2025年8月17日 星期日

複雜性與智慧:從聖塔菲研究所到AI、生命與湧現的核心思考

本訪談以聖塔菲研究所(Santa Fe Institute,SFI)總裁David Krakauer與Neil deGrasse Tyson的對話為中心,梳理複雜性科學的概念、歷史與應用,並延伸到人工智慧、意識與生命的哲學問題。重點如下:

  • SFI的使命與起源:一句話的任務是「在演化的世界複雜性中尋找秩序」。成立背景受洛斯阿拉莫斯科學文化影響,宗旨是打破傳統學科隔閡,促成跨領域思考。
  • 複雜性科學的範疇:
    • Weaver的分類:簡單現象(經典物理)、無組織的複雜(例如氣體的統計描述)、以及介於中間的有組織複雜(例如生物、城市、腦)。
    • 複雜系統研究的是「解決問題的物質」(problem‑solving matter),關心來源、適應、資訊儲存、演化、故障與滅絕等問題,而非單純物理描述。
    • 混沌理論只是複雜性的其中一小部分:混沌是確定性的不規則(deterministic irregularity),但複雜系統通常還包含真正的隨機噪音與凍結偶然事件(frozen accidents)。
  • 湧現(Emergence)的定義與判準:
    • 湧現是指在宏觀尺度出現無法直接由微觀單一元素容易預測的新態/新語言/新行為模式(例如氣體變成流體、晶體或生物行為)。
    • 湧現的兩個主要標誌:新的狀態(或相)、以及能有效描述與預測該狀態的新語言或數學形式;真正湧現的現象會把微觀細節「遮蔽(screened‑off)」。
    • 湧現是觀察者與計算能力相關:觀察者的計算資源越強,看到的秩序可能越多;因此湧現部分具「觀察者相依性」。
  • 尺度與聚合的力量:雖然個體(例如某隻鳥或一個人)高度異質且難以預測,但在特定約束(如城市的能量與互動結構)下聚合會產生可描述的統計規律(例如城市GDP與人口的尺度律),這類可預測性為研究複雜社會系統提供切入點。
  • 代理性與適應:相較於物理中「下坡滾動的球」那種極小自由度系統,活體或有代理性的系統(organisms、AI、社會)有目標、歷史與欲望,因此需要不同的理論來描述適應與行為。
  • AI、智慧與圖書館比喻:
    • 當代AI非常能幹但未必「有智慧」。Krakauer將現代AI比作「快速查找」功能(圖書館速查),缺乏能把難題化簡的策略性理解。
    • 他對圖靈測試的批判:只靠外表行為的不可區分性(imitation)不足以證明AI理解或智慧,應要求解釋與推理過程。
    • 智慧的實用定義:使困難問題變得容易(把難問題化繁為簡);理解/解釋能力是關鍵。
  • 物質 vs 計算/功能:
    • 計算與功能不完全由特殊物質決定(例如計算機從木頭織機、電子管到晶體管等不同材料都可實現同一邏輯),但物質仍然重要:不是所有材料都能有效實現同種功能。
    • 對於生命與意識,存在功能主義與物質依賴的爭論——可能有不同類型的智能或意識,且我們自己的意識可能依賴於特定物質結構。
  • 意識的當代立場:
    • 對於意識,當前較嚴謹的研究傾向尋找可量化的神經相關指標(neural correlates);這些指標在麻醉或睡眠中較低,在清醒時較高,但這只是關聯而非解釋「為何存在主觀經驗」。
    • Krakauer對很多「意識」書籍表示懷疑:真正的理論尚未達成共識;意識可能與有限的注意窗口和無意識背景計算的互動有關。
  • 工具、外包與人類智能的無限性:
    • 人類智能歷史上大量倚賴外部工具(筆、算盤、數學、儀器),這使得人類在某意義上是無上限的:可透過創造補足性認知人工物(complementary cognitive artifacts)來擴展能力。
    • Krakauer區分兩類人工物:補足型(讓我們更聰明,例如算盤)與競爭型(取代我們某些能力,讓人變笨,例如過度依賴的GPS或某些大型語言模型)。他擔憂人類正越來越依賴競爭型工具。
  • 生命為何存在?兩種詮釋:
    • 犬儒/悲觀觀點:生命可能是讓宇宙更有效率地返回熱力學平衡(增加熵)的機制——從宇宙角度「沒意義」。
    • 理想主義/詩意觀點:生命是宇宙認識自己的方式——有詩意與價值的解讀。

結語:訪談既有理論澄清(複雜性與湧現的定義、尺度與觀察者依賴性),也有對當代AI與意識的誠實評估(AI強大但多為能力而非智慧;意識尚無終極答案)。Krakauer鼓勵以跨學科、實用且批判的態度來面對這些問題,並提醒我們慎選讓人類變得更強的工具,而非被工具削弱。



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