未來我們會成為“超驗駭客”嗎?
- 發(fā)布時間:2015-07-19 01:30:39 來源:科技日報 責(zé)任編輯:羅伯特
在科幻電影《超驗駭客》中,一個科學(xué)家把他自己的意識傳到了互聯(lián)網(wǎng)上,由此擁有了整個互聯(lián)網(wǎng)世界的全部信息。他不僅能獲得各個網(wǎng)絡(luò)中的信息、知識,還能操縱信息,不斷學(xué)習(xí)進化,并影響現(xiàn)實世界。
上世紀(jì)60年代,美國國家航空航天局(NASA)的兩位科學(xué)家曼弗雷德·克林斯和內(nèi)森·克蘭就提出了一種人機結(jié)合的設(shè)想:通過機械、醫(yī)藥等技術(shù)手段對人體進行強化,增強宇航員的身體性能,形成一個“自我調(diào)節(jié)的人機系統(tǒng)”,以適應(yīng)外太空嚴(yán)酷的生存環(huán)境。他們還把這種人機系統(tǒng)叫做“賽博格”(Cyborg),即“控制論”(cybernetics)與“有機體”(organism)兩個詞的拼合。
賽博格既有機械裝置運作精確、壽命長久的特點,也具備人類的一切特質(zhì),比如感覺、感情以及思維。簡單說,是人和人造物組成的結(jié)合緊密的統(tǒng)一功能體。從目前的技術(shù)水平來看,人機結(jié)合離我們尚有距離,但人類與機器的智能融合已經(jīng)上路。
人類大腦在縮小
在過去200萬年,大部分時間里人類的大腦容量一直在穩(wěn)步增長。但不久之前,出現(xiàn)了令人吃驚的逆轉(zhuǎn),人腦容量開始不斷縮小,這一趨勢已持續(xù)了約20000年左右。我們失去了將近一個棒球大小的腦物質(zhì)。
腦容量的下降是迅速而明顯的。人類學(xué)家約翰·霍克將此描述為“縮小只在進化的一眨眼工夫”??茖W(xué)家預(yù)測,這一趨勢如果持續(xù)下去,要不了2000年,我們的大腦就變得會跟我們的祖先——直立人差不多大小。
我們的大腦在不斷萎縮,原因其實很簡單。人類生物學(xué)重點集中于生存,而不是智能。我們?yōu)榱藢W(xué)會使用語言、工具以及所有能讓人類這個物種繁榮昌盛的其他創(chuàng)新技能,必須要更大的腦。但是現(xiàn)在,我們從野蠻變得文明,也可以說是被馴化了,智能的某些方面也就變得不是那么必要。
對所有動物來說都是如此,包括狗、貓、倉鼠、鳥等,馴化動物的腦比它們野生同類的要小10%到15%。因為要維持一個大腦的代價是高昂的,所以只要看不到直接的生存利益,大自然就傾向于把它淘汰掉。這是不可避免的事實。
幸運的是,在過去的20000年里,即使在大腦容量不斷縮小的情況下,還有另一個因素影響了我們,那就是技術(shù)。技術(shù)讓我們實現(xiàn)了跳躍式進化,讓我們的腦和身體做到了許多從生物學(xué)上看根本不可能的事:人類生來沒有翅膀,但我們發(fā)明了飛機、直升機、熱氣球和滑翔機;人類天生的力量和速度很有限,但我們創(chuàng)造了長矛、步槍,還馴化養(yǎng)殖了禽畜。
現(xiàn)在,隨著互聯(lián)網(wǎng)革命深入展開,我們看到的不只是人類精神的延伸,還有精神與機器的統(tǒng)一:神經(jīng)網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)這兩個網(wǎng)絡(luò)合二為一。我們變小的大腦正在探索如何避開自然進化的意圖,利用另一種代替手段變得更大。相信將來有一天,人類能擁有全世界的信息,通過互聯(lián)網(wǎng)植入到我們的頭腦中,這并非憑空幻想。
從腦電波到超感認知
在19世紀(jì)末,一位名叫漢斯·伯格的德國天文學(xué)者從馬背上摔了下來,差點被馬踩死。勉強躲過這次災(zāi)難后,他的命運由此改變。當(dāng)時,伯格的姐姐離出事地點相隔幾英里,但她幾乎瞬間有了一種感覺:漢斯有麻煩了!伯格認為這是一種精神上的超自然能力,并在余生里致力尋找這方面的證據(jù)。
