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綜合信息理論與現(xiàn)象綁定問題：動(dòng)態(tài)框架中的挑戰(zhàn)與解決方案
Integrated Information Theory and the Phenomenal Binding Problem: Challenges and Solutions in a Dynamic Framework
摘要：
基于神經(jīng)科學(xué)的意識理論必須解釋現(xiàn)象學(xué)的結(jié)合問題，例如微觀信息單元是如何組合成人類現(xiàn)象學(xué)中常見的宏觀意識體驗(yàn)的。一個(gè)例子是，視覺場景中的單個(gè)“像素”被體驗(yàn)為“心靈之眼”中的單一整體圖像，而不是作為個(gè)體的、分離的、大規(guī)模并行的體驗(yàn)，這些體驗(yàn)可能分別對應(yīng)于單個(gè)神經(jīng)元激活、神經(jīng)元集合或中央凹掃視，從信息處理的角度來看，任何一種都可能提供相同的功能。現(xiàn)象學(xué)結(jié)合問題存在多個(gè)有爭議的候選解決方案。本文探討了集成信息理論（IIT）4.0版本的形而上學(xué)基礎(chǔ)如何提供一種獨(dú)特的解決方案。這種解決方案——即可以從多個(gè)單元聚合而成的特定實(shí)體（“復(fù)合體”）定義了存在——可能在靜態(tài)圖像中有效，但在動(dòng)態(tài)系統(tǒng)中引入了問題。我們問，當(dāng)主要復(fù)合體在生物神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中移動(dòng)時(shí)，我們的現(xiàn)象學(xué)自我會(huì)發(fā)生什么。我們對意識實(shí)體隨時(shí)間發(fā)展的描述，導(dǎo)致了 IIT 理論家面臨的一個(gè)明顯困境，即非局域?qū)嶓w轉(zhuǎn)換與連續(xù)自我的選擇：“動(dòng)態(tài)實(shí)體演化問題”。除了明確這一困境外，我們還描述了 IIT 可能在其站穩(wěn)腳跟之前化解這一困境的三種方式。闡明 IIT 在現(xiàn)象學(xué)結(jié)合問題上的立場，可能借助新的實(shí)證或理論研究作為支撐，有助于研究人員理解 IIT 并評估其合理性。我們認(rèn)為我們的論文有助于 IIT 當(dāng)前的研究重點(diǎn)，即從靜態(tài)分析向動(dòng)態(tài)分析的轉(zhuǎn)變。
關(guān)鍵詞：集成信息理論；現(xiàn)象意識；結(jié)合問題；現(xiàn)象結(jié)合；時(shí)間動(dòng)態(tài)
1. 引言
當(dāng)你閱讀這篇文章時(shí)，你能夠在腦海中同時(shí)保留多個(gè)單詞。這些單詞共同存在于你的現(xiàn)象體驗(yàn)中。這是現(xiàn)象學(xué)結(jié)合問題的一個(gè)例子，而這一問題必須由意識理論來解釋。
在本文中所定義的現(xiàn)象學(xué)結(jié)合問題，是指識別將微觀信息單元整合為人類現(xiàn)象學(xué)中常見的同時(shí)發(fā)生且信息復(fù)雜的宏觀意識體驗(yàn)的機(jī)制（第2.1節(jié)有參考文獻(xiàn)）。這一問題的一個(gè)例子是，視覺場景中的單個(gè)“像素”被體驗(yàn)為“心靈之眼”中的單一整體圖像，而不是作為個(gè)體的、分離的、大規(guī)模并行的體驗(yàn)，這些體驗(yàn)可能分別對應(yīng)于單個(gè)神經(jīng)元激活、神經(jīng)元集合或中央凹掃視，從信息處理的角度來看，任何一種都可能提供相同的功能。
現(xiàn)象學(xué)結(jié)合問題是指如何將微觀信息單元整合為人類現(xiàn)象學(xué)中常見的宏觀意識體驗(yàn)。集成信息理論（IIT）4.0的形而上學(xué)基礎(chǔ)可能提供一種獨(dú)特的解決方案。然而，從靜態(tài)到動(dòng)態(tài)的視角轉(zhuǎn)變時(shí)，IIT面臨“動(dòng)態(tài)實(shí)體演化問題”，即在生物神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中，主要復(fù)合體移動(dòng)時(shí)，我們的現(xiàn)象學(xué)自我如何變化。本文探討了IIT可能的解決方案，并強(qiáng)調(diào)其在從靜態(tài)到動(dòng)態(tài)分析轉(zhuǎn)變中的研究價(jià)值。
1.1 論文貢獻(xiàn)
本文主要有四項(xiàng)貢獻(xiàn)。首先，我們明確闡述了集成信息理論（IIT）4.0如何從靜態(tài)角度解決現(xiàn)象學(xué)結(jié)合問題，為該問題提供了易于理解的綜合闡述，并將IIT的術(shù)語與關(guān)鍵文獻(xiàn)聯(lián)系起來。其次，我們定義了IIT評估體驗(yàn)實(shí)體在不同時(shí)間框架之間變化的全面選項(xiàng)空間，明確了IIT在解釋這些選項(xiàng)時(shí)面臨的困境。第三，我們探討了IIT通過拒絕封閉個(gè)體主義、采用不同的形而上學(xué)觀點(diǎn)或否認(rèn)現(xiàn)象學(xué)結(jié)合問題本身來化解這一困境的可行性。最后，我們總結(jié)了IIT可能通過的五種方式來解決這些問題，并提出了可能推動(dòng)特定選擇的研究方向。
1.2 論文總結(jié)與章節(jié)概覽
本文的初步觀點(diǎn)可以通過章節(jié)概覽呈現(xiàn)。第2節(jié)首先綜合闡述了現(xiàn)象學(xué)結(jié)合問題，解釋了即使對于拒絕現(xiàn)象意識整體統(tǒng)一性的理論家來說，這一問題仍然有效。接著，第2節(jié)梳理了IIT形而上學(xué)的關(guān)鍵要素，這些要素為解決方案提供了支持，特別是其部分論假設(shè)，即從多個(gè)單元聚合而成的特定實(shí)體（“復(fù)合體”）定義了體驗(yàn)主體（即自我）在某一時(shí)刻的存在，而其體驗(yàn)內(nèi)容由復(fù)合體的Φ結(jié)構(gòu)展開所定義。這些復(fù)合體按定義包含組合復(fù)雜性，其組成部分在復(fù)合體持續(xù)存在時(shí)不再存在。
第3節(jié)通過圖表展示了抽象基底圖中主復(fù)合體從一個(gè)時(shí)間步到下一個(gè)時(shí)間步的所有可能數(shù)學(xué)轉(zhuǎn)換。特別值得關(guān)注的是，一個(gè)單獨(dú)的、空間上不連續(xù)的復(fù)合體如何增長到比之前的主復(fù)合體具有更大的φ值。IIT需要對這一轉(zhuǎn)換的解釋做出選擇，這可以呈現(xiàn)為一個(gè)困境。在困境的第一種情況下，原始自我保留在與原始子結(jié)構(gòu)連續(xù)的區(qū)域內(nèi)，而在新子結(jié)構(gòu)中發(fā)展出一個(gè)新的、獨(dú)立的自我，這意味著人類意識可能并非生物大腦中最大的意識。在第二種情況下，自我移動(dòng)到新的、更大的φ子結(jié)構(gòu)中，但必須以非局域的方式進(jìn)行，這可能需要借助量子力學(xué)中的非局域性直覺來辯護(hù)，這將在未來的IIT中具體說明。
第4節(jié)描述了三種解決困境的方法，無需接受第3節(jié)中描述的兩個(gè)困境角（potentially）令人不安的含義。第一種方法否認(rèn)了短期動(dòng)態(tài)持續(xù)性的內(nèi)省證據(jù)的有效性，或許轉(zhuǎn)而接受空個(gè)體主義（例如，自我不會(huì)隨時(shí)間持續(xù)存在）。第二種方法通過遠(yuǎn)離IIT解決結(jié)合問題的形而上學(xué)解決方案來化解困境。然而，為替代形而上學(xué)識別出的三種可能性似乎都剝奪了人類層面意識的因果相關(guān)性，與IIT當(dāng)前的公理相矛盾。第三種方法是否認(rèn)現(xiàn)象學(xué)結(jié)合的必要性。
第5節(jié)通過表格總結(jié)了本文內(nèi)容，提出了五種選項(xiàng)，并建議了可能使IIT的選擇更容易被推動(dòng)的未來研究方向。
1.3 對IIT的啟示
本文的目的并非主張IIT應(yīng)采納某種特定的解釋，也并非暗示我們所提出的選項(xiàng)都如此不可接受以至于應(yīng)該拒絕IIT這一理論。畢竟，IIT有著值得稱贊的歷史，即識別并接受其理論的看似反直覺的推論——它同樣有可能接受我們在本文中提出的任何一個(gè)或多個(gè)觀點(diǎn)。更重要的是，還有進(jìn)一步的理論和實(shí)證研究途徑可以探索，這或許會(huì)使特定的選擇更容易被推動(dòng)。相反，我們的目的是突出這一問題值得關(guān)注，同時(shí)理論家們正在探索IIT在動(dòng)態(tài)環(huán)境中的影響和應(yīng)用，并為他們提供一個(gè)可用選項(xiàng)的全景圖以支持他們的研究。
一些IIT理論家可能覺得所提出的選項(xiàng)中有一個(gè)是如此明顯，以至于可以忽略其他選項(xiàng)。然而，在2024年的會(huì)議上，我們的討論似乎表明，并非所有理論家都必然理解不同選擇的后果，或者必然就選擇哪個(gè)選項(xiàng)達(dá)成一致。實(shí)際上，IIT的支持者可能會(huì)因?qū)ΜF(xiàn)象學(xué)結(jié)合問題的回應(yīng)而產(chǎn)生分歧，從而產(chǎn)生不同的理論變體，類似于弱IIT和強(qiáng)IIT之間的分歧。不管怎樣，對這一問題的明確立場將為該領(lǐng)域帶來有益的清晰度。
2. IIT對現(xiàn)象學(xué)結(jié)合問題的解決方案
2.1 現(xiàn)象學(xué)結(jié)合問題
