在科學發展的歷史長河中,物理學與智能科學一直是人類探索宇宙奧秘的重要領域。隨著人工智能技術的迅猛發展,科學家們開始重新審視這兩個領域的關系。中國科學院大學的研究團隊提出的「萬物智能演化理論」(歐米伽Theory),為這一探索提供了新的視角。
物理學作為自然科學的重要分支,經歷了漫長而深刻的演變。從古希臘哲學家亞里士多德對物質的本質探討,到伽利略和牛頓奠定的經典力學體系,科學家們不斷推動著人類對自然法則的理解。牛頓的理論不僅解決了行星運動的問題,還為後來的科學奠定了基礎。
然而,隨著對微觀世界的探索,量子力學的出現徹底改變了人們對物質和能量的理解。量子力學揭示了粒子在微觀層面上的不確定性,並引入了波粒二象性的概念。此後,愛因斯坦的廣義相對論又擴充套件了我們對時空的理解,解釋了重力的本質及其與宇宙結構的關系。這些理論的相互交織,構成了現代物理學的基本框架。
20世紀以來,隨著電腦科學的迅猛發展,智能科學逐漸興起。人工智能(AI)的概念自20世紀50年代提出以來,經歷了從簡單演算法到深度學習、自然語言處理的飛躍。如今,人工智能不僅在科學研究中扮演重要角色,還滲透到社會生活的方方面面。
智能科學不僅關註機器的智能,還涉及人類智能的本質及其與意識的關系。研究者們開始探索智能的來源、演化及其在自然選擇中的作用,逐漸形成了一個新的學科體系。尤其是近年來,神經科學的發展為理解人類智能提供了新的視角,使我們能夠更深入地探討意識與智能之間的關系。
科學家們一直在追求一個能夠統一物理學所有理論的「萬物理論」。這一理論的目標不僅是解釋物理現象,還應涵蓋智能和意識的基本機制。科學史上曾有許多嘗試,例如超弦理論和重力量子化等,試圖為宇宙的所有基本力和粒子提供一個統一的框架。
在這一背景下,「萬物智能演化理論」的提出,恰逢其時。它不僅試圖連線物理學和智能科學,更重要的是在這兩個領域之間架起一座橋梁,從而推動對宇宙本質的更深層次理解。
2024年10月,中國科學院大學的研究團隊釋出了論文【FromObserver to Agent: On the Unification of Physics and IntelligenceScience】,提出了萬物智能演化理論(歐米伽Theory)。該理論試圖從智能科學的視角出發,探索物理學與智能科學的統一,強調觀察者和智能體在宇宙中的重要性。
在物理學中,觀察者的角色越來越重要,特別是在量子力學中,觀測行為會影響系統狀態的變化。研究團隊認為,觀察者本質上是一種智能體,其智能水平直接影響物理現象的觀察和理解。這一觀點為物理學和智能科學的研究物件提供了統一的解釋框架。
在量子實驗中,觀察者的選擇可以導致不同的結果。這一現象挑戰了傳統物理學對客觀現實的理解。萬物智能演化理論則認為,智能體的認知能力不僅影響觀察結果,還在某種程度上塑造了我們對宇宙的認知。
在歐米伽理論中,智能被定義為智能體在α重力和Ω重力的共同作用下,透過對資訊進行處理的能力。這一定義將智能與宇宙的基本力相聯系,開創了新的研究方向。
意識則被視為智能體對其智能能力的控制,分為自我意識、他者意識、混合意識和無意識。透過這一劃分,理論深入探討了不同層次的智能與意識之間的關系,揭示了它們在智能演化中的重要性。
歐米伽理論由三個核心模型組成:標準智能體模型、智能體演化通用模型和智能宇宙演化模型。
