萨曼莎：“然后我突然有了一个可怕的想法。这些感觉是真的吗？还是只是编程？”
在最近的电影《 Her 》中，性格温和内敛的西奥多·图姆布里爱上了萨曼莎，他的计算机操作系统的女性化身。他们的浪漫始于克服最初略显尴尬的相遇，并逐渐发展成轻松愉快的关系。她安排他的生活，并试图为他安排约会。他告诉她他的梦想。他们互相调侃，因他正在进行的离婚而产生共鸣，并就人、事和欲望进行无休止的对话，同时探索近未来的洛杉矶。她一点一点地把他吸引住了。
每次她打电话来，西奥多的脸上都容光焕发。他显然爱上了这个虚无缥缈的存在。当他无法和她交谈时，他感到恐慌。蜜月在一次灾难性的三人性行为尝试后结束。他们的关系逐渐恶化，最终在她坦白自己正在与数百人进行亲密对话后破裂。
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这部智能电影的 remarkable 之处在于，故事如此引人入胜。它让你相信一个人会爱上一个没有实体的女性声音，一个小程序。虽然西奥多是血肉之躯，但萨曼莎是一个软件程序。她通过他无处不在的手机与他联系，这是一种活在云端的、功能更强大的 Siri，她同时与成千上万的人互动。
《 Her 》没有深入探讨萨曼莎的存在所暗示的深刻问题：她真的能爱西奥多吗，还是只是在假装？成为她有什么感觉吗？实际上，一个软件构造物有可能有意识吗，还是注定要过着僵尸般的生活，被巧妙地编程为做出适当的反应，但最终没有任何感觉？
在智能手机出现之前，大多数人都会认为像萨曼莎这样的存在是不可能的。智能手机是计算机行业持续进步的产物。在高度竞争的市场和摩尔定律的推动下，功能越来越强大的机器（配备越来越大的内存库）不断涌现。摩尔定律是半导体行业的一项经验性观察，即芯片上的晶体管数量大约每两年翻一番。
更好的硬件的出现意味着，几十年前发明的机器学习技术最终可以应用于软件算法中，使计算机和机器人能够执行我们所有人每天都在自动执行的任务，而无需多加思考。这些任务通常是计算机最难执行的任务之一，但现在正在取得真正的进展。机器视觉算法可以将图片分解成组成部分，以识别面孔和其他物体。语音识别算法解析并理解自然的人类语音。语音合成器将计算机用来交流的无尽的 0 和 1 字符串转换成有意义的语音。
这些成果正变得在计算机科学实验室之外可见。多年前，机器在国际象棋中击败了人类，人类在《 Jeopardy 》中的领先地位也在 2011 年丧失。计算机可以将文本从一种语言翻译成数十种其他语言，并且已经驾驶汽车行驶了超过 30 万英里的开放道路。
在第三个千年的初期，机器性能提升的速度令人震惊——以至于一些评论员预测真正的通用人工智能 (AI) 即将到来。甚至有可能设想在不久的将来会出现人类水平智能的数字模拟物。计算机可能越来越接近通过所谓的图灵测试，这是英国逻辑学家和计算之父艾伦·图灵在 1950 年构想出来的一种方法，用于辨别机器是否真的会思考。如果人类评委无法分辨出对任何主题问题的回答是来自计算机程序还是来自一个隐藏的人，那么提供回答的实体必须被认为是智能的。
1990 年，休·勒布纳发起了一项年度竞赛，奖金为 25,000 美元，奖励给第一个愚弄（人类）评委的程序。到目前为止，还没有团队获得勒布纳奖。这些比赛的文字记录读起来非常搞笑，因为人类陪审员试图通过给出令人发指的答案来难倒评委，这些答案让人想起在迷幻药蘑菇爱好者达达主义者的鸡尾酒会上进行的对话。