本文的目標(biāo)是現(xiàn)象學(xué)結(jié)合問題，可以通過[5]在其廣受引用的關(guān)于結(jié)合問題的論文中描述的“多種結(jié)合的觀念”來闡明。我們對現(xiàn)象學(xué)結(jié)合問題的闡述可以映射到[6]中的主體組合問題。盡管[6]僅針對泛心論理論，但[7]已經(jīng)表明這個(gè)問題也適用于其他意識理論。除了本節(jié)中的引用外，結(jié)合問題在體驗(yàn)結(jié)合的背景下被廣泛討論，例如在[8–11]中。
一個(gè)經(jīng)典的切入點(diǎn)是視覺結(jié)合。為了讓我們的視覺系統(tǒng)能夠有效運(yùn)行，大腦中分別處理的多條信息必須相互連接，例如物體的空間和位置。大腦通常能夠成功做到這一點(diǎn)，但它也可能被欺騙，以一種與外部環(huán)境不一致的方式結(jié)合信息。[5]解釋說，這種感知結(jié)合問題涵蓋了視覺空間內(nèi)的結(jié)合、特征間的結(jié)合以及皮層區(qū)域間的結(jié)合，既適用于不同感官模態(tài)內(nèi)部，也適用于不同感官模態(tài)之間。她進(jìn)一步描述了各種認(rèn)知結(jié)合問題，以及不同機(jī)制可能解決不同類型的結(jié)合問題的可能性。
所有這些問題都是功能性的。它們與信息的處理方式有關(guān)。這種結(jié)合機(jī)制的成功標(biāo)志在于系統(tǒng)是否以某種適當(dāng)?shù)姆绞讲扇⌒袆?dòng)，正確地連接了概念和信息片段。反過來，許多功能性解決方案已經(jīng)在神經(jīng)科學(xué)和計(jì)算機(jī)科學(xué)領(lǐng)域被提出，盡管這些解決方案的組合至今仍然存在爭議。
功能性結(jié)合機(jī)制的計(jì)算基礎(chǔ)設(shè)施候選示例包括超平面框架[12]、通過相互連接和再入環(huán)路實(shí)現(xiàn)的動(dòng)態(tài)結(jié)合[13]、通過基于符號的具身表示實(shí)現(xiàn)的組合式人工智能[14]、貝葉斯結(jié)合[15]、空間位置圖[16]和向量乘法[17]。其他解決方案指向大腦中的物理特征（例如，放電率[18]；振蕩[19]；電磁場[8]）。這些方法通常建立在早期方法的優(yōu)勢和劣勢之上，例如層次化的細(xì)胞/模塊專業(yè)化或空間匯聚（例如，[20]）或時(shí)間同步（例如，[21]）。更多細(xì)節(jié)可以在綜述文章中找到，例如[22,23]。
[5]在文章結(jié)尾介紹了另一種類型的結(jié)合問題：意識問題，作為“或許是最令人費(fèi)解的結(jié)合問題”。后來的研究人員基于多種結(jié)合的觀念豐富了詞匯，將現(xiàn)象學(xué)結(jié)合與功能性結(jié)合區(qū)分開來，并認(rèn)為這兩個(gè)問題需要“非常不同的處理方式”[24]（第381頁）。按照Garson的定義，現(xiàn)象學(xué)結(jié)合是我們“體驗(yàn)到一個(gè)單一世界，而不是每個(gè)感官模態(tài)的獨(dú)立感知領(lǐng)域”。[24]（第389頁）聲稱通過論證跨模態(tài)結(jié)合可以通過與內(nèi)模態(tài)結(jié)合相同的功能性來實(shí)現(xiàn)（即皮層表征，可能通過拓?fù)鋱D）來化解現(xiàn)象學(xué)結(jié)合問題。Garson在這個(gè)觀點(diǎn)上可能是正確的（也可能不是），但這未能解決他自己的公式中的關(guān)鍵見解。他對跨模態(tài)結(jié)合的討論是功能性結(jié)合的一個(gè)子集，受到他所描述的相同解決方案空間和局限性的影響。他定義中的核心區(qū)別應(yīng)該被識別為與某些信息相對應(yīng)的“體驗(yàn)”，而不是其對后續(xù)“信息處理”的功能效用。
順便提一下，我們注意到[24]中的腳注7可以被理解為承認(rèn)了這一局限性。然而，如果完全推導(dǎo)出腳注7的結(jié)論，論文應(yīng)該專注于多模態(tài)與內(nèi)模態(tài)功能性結(jié)合的對比，而不是聲稱解決“體驗(yàn)”和“現(xiàn)象學(xué)”結(jié)合問題。
在心靈哲學(xué)中，這種區(qū)別早已被理解。[25]將意識的困難問題定義為理解為什么任何功能應(yīng)該產(chǎn)生體驗(yàn)，認(rèn)為我們總是可以想象相同的函數(shù)在沒有體驗(yàn)的情況下發(fā)生。這種論證可以通過例如解釋性差距論證[26]或p-僵尸的可設(shè)想性[27]來推動(dòng)。現(xiàn)象學(xué)結(jié)合問題與困難問題有關(guān)，但與之不同。如果困難問題問的是為什么任何功能應(yīng)該伴隨著體驗(yàn)，那么現(xiàn)象學(xué)結(jié)合問題問的是為什么該功能應(yīng)該伴隨著一個(gè)單一的、統(tǒng)一的、復(fù)雜的體驗(yàn)，而不是多個(gè)分散的、獨(dú)立的體驗(yàn)——以及該功能如何與現(xiàn)象學(xué)信息結(jié)合在一起的具體方式相關(guān)。例如，當(dāng)一個(gè)功能包含多個(gè)組成部分（例如，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中的單個(gè)節(jié)點(diǎn)或算法中的步驟）時(shí)，有一種觀點(diǎn)認(rèn)為，任何體驗(yàn)映射在組成部分層面會(huì)更具說服力。
如果我們接受這種困難問題的框架，它將現(xiàn)象意識推向了超越單純實(shí)證分析的領(lǐng)域，但這并不意味著實(shí)證分析對辯論的貢獻(xiàn)微不足道（盡管這些貢獻(xiàn)是不完整的）。Chalmers承認(rèn)需要定義一組“心物原則”和/或“橋接原則”[25]（第210頁），這些原則公理化地?cái)嘌阅承┈F(xiàn)象與體驗(yàn)是相同的。
這種橋接原則公理可能超出了實(shí)證證偽的范圍，就像沒有任何實(shí)驗(yàn)?zāi)軌?00%確定我們的實(shí)驗(yàn)感知輸出不會(huì)以某種方式欺騙我們一樣。然而，公理的合理性仍然可以被論證，并且它們?nèi)匀豢梢酝该鞯嘏c其他公理進(jìn)行對比評估，使用各種明確的解釋目標(biāo)和期望[28]。事實(shí)上，本文就是這種分析的一個(gè)例子：IIT對意識的定義被當(dāng)作一個(gè)公理，我們討論了它可能以不同方式解釋現(xiàn)象學(xué)結(jié)合的解釋對象，認(rèn)識到這些解釋在合理性上存在差異。重要的是，候選橋接原則公理有時(shí)可以與其他公理結(jié)合，以提出可證偽的預(yù)測（如IIT），通過科學(xué)方法推動(dòng)進(jìn)步，并根據(jù)[29]所描述的、在意識理論背景下由[30]討論的，調(diào)整對基礎(chǔ)理論模型的信心——即使完美確定性仍然是一個(gè)幻影。
2.2. 將現(xiàn)象綁定壓縮為功能綁定的限制
我們尋求的橋接原則可能是一種特定類型的信息處理，使得現(xiàn)象綁定（phenomenal binding）壓縮為某種功能綁定（functional binding）。這種可能性是計(jì)算神經(jīng)科學(xué)解決“難題”（hard problem）的希望。然而，在沒有特定規(guī)定或限制的情況下，信息處理無法被普遍理解為人類案例的橋接原則。
有兩個(gè)主要理由可以排除將所有功能綁定情況納入同一身份關(guān)系的可能性：
首先，信息處理可以被正確地理解為在多個(gè)層面上同時(shí)進(jìn)行，而我們的主觀體驗(yàn)在特定時(shí)刻僅作用于單一層面，因此無法直接建立一一對應(yīng)的身份關(guān)系。例如，分析物理大腦中的信息處理時(shí)，若關(guān)注量子粒子相互作用、分子行為、神經(jīng)元連接、神經(jīng)元集群或腦模塊，會(huì)得到不同的結(jié)構(gòu)和因果關(guān)系圖。這些系統(tǒng)中有些至少涉及功能綁定的基本實(shí)例，以支持信息處理的進(jìn)行。然而，它們各自處理信息的方式是嵌套、相互關(guān)聯(lián)但不同的，只有其中部分能與有意識體驗(yàn)相對應(yīng)。
其次，在沒有進(jìn)一步限制的情況下，信息處理不會(huì)止步于任何特定的神經(jīng)元集群或腦模塊的邊界。然而，我們知道大腦進(jìn)行的信息處理中，有部分我們并不自覺，但這些仍然與我們的意識保持因果和信息上的聯(lián)系。
是否能夠明確一種信息處理橋接原則（或解釋性身份，采用整合信息理論[IIT]的術(shù)語）來滿足所有現(xiàn)象意識的要求，包括現(xiàn)象綁定問題，仍然未知。本文的要點(diǎn)在于，功能綁定并不必然意味著現(xiàn)象綁定。前者解釋了復(fù)雜信息處理和行為的存在，而后者則涉及單一體驗(yàn)中的復(fù)雜信息整體呈現(xiàn)。前者可通過順序處理來實(shí)現(xiàn)功能，而后者至少需要現(xiàn)象共存。我們知道大腦執(zhí)行這兩種功能，但尚不確定是否通過相同的機(jī)制實(shí)現(xiàn)二者。事實(shí)上，IIT的解決方案，即本文的研究重點(diǎn)，并未采用信息處理的身份理論，而是基于存在本質(zhì)的形而上學(xué)方案。
2.3 對現(xiàn)象學(xué)統(tǒng)一性拒絕的魯棒性
[24]專注于現(xiàn)象學(xué)結(jié)合作為我們對“單一世界”的體驗(yàn)。[31]同樣將意識體驗(yàn)視為統(tǒng)一的?，F(xiàn)象學(xué)統(tǒng)一性也被探討為引入意識特征討論的數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)的一個(gè)例子（[32]第4節(jié)；[33]）。然而，對于本文的目的而言，只要任何可以想象的獨(dú)立體驗(yàn)實(shí)際上被一起體驗(yàn)，就存在一個(gè)足夠的解釋性問題。
