智能的启蒙：通用人工智能与意识机器

　　随着2023年即将落幕，全球已经深深感受到大型语言模型和通用人工智能在各个领域所带来的深远影响。这波科技革命不仅为我们带来了前所未有的创新机遇，同时也揭示了一系列尚待解决的复杂挑战。在追逐人工智能的巨大潜力之际，我们必须清晰地认识到，许多现存的问题，如模型的解释性缺失、计算资源的挑战、稳定性疑问以及安全隐患，实际上反映了我们对“智能”这一概念的传统理解的困境，以及对“智能”本质的思考的缺失。 为了真正突破这些挑战，我们有必要回溯至“智能”的哲学起源，重新评估和揭示其本质。本书旨在探索智能的深层含义，并通过历史的纬度分析人工智能思想的演变，从古典AI到现代神经网络的革命。更为重要的是，本书也从前瞻的视角，探索了量子计算、机器意识以及价值对齐等领域的最新科学命题。 在当今社会，人工智能已经从一个纯粹的技术概念逐步转化为一种社会经济现象，其影响渗透至各个领域。要真正理解和利用这一技术，必须全面审视其带来的机遇与潜在风险。本书为读者提供了一个全新的角度，引导读者深入思考智能的起源、发展和未来走向，旨在启发读者对未来科技时代的理性认知与探索。

　　刘志毅，人工智能科学家，上海市人工智能社会治理协同创新中心研究员，中国人工智能学会AI伦理工作委员会委员，上海交大计算法学与人工智能伦理研究中心执行主任，上海交大安泰AI与营销研究中心特聘研究员，上海开源技术信息协会AI伦理专委会主任。国际电工委员会IEC生物数字融合系统评估组（IEC/SMB/SEG12）伦理专家，国家人工智能标准总体组专家，AIIA联盟可信AI专家委员会委员，上海人工智能技术协会专家委员，主要研究领域包括人工智能伦理与治理、智能经济以及数字经济学等，个人学术专著包括《智能经济》《数字经济学》《AI与区块链智能》等，出版多部英文专著并翻译海外学者专著。 张少霆，博士，上海人工智能实验室智慧医疗中心主任及领军科学家，兼任上海交通大学清源研究院副院长。先后在浙江大学、上海交通大学、美国新泽西州立大学获得学士、硕士及博士学位。博士毕业后曾在美国北卡罗来纳大学计算机系任教至终身副教授。在学术界期间，曾获得美国橡树岭大学联合会青年教授奖、MICCAI青年科学家奖等，发表多篇封面论文及高引论文，文章他引15000余次，H-Index为60，并入选美国斯坦福大学发布的全球前2%顶尖科学家“终身科学影响力排行榜”。担任包括Medical Image Analysis在内的多个杂志的编委。在产业界期间，从智慧健康的研究、产品、商务到上下游布局，均进行着卓有成效的推进，并取得一系列落地成果，包括团队的软件著作50余项、全球专利近700件、国内外医疗器械认证20余项。

第一部分 人工智能的起源与旋律

第一章 通用人工智能与大模型的契合 / 5

第一节 通用人工智能的探索之旅 / 5

第二节 大语言模型的博弈与挑战 / 17

第三节 演奏人工智能的和谐之曲 / 30

第二章 大模型之谜：探索推理、涌现与幻觉的奥秘 / 33

第一节 推理之谜：揭示模型中的推理能力与知识表示的关联 / 33

第二节 涌现之谜：剖析大规模预训练背后的上下文学习机制 / 41

第三节 幻觉之谜：探讨缓解生成幻觉的方法与挑战 / 47

第三章 通用人工智能与复杂适应系统的交融 / 56

第一节 大模型作为复杂适应系统 / 56

第二节 从复杂适应系统视角来理解神经网络 / 63

第三节 前景展望：大模型助力复杂系统的研究 / 71

第二部分 新的科学地平线：从 AI 设计到量子探索的跨学科盛宴

第四章 因果之舞：跨越边界的通用人工智能探索之旅 / 85

第一节 智能的和谐：因果统计与通用人工智能的交融 / 85

第二节 多彩的交响曲：因果统计在跨学科领域的应用 / 99

第三节 哲思漫游：通用人工智能、因果统计与哲学思考的碰撞 / 103

第五章 神经科学与通用人工智能交叉的探索之旅 / 110

第一节 NeuroAI ：神经科学与人工智能交叉的未来前景 / 112

第二节 具身图灵测试：NeuroAI 的发展与延伸 / 117

第三节 具身图灵系统的创新之路 / 126

第六章 智慧探索：跨学科的 AI 科学设计与量子探索 / 136

第一节 AI 科学设计：通用人工智能与跨学科的科学探险 / 136

第二节 生成流网络在分子设计及量子控制中的应用 / 142

第三节 探索量子世界：人工智能技术在量子计算与量子纠错中的应用 / 149

第三部分 寻觅意识的起源：机器意识在科学与人工智能中的演化

第七章 智慧之光：跨越脑科学与人工智能的语言加工之谜 / 165

第一节　灵犀一指：探究人类大脑与人工神经网络在语言加工中的奥秘 / 165

第二节　词海泛舟：从词向量到预训练语言模型的表征演进之旅 / 172

第三节　智慧星辰：人工神经网络助力揭示语言加工神经机制 / 182

第八章　悠扬的思维乐章： 海马体与启发的记忆模型 / 192

第一节　知识的序曲：背景回顾与关键概念 / 192

第二节　托尔曼 - 艾兴鲍姆机：神经科学的协奏曲 / 201

第三节　智能的核心问题与神经计算原则：交响曲的高潮部分 / 211

第九章　探索机器意识的起源与发展 / 218

第一节　意识科学与人工智能的交汇点 / 218

第二节　自指与自我意识的机器理论 / 228

第三节　未来展望：通向自我意识的大语言模型 / 235

第四部分 通用人工智能的全景：生物启示、价值对齐与道德规范

第十章　交织的智能视觉：生物启示与通用人工智能的探索 / 249

第一节　生物视觉机制与通用人工智能的关联 / 249

第二节　深度学习网络在视觉认知领域的创新应用 / 259

第三节　跨学科研究方法在视觉神经科学与通用人工智能领域的整合 / 267

第十一章 人工智能与人类价值对齐的交响乐：从起源到未来 / 275

第一节 AI 价值对齐：协调人工智能与人类价值观的关键问题 / 276

第二节 大模型规划的价值对齐：目标和行为 / 293

第三节 基于价值的 AI 对齐：多元化价值观下的协调与权衡 / 297

第十二章 跨越知识边界：通用人工智能的道德、数学与适应性探讨 / 306

第一节 编织数据与理论：人工智能的逻辑深度 / 306

第二节 道德机器：制定和应用伦理原则 / 313

第三节 超越智能：通用人工智能的数学基础与适应主义思考 / 320