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| | =历史溯源= | | =历史溯源= |
| − | 意识包括对自身内在事物的觉察,以及对外部环境中的状态或对象的认知。千百年来,哲学家、科学家和神学家们一直在广泛解释、分析和辩论关于意识的理论<ref name='Consciousness'>https://en.wikipedia.org/wiki/Consciousness</ref>。直至19世纪末,心理学家威廉·詹姆斯<ref name='William James'>https://baike.baidu.com/item/%E5%A8%81%E5%BB%89%C2%B7%E8%A9%B9%E5%A7%86%E6%96%AF/6487016</ref>率先将有关意识的讨论和研究带入到了科学研究的范畴里,尤其是启发了后续关于意识的神经关联(Neural Correlates of Consciousness, NCC)的一系列科学研究<ref name=tononi_edelman_1998>{{cite journal |last1=Tononi |first1=G. |last2=Edelman |first2=G.M. |title=Consciousness and Complexity |journal=Science |volume=282 |issue=5395 |pages=1846-1851 |year=1998 |url=https://doi.org/10.1126/science.282.5395.1846}}</ref>。在“现代意识研究”中,“现象意识”这一专业术语是所有意识形式的通用同义词,或简称“体验”,不区分内在与外在,或高阶与低阶类型。随着脑科学研究的进步,“任何形式的经验现象的存在”成为那些神经科学家工作的基础,他们试图“分析意识现象学与其相关信息处理在大脑中的精确关系”。这一神经科学目标是寻找“意识的神经相关物”(NCC)<ref name=Velmans >{{cite journal |last1=Velmans |first1=Max |title=How to define consciousness—and how not to define consciousness |journal=Journal of Consciousness Studies |volume=16 |pages=139-156 |year=2009 |url=https://psycnet.apa.org/record/2009-08208-011}}</ref>,即确定足以产生特定意识体验的最小神经机制。然而,NCC研究主要回答“意识与何处相关”,却未从根本上解释“主观体验如何从物理系统中产生”以及“意识有多少”。 | + | 意识包括对自身内在事物的觉察,以及对外部环境中的状态或对象的认知。千百年来,哲学家、科学家和神学家们一直在广泛解释、分析和辩论关于意识的理论<ref name='Consciousness'>https://en.wikipedia.org/wiki/Consciousness</ref>。直至19世纪末,心理学家威廉·詹姆斯<ref name='William James'>https://baike.baidu.com/item/%E5%A8%81%E5%BB%89%C2%B7%E8%A9%B9%E5%A7%86%E6%96%AF/6487016</ref>率先将有关意识的讨论和研究带入到了科学研究的范畴里,尤其是启发了后续关于意识的神经关联(Neural Correlates of Consciousness, NCC)的一系列科学研究<ref name=tononi_edelman_1998>{{cite journal |last1=Tononi |first1=G. |last2=Edelman |first2=G.M. |title=Consciousness and Complexity |journal=Science |volume=282 |issue=5395 |pages=1846-1851 |year=1998 |url=https://doi.org/10.1126/science.282.5395.1846}}</ref>。在现代意识研究中,“现象意识”这一专业术语是所有意识形式的通用同义词,或简称“体验”,不区分内在与外在,或高阶与低阶类型。随着脑科学研究的进步,“任何形式的经验现象的存在”成为那些神经科学家工作的基础,他们试图分析意识现象学与其相关信息处理在大脑中的精确关系。这一神经科学目标是寻找“意识的神经关联”(NCC)<ref name=Velmans >{{cite journal |last1=Velmans |first1=Max |title=How to define consciousness—and how not to define consciousness |journal=Journal of Consciousness Studies |volume=16 |pages=139-156 |year=2009 |url=https://psycnet.apa.org/record/2009-08208-011}}</ref>,即确定足以产生特定意识体验的最小神经机制。然而,NCC研究主要回答“意识与何处相关”,却未从根本上解释“主观体验如何从物理系统中产生”以及“意识有多少”。 |
