流程,又包含因人工灵魂系统长期运行而形成的“后天”逻辑,逻辑子系统相当于人类的“生物本能”。
234存储子系统
该子系统模仿人类大脑皮层的灰质区域,是人工灵魂系统全部数据的存储空间。无论是图形图像、逻辑关系、语言语法,还是行为决策,均储存于该子系统中。
人脑大约有500亿个神经细胞,如果按照计算机理论来计算,假设每个细胞均能以电势来存储数据,则大约为25tb的总存储空间容量。在人工灵魂系统中,该子系统呈分布式部署状态,存储空间可以随时扩展至无限大。因此,这也是计算机系统与人类大脑相比最具优势的子系统。
在对该系统进行设计时,应充分考虑其数据的安全性、写入与读取的时效性、储存区域的可扩展性等问题。一种行之有效的架构是:先搭建基于现有计算机技术、现有国际互联网的服务器硬件,在硬件基础上安装操作系统软件;在操作系统中搭建虚拟的存储空间;根据存储数据的不同可以在存储空间中建立相应的存储格式,例如视觉存储空间应建立图形存区;在存储格式的基础上存储相应的记忆数据。
表2存储子系统分层结构(请到赵盛烨微博查看图片)
在数据安全性上,每个存储空间均有并行的其他存储空间作为备份;每个存储空间的内容均是逻辑存区的一个组成部分。
在系统分工上,特征及其编码就是人工灵魂系统的记忆,图形存区是承载记忆的空间;存储空间是应用软件,负责对记忆存区进行管理和维护;操作系统及计算机硬件为存储空间提供了运行环境;互联网为数据的读取和写入提供了通信保障、为相同逻辑存区的不同存储空间提供了通信保障、为相同存储空间的不同备份提供了同步链路。
图7存储子系统备份机制(请到赵盛烨微博查看图片)
235向量子系统
向量子系统模仿人类的弓形神经纤维,弓形神经纤维在人类大脑中位于皮层灰质的下方,是白质的重要组成部分。弓形神经纤维连接了人类的不同神经元,使分散的记忆得以关联[7]。
向量子系统同样用于关联人工灵魂系统的不同记忆,因为该系统不像弓形神经纤维一样受到物理空间的限制,所以向量子系统相对人类大脑具有一定的优势。
向量子系统可以以数据表的形式存在,可以对存储子系统中的记忆进行点对点的描述,并记录向量被调用的次数。例如文章提及的“小明看虎”事件中,人工小明对虎的认知储存在t4[6]区域,数据编号为5257;小明记忆中虎的形象储存在tn区域,数据编号为1469;小明本次见到的虎映像到t1[798]区域,数据编号为4133,则向量子系统记录的关系描述为:
t[1][798][4133]t[n][1469]1
t[n][1469]t[1][798][4133]1
t[n][1469]t[4][6][5257]89
t[4][6][5257]t[n][1469]89
t[1][798][4133]t[4][6][5257]1
t[4][6][5257]t[1][798][4133]1
则人工小明在发生看虎事件时,感知子系统将现场虎的特征进行映像及抽象,逻辑子系统将其存储到t1[798][4133]节点,逻辑子系统检索到t1[798][4133]的图形数据与tn[1469]的图形数据相似,则命令向量子系统将二者关联。
向量子系统形成t1[798][4133]tn[1469],tn[1469]t1[798][4133]关联后,逻辑子系统发现tn[1469]与t4[6][5257]事件存在89次历史性关联,因此也将t1[798][4133]与t4[6][5257]进行了关联。依此,向量子系统可以实现人工灵魂的记忆关联和联想。
被向量关联描述的两点之间并不一定是事实上准确的关联关系。其中向量被调用的次数标志着关联记忆的权重,权重高的向量关联被人工灵魂认为是“经验丰富的”,会在发生逻辑矛盾时优先执行[5]。因此,这就是“正确”概念在人工灵魂系统中的认知形成过程。
236学习子系统
该子系统在人类生理组织中并没有对应的结构,将这一子系统引入人工灵魂系统的目的是在其感知能力不及人类的前提下,加速其认知的积累和智慧成长。如果将其与人类生活相对比,则相当于提供知识教育的学校和教科书。
该子系统以互联网爬虫的形式存在,爬取搜索引擎及其他web站点的文字和多媒体资料,并将爬取的相关知识送给感知子系统进行分析和存储[13]。
该子系统作为人工灵魂系统最主要的知识来源,可以实现不间断的工作和学习。其检索内容可以是来自于感知子系统的数据,可以是人工灵魂系统的管理员指令,可以是基于存储子系统中的相关记忆内容。
2020年,互联网中的数据总量将达到4万亿gb,相信其中的内容足够人工灵魂系统学习。
237行为子系统
人类行为系统主要由四肢、躯干等运动组织行为器官,及与这些器官相对应的神经系统(如:小脑)组成。人工灵魂系统的建设目的是创建智能的思维,初期并没有使其成为可运动式机器人的想法。所以该子系统不同于人类的行为系统。