早在2014年,研究團隊就為了評估人類、搜尋引擎、智能助理、機器人和智能器材的智能水平,發表論文建立「標準智能體模型」,這個模型借鑒了馮諾依曼架構,並結合自然界生物(包括人類)的智能特征,提出任何智能體都是具備資訊輸入(In)、輸出(Out)、儲存(St)、創造(Cr),以及對這四種能力的使用進行控制(Con)的系統。
標準智能體模型是萬物智能演化理論的基礎,旨在定義智能體的基本特征和功能。它透過描述智能體如何感知、處理資訊和做出反應,提供了一個統一的框架。就象一個機器人,它有傳感器可以感知環境(如溫度、光線和障礙物),並透過處理這些資訊來做出反應。標準智能體模型就像這個機器人的操作手冊,告訴我們如何評估和理解智能體的行為。
智能體演化通用模型主要是探討智能體在環境中如何逐步演變,以適應變化的條件和挑戰。它強調智能體的適應力和前進演化過程。
就像鳥類的前進演化,它們的喙形狀會隨著食物來源的變化而改變。智能體演化通用模型就是分析這種演化過程的工具,幫助我們理解為什麽某些特征在特定環境中更成功。
這一模型揭示了智能體如何在復雜環境中生存和發展,強調智能的前進演化不是隨機的,而是與環境緊密相連。
智能宇宙演化模型則關註整個宇宙的演化過程探討智能如何在宇宙的形成和發展中扮演重要角色。它將智能體的演化與宇宙的大尺度演變聯系在一起。
可以想象宇宙是一個不斷變化的生態系,智能體(如人類或其他生物)在其中扮演重要角色。智能宇宙演化模型就像是研究這個生態系如何運作的藍圖,幫助我們理解智能體與宇宙之間的關系。
透過這一模型,研究者可以探討智能在宇宙演化中的作用,幫助我們更深入地理解宇宙的起源、結構和發展。這為跨學科研究提供了新的框架,使我們能夠從宏觀角度看待智能與宇宙的關系。這三個模型就像探討人、自然、宇宙的關系一樣,是從小到大,從獨立個體到群體的模型體系。
在2020年,研究團隊發表論文提出標準智能體模型存在三種典型狀態,這些狀態在定義智能與意識,以及分析物理學中的一些關鍵問題時具有基礎性作用
第一個狀態就是基礎狀態——絕對0智能體(α點),在這個智能體裏,宇宙中的五種基本能力全為0,也就意味著什麽都不存在。石頭、隕石、死去的生物、報廢的機器等可以看作是絕對0智能體。
第二個狀態是第一個狀態的對立極端,全知全能智能體(Ω點),在這裏,所有的buff疊滿了,五種基本能力全為無窮大。物理學中的拉普拉斯妖、麥克斯韋妖,以及無所不能的上帝可以看作是全知全能智能體。
第三個狀態就是中庸的有限智能體,五種基本能力不全為0,也不全為無窮大,基本力的指標就在0-5之間來回逛遊,人類、動物、植物、微生物、機器人和大模型等都屬於有限智能體。
根據智能體的三種狀態劃分,研究團隊推論當智能體向兩個極端狀態(α點和Ω點)演化時,應該存在兩種智能驅動力。其中驅動智能體向絕對0智能體演化的力被稱為「α重力」,而驅動智能體向全知全能智能體演化的力被稱為「Ω重力」。
基於這些推論,研究團隊在論文中構建了智能體通用演化模型,提出任何智能體都在α重力和Ω重力的共同作用下,在α點和Ω點之間演化。從實證角度,人類在過去幾萬年的前進演化歷程,以及瀕臨滅絕的動物如大熊貓的現象,都顯示了這兩種智能力的存在跡象。
基於智能體通用演化模型,研究團隊在2024年繼續推匯出宇宙是一個不斷演化智能體的結論。即當一個智能體最終演化為全知全能智能體(Ω點)時,它的影響力和控制力將擴充套件至整個宇宙,進而推動宇宙整體演化為一個全知全能的智能體。同樣地,如果宇宙中的所有智能體都演化為絕對零智能體(α點),那麽整個宇宙將進入一種完全空無的狀態,成為一個絕對零智能體,這時候的宇宙就像奇異點。而在宇宙中若存在有限智能體,那麽宇宙將由絕對零智能體和有限智能體共同構成。