伯格放棄了天文學(xué)研究,轉(zhuǎn)到醫(yī)學(xué)院開始研究大腦。他證明了“客觀的大腦活動和主觀的心理活動之間存在關(guān)聯(lián)”。后來他進入德國耶拿大學(xué)成為一名神經(jīng)病學(xué)教授,堅持自己的研究。
那時候,人們對精神研究的興趣還是較高的。在著名的研究機構(gòu),如斯坦福、杜克、牛津和劍橋等大學(xué),有許多學(xué)者投身于這個領(lǐng)域。盡管如此,它在很大程度上仍被當(dāng)作是空而玄的科學(xué),大部分有公信力的學(xué)者還是集中于對聲稱有精神能力的證偽而不是證明。但這些精神能力中有一種是真的,這就是腦電波。
現(xiàn)在人們已普遍接受了腦電通訊的觀念,但在當(dāng)時,這還是很激進的想法。畢竟電磁場在1865年才被發(fā)現(xiàn)。但伯格找到了證據(jù),他發(fā)明了一種新設(shè)備,就是現(xiàn)在的腦電圖儀,能記錄下腦電波。就是利用這種腦電圖儀,伯格第一次證明了我們的神經(jīng)元確實通過電脈沖在互相“交談”。他在1929年發(fā)表了這一研究結(jié)果。
伯格的腦電圖研究結(jié)果遭到了冷遇,他的發(fā)現(xiàn)作為“心靈”活動的證據(jù),要么被忽視,要么被斥為欺騙。在當(dāng)時,這是超自然的不可思議的事。但在隨后的十年間,許多獨立研究學(xué)者證實了伯格的發(fā)現(xiàn),使它終于被廣為接受。
這種情況一直持續(xù)到1969年。生物物理學(xué)家埃伯哈德·菲斯繼續(xù)深入伯格的研究。他提出,如果大腦由電流控制,那反過來,或許我們能用大腦來控制用電設(shè)備。在西雅圖華盛頓大學(xué)一個小型靈長類動物實驗室中,他把一只獼猴的大腦與一個電表相連,驚訝地發(fā)現(xiàn)猴子學(xué)會了只靠思想來控制電表水平,別的什么也不用。
目前,全球各地的實驗室都有科學(xué)家們在致力于研究能植入人腦的計算機芯片。隨著硅芯片、計算機和數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的迅速發(fā)展,現(xiàn)在這種技術(shù)可用來把人腦連在一起,組成腦聯(lián)網(wǎng),并由此產(chǎn)生一種新的智能融合。如果成功的話,這些成果正符合“心靈學(xué)”領(lǐng)域所謂的超自然現(xiàn)象:如心靈感應(yīng)、意念制動、千里眼、超感認知等等,這些都將成為可能。或許本來就沒有什么超自然現(xiàn)象,它們只是更廣義的自然現(xiàn)象。
把芯片植入大腦
自計算機發(fā)明之日起,它就離人們的大腦越來越近。從最開始的大型主機,到現(xiàn)在的桌面電腦、筆記本、智能手機,離人們的臉只有幾英寸,而谷歌眼鏡更能在一對目鏡中展現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)。早在2004年,谷歌創(chuàng)始人曾說,將來有一天,通過腦植入芯片,我們可能直接進入互聯(lián)網(wǎng),把“整個世界的信息與我們的思想連成一個整體”。十年后的今天,路線圖已基本成形。
人腦植入芯片的想法最早由美國布朗大學(xué)神經(jīng)科學(xué)家約翰·多納霍提出,2004年在一位癱瘓病人身上首次實驗。其中一種叫做“腦門”(BrainGate)的技術(shù),是通過硬幣大小的計算機芯片直接把人的心意和計算機連在一起,并組成網(wǎng)絡(luò),讓人們能用意念控制電器。