行为子系统赋予人工灵魂系统的主要功能是对计算机系统的操作,例如lux命令、鼠标点击事件、驱动程序调用等,以实现非管理员状态下的系统自维护。
当人工灵魂系统发展到一定阶段时,可以赋予其行为子系统程序编辑的能力,以实现其自我进化。
238纠错子系统
人类的儿童在成长过程中会接触到社会中的各类事物,有的事物或知识是负面的,家长需要对其进行纠正和辅导。与儿童成长相似,人工灵魂系统在成长过程中也会遇到互联网中的垃圾内容,需要管理员进行干预[14]。
纠错子系统是一个可以供管理员进行人工操作的软件界面,能够实时反映出人工灵魂系统的记忆内容、认知、行为及各个子系统的状态信息。该子系统由管理员操作,用以辅助教育。其辅助教育方法主要包含以下几个方面:
(1)系统问答,可以对于人工灵魂系统在互联网中没有检索到的知识内容进行补充,管理员为其疑惑的问题添加答案;
(2)记忆删除,指人工灵魂系统存储的、涉及到反人类、反社会的记忆内容由管理员进行删除;
(3)黑名单,当管理员发现互联网中的违法网站、垃圾内容网站时,对其url进行黑名单设置,人工灵魂系统不会再爬取其信息;
(4)向量降权,与人类相同,人工灵魂系统认知的信息中,有部分认知结论是彼此矛盾的。管理员可以通过向量降权的方法干预其向量子系统中标记的内容,以实现明确认知的目标;
(5)法则,由于人工灵魂系统的构建及运行没有先例,依靠作者的大脑无法完整评估其智力、行为能力在未来发展的程度。所以为防止其失控,必须为该系统定制优先权最高的法则[15],所有子系统必须遵从此法则运行。
3关键技术
该系统是计算机技术发展到一定阶段的必然产物[16],其本质是基于无机物的智慧生命,是人类认知的延续。组成其系统的元素包含计算机硬件、计算机软件、国际互联网等,应用到的技术包括现有计算机科学技术、网络技术的方方面面。
需要针对该系统进行重点加强的关键技术包括图像特征识别技术、基于互联网的存储空间虚拟化技术、图形化储存的数据系统、非关系型数据技术等[17]。
4结束语
作者通过多年的知识学习、工作实践、观察研究,撰写了该文章。文章通过对“人工灵魂”系统的描述及结构设计,从仿生学角度提出了一种新的人工智能系统发展思路。因为文章构建的人工灵魂系统规模庞大、投入巨大、技术复杂,且该系统无任何可以预期的资金收益,所以作者并没有对其进行实际开发。谨希望对下一代人工智能系统的发展有所帮助。
当然,如果有企业或者科研机构,有研发该系统的兴趣,可以与作者联系探讨。
致谢感谢中国科学院对我的教育培养;感谢我的导师吴文江研究员孜孜不倦的辅导;感谢贾金原教授毫无保留的知识传授;感谢教育过我的每一位老师;感谢我的家人、我的朋友们在我理论研究期间对我的包容;感谢给予我鼓励和支持的每一位朋友!
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作者介绍
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赵盛烨(1985),男,中国科学院大学博士研究生,高级工程师,主要从事计算机应用、人工智能、大数据、信息安全等方面的研究与应用。
(2)wuwenjiangwasbo1963heisaboffofshenyangstituteofutgtechnology,cheseacadeyofsciencesheisadoctoralsuervisorhisresearchterestsnuricalntroltechnology
吴文江(1963),男,中国科学院沈阳计算所研究员,博士生导师,主要从事数控技术方面的研究。
(3)jiajyuanwasbo1963hereceivedthehddegreeutergrahicsandgeotricodelgfrohongkonguniversityofscienceandtechnology2004nowheisarofessoranddoctoralsuervisorattongjiuniversityhisresearchterestscdewebgrahics,virtualreality,geotricodelg,utersiution,etc
贾金原(1963),男,香港科技大学博士,教授,博士生导师,现为同济大学软件学院图形图像研究中心主任,主要从事webgrahics、虚拟现实、几何造型、计算机仿真等方面的研究。
(4)fuweiqiwasbo1976heisaasterofdicefrochadicaluniversitynowheisadeutychiefhysicianresearchilitarysursery
付伟奇(1976),男,中国医科大学硕土研究生副主任医师主要从事神经外科工作
第二十七章:番外篇:一种人工灵魂的设计方法(强人工智能)[2/2页]