中国人工智能学会：2023年中国人工智能系列白皮书心智计算构建脑与心智启发的人工智能（69页）.pdf

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1、 中国人工智能系列白皮书中国人工智能系列白皮书 心智计算心智计算：构建脑与心智启发的人工智能：构建脑与心智启发的人工智能 中国人工智能学会中国人工智能学会 二二二二三年年九九月月 1 中国人工智能系列白皮书编委会中国人工智能系列白皮书编委会 主 任：戴琼海 执行主任：王国胤 副 主 任：陈 杰 何 友 刘成林 刘 宏 孙富春 王恩东 王文博 赵春江 周志华 委 员：班晓娟 曹 鹏 陈 纯 陈松灿 邓伟文 董振江 杜军平 付宜利 古天龙 桂卫华 何 清 胡国平 黄河燕 季向阳 贾英民 焦李成 李 斌 刘 民 刘庆峰 刘增良 鲁华祥 马华东 苗夺谦 潘 纲 朴松昊 钱 锋 乔俊飞 孙长银 孙茂松

2、陶建华 王卫宁 王熙照 王 轩 王蕴红 吾守尔斯拉木 吴晓蓓 杨放春 于 剑 岳 东 张小川 张学工 张 毅 章 毅 周国栋 周鸿祎 周建设 周 杰 祝烈煌 庄越挺 中国人工智能系列白皮书中国人工智能系列白皮书-心智计算：构建脑与心智启发的心智计算：构建脑与心智启发的人工智能人工智能编写组编写组 曾 毅 史忠植 施路平 蔡恒进 张丽清 曹存根 库逸轩 黄铁军 丁世飞 李清勇 候 彪 赵菲菲 张 倩 赵宇轩 鲁恩萌 赵卓雅 冯 慧 丘铱可 2 目 录 第 1 章 引言.4 第 2 章 心智计算研究概述.6 2.1 心智计算的发展历程.6 2.2 心智计算的科学问题.7 2.3 心智计算的哲学展望

3、.10 2.4 本章小结.11 第 3 章 心智计算的理论模型.12 3.1 图灵机.12 3.2 物理符号系统.13 3.3 ACT-R.14 3.4 SOAR.15 3.5 CAM.17 3.6 BrainCog.19 3.7 本章小结.22 第 4 章 心智计算中的心理揣测.23 4.1 心理揣测概述.23 4.2 心理揣测的实验范式.24 4.2.1 以动物为被试的实验范式.25 4.2.2 以人为被试的实验范式.26 4.3 心理揣测的神经基础.28 4.4 心理揣测的计算模型.29 4.4.1 基于贝叶斯的心理揣测模型.29 4.4.2 基于深度学习的心理揣测模型.32 4.4.3

4、 基于脑启发的心理揣测模型.32 4.4.4 基于其他方法的心理揣测模型.34 3 4.5 本章小结.35 第 5 章 心智计算中的情感共情.36 5.1 情感共情概述.36 5.2 情感共情的实验范式.37 5.3 情感共情的神经机制.37 5.4 情感共情的计算模型.40 5.5 本章小结.43 第 6 章 心智计算中的意识理论.44 6.1 意识理论概述.44 6.2 意识理论的实验范式.45 6.2.1 裂脑人实验.45 6.2.2 遗忘症与情节记忆.45 6.2.3 最小神经关联物.46 6.3 意识理论模型.46 6.3.1 高阶理论.47 6.3.2 全局工作空间理论.47 6.

5、3.3 整合信息理论.48 6.3.4 再入/预测处理理论.50 6.3.5 因果链重构理论.51 6.4 本章小结.52 第 7 章 总结与展望.54 第 8 章 参考文献.56 4 第 1 章 引言 心智计算（Mind Computation）以多学科交叉的方式融合来自人工智能、认知科学、脑与神经科学、演化生物学、人类学等学科的研究方法与计算范式，对生物智能与心智活动的计算机制机理进行多视角、多尺度系统性的探索，在研究动物与人类心智计算理论与模型的基础上，发展受脑与心智启发的通用人工智能。重点研究生物与人工心智的计算理论体系、心智建模、学习与记忆机制、常识构建与理解、生物与人工意识、社会认

6、知等的科学原理和计算理论与技术。神经科学、脑科学、认知科学从多视角、多尺度系统地揭示生物脑的结构、功能和机制，理解生物心智活动的自然智能本质；人工智能通过计算建模来模拟、延伸和拓展动物与人类智能的方方面面，达到类生物水平的理解、思考、学习、决策及社会认知能力。尽管人工智能经过近七十年的发展已经在某些领域取得了显著进展，但动物与人类心智涉及到的复杂认知和意识、情感、想象力和创造力等，在当前的人工智能系统中仍难以模拟和重现。为此，心智计算旨在充分实现多学科交叉融合，深度借鉴脑与心智的工作机理，通过计算建模模拟生物心智活动的多尺度结构和功能可塑性，在计算系统中重现动物与人类的心智。动物与人类的心智是