自由意志是一种幻觉吗？ | 意识机器（一）
前言
人类的自由意志是否真的存在？机器如何拥像人一样的自我意识？我们将分三篇推文，聊一聊机器是否能够具备自我意识——这一重磅、高能、危险的话题。本文通过对三个经典实验的介绍，聊一聊自我意识的可能性。
机器能否像人一样拥有自我意识
人们普遍认为，意识（Consiousness），特别是自由意志（Free will）构成了人之所以为人，从而区别于机器的最后一道防线。而本文想表达的观点是，其实这一道防线早就不存在了。首先，近年来有关意识的一系列心理学实验表明所谓的自我其实有两个，一个称为陈述型（Narrating）自我，一个称为体验（Experiencing）自我；所谓的自由意志不过是陈述型自我给自己编的一个故事而已。其次，通过目前的计算技术我们完全可以构造出一个自我模拟的自指机器（Self-referential Machine），它也具备两套体系，一个负责执行算法，另一个则专门负责对自我进行模拟（描述），这种机器会表现得就“像”一个具有自我意识的系统，以至于我们可以用这样的系统来定义所谓的“自我意识”。
早在2003年LSTM之父Jürgen Schmidhuber就具体设计出来了一种称为“哥德尔机”（Gödel Machine）的装置，它具备一个求解器和一个搜索器，这个搜索器就是前文所说的模拟装置，也就是人类意识中的“陈述自我”；而求解器就是前文的执行装置也就是人类意识中的“体验自我”。Schmidhuber指出这种机器一旦设计出来了，就可以通过不断搜索更好地优化效用的方式来完成模拟优化，再通过自我修改代码的装置不断改进自身，从而表现出全局最优的运作模式。人们普遍认为哥德尔机是目前最强大的通用人工智能设计，并有可能引发智能爆炸。
首先，我们对近几十年来人们对意识问题的三个极其重要的实验进行回顾。
第一个实验告诉我们其实我们每个人的头脑中都住着两个自我，一个负责决策，另一个负责解读；
第二个实验进一步揭示出这个陈述自我的性质，它会在一定条件下编纂故事；
第三个实验则告诉我们很可能我们认为的自由选择也是陈述自我编的一个故事而已。
实验一：裂脑人
人类的左脑和右脑是靠一种被称为胼胝体的东西相连在一起的。但是有一种病人称为“裂脑人”，他们脑袋中的那个连接装置胼胝体被切开了，但他们还可以正常的生活。于是，在二十世纪六十年代，这些裂脑人成为了神经科学家们，特别是斯佩里（Roger W. Sperry）等人的实验对象。科学家们通过巧妙地设计试验，让我们得以看到裂脑人甚至是我们自己不为人所知的一面。
在如下图所示的实验中，我们用一个中间的挡板把裂脑人左右两眼的视野完全隔离开，这样他的左眼只能看到左边的画，右眼只能看到右边的。当我们呈现左边为雪景右边为鸡爪的画面给被试的时候，这两种景象就分别映射到了右脑和左脑中（由于左脑连接的是右侧身体，右脑连接的则是左侧身体）。接下来，实验人员要求被试在卡片上选择与看到的画面相关的东西（两只眼睛都能看到所有的卡片）。这个时候，裂脑人的左手（被右脑控制）选择了铲雪的铁锨；右手（被左脑控制）则选择了公鸡。
裂脑人实验
这说明，裂脑人的两个彼此隔离的大脑作出了两种完全不同的决策，体现得像是两个不同的人。更有意思的是，当挡板撤离后，左右脑都能看到对方的选择了。这个时候实验人员问被试，“你为什么左手选择铁锨呢？”我们知道，左脑是负责语言的半球，而右脑主要负责视觉感知，却没有表达能力。所以，虽然右脑选择的是铁锨，而它并不会解读。左脑选择的是公鸡，但却与右脑的选择相冲突。那该怎么办呢？于是，左脑神奇地编了一个故事：“我选择铁锨是因为我要清理鸡棚！”