即使現(xiàn)象學(xué)結(jié)合并沒有在每個(gè)時(shí)間步中創(chuàng)造出一個(gè)單一、整潔、整體的體驗(yàn)，只要它創(chuàng)造了包含信息復(fù)雜性的任何體驗(yàn)，我們就需要某種機(jī)制將微觀信息單元結(jié)合成復(fù)雜信息。例如，即使意識只有在我們專注于它時(shí)才是統(tǒng)一的，我們?nèi)匀恍枰忉尞?dāng)它確實(shí)發(fā)生時(shí)的體驗(yàn)統(tǒng)一性。即使意識是碎片化的，如果你曾經(jīng)在你的視野中同時(shí)看到兩個(gè)單詞并同時(shí)體驗(yàn)它們，那么某種現(xiàn)象學(xué)結(jié)合機(jī)制必定存在。
這種表述確保了我們的討論對于那些反對意識統(tǒng)一性的人來說是魯棒的，例如[34,35]，無論讀者對統(tǒng)一性的立場如何（還是我們的立場）。盡管如此，意識的統(tǒng)一性與現(xiàn)象學(xué)結(jié)合之間通常存在密切聯(lián)系——兩者都包含在IIT的公理中。
2.4 IIT對結(jié)合問題的接受
盡管“現(xiàn)象學(xué)結(jié)合問題”這一表述在IIT的經(jīng)典出版物中并不常見，但I(xiàn)IT接受了導(dǎo)致這一問題的現(xiàn)象學(xué)觀察。事實(shí)上，IIT將其作為推導(dǎo)該理論的五個(gè)關(guān)鍵公理之一：第三個(gè)公理（“整合”）觀察到意識被整合為一個(gè)不可還原的體驗(yàn)。這種體驗(yàn)具有宏觀現(xiàn)象學(xué)復(fù)雜性，即可以跨越多個(gè)信息單元的想法，嵌入在各個(gè)公理中。例如，整合被描述為發(fā)生在一組單元上（每個(gè)集合可以包含多個(gè)信息位），第五個(gè)公理（“組合”）將單一的意識體驗(yàn)描述為“有結(jié)構(gòu)的”，即可以包含多個(gè)結(jié)構(gòu)元素。
一旦被正確理解，公理旨在“對每一個(gè)可以想象的體驗(yàn)都是立即且無可辯駁的真理”[2]（第38頁），因?yàn)樗鼈兺ㄟ^內(nèi)省直接得到證實(shí)，并通過敘事推理得到支持。重要的是要強(qiáng)調(diào)，體驗(yàn)仍然可以感覺——并且可以被有用描述為——未整合的、碎片化的或混亂的，而不與整合公理相矛盾[36]。同樣，一個(gè)體驗(yàn)可以包含兩個(gè)不相關(guān)的元素（例如，看到一把椅子的同時(shí)聽音樂），但在IIT的定義中，它仍然是一個(gè)單一的統(tǒng)一體驗(yàn)。如果沒有同時(shí)想起這兩個(gè)元素或各種碎片化的元素，就不可能將它們體驗(yàn)為不相關(guān)或碎片化的。換句話說，“碎片化”的感覺本身就是統(tǒng)一體驗(yàn)的一部分。
IIT偶爾還會(huì)提出一個(gè)基于邏輯的論點(diǎn)來支持與統(tǒng)一性相關(guān)的主張[2]（第3頁）。如果我們設(shè)想一個(gè)不是單一的體驗(yàn)，我們應(yīng)該得出結(jié)論，我們正在設(shè)想兩個(gè)（或更多）獨(dú)立的體驗(yàn)，每個(gè)體驗(yàn)在IIT術(shù)語中都會(huì)被描述為單一的。換句話說，整合不僅適用于你可能反思的任何當(dāng)前體驗(yàn)，而且適用于每一個(gè)可以想象的體驗(yàn)。我們對這一公理和論點(diǎn)表示同情，但它們最多只是論證，因?yàn)閺?fù)雜體驗(yàn)的存在，結(jié)合必須以某種方式發(fā)生。它并沒有具體描述結(jié)合是如何發(fā)生的。
2.5. IIT 解決綁定問題的形而上學(xué)方案
我們對 IIT 解決方案的解讀主要基于 IIT v4.0 [2,37] 以及 2024 年更新的 IIT Wiki（https://sites.google.com/view/iit-wiki，訪問時(shí)間：2025年 1 月 1 日）。我們的解讀在整體上與 [1]（第 4.3 節(jié)）中“非唯我論的唯心現(xiàn)實(shí)主義”解讀一致，但由于研究動(dòng)機(jī)不同，重點(diǎn)有所不同。此外，IIT 中的微單元（micro units）必須符合 IIT 的公設(shè)才能存在（感謝審稿人對此的澄清）。因此，微單元具有某種最低限度的意識，這為解決 [1]（第 5 節(jié)）和 [38] 提出的相關(guān)問題提供了一條途徑。
我們從 IIT 的“內(nèi)在存在”本體論開始。它包括由微單元或更小尺度復(fù)合體（complexes）構(gòu)成的復(fù)合體，以及它們在離散時(shí)間中的因果交互。微單元指的是假設(shè)中的最小離散有限因果作用單元，它始終存在于兩種狀態(tài)之一（二進(jìn)制單元），即可能低于原子水平、當(dāng)前物理學(xué)尚未知曉的某種事物。“內(nèi)在”存在指的是在自身層面上獨(dú)立存在的實(shí)體，而 “外在”存在指的是僅在另一個(gè)“內(nèi)在”實(shí)體的意識中存在的實(shí)體（參見第 2.6 節(jié)）。
從分析角度來看，復(fù)合體可以被理解為微單元的集合。具體而言，復(fù)合體是具有特定數(shù)學(xué)性質(zhì)的微單元集合：在所有至少共享一個(gè)單元的候選單元集中，它具有最大不可約性。這些候選單元集是基于所有可能的時(shí)空尺度識別的，在這些尺度下，微單元可以聚合成因果作用結(jié)構(gòu)中的單元，并可通過轉(zhuǎn)移概率矩陣（TPM）對系統(tǒng)狀態(tài)進(jìn)行建模（系統(tǒng)狀態(tài)是指某一時(shí)刻系統(tǒng)中所有二進(jìn)制單元的集合）。復(fù)合體是非重疊的，每個(gè)微單元屬于且僅屬于一個(gè)復(fù)合體——其中也包括單一單元復(fù)合體的情況，即該單元作為單一單元（例如，它與自身的因果關(guān)系）時(shí)，其不可約性高于包含它的其他候選復(fù)合體。
然而，從本體論角度來看，復(fù)合體具有進(jìn)一步的形而上學(xué)特征。IIT 的“存在原則”（principle of being）表述為：“存在即具有因果作用力”。IIT 的 “最大存在原則”（principle of maximal existence）則表述為：“在存在的要求方面，存在的就是最強(qiáng)烈存在的” [2]（第 11 頁，第 2 號框，原文強(qiáng)調(diào)）。換言之，一旦某一物理基質(zhì)被劃分為不同規(guī)模的復(fù)合體，構(gòu)成這些復(fù)合體的微單元就不再存在。這種存在也是動(dòng)態(tài)的。隨著系統(tǒng)狀態(tài)的變化，一些微單元可能會(huì)從之前的復(fù)合體中分離，并重新獨(dú)立存在。這一形而上學(xué)假設(shè)也體現(xiàn)在 IIT 的第四公設(shè)**（排除性公設(shè)）中，例如：“與現(xiàn)存復(fù)合體相比，具有較低 φ 值的重疊基質(zhì)因此被排除在存在之外” [2]（第 19 頁）。
最終，這一理論框架與 IIT 的其他公設(shè)和身份理論相結(jié)合。IIT 的**“零號公設(shè)”（zeroth axiom）表述為：“體驗(yàn)存在：有某種東西” [2]（第 3 頁）；第一公設(shè)是內(nèi)在性（intrinsicality），即“每種體驗(yàn)都屬于體驗(yàn)者” [2]（第 2 頁），換言之，體驗(yàn)的存在與某個(gè)特定的體驗(yàn)者的存在是相同的 [2]（第 2 頁）。IIT 的解釋性身份（explanatory identity）認(rèn)為，體驗(yàn)與內(nèi)在實(shí)體的 Φ 結(jié)構(gòu)（Φ-structure）是相同的，即“滿足存在基本屬性的任何基質(zhì)都會(huì)具有體驗(yàn)” [2]（第 2 頁）。換句話說，每個(gè)復(fù)合體本身就是一個(gè)體驗(yàn)實(shí)體，其體驗(yàn)由其因果結(jié)構(gòu)的特定特征決定。嚴(yán)格來說，復(fù)合體從體驗(yàn)的角度來看，并不存在為一個(gè)整體，而是“展開”在其 Φ 結(jié)構(gòu)之中，包括所有組成它的因果區(qū)分和關(guān)系 [2]（第 29 頁）。
因此，IIT 的形而上學(xué)假設(shè)足以解決綁定問題。整合信息的個(gè)體單元因其在特定因果結(jié)構(gòu)中的存在而綁定在一個(gè)復(fù)合體中；復(fù)合體內(nèi)的組成單元作為獨(dú)立個(gè)體不再存在。這種存在與體驗(yàn)本身是相同的，即綁定在形而上學(xué)層面上被假設(shè)為現(xiàn)象性的。復(fù)合體的邊界亦由復(fù)合體自身的邊界決定。所有綁定和邊界都可以通過一系列數(shù)學(xué)規(guī)則明確識別——盡管由于計(jì)算復(fù)雜度極高，目前的計(jì)算能力僅能識別相對簡單系統(tǒng)的復(fù)合體。
2.6. 替代直覺與整體論
IIT 的形而上學(xué)假設(shè)可能與經(jīng)典力學(xué)（以及量子力學(xué)）中的各種直覺相沖突，但需要認(rèn)識到，其他假設(shè)通常也會(huì)帶來自身的直覺沖突。在整體論（mereology，研究部分與整體關(guān)系的哲學(xué)領(lǐng)域）中，沒有免費(fèi)的午餐。目前的整體論領(lǐng)域，正如 [39] 所描述的，可以被合理地稱為“瘋狂主義”（crazyist）——正如他對意識、量子力學(xué)以及其他某些主題的描述一樣——因?yàn)樗辛鏊坪醵寂c常識相矛盾，我們尚未在認(rèn)知上被迫接受任何單一立場。