簡·薛爾曼是世界上使用這一技術(shù)的少數(shù)人之一,她40歲那年被診斷患了一種罕見的遺傳病,此后就再不能用自己的手臂和腿。兩個“腦門”芯片和她的腦神經(jīng)元直接連在一起,與顱骨外的連接器相連,連接器又連著計算機和她的機器手臂。她可以只用意念控制這個手臂,把巧克力送進嘴里。這種腦控植入芯片還可以幫助病人交流、控制輪椅、寫電子郵件以及上網(wǎng)。
這一技術(shù)很容易理解?!澳X門”芯片僅僅是利用了大腦的電信號,就像伯格的腦電圖儀和菲斯的電表。芯片與運動皮層連接時,能讀取腦電信號并把這些信號送入計算機,由計算機解釋它們,再向機器手臂、輪椅等用電設(shè)備發(fā)出指令。從這方面來看,它和用電視遙控器換臺區(qū)別不大。將來這一技術(shù)可能用于仿生學(xué),讓殘疾人重新獲得與外部世界溝通的能力。
將來在人腦中植入像“腦門”這類芯片可能變得司空見慣,也更安全。但這還要再等幾年。目前,科學(xué)家正在開發(fā)各種能放在頭顱外面的腦波傳感器,將其改造以適合各種各樣的用途,比如檢測駕駛員警覺性的帽子、監(jiān)控睡眠的發(fā)帶、控制視頻游戲的頭盔等。這些可能帶來穿戴式腦電圖(EEGs)設(shè)備、植入式納米芯片,甚至利用我們發(fā)出的彌漫在空中的腦電磁波“聽到”我們腦信號的技術(shù)。
隨著人類智能沿著互聯(lián)網(wǎng)的方向不斷拓展,互聯(lián)網(wǎng)本身也將變得越來越聰明。而這一切的基礎(chǔ)來自上世紀(jì)50年代以來科學(xué)家對機器智能的競相追逐。
“智能”與“人”的本質(zhì)
目前人們所說的人工智能其實是一種機器智能。對于人工智能,至今沒有統(tǒng)一的定義。美國科學(xué)家羅素和諾維格在人工智能經(jīng)典名著《人工智能:一種現(xiàn)代的方法》中把已有的一些人工智能定義分為四類:像人一樣思考的系統(tǒng);像人一樣行動的系統(tǒng);理性地思考的系統(tǒng);理性地行動的系統(tǒng)。
對人工智能的追求一直被諸多問題困擾著。比如,我們不斷改變對“智能”的定義。在上個世紀(jì)60年代,我們說能打敗一個西洋雙陸棋冠軍的計算機確實很有智能。但到了70年代末,當(dāng)雙陸棋程序Gammonoid以7:1打敗了世界冠軍路易吉·維拉時,我們覺得雙陸棋實在是太簡單了,因為它只需要直接的計算。
于是我們又改變了游戲規(guī)則,把重點放在復(fù)雜的規(guī)則和策略上,比如國際象棋。然而IBM的“深藍”計算機在1997年打敗了當(dāng)年的國際象棋冠軍加里·卡斯帕羅夫,于是我們又改變了規(guī)則,不再用復(fù)雜的計算或邏輯決策。或許當(dāng)一臺計算機能回答人類的知識性問題時,它們就是智能的?,F(xiàn)在我們知道,這一觀點到了2011年不得不再次修改:IBM超級計算機“沃森”在“危險邊緣”游戲中徹底擊敗了人類。
然而,所有這些計算機在一些對人類來說輕而易舉的小事兒中,比如打招呼、握手、閑聊等,都表現(xiàn)奇差。每當(dāng)機器與我們對智能的定義不符,我們就會換一種新的定義。
智能是人類特有的嗎?人之所以為人,是由什么決定的?歷史上,我們曾經(jīng)激烈爭論,究竟是什么把人類與其它動物區(qū)別開來?開始認為是人類使用工具的能力,后來發(fā)現(xiàn)靈長類動物和烏鴉也會使用工具。于是我們改變了想法,提出是使用語言的能力讓人類有智慧。后來,生物學(xué)家教會了黑猩猩使用信號語言。于是我們又覺得,智能在本質(zhì)上并不是語言的事。
直到實驗明確證明了海豚也有自我知覺,問題來到了“自我意識”和“覺知”上。正像《超驗駭客》里科學(xué)家提出的那個問題:“你有自我意識嗎?”在面對動物智能和機器智能時,我們不斷改變著規(guī)則。
有些人認為,我們能超越不斷改變的規(guī)則。這些前衛(wèi)的科學(xué)家大部分集中在腦科學(xué)領(lǐng)域,他們在嘗試對大腦進行逆向工程。因為從理論上說,一旦我們理解了大腦的所有部分,就能再造出這些部分,從而構(gòu)建出智能系統(tǒng)。