斯佩里通过大量的类似的裂脑人实验向我们展示了这样一个结论，我们的左右脑不仅表现得像两个独立的意识体，而且由于左脑具备一种编造故事的能力，它往往能够把右脑的行为进行重新解读。
实验二：冰水挑战
前面的实验对裂脑人的左右脑进行了物理分割。而诺贝尔经济学奖得主，著名心理学家丹尼尔.卡尼曼（Daniel Kahneman）则相信，我们身体里本身就住着两个自我，卡尼曼把她们叫做：“陈述自我”（Narrating self）和“体验自我”（Experiencing Self）。前者专职负责讲故事，甚至在很多时候都是讲给我们自己听的；另一个则主要负责体验、执行。这两个自我经常配合在一起行动。有意 46 34272 46 15837 0 0 7002 0 0:00:04 0:00:02 0:00:02 7001的是，我们的记忆主要是听从这个叙述自我的，而这个家伙会经常扭曲事实、编纂故事。下面，就让我们来看看卡尼曼做过的实验：冰水挑战。
卡尼曼让被试将手放到很冷的冰水中一段时间（见下图）。实验分两次进行，第一次进行60秒，第二次进行90秒。但在第二次试验进行到60秒的时候，实验人员会偷偷注入了一些温水，让被试疼痛的感觉减轻一些，但是被试并不知情。
冰水挑战试验
在分别做完两次试验之后，实验人员会问被试，如果必须重复实验，你更希望重复哪一次的实验。出乎意料的是，有80%的被试都选择第二种，即长达90秒的实验。
卡尼曼给出的解释是，我们的陈述自我有一种特性，它只对整个试验过程中疼痛的最高值和最后一个时刻的疼痛值敏感，这就是所谓的“峰值-尾值定律”（peak-end rule），并且会忽略体验所持续的时间。所以，在第二个实验中，由于最后30秒的体验没有那么的痛苦，所以被试最终的选择听从了陈述自我的感受，认为第二个实验更好受一些，尽管它让被试受苦的时间更长也没关系。
这个实验似乎还能够解释其它一些“痛并快乐”的现象。就比如女人生小孩据说是疼痛级别最高的一种经历，但是当女人回忆生产那个瞬间的时候却总是伴随着温馨和幸福。原因就在于在生完小孩的那个时刻所体会的幸福远超过了过程中的痛苦。于是，陈述性自我选择了过滤掉那些痛苦体验，而记住了小生命出生的幸福。
实验三：自主选择实验
前面的两个实验告诉我们，我们不仅每个人都是人格分裂者，而且大多我们意识到的体验都不过是陈述性自我编撰的故事。那么，在接下来要介绍的实验中，我们更能深切的体会到，所谓的自主选择、自由意志也不过是一种假象，很可能就是“陈述自我”用来哄骗自己而编纂的一个故事。
这个实验是由Benjamin Libet于2008年领导做出的，其结果发表在了Science杂志上，曾引起了科学界和哲学界的轰动。在实验中，他让被试手持一个按钮，自主选择任何一个时间按下这个按钮，然后被试会通过盯住面前钟表上的秒针相应位置来报告做出决策的时间。于此同时，Libet通过脑电装置来监测被试大脑活动的模式（预备电位），并根据这些模式来预测被试何时按下按钮。整个实验装置如下图所示。
Libet 的“自主选择”实验
实验的结果表明，科学家可以通过读取大脑活动模式来提前预测被试是否按电钮的决策，而且可以比被试报告的时间提前几秒钟。
如果按照前面的实验推论，我们的心智分成了负责体验、决策的自我和负责陈述的自我两部分。那么这个做出按电钮动作的自我就是体验自我做出的，而负责报告按电钮时间的自我就是陈述自我。科学家通过大脑电信号活动模式所做出的提前几秒钟的预测表明，我们实际上在自认为有意识地做出按电钮这个动作之前就已经由体验自我和身体把决策做出了。我们的意识，或陈述自我并没有起到任何主导性作用，它只是被动地将这个按钮动作进行了重新解释，从而报告出了时间。