具體來說，驅(qū)動(dòng)經(jīng)典力學(xué)的常識性直覺包括：物體在未被觀察時(shí)依然存在；所有系統(tǒng)完全由其部分及其相互作用決定；所有相互作用都是局部的；時(shí)間對所有觀察者而言以相同速度向前流動(dòng)；等等（例如，見 [40]，并在 [41] 中詳述）。這些直覺似乎是我們進(jìn)化的智能在其環(huán)境中發(fā)展的普遍結(jié)果（盡管并非普適），甚至可能因此在準(zhǔn)確性上受到限制，如 [42] 所論證的那樣。盡管如此，將這些直覺形式化為數(shù)學(xué)理論并利用其進(jìn)行工程應(yīng)用，則是幾代科學(xué)研究、投資和集體智慧的成果。不幸的是，對物理學(xué)的更深入理解削弱了這些直覺。相對論破壞了絕對時(shí)間的概念。許多人認(rèn)為量子力學(xué)削弱了局部性。即便存在其他量子力學(xué)詮釋，它們同樣拒絕了經(jīng)典力學(xué)的某些直覺（例如，[43]）。
在整體論和科學(xué)哲學(xué)中，這些“經(jīng)典力學(xué)”直覺對應(yīng)于整體論虛無主義（mereological nihilism，如 [44]）和還原/扁平物理主義（reductive/flat physicalism，如 [45]）。簡單來說，我們可以將一組相互作用的原子組裝成我們稱為“貓”的對象，但這并不意味著“貓”作為一個(gè)整體實(shí)體獨(dú)立于其組成部分而存在。從根本上說，真正存在的東西是這些底層原子——或者更準(zhǔn)確地說，是那些尚待發(fā)現(xiàn)的、構(gòu)成基本實(shí)體的物理現(xiàn)象，無論它們是弦、場，還是其他未知事物。
由這一看似合理的直覺推導(dǎo)出的反直覺結(jié)論是：“貓”本身并不存在作為一個(gè)內(nèi)在實(shí)體。嘗試解決這一困境仍然是一個(gè)活躍的研究領(lǐng)域，如本節(jié)中的引文所示。通常會(huì)提出某些澄清。例如，“貓”可能仍然在認(rèn)識論上存在，即它可能是分析系統(tǒng)的一個(gè)有用的認(rèn)識論概念——或許還是一個(gè)必要的概念，考慮到我們自身是計(jì)算受限的對象，與計(jì)算不可約的系統(tǒng)進(jìn)行交互（例如，[46]）。換句話說，“貓”作為一個(gè)詞仍然存在，并且它仍然可以有效地指代那些熟悉的、暫時(shí)持久的物理集合體，例如實(shí)際存在的某些貓，盡管其中隱含了關(guān)于時(shí)空閾值（貓會(huì)隨時(shí)間變化）和模糊邊界（掉一根毛發(fā)不會(huì)影響其“貓性”）的假設(shè)。作為一個(gè)詞，“貓”可能還具有某種生理存在，例如在大腦連接結(jié)構(gòu)中存在（connectionist structuralism，[47]），或者符合某種其他的唯名論或物理主義解釋，因此，我們無需訴諸柏拉圖主義或其他非物理領(lǐng)域來賦予這個(gè)詞因果能力。盡管有這些澄清，并且盡管忒修斯之船（Ship of Theseus）之類的論證極具說服力，宣稱“貓”本身并不作為獨(dú)立實(shí)體在本體論上存在，仍然顯得不太直觀。
簡要討論整體論的目的是預(yù)先回應(yīng)某些讀者可能會(huì)產(chǎn)生的疑慮，即認(rèn)為 IIT 的形而上學(xué)假設(shè)應(yīng)當(dāng)被先驗(yàn)地駁回，認(rèn)為它導(dǎo)致了某種自我消解的荒謬結(jié)論（reductio ad absurdum）。在這個(gè)假設(shè)下，原子一旦組成更大的對象，就不再具有內(nèi)在存在性；某些神經(jīng)元在一個(gè)有意識的大腦中會(huì)“停止存在”；實(shí)體的存在狀態(tài)可以在某種程度上跳躍式變化，與經(jīng)典力學(xué)中關(guān)于物理對象及其部分持久性的直覺相沖突——或者至少，與經(jīng)典直覺所允許的組裝和解構(gòu)程度相比，這種變化顯得極端得多。
然而，在現(xiàn)有的整體論替代方案的背景下，IIT 可能是一個(gè)更符合常識的解決方案，如 [48] 所主張的。也許 IIT 告訴我們，“貓”實(shí)際上確實(shí)存在，而不像扁平物理主義那樣認(rèn)為“貓”只是一個(gè)詞——一個(gè)觀察者眼中的宏觀變量，而不是一個(gè)真正獨(dú)立的內(nèi)在對象。
然而，不幸的是，IIT 的立場并不完全如此符合常識。IIT 也會(huì)認(rèn)為“貓”并不存在作為單一的內(nèi)在實(shí)體，相反，終止于“貓”的時(shí)空邊界的物理基質(zhì)實(shí)際上由許多不同的復(fù)合體（complex）組成。整個(gè)“貓”僅作為一個(gè)外在實(shí)體存在，即，它僅存在于某個(gè)獨(dú)立內(nèi)在實(shí)體的意識之中。在 IIT 的非正式討論和論文中（例如，[49] 第 17 頁），通常假設(shè)其中一個(gè)復(fù)合體是貓大腦神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的一部分，對應(yīng)于貓的現(xiàn)象自我和當(dāng)下的有意識體驗(yàn)。在所有構(gòu)成整個(gè)“貓”基質(zhì)的復(fù)合體中，假設(shè)該復(fù)合體的系統(tǒng) Φ 值最大。如果我們希望“貓”作為一個(gè)單一的內(nèi)在實(shí)體存在（即不僅僅作為某個(gè)觀察者 Φ 結(jié)構(gòu)中的概念存在），那么這個(gè)復(fù)合體或許就是它。但這個(gè)復(fù)合體并不等同于我們通常在使用“貓”這個(gè)詞時(shí)所指的對象。
從本質(zhì)上講，IIT 認(rèn)為“存在”與自然科學(xué)中的常識概念不同，后者通常認(rèn)為物理對象是相互作用的存在體。相反，在 IIT 之中，“存在”與“能產(chǎn)生因果影響并受到因果影響”的能力相關(guān)，并且它是在“系統(tǒng)”層級上被歸類的，而非在“部分”層級上。值得注意的是，IIT 不是唯一一個(gè)將存在歸于物理對象層級中間層的整體論理論（例如，[50]）。關(guān)于這一持續(xù)進(jìn)行的整體論辯論的更詳細(xì)介紹，請參見 [51]。
3. IIT在動(dòng)態(tài)演化下的困境
本節(jié)首先介紹用于理解復(fù)合體隨時(shí)間演化的數(shù)學(xué)框架和圖語法。然后，我們?yōu)榻缍ㄎ覀冴P(guān)注場景的三種演化類型提供了一個(gè)說明性示例。最后，我們解釋了一種特定類型的動(dòng)態(tài)演化所帶來的困境，在這種演化中，一個(gè)時(shí)間步中的主要復(fù)合體與前一個(gè)時(shí)間步中的主要復(fù)合體在空間上并不相鄰。
3.1 復(fù)合體演化的數(shù)學(xué)框架
我們希望解決的動(dòng)態(tài)演化的特征可以在IIT的抽象基底圖中得到充分的體現(xiàn)。這些圖總結(jié)了來自轉(zhuǎn)移概率矩陣（TPMs）的因果關(guān)系，這些因果關(guān)系驅(qū)動(dòng)著識別給定基底中復(fù)合體的計(jì)算?；讏D本身并不能識別復(fù)合體，因?yàn)閷⑺修D(zhuǎn)移概率都標(biāo)注在圖上會(huì)顯得笨拙。例如，一個(gè)對稱的圖不一定有對稱的復(fù)合體分布。然而，在某些分析中，比如我們的分析，可以在因果圖結(jié)構(gòu)中陳述所有相關(guān)細(xì)節(jié)，這使得即使在對所有可能的子結(jié)構(gòu)進(jìn)行窮盡的數(shù)學(xué)計(jì)算在計(jì)算上不切實(shí)際的情況下，也能在IIT的一個(gè)方面取得分析上的進(jìn)展。
為了我們的目的，我們可以使用如圖1中描述的基底圖語法。具體來說，單元可以處于兩種狀態(tài)之一（開或關(guān)），并且可以通過有向箭頭表示對其他單元產(chǎn)生影響。
在給定的基底中，所有單元都被分配到且僅分配到一個(gè)復(fù)合體中（一個(gè)基底中可以有多個(gè)復(fù)合體，并且允許存在單單元復(fù)合體）。一個(gè)單元總會(huì)歸屬于對其可用的最大φ復(fù)合體。我們所說的“最大φ”，具體指的是系統(tǒng)小phi（φs），它量化了一個(gè)系統(tǒng)所指定的因果狀態(tài)的不可約性，衡量一個(gè)系統(tǒng)作為一個(gè)整體以單一方式指定其原因和結(jié)果的程度，并且這種指定不能簡化為系統(tǒng)各個(gè)部分所指定的效力。除非特別說明，我們將繼續(xù)在本文中用“φ”來指代φs，因?yàn)槠渌闲畔⒌膒hi度量（例如，區(qū)分phi、關(guān)系phi、單元phi等）在我們的討論中并不需要。
在任意選定邊界的給定基底圖中，可以存在具有不同φ值的復(fù)合體。圖中建模的基底仍然可以被圖邊界之外的單元影響（并且仍然可以影響邊界之外的單元），但I(xiàn)IT可以將這些視為實(shí)用計(jì)算的背景條件。例如，在實(shí)踐中，我們可能會(huì)假設(shè)某種因果關(guān)系會(huì)退化或簡化物理結(jié)構(gòu)，從而使我們可以安全地得出結(jié)論，任何利用邊界內(nèi)單元的復(fù)合體（即那些會(huì)與邊界內(nèi)的單元重疊的單元）都不會(huì)支配邊界內(nèi)識別出的復(fù)合體。頭骨的物理結(jié)構(gòu)可以起到這樣的作用：任何一組神經(jīng)單元與頭骨中相鄰單元之間的因果關(guān)系所代表的整合信息，都會(huì)被完全由神經(jīng)單元組成的集合所支配。
在給定圖中具有最大φ的復(fù)合體被稱為第一或主要復(fù)合體，但也可以存在許多“次要”復(fù)合體。在圖1中，Abcd是主要復(fù)合體；i和o是兩個(gè)獨(dú)立的次要復(fù)合體。這三個(gè)復(fù)合體都有正的φ值，因此都有一定程度的意識體驗(yàn)，但Abcd實(shí)體中的意識量遠(yuǎn)大于i和o實(shí)體中的意識量。
