科学网—为什么说类脑类不出真正的智能？
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2024-11-12 10:36
| 个人分类: 2024 | 系统分类: 科研笔记
“类脑”研究是指通过模仿人脑的结构、功能和工作原理来设计和实现人工智能系统。虽然这一方向取得了一些进展，但许多人认为类脑的研究难以真正复制或产生“真正的智能”，具身智能只是人类智能的一部分，除此之外，还有反身智能和离身智能等等。其原因涉及多个层面。以下是一些主要的原因：
1、 人脑的复杂性无法完全模仿
人脑是一个极其复杂的系统，拥有约860亿个神经元和数万亿的突触连接，这些神经元和突触不仅仅在数量上庞大，结构和功能也极为复杂。目前的类脑模型，尽管在神经网络的结构上模仿了人脑的某些特征，但依然远远不能完整复现人脑的神经活动和计算机制。比如，人脑不仅仅依赖于局部的信息处理，还涉及全脑的动态交互、复杂的化学信号、神经可塑性等因素，主要包括（1） 神经元的多样性 。人脑中的神经元种类繁多，它们的活动方式也非常复杂。类脑模型通常依赖较为简单的人工神经元，无法完全模拟这些神经元的多样性和复杂的电生理行为。（2） 突触的可塑性 .人脑中神经突触的可塑性是学习和记忆的基础，这种可塑性不仅是“突触强度”的调整，还涉及各种化学物质、反馈机制等。现有的类脑模型很难完全捕捉这些复杂的生物过程。
2、 缺乏情感与意识
人类的智能不仅仅是“处理信息”的能力，还包括情感、意识、自我意识等更深层次的能力。人脑的情感系统（如边缘系统）与认知系统的互动，使得人类在决策、学习和社交等方面表现出非常复杂的行为。这些情感和意识层面的现象，迄今为止，尚未被类脑模型所有效地模拟。如：人脑的情感和动机系统对智能有深刻的影响，而类脑模型大多侧重于逻辑推理和记忆存储，缺乏情感驱动的学习和决策机制。还有，人类不仅能够“感知”世界，还能意识到自己的存在和状态。这种自我意识与情感交织，使得人类的智能不仅仅是信息处理，更是一种具有内在体验的存在。
3、 类脑模型依赖于“大规模计算”
许多类脑模型，如深度学习、人工神经网络等，虽然在一定程度上模仿了神经网络的工作方式，但这些模型在处理信息时，通常依赖于庞大的数据集和计算资源。它们并没有真正模拟人脑中神经元间的动态交互、可塑性变化和高效的资源利用。人脑能够在有限的能量和资源下完成复杂的任务，而许多类脑模型在训练和推理时需要极为庞大的计算力。当前的深度学习模型往往依赖于数据量巨大和计算能力强大的硬件，这与人脑在处理信息时的节能高效机制相去甚远。与人脑相比，现代计算机和类脑系统的能效差距很大。人脑以非常低的能耗进行超高效的信息处理，而现有的人工神经网络和类脑模拟往往需要大量的计算和存储资源。
4、 类脑模型缺乏普遍的适应性
人脑具备高度的适应性和灵活性，能够应对各种复杂和未知的环境，进行快速的学习和推理。然而，当前的类脑模型通常是针对特定任务或特定类型的数据进行训练的，缺乏广泛的适应性和灵活性。现有的人工智能系统（包括类脑模型）往往依赖于具体的训练数据和任务，缺乏跨任务的通用能力。人类大脑能够在面对新环境时迅速调整策略，学习新技能，而现有的AI通常在新环境中表现得较为僵化。人类具有跨领域学习的能力，能够将一种领域的知识应用到另一种完全不同的领域。而类脑模型的迁移学习能力仍然处于初步阶段，通常只能在相似的任务之间迁移。
5、 类脑模型忽略了人类社会和文化背景
