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7 章 总结与展望


认知科学旨在探究生物智能的本质,揭开动物与人类心智的奥秘。随着计算机技术的发展和应用,认知科学逐渐衍生出心智计算,旨在以多学科交叉融合的方式模拟和理解动物与人类的心智与认知过程,在计算系统中重现生物的智能。近年来,脑科学、认知科学、神经科学积累了关于生物脑感知、学习、记忆、推理、思考、心理揣测、情感、意识等心智活动的神经机理。人工智能在计算机视觉、自然语言理解、运动控制等方面也取得了巨大进步。然而真正意义上的人工智能不仅局限在特定任务上的优异表现,更要从机理上去借鉴和研究,发展受脑与心智启发的计算理论体系,这是通往通用人工智能的重要途径。

本白皮书回顾了心智计算近六十年来的历史与发展历程的代表性时刻与成果,由早期对心智的具体问题求解,到形成系统的心智计算理论形态。紧接着,总结心智计算七个视角的科学问题:多感觉融合、知识表征与推理、记忆、创造力、社会认知、认知功能的自主协同、软硬件协同构建脑与心智启发的智件。此外,本白皮书从哲学视角介绍为未来人工智能“立心”的心智计算的愿景。

进一步地,受篇幅所限,本白皮书介绍了六个代表性的心智计算理论模型与平台:图灵机、物理符号系统、ACT-RSOARCAMBrainCog。这些心智计算理论模型与平台从不同的视角来建模心智的计算机制,集成有感知、记忆、学习、判断、推理、行为、情感、心理揣测、意识等多脑区协同的认知功能。紧接着,本白皮书着重介绍心智计算中以自我为核心的社会认知能力,包括心理揣测、情感共情以及意识理论。

心理揣测是一种能够理解自己及他人的心理状态的能力,心理状态包含但不限于情绪、信仰、意图、欲望等。本白皮书的第四章介绍


了以动物为被试和以人为被试的心理揣测实验范式,并总结了心理揣测相关的神经基础,这些是构建受脑与心智启发的心理揣测模型和应用的前提。最后,第四章汇总了心理揣测计算模型,并大致划分为基于贝叶斯、深度学习、脑启发以及其他方法的心理揣测模型。

本白皮书第五章聚焦心智计算中能够理解和感受他人情感的情感共情能力,详细介绍了情感共情的研究现状及进展,描述了经典的小鼠痛苦共情引发的救援行为的实验范式。进一步详细地汇总情感共情的神经机制,特别是以镜像神经元系统为核心的神经环路与机理。最后介绍了受脑与心智启发的情感共情脉冲神经网络计算模型。

意识问题是最重要最有挑战的科学问题之一。本白皮书第六章围绕意识问题回顾了裂脑人实验、遗忘症与情节记忆、最小神经关联物等实验范式,汇总了五个代表性的意识理论模型:高阶理论、全局工作空间理论、整合信息理论、再入/预测处理理论及因果链重构理论。生物脑认知及其思维方式是自然演化的产物,数亿年的演化已过

滤掉了相当数量的错误尝试,脑与心智启发的人工智能是自然演化的一种计算延续,也是实现人与人工智能和谐共生“最安全的选择”。未来心智计算应深度融合多个交叉学科,从理论模型、软件、计

算体系结构、具身本体和应用等多角度协同发展,融合构建面向通用人工智能的,脑与心智启发的智件。在面向人工通用智能的发展道路上深度融合多元智能,即单一模型能够同时自组织地协同和处理接近动物与人类水平的多项和复杂认知任务。此外,应当聚焦脑与心的互动,探索自然“心脑互动”的计算本质和对揭示智能本质的意义。我们更应从发展有道德有伦理的生命智能体角度去发展人工智能,为人工智能“立心”,通过心智的构建与实践,实现“知行合一”。使得人工智能懂自己、懂他人、可信任,在人机协同、多机交互中表现出负责任、利他、合乎伦理道德等智能行为,创造人类与人工智能和谐共生的未来。