以下討論不依賴于特定的關(guān)系強(qiáng)度或單元狀態(tài)，因此我們將展示簡化為單一線寬（未指定強(qiáng)度；從而支持雙向箭頭以表示雙向因果影響）和簡單的圓形單元，其中大寫字母標(biāo)記單元但不指定其狀態(tài)。我們將使用一個(gè)由不同大小復(fù)合體混合組成的抽象基底圖。從數(shù)學(xué)上講，我們只需要：
圖2提供了一個(gè)簡單的示例，其中包含多種復(fù)合體，v1到v19由單元A至S表示，圖語法遵循上述圖1所描述的簡化應(yīng)用，藍(lán)色區(qū)域標(biāo)出了主要復(fù)合體，其φ值在給定系統(tǒng)中最大，同時(shí)還存在許多不同大小的次要復(fù)合體。
3.2 我們關(guān)注場景中的動(dòng)態(tài)演化
本文的動(dòng)機(jī)是探討在給定因果相互聯(lián)系的系統(tǒng)中，主要復(fù)合體隨時(shí)間會(huì)發(fā)生什么變化。重要的是要強(qiáng)調(diào)，候選復(fù)合體的φ值——因此主要復(fù)合體的位置和范圍——可能會(huì)因?yàn)橄到y(tǒng)中微小的變化而發(fā)生劇烈變化。這些變化不僅限于基底中實(shí)際存在的單元和因果連接，還包括系統(tǒng)狀態(tài)，同時(shí)保持因果結(jié)構(gòu)不變。換句話說，從生物神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的角度來看，我們可以保持所有神經(jīng)元及其連接不變，但只改變在給定時(shí)間點(diǎn)哪些神經(jīng)元正在放電。在圖2的背景下，我們可以想象頂部單元A–E作為前饋神經(jīng)元，或許是對外部光信號做出反應(yīng)的單個(gè)像素的簡化版本。根據(jù)這些外部光信號，即使神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的物理結(jié)構(gòu)沒有其他變化，不同的復(fù)合體也可以在單元F–S之間形成。
即使只使用圖2中所表示的圖細(xì)節(jié)，兩個(gè)相鄰時(shí)間點(diǎn)之間主要復(fù)合體可能存在的許多差異也可能與主要復(fù)合體有關(guān)。主要復(fù)合體在構(gòu)成它的單元數(shù)量上可能會(huì)擴(kuò)大、縮小或保持不變。構(gòu)成它的特定單元可以在圖中變化為各種子集，包括縮小到一個(gè)單元的單元素集合。在這些情況下，主要復(fù)合體的φ值可能會(huì)增加、減少（也許一直減少到相鄰復(fù)合體的“背景噪聲”），或者保持不變，盡管這在圖上不可見，只能通過藍(lán)色陰影識別出它是所示復(fù)合體中φ值最高的。即使主要復(fù)合體保持不變，具有相同的單元和相同的φ值，由于系統(tǒng)狀態(tài)的其他變化，它的意識體驗(yàn)仍然可能發(fā)生變化，注意多個(gè)Φ展開結(jié)構(gòu)可以與相同的復(fù)合體和φ值一致。
這些動(dòng)態(tài)可能性中有許多可能值得在未來IIT研究中探討，作為探索這些動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)變將如何被給定的現(xiàn)象學(xué)自我體驗(yàn)（或回憶）的一部分。
對于本文，我們只需要分析的動(dòng)態(tài)系統(tǒng)方面是兩個(gè)相鄰時(shí)間點(diǎn)之間構(gòu)成主要復(fù)合體的單元集合之間的最短路徑（p）：
其中 d ( u , v ) 表示單元 u 和 v 之間的最短路徑長度（即圖 1 的語法中 u 和 v 之間的最少箭頭數(shù)）。
本文關(guān)注的選項(xiàng)空間由三個(gè)互斥且完備的可能性組成：
路徑距離為 0（即至少有一個(gè)單元在時(shí)間 1 和時(shí)間 2 的主要復(fù)合體中是相同的）。
路徑距離為 1（即時(shí)間 1 的主要復(fù)合體中最近的單元，與時(shí)間 2 的最近單元之間僅相隔一條箭頭邊，且已檢查所有可能路徑）。
路徑距離為 2（即兩個(gè)主要復(fù)合體沒有共享任何單元，也沒有相鄰單元）。
嚴(yán)格來說，允許第二種可能性排除了僅包含 1 個(gè)單元的平凡圖，而允許第三種可能性進(jìn)一步排除了包含 2-3 個(gè)單元的小圖、任意單元完全互連的圖（每個(gè)單元都連接到所有其他單元），以及連接過于密集，以至于不存在路徑距離大于等于 2 的圖。
考慮到我們對人類現(xiàn)象學(xué)的關(guān)注以及 IIT 主要的實(shí)證研究對象是人腦中的神經(jīng)元，我們認(rèn)為這些例外情況并不會(huì)削弱我們的論點(diǎn)。換句話說，基于當(dāng)前對 IIT 和人腦的理解，我們認(rèn)為這三種可能性在人的環(huán)境中都是合理的。
相關(guān)因果圖對于現(xiàn)象綁定的情況是否總是存在重疊的可能性，在第 5 節(jié)中討論。對于現(xiàn)象綁定的相關(guān)圖是否微小到平凡的可能性，在第 4.3 節(jié)中進(jìn)一步討論。
圖 3A–C 提供了這三種可能性的示例，采用了與圖 2 相同的抽象圖。
如果我們將這種從時(shí)間步1到2的轉(zhuǎn)變想象為反映人腦中的變化，那么很自然地會(huì)問，在每種可能性中，我們的體驗(yàn)發(fā)生了什么變化，特別是考慮到IIT傳統(tǒng)上將清醒且能自我報(bào)告的人類自我與主要復(fù)合體等同起來（例如，[49]第17頁，[53]），盡管理論和數(shù)學(xué)在它是否保持自我一致性上仍有爭議。
認(rèn)為意識體驗(yàn)在非零時(shí)間周期內(nèi)持續(xù)存在的觀點(diǎn)是直觀的，因?yàn)椤傲恪背掷m(xù)時(shí)間無法包含任何東西（盡管對此有爭議，例如[54]中的討論）。同樣，直觀上，同一個(gè)自我（對于某種意義上的“相同”）在時(shí)間上體驗(yàn)動(dòng)態(tài)變化的內(nèi)容。閱讀本文這段文字的自我與閱讀前一段文字的歷史自我保持聯(lián)系。雖然這些動(dòng)態(tài)意識現(xiàn)象可能并非它們最初出現(xiàn)時(shí)的樣子，解釋它們的出現(xiàn)是合理的第一步。例如，領(lǐng)先的IIT理論家已經(jīng)發(fā)展了一種時(shí)間現(xiàn)象學(xué)的理論，其中其方向性是因果結(jié)構(gòu)中1D有向網(wǎng)格非對稱性的結(jié)果[49]。他們的關(guān)注點(diǎn)在于如何在靜態(tài)因果網(wǎng)格中創(chuàng)造出擴(kuò)展的現(xiàn)在中的流動(dòng)體驗(yàn)，即現(xiàn)象學(xué)時(shí)間作為結(jié)構(gòu)而非過程。本文的工作與這些努力相輔相成，它關(guān)注的是隨著時(shí)間推移，實(shí)體的更迭如何作為一個(gè)結(jié)構(gòu)在鐘表時(shí)間上演變。
在這些動(dòng)態(tài)意識現(xiàn)象的背景下，零路徑距離可以有一個(gè)直接的解釋。我的意識體驗(yàn)在兩個(gè)時(shí)間步驟中都保持在同一個(gè)主要復(fù)合體中。我的體驗(yàn)內(nèi)容可能會(huì)改變，以及這種意識體驗(yàn)的體積也可能改變。例如，在圖3的示例A中，從單元JKPQL擴(kuò)展到JKPQL。根據(jù)整合信息的φ度量和Φ結(jié)構(gòu)的含義正在發(fā)生什么變化，這種變化可能對應(yīng)于一種“擴(kuò)展意識”的感覺。我們知道，我們的動(dòng)態(tài)自我可以體驗(yàn)到這種類型的現(xiàn)象變化，因此，看到潛在的物理/結(jié)構(gòu)相關(guān)性從IIT的理論基礎(chǔ)中出現(xiàn)是誘人的。甚至更實(shí)質(zhì)性的變化可能有一個(gè)直觀的對應(yīng)物。從JKPQ到JJHS的轉(zhuǎn)變?nèi)匀话粋€(gè)重疊的單元，也許反映了我們在注意力或自我邊界建模中可以體驗(yàn)到的一些急劇轉(zhuǎn)變。
路徑距離為一稍微不那么直觀，但我們?nèi)匀豢梢韵胂笠粋€(gè)動(dòng)態(tài)持久的自我從一個(gè)位置移動(dòng)到相鄰的位置。在IIT中，給定時(shí)刻的自我是一個(gè)物理實(shí)體，物理實(shí)體的邊界隨著實(shí)體在空間中的移動(dòng)而移動(dòng)，這在實(shí)體移動(dòng)時(shí)是沒有什么不尋常的。支持這種直覺的可能類比包括火焰蔓延到新位置同時(shí)在原始位置熄滅，或者巨噬細(xì)胞移動(dòng)以吞噬細(xì)菌（吞噬作用）。
3.3 復(fù)合體內(nèi)部時(shí)間動(dòng)態(tài)的旁述
在我們轉(zhuǎn)向兩個(gè)或更多路徑距離之前，上述討論引發(fā)了一個(gè)可能對IIT理論家感興趣的旁述（請?zhí)?.4以直接繼續(xù)核心論點(diǎn)）。在任何物理邊界調(diào)整發(fā)生的地方，合理地要求未來的IIT版本指定調(diào)整如何通過因果結(jié)構(gòu)傳播，以及由此產(chǎn)生的復(fù)合體分布的時(shí)間動(dòng)態(tài)。
在目前的靜態(tài)表述中，單個(gè)時(shí)間步包含給定實(shí)體的潛在復(fù)雜意識體驗(yàn)，由其復(fù)合體的Φ-展開定義。這種Φ-展開依賴于TPM中的假設(shè)因果轉(zhuǎn)換。它不依賴于這些因果轉(zhuǎn)換在一段時(shí)間內(nèi)實(shí)際發(fā)生。相反，體驗(yàn)是靜態(tài)的，分布在對應(yīng)于該時(shí)間步的實(shí)體的量化時(shí)間步中。請注意，在IIT中，時(shí)間是離散的，就像空間一樣，實(shí)體存在的相關(guān)時(shí)間粒度被識別為所有可能時(shí)間粒度選項(xiàng)中的φ最大化值。
