全局工作空间理论

**全局工作空間理論**（英語：Global workspace theory，GWT）是美國心理學家伯納德・巴爾斯提出的意識模型。該理論假設意識與一個全局的「廣播系統」相關聯，這個系統會在整個大腦中廣播資訊。大腦中專屬的智能處理器會按照慣常的方式自動處理資訊，這個時候不會形成意識。當人面對新的或者是與習慣性刺激不同的事物時，各種專屬智能處理器會透過合作或競爭的方式，在全局工作空間中對新事物進行分析以獲得最佳結果，而意識正是在這個過程中得以產生。

全局工作空間理論是一種簡單的認知架構，用於定性說明大量的意識歷程與無意識歷程的配對情形，由伯納德・巴爾斯提出（1988，1997，2002）。當前的研究重點是解釋大腦，以及對全局工作空間理論作計算模擬。

全局工作空間理論類似於工作記憶的概念，與工作記憶中「瞬間激活、主觀體驗」的事件相對應 —— 「我們可以在這個內在領域裡面，自我排練電話號碼或進行生活敘事。該理論通常被認為涵蓋了內在言語和視覺心像。」（見 Baars，1997 年）。

## 劇院比喻

GWT 可以用「劇院比喻」來解釋。在「意識劇場」中，「選擇性注意的聚光燈」會在舞台上照出一個照明圈。這個照明圈揭示了意識的內容，演員們進進出出，發表演講或是相互交流。未被照亮的觀眾則在黑暗中（即無意識）觀賞戲劇演出。在幕後，還有導演（執行程序）、舞臺師、編劇、場景設計師等等。它們塑造了待在照明圈的可見性活動，但自身卻不露面。巴爾斯認為，這有別於笛卡爾劇院的概念，因為它不是建立於，正在看戲的「某人」這樣隱性二元假設的基礎上，也不是位於心靈中的單一位置（見 Blackmore，2005）。

## 模型

GWT 涉及的是一種短暫的記憶，只持續幾秒鐘（比經典工作記憶的 10-30 秒短了許多）。GWT 的內容相當於我們所意識到的內容，會被廣播到眾多無意識的大腦認知歷程中，這些無意識的認知歷程被稱作「接收歷程」。而別的無意識歷程則平行地運作，在它們之間會進行有限度交流，可以結成同盟，並作為進入全局工作空間的「輸入歷程」。由於全局廣播的資訊可以喚起整個大腦接收歷程的行動，因此可以利用全局工作空間來行使控制權，以執行自發動作。個別歷程以及同盟歷程會競相爭奪全局工作空間的使用權，努力將它們的資訊傳播給所有其他歷程，以招募更多的群體，從而增加實現目標的可能性。

巴爾斯（1997）認為，全局工作空間「儘管與有意識的經驗並不完全相同，但仍然密切相關。」 意識事件可能涉及到更多的必要條件，像是與「自我 」系統和大腦執行解釋器的互動，如同葛詹尼加（Michael S. Gazzaniga）在內的一些作者所建議的那樣。

然而，GWT 可以成功地模擬意識的一些特徵，例如在應對全新情境中的作用、有限容量、時序特性，以及觸發大量無意識大腦歷程的能力。此外，GWT 非常適合計算建模。富蘭克林（Stan Franklin）的 IDA 模型就是 GWT 的計算實作。另見德阿納（Dehaene）等人（2003）、Shanahan（2006）和 Bao（2020）。

GWT 還具體說明了「幕後」的語境系統（contextual systems），這些語境系統會在沒有成為意識的情況下塑造意識內容，比如視覺系統的背側皮質流。這種架構方法導致了特定的神經假說。不同管道中的感覺事件如果其內容不相容，可能會相互競爭意識。例如，如果一部電影的音訊磁跡和視訊磁跡不同步的時間差大約超過 100 毫秒，那麼將會進行競爭而不是結合。已知的意識腦生理學，像是 α-θ-γ 域的腦波律動（brain rhythms），還有 200-300 毫秒域的事件相關電位，都與 100 毫秒時域密切對應。

## 全局神經工作空間

> 參見：迪昂–尚熱模型
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斯坦尼斯・迪昂（Stanislas Dehaene）使用 「神經元崩塌」進一步擴展了全局工作空間，演示了感覺資訊如何被挑選出來，在整體的大腦皮層中廣播。 有許多腦區，前額葉皮層、前顳葉、下頂葉和楔前體都能接收從各種遠處腦區投射而來的多項資訊，也能將資訊投射至那些腦區，使這些地方的神經元能夠整合跨越空間和時間的資訊。因此，多個感覺模塊可以產生收斂，給出一致的解釋。這種全局性解釋會被廣播回全局工作空間，在一瞬間既是分化的又是整合的，為單一意識狀態的出現創造了條件。