这个实验最大的争议点就在于，它从某种程度上否定了“自由意志”（Free will）的存在性。也就是说，我们并不像我们通常认为的那样可以由自我意识来决定、控制做出按电钮的动作。
在这里我们需要澄清一下“意识”、“自我意识”以及“自由意志”之间的区别和联系。首先，“意识”（Consiousness）是指一种觉知（awareness）的能力，它是指我们的心智能够对外界事物以及心理过程进行感觉的能力。“自我意识”则是说这种意识能力不仅能够觉知外在事物，还能够觉知这个觉知能力，即意识本身。所以我个人认为自我觉知（Self-awareness）能更好地表达意识的这种能力。后面我们会看到，这种能力就是计算理论、数学之中的自指（Self-reference）。“自由意志”则是强调意识对客观事物的反作用特性，也就是意识可以凭借自己的意愿来决定做什么。
Libet的实验告诉我们，我们可能并没有自由意志，至少我们的意识并不参与决策过程。因为，真正的决策早在我们意识到之前几秒的时间就已经被体验自我做出了。
把这三个实验连在一起，我们能得到如下几个结论：
我们每个人体内都存在着两个自我，一个负责体验和执行，一个负责表述；
那个陈述性的自我会通过虚构故事来“欺骗”我们自己；
我们习以为常的自由意志很可能就是这个陈述自我编造的一个故事。
这最后一个结论的确具有一定的颠覆性，它直接指出了所谓的自由意志不过是一种假象。我们充其量仅仅具备自我意识而已，也就是我们可以觉知到自己的存在，也能觉知到我们所做的一切，但是这种觉知并不能反过来作用到我们的行动上来。
用图形表述上面这一点转变会更清楚：
观念的颠覆
我们的认识从上图的模式转变为了下图的模式。尽管我们对这一转变很不情愿，但却不得不接受。因为，越来越多的科学研究结果表明，其实我们人就是一个算法机器，迄今为止，我们并没有找到任何一个反面的证据说人的过程不能被算法模拟。既然自由意志是幻觉，人不过是个算法机器，那么，机器和算法本身为什么不能具备意识，甚至是表面上看起来的“自由意志”呢？
机器能具有意识吗？
在结束了心理学之旅后，就让我们来进入机器的世界。请注意，在这里我并没有声称任何一台机器，甚至是任何足够聪明的超级智能体具有意识。我想说的是，机器必须要具备一定的条件才能具备意识，而目前这样的机器尚没出现，但这并不意味着我们原则上无法创造出它来。更重要的是，意识所需要的条件和智能完全就是两码事。
既然我们已经破除了“自由意志”的迷信，并且认识到所谓的自我不过就是一个双系统，一套系统负责相对“机械”地解读信息、作出决策；另一套系统则对这些决策进行解释、表述。
那么，按照这套标准，我们就会发现，只要一台机器具备了自我模拟（Self-emulating）的能力，它就具备了“意识”。什么是这种自我模拟的能力呢？这就是指一台机器能够在内部开一个虚拟机，并用这个虚拟机来模拟自己在任何一个时刻的运行。于是，这个模拟机就构成了前文所讲的“叙述自我”，而其它的软件部分就构成了前文所讲的“体验自我”或“执行自我”。由于这台机器可以在虚拟机中投射它自身以及所有的动作，所以它就具备了“自我觉知”的能力。从外界表象上来看，它可以表现得具有自我意识。
这样的机器能造出来吗？答案是肯定的，计算理论早在二十世纪初就为这类机器的实现铺平了道路。
下一篇文章，就让我们接着看看，如何一步步地造出这样的自我模拟机器。
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