當(dāng)我們進(jìn)入φ最大化時(shí)間粒度的第二個(gè)時(shí)間步時(shí)，繼承自主要復(fù)合體的物理基質(zhì)可能跨越與原始復(fù)合體顯著不同的空間距離。然而，在新的時(shí)間步中，新的Φ結(jié)構(gòu)瞬間存在于新的物理空間中——至少當(dāng)前計(jì)算過程是這樣描述的。
如果兩個(gè)時(shí)間步之間有任何實(shí)體自我身份的動(dòng)態(tài)連續(xù)性，這種物理基質(zhì)上的瞬時(shí)性引發(fā)了問題，鑒于我們對物理限制的當(dāng)前理解，特別是由于相對論理論對超光速信息傳遞的限制。如果我們想象繼承實(shí)體的空間從其前身擴(kuò)展了10厘米（在人腦中這是一個(gè)合理的距離，考慮到IIT對后部區(qū)域的興趣[555]），光在真空中穿越這段距離大約需要0.33納秒（在大腦基質(zhì)中顯著更慢）。雖然比任何φ最大化分析的潛在時(shí)間粒度[49]短得多，但這個(gè)持續(xù)時(shí)間仍然遠(yuǎn)長于任何假設(shè)的基礎(chǔ)/微觀時(shí)間單元。
隨著主要復(fù)合體所包含的物理空間擴(kuò)展，可能是對給定單元狀態(tài)變化的響應(yīng)，該狀態(tài)變化的物理傳播將在宇宙速度限制內(nèi)發(fā)生，并跨越多個(gè)基礎(chǔ)/微觀時(shí)間單元。只有當(dāng)傳播在整個(gè)系統(tǒng)中完成后，新的φ最大化復(fù)合體才會(huì)到位。在傳播在整個(gè)系統(tǒng)中完成之前，復(fù)合體的分布應(yīng)該是什么樣子并不明顯。我們還沒有完成先前φ最大化時(shí)間粒度的完整時(shí)間步，因此不能強(qiáng)加在該時(shí)間步出現(xiàn)的復(fù)合體并排除任何組成時(shí)間單元：未來尚未發(fā)生，那個(gè)完整的時(shí)間步還不存在（也許永遠(yuǎn)不會(huì)）。
在傳播期間會(huì)發(fā)生什么？在相鄰但相對緩慢的時(shí)間步中，Φ-復(fù)合體建立之前，是否存在數(shù)百萬個(gè)微小的意識瞬間跨越微觀自我？可能需要解決哪些體驗(yàn)傳播中的時(shí)間間隙或空間灰色區(qū)域？這些問題在時(shí)間步之間的實(shí)體連續(xù)性中尤為突出，但即使在單個(gè)時(shí)間步內(nèi)，對于僅對應(yīng)于該時(shí)間步的實(shí)體也需要解決。
鑒于φ不僅依賴于實(shí)際因果轉(zhuǎn)換，還依賴于假設(shè)因果轉(zhuǎn)換，我們不能簡單地依賴物理關(guān)系在解決方案中的緩慢性?？赡苄员旧砜赡芊倪壿嫸皇俏锢硐拗?。緩慢的φ最大化時(shí)間粒度為單個(gè)時(shí)間步內(nèi)的功能性（但不是物理性）即時(shí)整合提供了一些解決方案，但在解決多個(gè)時(shí)間步時(shí)顯然不夠整潔。
時(shí)間形而上學(xué)的某些立場可能有助于應(yīng)對這一挑戰(zhàn)。在一個(gè)具有固定未來的塊宇宙中，也許φ最大化的時(shí)間粒度可以同時(shí)施加在整個(gè)系統(tǒng)上。然而，如果未來是固定的，不確定性僅作為某些觀察者的認(rèn)識的構(gòu)建，那么IIT是否可以基于給定狀態(tài)的因果/效果的不確定性構(gòu)建基于假設(shè)因果關(guān)系的本體論驅(qū)動(dòng)數(shù)學(xué)，這一點(diǎn)尚不清楚。此外，即使沒有中間時(shí)刻需要解決，新狀態(tài)的傳播仍然需要以符合宇宙速度限制的方式構(gòu)建。
我們懷疑IIT理論家將能夠識別出這種情況的數(shù)學(xué)解決方案，并描述相應(yīng)的整合動(dòng)態(tài)。盡管如此，有多種可能的解決方案，這激發(fā)了理論關(guān)注的價(jià)值，并可能揭示本文重點(diǎn)討論的更廣泛的動(dòng)態(tài)性。
本著進(jìn)一步闡述動(dòng)態(tài)連續(xù)性的精神，鑒于IIT認(rèn)識到其解決平局的方法仍然開放評估并可能進(jìn)一步發(fā)展[2]（第40頁），未來的IIT版本可能希望探索當(dāng)主要復(fù)合體在下一個(gè)時(shí)間步中實(shí)際上分裂為兩個(gè)時(shí)會(huì)發(fā)生什么。主要復(fù)合體的離散拓?fù)浞植嬉部梢栽谶B續(xù)時(shí)間內(nèi)構(gòu)建。在這種情況下，我們體驗(yàn)到什么？自我跟隨哪個(gè)繼承復(fù)合體？本文中的想法提供了一些可能的路徑，但其他路徑可能更可取，例如，在解決多個(gè)同樣有效的更大復(fù)合體中選擇哪一個(gè)時(shí)，轉(zhuǎn)向“下一個(gè)大事”[56]（第11頁）。IIT理論家需要在IIT v4.0的澄清或發(fā)展中的IIT v5.0中推動(dòng)特定的路徑。
3.4 在路徑距離為2+時(shí)的困境
然而，對于本文的核心論點(diǎn)，我們關(guān)注圖3中最具有挑戰(zhàn)性的例子，并承認(rèn)某些解決方案可能也會(huì)解決第3.3節(jié)中的問題。最具挑戰(zhàn)性的例子是，當(dāng)我們有兩個(gè)在時(shí)間上相鄰但不在空間上相鄰的主要復(fù)合體時(shí)，意識體驗(yàn)會(huì)發(fā)生什么變化：即“動(dòng)態(tài)實(shí)體演化”問題。而且，當(dāng)這種情況發(fā)生在人腦中時(shí)，我們動(dòng)態(tài)的自我感覺會(huì)發(fā)生什么變化？圖3中的例子C就是這種情況，即在時(shí)間上相鄰的主要復(fù)合體之間的路徑距離為兩個(gè)或更多。與上面描述的例子A和B所具有的解釋靈活性不同，這種情況可以被呈現(xiàn)為一個(gè)兩難困境，每個(gè)困境都有潛在的不可接受的后果。
在困境的第一個(gè)方面，我們原始的自我保留在與原始復(fù)合體相鄰的區(qū)域中。一個(gè)新的、獨(dú)立的自我在新的復(fù)合體中出現(xiàn)。請注意，IIT一直接受在一個(gè)生物大腦內(nèi)（實(shí)際上在更簡單的物理系統(tǒng)中）存在多個(gè)意識實(shí)體（即非零φ復(fù)合體），因此，這本身并不比IIT架構(gòu)中已經(jīng)確認(rèn)的部分更令人不安。然而，在這種情況下，新實(shí)體在整合信息和意識量方面更大。如果它嵌套了我們原始的自我，我們的自我將被排除原則所消除，只留下新實(shí)體（本文不關(guān)注嵌套；重點(diǎn)只是強(qiáng)調(diào)新實(shí)體的重要性）。換句話說，我們必須接受我們的人類意識并不總是生物大腦中最大的意識。
表面上看，困境的第一個(gè)方面似乎是可以承受的——也許它還為心理學(xué)中的某些話題提供了解釋，如幻人（tulpas）、IFS（內(nèi)部家庭系統(tǒng)）或多重人格。但這個(gè)困境不僅僅是潛在的不安的謙卑，還有實(shí)驗(yàn)成本。IIT在神經(jīng)科學(xué)實(shí)驗(yàn)中的一個(gè)合理捷徑是假設(shè)大腦中最大的φ結(jié)構(gòu)將對應(yīng)于主體的意識所在，這為將特定結(jié)構(gòu)映射到那一刻的意識體驗(yàn)內(nèi)容，甚至操縱該結(jié)構(gòu)并通過自我報(bào)告加強(qiáng)理論的有效性提供了途徑。
在大腦中尋找最大的φ結(jié)構(gòu)有助于激發(fā)啟發(fā)式方法，以排除大腦的某些部分，這在目前是必要的，因?yàn)楫?dāng)IIT的數(shù)學(xué)應(yīng)用于大腦的大部分區(qū)域時(shí)，計(jì)算上是不可行的。然而，在困境的第一個(gè)方面，可能提供實(shí)驗(yàn)報(bào)告的意識實(shí)體與大腦中第二大的φ結(jié)構(gòu)相同——或者甚至是更小的復(fù)合體。檢查所有這些較小的復(fù)合體是一個(gè)更具挑戰(zhàn)性的實(shí)證和計(jì)算任務(wù)。盡管如此，重要的是要強(qiáng)調(diào)，這一含義或其實(shí)驗(yàn)成本并不與IIT現(xiàn)有理論相矛盾。IIT聲稱存在一個(gè)復(fù)合體，其因果結(jié)構(gòu)與我們體驗(yàn)的屬性一一對應(yīng)，而不是說這個(gè)結(jié)構(gòu)在大腦中是任何特定大?。ɑ蛘弑厝话趩蝹€(gè)大腦中）（感謝一位審稿人的強(qiáng)調(diào)）。實(shí)驗(yàn)任務(wù)是找到那個(gè)復(fù)合體，即使在困境的第一個(gè)方面，原則上仍然是可能的。
在困境的第二個(gè)方面，自我移動(dòng)到新的、更大的φ復(fù)合體中。然而，根據(jù)定義，這必須是一種非局部移動(dòng)。沒有時(shí)間和物理理由讓它通過中間的物理空間。如果這個(gè)自我受我們理解的物理定律的約束，并且它可以在不經(jīng)過中間點(diǎn)的情況下跳到新位置，那么這個(gè)自我是什么？一種可能性是，自我是非物理的，因此不受通常在人類尺度上運(yùn)作的物理定律的約束。然而，IIT現(xiàn)有的內(nèi)在和外在存在的形而上學(xué)將需要調(diào)整，以納入這種“非物理、非局部”的性質(zhì)，并解釋這些不同類型的實(shí)體/存在如何相互作用，同時(shí)注意避免可能由二元論形而上學(xué)帶來的挑戰(zhàn)（參見[57]中的概述）。
