機器意識：人工智能的終極挑戰

機器意識是一個什麽樣的研究領域？
在該領域中需要人們去探索解決的都有哪些核心問題？
機器意識所採用的理論模型、實現策略和計算方法都有哪些？
本書作者圍繞該領域最為重要的註意機制、自我意識和體驗意識的機器實現，又都做出了哪些貢獻？
目前，機器意識達到了什麽樣的程度，以及如何評測機器所擁有的意識水平？
特別是，對於機器而言，要擁有人類一樣的意識，都會涉及哪些難以跨越的鴻溝？
所有這些，都是本書所要回答的問題。
應該說，本書是作者長期從事機器意識研究工作的成果總結，內容涉及心靈哲學、
認知科學、意識理論、人工智能、量子計算等諸多方面。
本書可供廣大愛好人工智能、意識科學及心靈哲學的研究人員、大學教師、研究生等讀者參考，
也可以作為已經掌握一定人工智能理論和技術的企業研發人員進一步深入學習、研究、掌握未來人工智能前沿技術的參考書。

機器意識，未來人工智能領域的璀璨明珠，將成為人類信息技術革命的終極挑戰！人無遠慮，必有近憂。
或許人們會為眼下卡脖子的許多關鍵技術而憂心如焚，那麽為了未來不再重蹈覆轍，
我們現在就應該前瞻性地開展前沿關鍵技術的基礎性研究。

本書就是一部順應未來人工智能發展的扛鼎之作。
作者身兼五個學科門類的博士生導師，耗費二十年時光孜孜不倦地鑽研積累，
終於鑄就了這部跨越時代、並蓄中外和貫通文理的集大成之作。
這本書不僅僅是作者科研工作的總結，包括視覺覺知註意計算、自我認知計算實現、情感體驗量子計算等。
更重要的，它還是一部開展機器意識研究的工具書，包括意識哲學思辨、意識科學理論、
意識計算建模、機器意識評估評測、機器意識哲學反思，以及包括腦機混合智能在內的機器意識發展前景等。

應該說，這本書將成為有志於機器意識理論研究和技術開發人員的進階手杖！

周昌樂　

漢族，北京大學博士，廈門大學教授，心智科學家。
長期從事人工智能、認知科學以及多學科交叉領域的研究工作，研究成果涉及手寫漢字識別、視覺計算理論、
漢語隱喻理解、認知邏輯推理、中醫辨證推演、數字古琴藝術、機器歌舞創作、哲學實驗方法等多個方面。
目前主要從事心智仿造、腦機融合、心法實證等方面的研究工作。
先後被聘為計算機科學與技術、基礎數學（人工智能基礎）、語言學與應用語言學、中醫診斷學、
哲學五個不同學科門類的博士生導師，也是國家漢辦“孔子新漢學計劃”博士生導師。
曾任浙江大學人工智能研究所副所長

前言
第1章 緒論 1
1.1 意識哲學難題 1
1.1.1 意識學說概要 1
1.1.2 功能覺知意識 7
1.1.3 現象感受意識 12
1.2 意識科學理論 18
1.2.1 意識科學研究 19
1.2.2 意識神經基礎 22
1.2.3 意識認知理論 26
1.3 機器意識建模 34
1.3.1 神經網絡方法 35
1.3.2 符號規則方法 40
1.3.3 量子計算方法 44

第2章 視覺註意 51
2.1 視覺註意機制 51
2.1.1 註意作為意識基礎 51
2.1.2 視覺註意神經機制 55
2.1.3 視覺註意計算途徑 60
2.2 工作記憶模型 65
2.2.1 視覺信息神經表示 66
2.2.2 量子聯想記憶模型 69
2.2.3 視覺聯想工作記憶 78
2.3 視覺特徵獲取 84
2.3.1 圖像顯著特徵獲取 85
2.3.2 運動顯著特徵獲取 89
2.3.3 顯著特徵整合模型 91
2.4 視覺註意系統 96
2.4.1 視覺註意控制計算 96
2.4.2 視覺註意計算模型 100
2.4.3 系統實驗結果分析 104

第3章 自我認知 111
3.1 自我意識分析 111
3.1.1 自我意識能力問題 111
3.1.2 意識時間因素分析 116
3.1.3 機器人監控員模型 123
3.2 異步自省理論 127
3.2.1 異步自省過程描述 127
3.2.2 異步自省神經網絡 132
3.2.3 異步自省理論評述 137
3.3 自我意識模擬 143
3.3.1 內省機制功能分析 143
3.3.2 內省反思計算模型 148
3.3.3 自我意識博弈模擬 153
3.4 自我認知系統 162
3.4.1 自我意識認知系統 162
3.4.2 機器涉身行為表現 166
3.4.3 機器鏡像認知測驗 170

第4章 情感體驗 178
4.1 情感體驗問題 178
4.1.1 情感體驗現象分析 178
4.1.2 情感神經運作機制 183
4.1.3 情感感受計算策略 188
4.2 情感感受理論 195
4.2.1 經典情感理論概覽 196
4.2.2 情感感受界定分析 200
4.2.3 情感感受量子理論 203
4.3 量子神經模型 209
4.3.1 量子神經單元模型 209
4.3.2 量子神經集群模型 214
4.3.3 量子神經模型運行 219
4.4 樂舞情感感受 224
4.4.1 樂句情感分析識別 225
4.4.2 情感舞句匹配計算 230
4.4.3 樂舞情感感受表演 235

第5章 餘論 242
5.1 機器意識評估 242
5.1.1 虛擬機器途徑 242
5.1.2 實現目標分類 247
5.1.3 機器意識評測 253
5.2 哲學反思批判 259
5.2.1 哲學反思觀點 259
5.2.2 機器面臨困境 264
5.2.3 意識計算限度 270
5.3 展望未來前景 273
5.3.1 機器意識出路 273
5.3.2 腦機混合意識 279
5.3.3 未來社會影響 283
後記 288
參考文獻 292