## 批評

蘇珊・布拉克摩爾（Susan Blackmore）在幾篇論文中對意識流的概念提出了質疑，她說：「當我說意識是一種幻覺時，我並不是說意識不存在。我的意思是，意識並不是它看起來的樣子。如果它看起來像是豐富而詳細的連續經驗流，並接二連三地發生在一個有意識的人身上，這才是幻覺。」 布拉克摩爾還引述了威廉・詹姆斯的話 ：「在這些情況下進行內省分析的嘗試，實際上就像想靠抓住旋轉的陀螺來了解它的運動情形，或者試著以夠快的速度調大煤氣來看清楚黑暗長什麼樣子。」

巴爾斯對這些觀點表示贊同。實際上，「意識流」的連續性可能是虛幻的，就像電影的連續性是錯覺一樣。然而，在兩個世紀以來的實驗工作中，相互矛盾的意識事件的連續性，已獲得了客觀研究充分支持。一個簡單的例證就是，對一個模稜兩可的圖形或單詞，嘗試同時意識到這圖形或單詞的兩種解釋。當時間被精確控制時，就像同一部電影的音訊磁跡和視訊磁跡一樣，對於在相同的 100 毫秒間隔內呈現的潛在意識事件，連續性似乎是受到強制的。

道爾頓（JW Dalton）批評了全局工作空間理論，認為它充其量只能說明意識的認知功能 ，甚至無法解決意識是什麼，任何心理過程如何可以是有意識的，以及其它更深層次的本質問題，即所謂的「意識難題」。 然而，伊利澤（A. C. Elitzur）指出：「雖然該假設並未解決『難題』，即意識的本質，但它為任何試圖這樣做的理論作出約束，並為意識與認知之間的關係提供了重要的見解。」 

對於建立該模型所涉及的大腦功能，理察・羅賓遜（Richard Robinson）的新工作為此帶來了希望，並且可能有助於闡明我們是如何理解記號（signs）或符號（symbols），以及如何將這些記號或符號註明到我們的符號暫存器中。

## 參見

* 人工意識
* 認知地圖
* 認知模型
* 概念空間
* 圖像基模
* 意識的多重草稿模型
* 意識相關神經區
* LIDA（認知架構）

## 參考文獻

* Baars, Bernard J. (1988), _A Cognitive Theory of Consciousness_ (Cambridge, MA: Cambridge University Press)
* Baars, Bernard J.(1997), _In the Theater of Consciousness_ (New York, NY: Oxford University Press)
* Baars, Bernard J. (2002) The conscious access hypothesis: Origins and recent evidence. Trends in Cognitive Sciences, 6 (1), 47-52.
* Blackmore, Susan (2002). _There is no stream of consciousness_. Journal of Consciousness Studies 9. 5-6
* Blackmore, Susan (2004). _Why Global Workspace Theory cannot explain consciousness_(2004) Presentation.
* Blackmore, Susan (2005). _Conversations on consciousness_ (Oxford : Oxford University Press)
* Damasio, A.R. (1989). _Time-locked multiregional retroactivation: A systems-level proposal for the neural substrates of recall and recognition_. Cognition 33. 1-2:25-62.
* Dehaene, S., Sergent, C. and Changeux, J.-P. (2003). _A neuronal network model linking subjective reports and objective physiological data during conscious perception_. Proc. National Academy of Science (USA) 100. 14: 8520-8525.
* Metzinger, T. (ed) (2000). _Neural Correlates of Consciousness: Empirical and Conceptual Questions._ MIT Press.
* Shanahan, M.P. (2006). _A cognitive architecture that combines internal simulation with a global workspace_. Consciousness and Cognition 15: 433-449.
* Bao, C., Fountas, Z., Olugbade, T. and Bianchi-Berthouze, N. (2020). _Multimodal Data Fusion based on the Global Workspace Theory_. arXiv preprint arXiv:2001.09485.

## 外部連結

* Continuous updates on Global Workspace Theory by Baars and colleagues and published articles for download（頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）
* Synopsis by Baars and Katherine McGovern（頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）
* Review of Bernard Baars' _A Cognitive Theory of Consciousness_
* Robinson R (2009) Exploring the "Global Workspace" of Consciousness（頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）