第二種可能性是，自我在根本上具有量子力學(xué)特性，可能使理論家能夠借鑒量子力學(xué)中關(guān)于非局部性的見解（盡管量子物理學(xué)的本體論遠(yuǎn)未解決；仍然有解釋拒絕非局部性）。然而，在我們當(dāng)前對物理學(xué)的理解中，如果自我要具有獨(dú)特的量子力學(xué)特性，它必須非常小，或者受到某種顯著的物理結(jié)構(gòu)的保護(hù)，以在介觀尺度上保持相關(guān)的量子屬性。
也許IIT可以在微觀尺度上重新表述——它的數(shù)學(xué)并不依賴于尺度——但這將是一個(gè)遠(yuǎn)離神經(jīng)元構(gòu)成人類意識基礎(chǔ)單元的主要IIT解釋的重大轉(zhuǎn)變。同樣，如果量子力學(xué)特性是自我定義的必要條件，這將是IIT的一個(gè)重大擴(kuò)展。然而，值得指出的是，IIT研究人員已經(jīng)開始探索在量子現(xiàn)象背景下應(yīng)用IIT概念[58,59]。
第三種可能性是，一個(gè)時(shí)間步和下一個(gè)時(shí)間步之間看似非局部的轉(zhuǎn)換實(shí)際上是時(shí)間宏觀?；漠a(chǎn)物[37]（感謝一位審稿人明確提出這種可能性）。在微觀尺度上檢查時(shí)，實(shí)際上會(huì)有一系列微觀轉(zhuǎn)換，每個(gè)轉(zhuǎn)換只涉及局部動(dòng)態(tài)，自我每次都在局部移動(dòng)。
如果粗?；瘯r(shí)間步允許一定程度的模糊性（在IIT v.4.0的某種闡述中），可能已經(jīng)有足夠的空間允許這種解決方案?；蛘?，在IIT的規(guī)范解釋中，一旦最終的微觀時(shí)間步到位，計(jì)算就會(huì)調(diào)整，使得多個(gè)時(shí)間步被粗?；癁槎鄷r(shí)間步、多單元復(fù)合體，這些復(fù)合體恰好表現(xiàn)出新的、事后看來與其前身在空間上不連續(xù)的目標(biāo)復(fù)合體。從現(xiàn)在的角度來看，那些組成微觀時(shí)間步不再內(nèi)在地存在——它們已經(jīng)通過第2.5節(jié)討論的相同原則被納入新的宏觀時(shí)間步復(fù)合體中。盡管如此，隨著實(shí)時(shí)過程的展開，那些微觀時(shí)間步確實(shí)存在，并允許必要的局部轉(zhuǎn)換。
為了追求這第三種可能性，IIT需要進(jìn)一步詳細(xì)說明構(gòu)成粗?；膭?dòng)態(tài)轉(zhuǎn)換，基于[37]，同時(shí)解決第3.3節(jié)中描述的相關(guān)問題。
4. 解決困境
第4節(jié)描述了三種廣泛的方法來解決困境，而不必接受第3節(jié)中描述的兩個(gè)困境角（可能）令人不安的含義。第一種方法否認(rèn)了短期動(dòng)態(tài)持續(xù)性的內(nèi)省證據(jù)的有效性，可能轉(zhuǎn)而接受空個(gè)體主義。第二種方法通過遠(yuǎn)離IIT解決結(jié)合問題的形而上學(xué)解決方案來解決困境。第二種方法的性質(zhì)取決于取代它的新形而上學(xué)；簡要提供了三個(gè)例子，認(rèn)識到也可以探索其他的形而上學(xué)。第三種方法首先否認(rèn)了現(xiàn)象學(xué)結(jié)合的必要性。
4.1 空個(gè)體主義解決困境
在空個(gè)體主義下，我們對動(dòng)態(tài)持久自我的體驗(yàn)是一種幻覺（例如，[3]中的討論）。相反，我們只作為個(gè)體的、分離的和單一時(shí)間步的體驗(yàn)存在。隨之而來的新問題是，如何解釋我們對動(dòng)態(tài)持續(xù)性的幻覺，但有可用的選項(xiàng)。例如，如果單個(gè)時(shí)間步具有非零的時(shí)間持續(xù)期，那么可以通過重復(fù)訪問一個(gè)即時(shí)記憶模塊產(chǎn)生一個(gè)偽時(shí)間箭頭（見[60]的第4.3.3節(jié)）。還有更廣泛的關(guān)于時(shí)間哲學(xué)和時(shí)間現(xiàn)象學(xué)的文獻(xiàn)，可能提供替代的解決方案（[61]中有概述）。
這對困境中的IIT意味著什么？圖3C中“主要復(fù)合體”的變化仍然發(fā)生，但它們之間實(shí)際上沒有“轉(zhuǎn)移”，因此不需要識別避免（或解釋）超光速信息傳輸?shù)膭?dòng)態(tài)。每個(gè)時(shí)間步都會(huì)產(chǎn)生一個(gè)新的單一時(shí)間步自我集合：每個(gè)復(fù)合體一個(gè)。即使在人腦中有時(shí)會(huì)出現(xiàn)比我們對應(yīng)的更大的體驗(yàn)，它們也不會(huì)鏈接到相同的記憶模塊，因此不會(huì)被識別為我們自我幻覺動(dòng)態(tài)的一部分。
困境的第一個(gè)方面對IIT的神經(jīng)科學(xué)實(shí)驗(yàn)方法的挑戰(zhàn)仍然存在：我們主觀報(bào)告的自我可能并不總是我們可以在人腦中識別的最高φ復(fù)合體，盡管它必須在系統(tǒng)中的某個(gè)地方，并且至少在原則上可以通過實(shí)驗(yàn)識別。然而，根據(jù)幻覺動(dòng)態(tài)的實(shí)現(xiàn)方式，我們清楚地知道在其他地方尋找的方向：與即時(shí)記憶模塊重疊的φ定義的主要復(fù)合體或與其傳輸信息的系統(tǒng)。
4.2 通過不同的形而上學(xué)來解決困境
第二種解決困境的方法是放棄IIT解決結(jié)合問題的形而上學(xué)解決方案。這種方法的含義取決于取代它的新形而上學(xué)。我們在這里簡要描述了三種可能性，以突出表明這兩種方法都不能輕易地找到解決方案。然而，對這些和其他形而上學(xué)方法的全面討論將需要在單獨(dú)的論文中進(jìn)行。
可能性一是重新定義復(fù)合體的角色。如果復(fù)合體不再是推動(dòng)因果關(guān)系的物質(zhì)本體論單位，那么就不需要非局部性，因?yàn)闆]有東西實(shí)際上在移動(dòng)。在這種可能性下，即使作為復(fù)合體的一部分，微觀單元仍然繼續(xù)內(nèi)在地存在；復(fù)合體是“分析的”而不是“本體論的”現(xiàn)象。
不幸的是，如果微觀單元繼續(xù)存在，并在它們形成復(fù)合體的地方具有所有正常的因果效力，那么IIT因果圖中嵌入的局部因果關(guān)系（即，僅直接單元到單元的相互作用）就足以解釋復(fù)合體層面的所有因果行為。換句話說，一個(gè)特定的復(fù)合體是否具有最高的整合信息變成了一個(gè)純粹的命名特征，這不會(huì)改變系統(tǒng)整體的行為。根據(jù)定義，這些命名特征可以是分析上有用的，存在于觀察者的眼中（或在IIT術(shù)語中“外在化”），但它們不會(huì)影響實(shí)際的因果關(guān)系。在這種可能性下，IIT的數(shù)學(xué)可能對科學(xué)家仍然有價(jià)值（例如，“弱IIT”解釋，見[4]），但I(xiàn)IT已經(jīng)失去了它對現(xiàn)象學(xué)結(jié)合問題的解決方案。在新的形而上學(xué)中沒有地方可以讓多個(gè)信息單元聚集成一個(gè)具有內(nèi)在存在的單一觀點(diǎn)（只有微觀單元具有基本的本體論存在）。
可能性二保持微觀單元的本體論持久性，同時(shí)將復(fù)合體解釋為這些單元的模式。復(fù)合體不具有作為對象的基本存在，但它們作為模式存在。這將是IIT中除了“內(nèi)在”和“外在”存在之外需要添加的第三種存在。從這個(gè)角度來看，意識本身也被理解為一種模式，而不是一個(gè)實(shí)體。
這種第二種形而上學(xué)否定了IIT對意識作為內(nèi)在的直覺，因此可能對它的支持者來說是一個(gè)太大的步驟。然而，對經(jīng)驗(yàn)的模式或過程觀點(diǎn)已經(jīng)被該領(lǐng)域有影響力的思想家直觀地證明是令人信服的（例如，Dennett，Hofstadter，Minsky等）。
這樣的理論需要首先在原則性的、數(shù)學(xué)的形式主義中解釋這種第三種存在，并將其與IIT現(xiàn)有的公理聯(lián)系起來。還有一些潛在的形而上學(xué)問題需要回答，例如“模式”在觀察者或能夠一次性看到模式的實(shí)體之外是什么，即不需要預(yù)先解決現(xiàn)象學(xué)結(jié)合問題。
可能性三通過引入不同的“自我”概念來解決這個(gè)問題（我們感謝一位審稿人介紹了這種可能性）。與其將每個(gè)個(gè)體自我與一個(gè)單一復(fù)合體等同，我們允許多個(gè)復(fù)合體各自挑選出同一個(gè)自我。一個(gè)單一的自我可能在時(shí)間步內(nèi)以及跨時(shí)間步與多個(gè)復(fù)合體相關(guān)聯(lián)。這樣的自我在定義上將在多個(gè)位置和時(shí)間上具有分布式的范圍，消除了從一個(gè)復(fù)合體到另一個(gè)復(fù)合體的非局部轉(zhuǎn)換的需要。一個(gè)純粹的信息自我可能會(huì)陷入記憶解決方案（見第4.1節(jié)），但不清楚這樣的自我如何能夠扮演作為現(xiàn)象學(xué)意識的座位所需的角色，從而消除了意識中非局部移動(dòng)的需要。相反，“自我”需要是一個(gè)現(xiàn)象學(xué)自我，即作為我們意識覺知的中心。
需要工作來理論上激發(fā)這些“現(xiàn)象學(xué)自我”并指定它們作為擴(kuò)展形式主義的一部分的數(shù)學(xué)。例如，這些自我可能在存在層次結(jié)構(gòu)的第三層中運(yùn)作，類似于多單元復(fù)合體可以被解釋為與它們的組成（完全包含）微觀單元或單單元復(fù)合體相比存在于第二層（它們在實(shí)體層面上具有自己的內(nèi)在存在）。