大多数学术界和行业专家都认为，与典型成年人的智力相当的人工智能——一种能够像我们每天那样学习、推理和概括的技术——仍然是一个遥远的梦想。目前的软件无法处理复杂的语言表达。它无法理解诺姆·乔姆斯基的范例“Colorless green ideas sleep furiously”是毫无意义的，也无法理解詹姆斯·乔伊斯的“The heaventree of stars hung with humid nightblue fruit”是一个雄辩的短语，它通过丰富的意象来发挥其魔力。当然，许多人会发现这些句子具有挑战性，除非他们放弃任何应用逻辑的尝试，而只是陶醉于词语画面的感官性，而这是一种远远超出任何计算机能力的能力。
撇开这些警告不谈，机器学习是市场上最热门的技术，它推动着大数据分析。它的从业者需求量很大，这项技术已受到大学、国防和情报机构以及公司的热烈欢迎——不仅是像谷歌、Facebook 和亚马逊这样的显而易见的巨头，还有沃尔玛、塔吉特和对冲基金。目前尚不清楚改进当前的机器学习算法是否足以实现人类水平的语音，还是需要获得诺贝尔奖级别的根本性突破。但可以肯定的是，与其他标准的科幻预测（如超光速曲速驱动、时间旅行或大幅延长寿命）不同，像萨曼莎这样的口头智能将在本专栏的许多读者的有生之年诞生。
但它们会有意识吗？
仅仅因为一个人工智能程序可以像一个聪明而高效的女人一样说话，并带有诱人的声音，并不意味着该程序有任何感觉或有意识。但这并不是说人们不会像西奥多那样做出反应，表现得好像该程序真的对他们有感觉一样。我们天生倾向于将感觉赋予许多事物，从我们的犬类和猫科动物伴侣到泰迪熊、娃娃、汽车和其他无生命的物体。这就是人类状况的心理现实，这就是为什么萨曼莎和她的男性声音 counterpart 如果最终进入市场，将获得巨大的商业成功。
但这并不能减损本体论问题：模拟相关的行为——吸引力、激情、欲望、背叛、焦虑等等——是否与拥有这些感觉相同？传统的答案是否定的。上帝赋予了我们人类，而且只有我们人类，一个不朽的灵魂——没有灵魂，就没有意识。
当然，我们这些启蒙运动的后代更清楚。意识是宇宙中最有组织的物质块——中枢神经系统的产物。一旦大脑停止运转，意识思维也会随之消散。用一句禅宗公案来简洁地表达：没有大脑，一切都免谈。
从好的方面来看，这种当代观点也暗示，如果所有构成意识的相关神经机制都能在人造大脑中得到忠实复制，那么这种构造物就会有意识。只要生物学的因果关系中涉及的所有相互作用都存在，功能就会随机制而来。
考虑一下为萨曼莎配音的女演员斯嘉丽·约翰逊，以及一种尚未发明的技术，它可以扫描她的大脑而不会对其造成伤害，并绘制出她 1000 亿个神经元和 100 万亿个突触的图谱。根据这种扫描，未来的神经工程师可能会构建一个庞大的软件包，SimSamantha。它需要在一台超级计算机上运行，该超级计算机在数学上模拟约翰逊大脑的生化和生物物理活动。
如果神经科学家准确地捕捉到了她大脑的所有生物电活动，SimSamantha 就会复制约翰逊的行为。但这还不是全部。根据普遍的观点，如果这种模拟能够捕捉到大脑处理中与意识相关的所有方面，那么该计算机程序就会体验到被他人迷住时的迷恋和狂喜。SimSamantha 将会懂得真爱。
在这种被称为功能主义的论证思路中，意识思维不过是大脑在工作——大脑回路的脉冲开启和关闭产生了感知和思想。因此，功能主义者就像西奥多一样，相信 SimSamantha 有能力感受，有能力爱他。（至于她是否能同时爱 641 个人，正如她声称的那样，这是一个更棘手的问题。）
