本期内容出自麦克斯·班尼特(Max Bennett)的《智能简史》,主要探讨了智能的进化历程,从最简单的生命形式发展到人类复杂的认知能力,并穿插讨论了人工智能(AI)的进展与局限性。其中,对比了大型语言模型(如GPT-3和GPT-4)的惊人能力与它们仍未掌握的类人智能特征,例如缺乏真正意义上的目标和内在世界模拟。通过回顾神经元工作机制、早期动物的学习策略(如联想学习)以及脊椎动物大脑模板的出现,该书构建了一个跨越数十亿年的进化叙事,以解释感知、情感和社交行为的神经学基础。最后强调了人类语言作为积累和共享知识的关键,是人脑强大的蜂巢式智慧的基石,以及这种能力与内在模拟之间的紧密联系。
人类智能的演化历程可以概括为五个关键的认知突破,这些突破是循序渐进、相互依赖的,为更高级的认知能力奠定了基础。
以下是人类智能演化历程中的五个主要认知突破:
突破 #1:转向(Steering)
这是第一个大脑出现的突破,发生在约 六亿年前,标志着两侧对称生物(Bilaterians)的出现。
- 核心认知功能: 学会通过将外部刺激划分为“好”与“坏”(即效价,Valence)来进行导航,朝着好的事物转向,远离坏的事物。
- 关键机制与演化基础:
身体结构: 辐射对称的动物(如珊瑚状生物)转变为具有两侧对称身体计划的动物,这使得导航决策简化为向左或向右的二元转向选择。
第一个大脑: 神经网(Nerve nets)整合形成第一个大脑,使相互对立的效价信号(例如,接近食物和避开危险)能够被整合为一个单一的转向决策。
情感(Affect): 出现了动物早期的情感模板,包括愉悦、疼痛、饱足和压力,这些状态由神经调节剂(如多巴胺和血清素)驱动,使动物即使在感官刺激消失后也能保持持续的决策(“在黑暗中转向”)。
联想学习: 产生了联想学习的能力,使这些古老的蠕虫能够根据经验调整不同刺激的相对效价,例如,学习避免之前在捕食者附近发现的化学物质。
突破 #2:强化(Reinforcing)
这是在约 五亿年前 脊椎动物(Vertebrates,例如鱼类祖先)中出现的突破,它使动物能够通过试错学习任意的动作序列。
- 核心认知功能: 强化学习(Reinforcement Learning),即学会重复历史上导致积极效价的行动,并抑制导致消极效价的行动。
- 关键机制与演化基础:
大脑结构: 形成了所有现代脊椎动物的基本大脑模板,包括大脑皮层(Cortex)和基底神经节(Basal Ganglia)。
时序差分学习(TD Learning): 多巴胺被重新利用,成为一种时序差学习信号(Temporal Difference signal)。这个信号不再测量实际奖励(愉悦),而是测量预测的未来奖励的变化(想要),从而解决了时间信用分配问题。
模式识别: 大脑皮层进化为自联想网络(Auto-associative network),使动物能够通过识别神经元模式来识别事物(例如识别气味和声音)。
空间与时间: 出现了对精确时间的感知,使动物能够通过试错学习不仅知道做什么,还要知道何时做;同时出现了对三维空间的感知(在海马体等结构),使动物能够识别自身位置。
好奇心: 好奇心作为内在动机出现,使动物能够探索新事物,解决了强化学习中的“探索-利用困境”。
突破 #3:模拟(Simulating)
这是在约 一亿年前 早期哺乳动物中出现的突破。
- 核心认知功能: 在头脑中模拟(Mentally simulating)刺激和动作,实现了基于模型的强化学习(Model-based reinforcement learning)。
- 关键机制与演化基础:
新皮层(Neocortex): 祖先脊椎动物的大脑皮层亚区转化为现代新皮层。新皮层使动物能够在内部渲染现实的模拟(世界模型),从而在实际行动前,间接地向基底神经节展示该做什么。
自我模型: 进化出了无颗粒前额叶皮层(aPFC),这是额叶新皮层的第一个区域,它构建了对动物自身行动和内部状态的模拟(自我模型),并创建了“意图”来解释自身行为。
规划与试错: 实现了替代性试错(Vicarious trial and error),即通过想象行动并根据想象的后果做出决策。
反事实学习: 能够反事实学习(Counterfactual learning),通过思考“如果我做了不同的选择会怎样”来确定因果关系和分配信用。
记忆: 能够重新渲染过去的事件(情景记忆,Episodic memory),并利用这些回忆调整行为。
精细运动技能: 运动皮层的进化使哺乳动物能够规划和模拟特定的身体运动,赋予它们独特的精细运动技能。
突破 #4:心智化(Mentalizing)
这是在约 一千万到三千万年前 早期灵长类动物中出现的突破。
- 核心认知功能: 模拟自身的心智,即思考自身的思维。
- 关键机制与演化基础:
大脑结构: 进化出新的新皮层区域,例如颗粒前额叶皮层(gPFC),这些区域构建了对较古老的哺乳动物皮层区域的模型,使其能模拟自身的心理状态、意图和知识。
心智理论: 能够推断他人的意图和知识(Theory of mind),这对于灵长类动物的复杂社会政治活动至关重要。
模仿学习: 能够通过观察他人来习得新的运动技能,而不仅仅是选择已知技能。
预见未来需求: 能够预见未来的需求,即使当前尚未体验到这种需求(例如,不饿时计划购买食物)。
突破 #5:说话(Speaking)
这是在 早期人类 中出现的突破。
- 核心认知功能: 命名和语法(Naming and grammar),将内部模拟(即思想、知识、概念)连接起来,以实现思想的跨代积累(人类群体心智)。
- 关键机制与演化基础:
学习程序: 语⾔的实现并非源于新的神经结构,而是对更古老结构的调整,创建了硬编码的语言学习程序。
共同注意: 出现了原始对话(proto-conversations)和共同注意(joint attention)的本能,使儿童能够将名称与内部模拟的组成部分联系起来,从而为语法建⽴基础。
心智化重塑: 较古老的心智化新皮层区域被重新用于语⾔功能(如布罗卡区和韦尼克区)。
思想积累: 语⾔使人类能够从他人的想象行为中学习,从而使思想能够传播和积累,形成了人类独特的累积性文化,例如发明、法律和社会习俗。
社会协调: 语⾔促进了八卦、利他主义和惩罚的反馈循环,从而在无血缘关系的个体间实现了大规模合作。