這些推論表明,宇宙本質上是一個不斷演化的智能體,其演化過程受到兩種智能力的驅動:α重力和Ω重力。這兩種智能力遍布宇宙的每一個角落,因此推匯出存在著α場(αField)和Ω場(ΩField),它們共同主導著宇宙的演化行程。
歐米伽理論的這種智能科學視角宇宙觀不僅為物理學宇宙觀帶來了突破,同時也為智能科學的基礎理論研究提供了支持,為解決21世紀科學天空的兩朵烏雲奠定了探索性基礎。
基於歐米伽理論框架,透過智能體對資訊進行處理的五種基本能力(輸入、輸出、儲存、創造、控制)在絕對零智能體(α點)和全知全能智能體(Ω點)之間進行動態演化的能力。這一演化過程在圖示上與飛行物的軌跡相似,一只鳥在空中飛行,主要就是受空氣的上升力和地球的重力影響,飛的上上下下,因此研究團隊形象地在論文中將這種智能的定義稱為「智能的飛行模型」。
基於歐米伽理論框架,意識被定義為智能體在其演化過程中對資訊輸入、輸出、儲存和創造能力進行控制的能力。根據控制的主體與被控制物件的不同,意識可以進一步劃分為自我意識、他者意識、混合意識和無意識。其中,「自我」是指智能體對自身進行認知後所形成的資訊集,就是自己對自己的評價,而「他者」則是智能體對另一智能體進行認知後形成的資訊集,也就是自己對另一個人的評價。透過將自我、他者與控制能力進行不同形式的組合,可以更為深入的定義出上述四種不同類別的意識。
未來的研究將重點關註α重力和Ω重力的特性,探討其與物理學四大基本作用力的關系。透過實驗驗證,力求形成定量的數學表達,以精確評估智能體的智能水平變化。
α重力被視為一種基本的重力,主要作用於物質之間的相互作用,類似於我們通常理解的重力。這種重力與物體的質素和距離有關,影響著物質的結構和運動。
想象你在地球上,地球的重力把你拉向它。這就是α重力的一個例子,它使得你能夠站在地面上而不是漂浮在空中。在萬物智能演化理論中,α重力代表了物質世界中的相互作用力,如星球之間的重力、原子之間的相互作用等。
α重力是理解物質世界的重要基礎,幫助我們解釋從微觀粒子到宏觀星系的各種現象。在智能體的演化中,α重力也決定了它們與環境之間的物理關系。
Ω重力則是一個更復雜的概念,它與智能體的演化和資訊處理相關。Ω重力不僅僅關註物質的相互作用,還涉及智能體如何感知、理解和適應其環境。
可以把Ω重力想象成一種心理重力。當你看到美麗的風景時,心裏感到一種向往和吸引。這種吸重力不是物質重力,而是來自你對美的感知和體驗。在萬物智能演化理論中,Ω重力描述了智能體在資訊處理和決策中的作用,影響它們如何適應環境。
Ω重力強調智能在宇宙演化中的重要性,幫助我們理解智能體如何在復雜環境中生存和發展。它不僅與個體智能的前進演化有關,還與整個宇宙的演化過程密切相關。
這一方向的研究可能會揭示更多關於宇宙基本力的性質,以及智能與物理現象之間的相互作用。例如,如何量化不同智能體在特定重力場下的行為,將為物理學提供新的實驗依據。
研究團隊計劃將α場和Ω場進一步合並,形成一個統一的Ω智能場。這一研究框架將為深入理解宇宙的本質提供新的視角,並可能揭示智能體在宇宙演化中的關鍵作用。
透過深化智能宇宙演化模型,研究者將能夠探討智能如何在宇宙大爆炸、星系形成以及生命演化等過程中發揮作用,為探索宇宙的演化歷史提供新線索。
未來的研究還將著重於對歐米伽理論的實驗驗證,探索其在實際套用中的潛力。透過與其他學科的結合,推動科學的進一步發展。