但有些科學(xué)家指出,大腦逆向工程這種方法有兩個主要問題。首先,大腦的內(nèi)部運作在很大程度上還是一個謎。雖然神經(jīng)科學(xué)正取得巨大的進步,但仍為時過早。第二個問題更基本,就像萊特兄弟不可能靠解剖小鳥來學(xué)會飛行,我們也不可能靠再造一個大腦創(chuàng)造出智能。一臺智能機器跟一團人腦看起來絲毫不像,也沒有細胞、血液或脂肪。
美國塔夫茨大學(xué)教授丹尼爾·丹尼特曾經(jīng)是大腦逆向工程的支持者,但最近他改變了路線。他說:“我在努力消除過去幾年所犯的錯誤,重新思考以往的觀念。”
丹尼特說,他以往的錯誤在于把大腦還原為神經(jīng)元而企圖重新構(gòu)建它。還原大腦反而讓我們離目標(biāo)更遠,把我們推到了森林邊緣而無法到達森林深處。這是任何逆向工程都要面對的危險。生物學(xué)家把螞蟻群落還原為單個的螞蟻,但現(xiàn)在我們知道,螞蟻網(wǎng)絡(luò),也就是蟻群是還原的臨界尺度。把飛行還原為鳥的羽毛是沒用的,但還原為翼幅卻獲得了成功。羽毛這一步太遙遠了,就像螞蟻和神經(jīng)元。
科學(xué)家們過于簡化了一個神經(jīng)元的功能,把它當(dāng)成了一種可預(yù)測的通電或斷電的開關(guān)。如果確實這樣的話,一切將變得極其簡單。但神經(jīng)元只在工作的時候才是邏輯的,它們不通電的時間占了90%。而幾乎所有的人工智能都忽略了這一點。
人與機器的融合
把重點集中在單個神經(jīng)元的開關(guān)上會漏掉整個神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)中發(fā)生的事,網(wǎng)絡(luò)中的表現(xiàn)才是令人震驚的。單個神經(jīng)元的缺陷讓神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)在整體上有了可塑性和自適應(yīng)性。再造一堆開關(guān)不可能復(fù)制出智能來,無論這些開關(guān)有無瑕疵,我們必須把重點放在網(wǎng)絡(luò)上。
神經(jīng)元或許很像晶體管或計算機芯片,但晶體管和芯片并不是構(gòu)建智能的基本建材,神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)才是?!澳X門”技術(shù)能起作用是因為,芯片并非只和一個神經(jīng)元相連,而是連著神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)。讀取一個神經(jīng)元的信號所告訴我們的東西太少了,不可能讓癱瘓病人移動他的機器手臂或計算機光標(biāo)。科學(xué)家或許永遠不能對神經(jīng)元進行逆向工程,但他們能越來越多地解釋網(wǎng)絡(luò)通訊。
正是出于這個原因,把互聯(lián)網(wǎng)作為智能的候選比計算機更合適:計算機是由完美晶體管組成的完美計算器,我們曾經(jīng)想像著它們就像神經(jīng)元;而互聯(lián)網(wǎng)擁有和大腦同樣奇怪的地方:它能并行工作、遠程通訊,而且還會出錯。
盡管互聯(lián)網(wǎng)還處在進化的早期階段,但它能利用大自然賜予我們的大腦。計算機網(wǎng)絡(luò)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的融合是為機器造出真正智能的關(guān)鍵。人類花了幾百萬年時間才獲得智能,但以人類的精神為指導(dǎo),可能只需一個世紀(jì)就能創(chuàng)造出互聯(lián)網(wǎng)智能。
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