为,这都是一回事。不过那还是我们的假设,让我们拭目以待,看看我们能把我们的研究推进到什么地步。