人类的智能不仅受限于生物学的结构，还受到社会、文化、历史等因素的深刻影响。我们从社会交互中获得了许多非显性知识、情感和价值观，而类脑模型则往往局限于数据驱动的学习，缺乏与社会互动的内在联系。人类的智力在很大程度上是社会性的（正如马克思所言：“人是社会的产物”）。我们不仅仅理解物理世界，还能理解他人（社会伙伴）的行为、动机和情感。类脑模型在这一点上很难与人类相提并论，特别是在处理复杂的人际互动和情感理解时。另外，人类的智能和文化背景密切相关。语言、习惯、道德观念等社会文化因素塑造了我们的思维和行为方式。类脑模型无法完全捕捉这一层面的复杂性，特别是在处理不同文化和背景下的智能表现时，表现力仍然有限。
6. 类脑模型缺乏创造力与自主性
尽管类脑模型在某些任务上取得了突破性进展（如图像识别、语音识别等），但它们大多依赖于训练数据和预设的规则，缺乏像人类一样的创造力和主动性。人类的智能不仅仅是基于经验和数据的积累，还具有高度的创新性和自我驱动性。人类能够在没有明确指导的情况下进行创造性思维，提出新的假设、创造新的艺术作品或技术发明。类脑模型目前通常是在现有知识的基础上进行推理，缺乏真正的创新和突破。更重要的是，人类还具备自主决策和行动的能力，我们不仅响应外界刺激，还能基于内在动机做出选择。而类脑模型通常缺乏真正的自主性，它们的行为完全依赖于外部数据和环境。
总之，虽然类脑研究在模仿人脑的结构和功能方面取得了一些成功，但它距离真正的“智能”还有很大差距。类脑模型在处理复杂的认知、情感、自我意识、创造力等问题时仍然面临巨大的挑战。此外，类脑模型通常无法完全模拟人脑的高效性、适应性和跨领域学习能力。真正的智能，不仅仅是大规模计算和数据处理，更是基于生物、情感、文化等多维度因素的复杂认知体系。 因此，类脑并不足以直接产生真正的智能，具身智能只是人类智能的一部分，除此之外，还有反身智能和离身智能等等。
下面以狼孩为例说明类脑类不出真正的智能：
“狼孩”现象，指的是那些在极端环境中成长的孩子，他们通常在很小的时候被遗弃或与人类社会隔离，后来被发现时可能已经呈现出类人以外的行为和认知特点。狼孩的例子常被用来研究人类智能发展的起点和环境对认知能力的影响。这个现象可以用来进一步说明类脑系统（如人工神经网络、类脑模型等）无法模拟或产生“真正的智能”——特别是因为类脑模型忽视了人类认知的复杂性与多样性，无法模拟环境、社交和情感因素对智能形成的深远影响。
1、 类脑模型和环境交互的缺乏
狼孩通常是在极端孤立的环境下成长的，缺乏人类社会的正常互动和文化学习。尽管他们的身体和基本的生理需求得到了满足，但他们的社交行为、语言能力和情感表达等方面都受到了严重的抑制。这一现象说明了智能并非单纯由神经结构或信息处理能力决定，社会和环境的互动是不可忽视的因素。狼孩的情况表明，认知和智能的形成离不开丰富的社会经验和环境互动。即使拥有一个类似人类大脑的结构（如类脑模型），如果缺乏与社会环境的互动，这种智能也难以全面发展。类脑系统在模拟大脑的神经结构上可能做得很好，但它无法模拟个体在社会化过程中的情感、语言、文化学习等关键因素。类脑模型在处理复杂认知任务时，通常依赖于大量数据和计算力，但它们并不具备从真实环境中通过感知、互动和经验不断学习的能力。狼孩的成长过程表明，智能并不是单纯的算法处理结果，而是环境与个体之间持续互动的产物。
2、 类脑无法模拟情感和社会行为
