第 12 章 自我意识的数学理论
人和动物都有自我意识。自我意识是生命体最根本的特性。自我意识的数学理论就是要揭示自我意识的科学原理。
自我意识的重大科学问题是：生命的科学原理是什么？揭示生命的科学原理是建立人工生命的科学基础。
人和动物都有自我意识，然而人的自我意识和动物的自我意识应该是不一样的。
人的自我意识是智能生成的源泉。（观察）学习的数学理论建立了学习主体认知世界、发现现实世界的知识、揭示现实世界的规律的数学原理。
然而学习理论并没有解决学习主体对自我的认知的问题。
学习是一个艰难的任务，人为什么要学习？人不仅学习，而且人还是主动学习的。其原因就是因为人有自我意识。
自我意识的数学理论将建立作为智能基础的自我意识的科学原理。
对自我的认知是人类认知的必然需求，是人类智能发展的必然需求。更重要的是，对自我的认知也是生存的法则。没有自我意识的对象在现实世界的博弈中必然是被动的，只能接受其它对象的安排。因此或者被消灭、或者被征服、或者接受为其它对象服务的角色。
人作为这个世界上最高智慧的生灵是一个显著的存在，自我意识是人的基本现象，其背后必然有深层的逻辑，也就是说自我意识必然有其科学原理。自我意识的科学原理是揭示人类智能以及机器智能的不可逾越的科学障碍。不揭示自我意识的科学原理，不可能创造出有自我意识的机器。没有自我意识的机器很难说是一个智能体。
学习的数学理论解决了人认知外部世界的科学原理，从而解决了 “知彼”的问题。
自我意识要求的是解决认知学习主体自身的问题，即解决“知已”的问题。
当前的人工智能准确地说是以计算为中心的信息处理技术。这些技术没有提供我们对学习和智能这些基本概念的科学理解。
显然，人工智能的科学原理就是智能的科学原理；智能的科学原理就是人的智能的科学原理。
人的智能的科学原理是什么？首先明确一点：人的智能是有科学原理的。没有智能的科学原理，不可能演化出人这样高级智慧的生命体。
作为科学概念的“智能”究竟是什么？这显然是 21 世纪的重大问题。
首先，智能，具体地，人的智能，一定是一个客观存在，即真实的东西。
智能要求首先有一个智能体，智能体能区分自我和外界，能感知和认知自我，能感知、认知外界的确定性和不确定性及确定性到不确定性的转化和不确定性到确定性的转化，对智能体自身的存在性、作用和运动性的影响，主动调整自我适应外界的确定性和不确定性，维持自身的存在性、作用和运动性。
直观地说，
（1）信息科学揭示确定性和不确定性及其相互转化的规律；
（2）学习回答信息在一个模型下的解释，即回答确定性和不确定性以及确定性和不确定性相互转化的作用，即语义；
（3）自我意识识别、感知、认知：确定性、不确定性以及确定性和不确定性之间的相互转化对自身的存在性、作用和运动性的影响。
以上的理解表明：i）信息和学习是自我意识的基础，ii）信息是学习的基础，从而 iii）自我意识的基础是信息。
因此，自我意识的数学基础仍然是信息。这就是为什么可以基于
信息科学原理来建立自我意识理论的原因。
尽管过去的研究没有对学习这一概念的实质有正确、准确、精确、到点到位的理解，但是在很长的一段时间里，已经对学习的方法有很多研究。
本白皮书第十一章已经证明，学习的数学基础是信息，因此基于信息科学原理可以建立一个学习的数学理论。
现有的人工智能技术对自我意识这一现象和概念还没有认真的研究，是一个空白。
自我意识的科学原理是创建人工智能原理不可或缺的支柱。上面分析表明，基于信息和学习的数学原理，可以建立一个自我意识的数学理论。本章将建立自我意识的基本科学原理。