科学事实可能比科幻小说更令人震惊

我将继续向您介绍一系列关于人类智能本质和人工智能系统未来的文章。在上一篇文章“人工智能与神经生理学：为什么差异很重要”中，我们发现任何生物神经系统的工作基础都不是计算功能(如在计算机中)，而是反射或准备好的答案。

但是我们的智慧是如何产生的呢?重复预先准备好的反应的生物系统如何成为强大的创造性机器?

在本文中，我们将用事实语言来回答这个问题。大自然创造了我们的智慧，找到了一个简单而巧妙的解决方案，其中不乏一个巨大的谜团，我们也将触及。

忘记我们自己的独特性——我们只是系统的一部分

要了解我们的智力是如何运作的，我们必须首先放弃对我们自己的独特性的执着和自私的想法。在过去的 150 年里，科学家们一直在努力寻找我们大脑生物独特性的证据。科学中有一种刻板印象，即我们历史上的某些东西已经成为一种魔杖，这要归功于我们获得了智力的“魔法影响”。起初，我们被告知工作造就了一个人，然后他们开始重复关于语言和社会关系的问题，现在出现了奖励就足够了的想法。

当然，所有这些都是我们的幻想，由与生俱来的存在主义自我中心主义决定。我们很高兴地认为我们是进化的顶峰，甚至是进化的目标。事实上，人脑只是生命发展的另一个阶段。一旦最初的两个神经元联合成一条公共链，智能神经系统的创建对于我们星球的生物圈就变得不可避免。

一切是如何开始的

任何生物神经系统的功能基础都是反射，或者是神经冲动从一个神经元传递到另一个神经元的简单路径。“路径”这个词非常重要，因为这是生物智能和我们创造的人工智能之间最重要的区别。我们的思想不是特殊的信号，而是神经冲动传播的特殊途径。

神经元链是一种反射

任何无意识的反应都只是一连串相互连接的神经元。这条链是对特定刺激或生活状况的先前准备好的，过去是最成功的反应变体。要产生反射，神经系统首先必须获得经验，这意味着在产生这种经验的过程中，只有那些意外给出正确答案的生物才能生存。失败者死。

这允许简单的神经系统发展甚至创造复杂的行为模式(如蜜蜂和蚂蚁)，但这是一种非常缓慢的发展方式，每次需要创造或巩固时，都需要对几代生物进行多次改变新技能，这意味着新技能。反射的类型。

自然如何加速或反射现代化

为了更快地开发新技能，找到了一个简单且非常有效的解决方案。为什么要在现实生活中检查反应的正确性，相反，您可以在不采取最终行动的情况下触发训练反射。神经系统分为主动网络和被动网络，前者直接控制真实反应，后者创建和使用神经元回路，但并不真正控制任何身体动作。

新解决方案和新反应的培训基地

一个相对较大的神经系统可以选择一些神经元用于模拟反射的模型。这些不参与实际行动的神经元充当了一种实际行动的训练场所。这种活动的一个例子是上世纪末发现的镜像神经元，它们在执行某个动作和观察另一个生物体执行该动作时都会兴奋。

模型模仿极大地加速了新反射的产生，这意味着它允许现代化的神经系统即使在学习条件下也能生存。

生物神经元

现在犯错没那么危险

我们现在简单说的就是最前沿的神经科学。人类大脑有一个被动模式网络(DMN 或默认模式网络)的事实是最近才发现的——在 21 世纪初，这个网络涉及我们称之为智能的一切的事实只有少数人知道几年前。

模仿的发展或训练或被动网络如何触发意识

很快，具有大型神经系统的生物开始主宰自然界。在向肌肉发出命令之前模拟头部的反应已被证明对生存非常有益。掠夺者开始特别成功地使用它。

很快，神经系统不仅学会了模拟个体反射，还学会了模拟在困难生活情况下形成行为策略的整个反应复合体。

出于这些目的，除了模仿外部对象外，神经系统还需要将自己模仿为参与建模事件范式的对象。

意识是这样出现的

所有原始人类(除了人类，还有黑猩猩、大猩猩、猩猩等)，以及大象、虎鲸、海豚，甚至一些鸟类(例如喜鹊)，都具有能够虚拟灵活和模拟复杂情况的神经系统.

大脑开始使用可以参与真正反射的相同神经元模拟动作。但这意味着一些贪婪的神经细胞开始工作，而不是在做出反应的瞬间任务上，而是在创造未来行为模式所必需的反应方案上工作。这需要进一步增加活跃神经元的分组并为它们分配额外的能量。

然后问题就来了

生物智能的发展陷入了能源僵局。大脑越大，身体就越难以消除能量消耗的峰值。我们大脑的例子清楚地说明了这一点。大脑有 860 亿个神经元，其中 160 亿个位于大脑皮层，大脑消耗了我们身体可用能量的 20%。一个相当准确的 RMR(静息代谢率)测试表明，对于任何精神活动(即使在睡眠期间)，我们需要 12 到 20 瓦，而整个身体在 60 到 100 瓦之间工作。肝脏产生并进入血液的葡萄糖有 50% 被大脑神经元使用，而大脑神经元仅占我们体重的 2%。事实上，我们的大脑，即使在最低限度的活动中，也会消耗我们的身体可以为此分配的最大能量。

简而言之：在字面意义上与大脑有关的一切都在身体能力的极限下工作

相比之下，睡眠模式下的PC平均功耗仅为10-20瓦，而在运行资源密集型程序时，其功耗会增加10-20倍——高达200瓦。

不难计算，在这样的平衡下，如果我们想大幅提升大脑的力量，我们只会死，至少会晕倒。

因此，无论情况和当前任务如何，我们的大脑都会产生大致相同数量的冲动。无论一个人在做什么，无论他是在休息还是在解决复杂的智力问题，大脑的能量消耗实际上都保持不变。在任何情况下，与平均功耗的局部偏差都不会超过 5%。

不要以为这只是人的问题

所有大型神经系统都抵挡住了能源消耗和发展的能量上限。与神经系统发达的其他动物的大脑相比，我们的大脑并没有什么特别之处。

在仔细分析大脑循环的参数后，您可以计算出人类大脑接收了多少卡路里(根据体重差异进行调整)，并将这些数据与 15 种灵长类动物和其他哺乳动物进行比较。结果，事实证明，人类大脑在这一指标上输给了某些种类的猴子甚至狐猴。

在大脑皮层发育的参数方面，我们也不是领导者。有些动物的大脑皮层相同甚至更大。例如，黑海豚的大脑皮层有 370 亿个神经元(人类只有 160 亿个)。