狼孩的问题不仅仅体现在认知能力上，还表现在他们缺乏情感表达、社会理解和与他人的互动能力。人类智能不仅仅依赖于感知和处理信息的能力，还与个体的情感、动机和社会关系密切相关。狼孩在孤立环境下未能学习到如何识别和表达情感，他们对他人的感受和社会行为的理解严重受限。这也反映出，智能的真正内涵包括了情感、动机和自我意识等复杂的心理和社会因素，而这些是目前类脑模型无法充分模拟的。虽然一些类脑模型（如情感计算模型）试图模拟情感和社交互动，但这些模拟往往是简化的、基于数据的，并不涉及真实的情感体验。类脑模型可能能够识别表情、语言或情感状态，但它们并不“感知”这些情感背后的深层含义或动态变化，也缺乏真实情感体验的基础。
3、 自我意识和意识的缺失
人类智能的一个重要特征是自我意识，即个体对自身存在、情感、动机和行为的认识。狼孩通常无法理解自己与他人、自己与世界的关系，因为他们缺乏社会化过程中的自我意识的建立。狼孩在缺乏社会互动和语言的情况下，无法像其他儿童一样发展出自我意识。人类的认知不仅是对外部世界的感知，还包括对自我存在的认识、情感的管理和社会角色的理解。类脑模型在一定程度上能模拟信息处理和行为决策，但没有意识或自我意识的能力。它们仅仅是通过输入数据和计算得出结论，而无法“意识”到自己的存在或产生自我驱动的学习和反思。类脑系统通常是通过学习和反向传播来优化自身性能，但这些模型没有“意识到”自己正在学习或者在某种意义上“理解”学习的过程。即便在模拟非常复杂的任务时，类脑系统仍然缺乏自我意识、目标意识或内在动机，它们只是按照预设的规则和目标执行任务。
4、 创造力与创新的不足
狼孩尽管能够模仿一些基本的生存技能，但很难具备创造性和灵活性。即使他们能够在某些方面展现出基本的认知能力，但由于长期缺乏教育和社会交往，他们通常无法发展出复杂的思维能力或创造性问题解决能力。人类的创造力往往依赖于社会和文化的背景，依赖于跨领域的知识融合、经验积累以及情感动机。狼孩的局限性就很大程度上表明，真正的智能不仅仅依赖于感知和逻辑推理，还需要具备创新和灵活应对挑战的能力。类脑模型虽然能够在某些任务上表现出高度的精准度和效率，但它们并不具备自主创新的能力。类脑模型通常需要大量的数据训练，并且仅限于特定任务范围内的表现。即便它们能够生成某些创意内容（如生成艺术作品或写作），这也通常是基于已有的模式和规则，而不是像人类一样进行原始的创意和跨领域的思维创新。最近， GPT-5被曝不及预期，OpenAI员工：没什么科学突破了，只需要工程 。
5、 社交学习与类脑的不足
狼孩如果长时间隔离于人类社会，会在学习语言、理解社会规范和与他人交互的能力上受到极大的限制。语言和社会技能的学习通常发生在早期，这些技能依赖于丰富的社会经验、情感交流和互动。人类的大脑是通过与他人的互动来学习语言、情感表达、行为规范和社会角色的。狼孩缺乏这种社交学习的机会，因此他们无法像正常儿童一样发展起全面的认知和社交技能。类脑模型依赖于数据和算法进行学习，而数据本身也通常是“脱离”社会背景和情感的。因此，类脑模型很难在缺乏真实社会互动和文化背景的情况下学习到人类所特有的语言能力、社会认知和行为模式。
通过上面狼孩的例子，我们可以看到人类的智能不仅仅是由大脑的生物结构和信息处理能力决定的，它还深深植根于社会互动、情感经验和自我意识等多方面因素。而类脑模型虽然在模仿大脑的神经网络和计算能力上有所进展，但它们缺乏情感、意识、社会学习和自我驱动的能力，因此无法真正产生与人类智能相等的“全面智能”。
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