不幸的是，即使上述問題能夠得到解決，這三種形而上學(xué)立場都共享一個(gè)令人擔(dān)憂的要點(diǎn)。因果關(guān)系已經(jīng)與我們傳統(tǒng)上將我們的意識自我聯(lián)系在一起的層面脫節(jié)。在可能性一和二中，因果關(guān)系仍然完全通過基本存在并無論它們形成什么復(fù)合體都持續(xù)存在的微觀單元來解釋。在可能性三中，因果關(guān)系通過更低的存在層面得到完全解釋，沒有留給現(xiàn)象學(xué)自我的。換句話說，這些形而上學(xué)調(diào)整否認(rèn)了宏觀尺度意識實(shí)體的因果效力，這是IIT當(dāng)前公理的核心——實(shí)際上與我們對代理的體驗(yàn)相對應(yīng)。
人類風(fēng)格意識的現(xiàn)象學(xué)可能付出的代價(jià)太陡峭，特別是考慮到IIT強(qiáng)調(diào)它是為數(shù)不多的神經(jīng)科學(xué)基礎(chǔ)理論之一，這些理論認(rèn)為“我們擁有真正的自由意志——我們有真正的選擇，做出真正的決定，并真正地引起。因?yàn)橹挥姓嬲嬖冢▋?nèi)在地，為了自己）的東西才能真正引起，我們，而不是我們的神經(jīng)元，引起我們的意愿行動(dòng)，并對其后果負(fù)責(zé)”[2]（第40頁）。
從完全定義的局部因果互動(dòng)中產(chǎn)生的現(xiàn)象學(xué)（在新興結(jié)構(gòu)層面上）是一個(gè)經(jīng)過深入研究的話題（概述在[62]）。已經(jīng)設(shè)計(jì)了各種逃避路線，盡管所有都是有爭議的。IIT可以探索這些路線，但似乎很難在保持今天IIT作為許多理論的核心的同時(shí)找到一個(gè)解決方案。例如，IIT可能希望引入一種強(qiáng)突現(xiàn)形式，以在復(fù)合體或自我層面提供新的因果關(guān)系，但這將需要從IIT當(dāng)前以單元級TPM為主導(dǎo)的因果關(guān)系方法的重大轉(zhuǎn)變，并需要應(yīng)對強(qiáng)突現(xiàn)眾所周知的哲學(xué)困難（概述在[63]）。
4.3 否認(rèn)現(xiàn)象學(xué)結(jié)合的必要性
另一種選擇是解決現(xiàn)象學(xué)結(jié)合問題——或者至少拒絕其必然性。如果我們在任何給定時(shí)刻的實(shí)際體驗(yàn)實(shí)際上并不那么復(fù)雜，也許可以通過單個(gè)微觀單元，或者至少是某種具有比IIT假設(shè)的兩種狀態(tài)更高信息復(fù)雜性的微觀單元來充分捕捉。換句話說，單位之間永遠(yuǎn)不需要現(xiàn)象學(xué)結(jié)合。也許我們可以將該單元與其他單元的直接因果關(guān)系納入，以某種程度增加復(fù)雜性。例如，雖然單個(gè)單元仍然是意識的中心，但該意識的內(nèi)容可能結(jié)合了該單元的一些直接“單邊”因果關(guān)系，盡管不是這些關(guān)系另一端的單元（這將重新引入了對現(xiàn)象學(xué)結(jié)合機(jī)制的需求）。
這種方法可能值得探索，但需要應(yīng)對當(dāng)前神經(jīng)科學(xué)的觀點(diǎn)，即我們的意識體驗(yàn)似乎反映了大腦多個(gè)部分的信息，并且似乎沒有一個(gè)特定的微觀單元可以收集所有有意識體驗(yàn)的信息（例如，[9]）。它還需要應(yīng)對基于粒子物理學(xué)的普遍觀點(diǎn)，即無論現(xiàn)實(shí)的最終單元是什么，它們可能只有適度的信息復(fù)雜性。基于粒子的本體論的旅程是朝著粒子物理學(xué)標(biāo)準(zhǔn)模型中的單元發(fā)展，這些單元具有相對較少的自由度和適度的相互作用集。這些簡單的單元似乎與我們在個(gè)別時(shí)刻感受到的復(fù)雜性體驗(yàn)相沖突，但如果那種感受到的體驗(yàn)只是幻覺般的復(fù)雜，這個(gè)問題可能得到解決。
我們感受到的體驗(yàn)中的復(fù)雜性可能是幻覺嗎？畢竟，一些人認(rèn)為我們思想的信息容量限制比我們本能感覺到的要窄得多（例如，[64, 65]）?？赡芸梢栽谝曈X系統(tǒng)中找到類似之處。我們的視覺場感覺復(fù)雜，但可以解釋為掃視模型表明我們一次只能看到信息上非常簡單的小部分。完整的表觀復(fù)雜性并不是一次性全部觀察到的，而是當(dāng)我們一次只關(guān)注那復(fù)雜性的一小部分時(shí)才觀察到的。表觀的復(fù)雜性是一種現(xiàn)象學(xué)幻覺，這與本文的動(dòng)機(jī)相矛盾。
5. 結(jié)論和未來研究
本文探討了隨著輸入變化、系統(tǒng)狀態(tài)變化或神經(jīng)元/連接重新配置，主要復(fù)合體在大腦不同部分隨時(shí)間變化的可能理論解釋。我們確定了幾種選擇，每種選擇對IIT的支持者都有潛在的不可接受的后果。表1將討論總結(jié)為五個(gè)主要選項(xiàng)和潛在關(guān)注的主要后果。
我們對這些后果的介紹主要是為了理論清晰，而不是直接批評。IIT的支持者在擁抱一些觀察者認(rèn)為違反直覺的理論含義方面有著令人欽佩的記錄，例如電子或簡單邏輯門基礎(chǔ)設(shè)施中存在一些最小現(xiàn)象體驗(yàn)（例如，在[53,66]中被接受），意識對微小系統(tǒng)變化的敏感性（被[67]批評；在[2]，第39頁中被接受），容忍具有相同行為但沒有意識系統(tǒng)體驗(yàn)的僵尸系統(tǒng)（在[68]的第4.2節(jié)中被批評，在[69]圖21，[70]中被接受），以及依賴于從未發(fā)放且理論上永遠(yuǎn)不會(huì)發(fā)放（但理論上能夠發(fā)放）的神經(jīng)元的意識體驗(yàn)（在[2]第40頁中被接受）。
盡管如此，一些研究人員可能會(huì)因?yàn)檫@些后果或其他原因，如對體驗(yàn)的功能無關(guān)性的擔(dān)憂（[68]第2.2節(jié)），IIT不可否認(rèn)的內(nèi)省與對意識的不確定性之間的可能矛盾[2]（第4.3節(jié)），注意到元認(rèn)知解決方案的可能性[2]（第4.4節(jié)），或其他形而上學(xué)問題，例如處理意識與物理現(xiàn)實(shí)的同時(shí)性[71]，而遠(yuǎn)離IIT。
我們論文的一個(gè)關(guān)鍵見解是，排除公理不能輕易從IIT中移除。例如，參考文獻(xiàn)[72]建議IIT移除此公理，以便在考慮個(gè)體意識（如人類）如何可能嵌套在可能同樣符合意識標(biāo)準(zhǔn)的更大結(jié)構(gòu)內(nèi)（如大型經(jīng)濟(jì)體）時(shí)具有更大的靈活性[72]。然而，我們的分析將排除公理及其相應(yīng)的形而上學(xué)與IIT對現(xiàn)象學(xué)結(jié)合問題的解決方案聯(lián)系起來。沒有排除，IIT不能輕易解釋人類體驗(yàn)中常見的意識復(fù)雜性——至少在不擁抱副現(xiàn)象性的情況下。這些代價(jià)比Schwitzgebel描述的要大得多。與所有形而上學(xué)一樣，存在替代解釋——包括在表1中總結(jié)的那些——但沒有一個(gè)是簡單的。
在沒有重大形而上學(xué)調(diào)整的情況下，IIT理論家可能會(huì)特別傾向于選擇選項(xiàng)1至3。他們可能還希望追求一條可以大大減輕與選項(xiàng)1相關(guān)潛在成本的實(shí)證研究途徑。健康的人類大腦可能結(jié)構(gòu)是這樣的：所有在歷史上經(jīng)歷過的路徑上的主要復(fù)合體總是相互重疊。換句話說，雖然我們可以想象（并設(shè)計(jì)）一個(gè)具有所描述的問題主要復(fù)合體動(dòng)態(tài)的系統(tǒng)，但這樣的動(dòng)態(tài)實(shí)際上從未在人類體驗(yàn)中發(fā)生過。因此，我們?nèi)狈@種動(dòng)態(tài)可能如何被感知的直覺也就不足為奇了。分析這些動(dòng)態(tài)可能在理論上仍然是有益的，但表中列出的“潛在后果”在人類環(huán)境中實(shí)際上并不適用，因此不應(yīng)被視為采用選項(xiàng)1的障礙。
在選項(xiàng)1和2中，還存在避免在時(shí)間步之間體驗(yàn)演化中出現(xiàn)超光速信息傳遞的問題，例如，即使對于局部重疊或局部相鄰的主要復(fù)合體在時(shí)間上的移動(dòng)也會(huì)發(fā)生這種情況（第3.3節(jié)）。然而，這些問題適用于任何動(dòng)態(tài)分析的IIT，無論對實(shí)體連續(xù)性和表1中的選項(xiàng)的假設(shè)如何。單一時(shí)間步中Φ折疊的展開會(huì)引發(fā)傳播問題，每當(dāng)φ最大化的時(shí)空粒度大于基礎(chǔ)單元時(shí)，包括IIT的人類意識的神經(jīng)元模型。應(yīng)該可以開發(fā)信息傳播動(dòng)態(tài)進(jìn)入IIT理論以防止這個(gè)問題，但目前尚不可用。在這些傳播動(dòng)態(tài)中，可能會(huì)暫時(shí)存在不同的φ值和復(fù)合體分布——這些情況也需要探索。解決這個(gè)問題是未來研究的有用途徑，以幫助IIT從主要靜態(tài)展示轉(zhuǎn)向動(dòng)態(tài)理論。
我們的觀點(diǎn)，通過2024年會(huì)議的討論得到加強(qiáng)，是不同的IIT理論家或觀察者可能會(huì)傾向于選擇本文概述的和表1中不同立場。即使某些研究人員認(rèn)為正確的選項(xiàng)對其他人來說似乎是顯而易見的，我們希望明確這樣的立場，理解其含義，將概念立場與IIT的數(shù)學(xué)形式主義聯(lián)系起來，并進(jìn)行支持研究，將有助于IIT繼續(xù)其發(fā)展。IIT已經(jīng)是其發(fā)展的第4版，并因其對進(jìn)一步改進(jìn)保持開放而受到尊重。
原文鏈接： https://www.mdpi.com/1099-4300/27/4/338
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