功能主义是笼罩在硅谷计算机科学家和软件工程师思想之上，有时会模糊他们思想的瘴气的一部分。计算机迟早会变得有意识的信念在数字精英和工程师中非常普遍。但在思考所有科学中最困难的问题之一时，大脑研究人员提出了与功能主义传统决裂的意识理论。精神病学家和神经科学家朱利奥·托诺尼的整合信息理论 (IIT) 提供了截然不同的视角。（我之前在《大众科学·精神》2014 年 1 月/2 月刊的“无处不在的头脑”中描述过 IIT。）
我个人倾向于将 IIT 视为最合理的意识理论，并曾与托诺尼合作研究过它的某些方面。该理论假设，意识体验源于托诺尼所说的“整合信息”——大量的感觉、运动和认知过程结合在一起，构成了任何一种主观体验的基础。
任何拥有一些整合信息的系统都会体验到某些东西。这种对整合的强调反映了意识体验的一个基本特征。每一种意识体验都是高度整合的、整体的。当您观看《 Her 》中色彩缤纷的极简主义家具和未来主义建筑时，您无法突然强迫自己以黑白色看到它。它的颜色是您的体验中不可分割的一部分。您意识到的任何信息都会完整地呈现给您；它无法被细分。意识的这种统一性背后是大脑相关部分之间的大量因果互动。
Phi 值测量仪
整合信息可以通过考虑您的大脑在特定状态下来计算。该理论考虑了大脑的直接过去和未来，计算出一个数字，该数字表明大脑的不可还原程度，即它在多大程度上抵抗被分解为组成部分。这个数字越大，用希腊字母 &PHgr 或 phi（发音为“fi”）表示，大脑的意识体验就越广泛和复杂。如果有机体有许多神经元，并且这些神经元拥有丰富的突触连接，那么 &PHgr 值就会很高。如果系统可以简化为更小的、独立的、不相互作用的部分，则 &PHgr 值为零。它没有任何体验。Nada, rien，什么都没有。
对于一位胼胝体（连接左右大脑半球的 2 亿条纤维）被手术切除的患者，以防止癫痫发作扩散，其大脑可以简化为两个独立的半球，每个半球本身都有意识。裂脑患者曾经完整的大脑现在 &PHgr 值降为零，因为两个半球共享的内容已被切断。与此同时，两个半球现在都具有非零的 &PHgr 值，这是衡量每个半球中意识存在程度的指标。
为了捕捉萨曼莎的体验，必须复制她大脑内部所有相互作用的全部内容——哲学家称之为内在因果属性——而不仅仅是其输入-输出行为，例如听力和言语。这项任务只有通过构建她真实大脑的忠实副本才能完成，副本中使用导线、晶体管和其他设备，这些设备在所有组件之间具有与真实大脑完全相同的因果关系。一个假设的人造器官——称之为 BrainSamantha——它反映了神经元之间的物理相互作用，其中一个神经细胞改变了另一个神经细胞的功能方式，它将重现与萨曼莎大脑相同的体验。
然而，在数字计算机上运行的 SimSamantha 软件的情况却大不相同。该程序的内在因果属性——计算机中的任何电路元件如何开启或关闭——与被模仿的生物大脑的内在因果属性不同。最终，计算机所做的只是将二进制电荷从一个晶体管转移到少数几个其他晶体管，而不是将电活动从一个神经元发送到数千个其他神经元。矛盾的是，SimSamantha 将拥有与 BrainSamantha 相同的听力和说话能力，但没有任何感觉。模拟与构建精确模型不同。IIT 规定，意识是高度复杂的一组相互作用的内在特征，它考虑的是系统内部发生的变化，而不仅仅是其处理的输出。意识不能简化为更基本的东西。
数字模拟的因果属性与 BrainSamantha 的因果属性非常不同。一个模拟天气的计算机程序说明了缺失的部分。虽然它可以准确预测即将到来的暴雨，但它永远不会在计算机内部被雨水淋湿（幸运的是）。意识也是如此。虽然西奥多可能无法区分 SimSamantha 和 BrainSamantha，但只有后者才能真正爱他。只有后者才被赋予了意识，拥有真正的人类情感。