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| | 整合信息论(IIT)由[[Giulio Tononi]]于2004年提出,从[[意识的现象学公理]]出发,反向推导出[[意识]]必需的[[物理]]基础,并提出了整合信息的[[量化]]指标——Φ值,用以衡量一个系统的[[意识]]水平。整合信息论(IIT)试图回答意识的两个核心问题:<br>意识的“数量”:一个系统具有多强意识(意识的程度或水平)。<br> | | 整合信息论(IIT)由[[Giulio Tononi]]于2004年提出,从[[意识的现象学公理]]出发,反向推导出[[意识]]必需的[[物理]]基础,并提出了整合信息的[[量化]]指标——Φ值,用以衡量一个系统的[[意识]]水平。整合信息论(IIT)试图回答意识的两个核心问题:<br>意识的“数量”:一个系统具有多强意识(意识的程度或水平)。<br> |
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| | =意识的现象学特性= | | =意识的现象学特性= |
| | + | 香农提出信息论的一个直觉:一个系统的可能状态越多,蕴含的信息量就越大(当然也与状态的分布有关)。 |
| | == 分化(Differentiation) == | | == 分化(Differentiation) == |
| | 意识体验具有高度的特异性与丰富性,即在任一时刻,我们可以经历大量截然不同、泾渭分明的意识状态——例如,此刻我们看到的、听到的、感受到的复杂场景,与前一刻可能完全不同。 | | 意识体验具有高度的特异性与丰富性,即在任一时刻,我们可以经历大量截然不同、泾渭分明的意识状态——例如,此刻我们看到的、听到的、感受到的复杂场景,与前一刻可能完全不同。 |
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| | 整合的本质是因果上的不可分割性。整合(Integration) 在IIT1.0中定义了意识的“存在形式”——它必须是统一的。而信息性(Information) 则定义了意识的“丰富内容”。一个具有高整合性的系统,其整体对自身的因果效力,大于其各部分因果效力之和。<br> | | 整合的本质是因果上的不可分割性。整合(Integration) 在IIT1.0中定义了意识的“存在形式”——它必须是统一的。而信息性(Information) 则定义了意识的“丰富内容”。一个具有高整合性的系统,其整体对自身的因果效力,大于其各部分因果效力之和。<br> |
| | IIT1.0用数学量Φ(Phi) 来精确衡量这种不可分割的程度。Φ值量化了当系统被分割为两部分时,其内在因果结构所损失的信息量。 一个系统的Φ值越高,意味着它作为一个统一整体的不可还原性越强,根据IIT,其意识水平也就越高。 | | IIT1.0用数学量Φ(Phi) 来精确衡量这种不可分割的程度。Φ值量化了当系统被分割为两部分时,其内在因果结构所损失的信息量。 一个系统的Φ值越高,意味着它作为一个统一整体的不可还原性越强,根据IIT,其意识水平也就越高。 |
| − | IIT1.0理论认为,意识与整合信息的能力有关。这一观点可能看起来并不自明,也许是因为我们在大部分生命历程中都拥有意识,因此习以为常。为了获得一些视角,借助一些思想实验来说明主观体验的关键特性是有用的:它的信息性、统一性以及时空规模。<br> | + | IIT1.0理论认为,意识与整合信息的能力有关。这一观点可能看起来并不自明,也许是因为我们在大部分生命历程中都拥有意识,因此习以为常。为了获得一些视角,借助一些思想实验来说明主观体验的关键特性是有用的:它的信息性、统一性以及时空规模。 |
| − | 基于现象学分析,IIT1.0认为意识对应于整合信息的能力;即,信息整合理论与关于意识神经基底的若干经验观察是一致的。此外,IIT1.0理论能够直接解释为何意识与大脑某些部分相关联以及与某些整体功能模式的关联。
| + | 意识体验中的信息整合在现象学上是显而易见的:当你有意识地“看到”某一图像时,这个图像会被体验为一个整体,不能被分割成独立体验的组成图像。例如,无论你多么努力,你都无法独立体验颜色和形状,也无法独立体验视觉场左半部分与右半部分。实际上,唯一可以做到的方法是物理上将大脑一分为二,以阻止两半脑之间的信息整合。但这样一来,这种分裂脑手术会产生两个独立的意识主体,每个主体都有较小的可用状态库和更有限的性能。 |
| | + | 考虑另一个思想实验:你可能昏迷数天,只在清醒一秒钟,然后又回到昏迷状态。只要你的丘脑-皮层系统在这一秒钟内能够正常运作,你就有意识。也就是说,一个系统不必探索其状态库来拥有意识,或知道自己应有多有意识:重要的是,这个状态库潜在上是可用的。<br> |
| | + | 此外,IIT1.0理论能够直接解释为何意识与大脑某些部分相关联以及与某些整体功能模式的关联。 |
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| | =[[整合信息]]的计算= | | =[[整合信息]]的计算= |