美國國家技術(shù)獎獲得者、奇點大學校長、谷歌公司工程總監(jiān)雷庫茲韋爾**力作。這是一部洞悉未來思維模式、全面解析“人工智能”創(chuàng)建原理的顛覆力作。庫茲韋爾對于大腦和人工智能的理解,將對我們生活的方方面面、各行各業(yè),以及我們有關(guān)未來的設(shè)想產(chǎn)生巨大的影響。庫茲韋爾通過一系列推理告訴我們,我們有能力創(chuàng)造超越人類智能的非生物智能。湛廬文化聯(lián)合權(quán)威機構(gòu)中國人工智能學會特設(shè)專家委員會!該專家委員會包括中國工程院院士李德毅、馭勢科技(北京)有限公司聯(lián)合創(chuàng)始人兼CEO吳甘沙、地平線機器人技術(shù)創(chuàng)始人余凱、IBM中國研究院院長沈曉衛(wèi)、國際人工智能大會(IJCAI)常務(wù)理事楊強、科大訊飛研究院院長胡郁、中國人工智能學會秘書長王衛(wèi)寧等專家學者,他們將以自身深厚的專業(yè)實力、卓越的洞察力和深遠的影響力,對這些優(yōu)秀圖書進行深度點評。中山大學教授李淼,中國當代知名科幻作家、暢銷書《三體》作者劉慈欣,人工智能之父、MIT人工智能實驗室聯(lián)合創(chuàng)始人、暢銷書《情感機器》作者馬文明斯基,奇點大學執(zhí)行主席、暢銷書《富足》《創(chuàng)業(yè)無畏》作者彼得戴曼迪斯,卡內(nèi)基梅隆大學機器人研究所創(chuàng)始董事、圖靈獎獲得者勞伊雷迪,人工智能科學家、大腦新皮質(zhì)層次結(jié)構(gòu)模型研究先驅(qū)迪利普喬治聯(lián)袂推薦!國內(nèi)首套“機器人與人工智能”權(quán)威書系03。湛廬文化出品。 本書簡介: 《人工智能的未來》作者庫茲韋爾認為,2045年,人工智能將超越人類智能,儲存在云端的“仿生大腦新皮質(zhì)”與人類的大腦新皮質(zhì)將實現(xiàn)“對接”,世界將開啟一個新的文明時代,“奇點”到來!那個時候,我們是誰?我們是什么?人還能稱之為人嗎?庫茲韋爾把“奇點”當作一個絕佳的“隱喻”:當智能機器的能力跨越這一臨界點之后,人類的知識單元、鏈接數(shù)目、思考能力,將旋即步入令人眩暈的加速噴發(fā)狀態(tài)——一切傳統(tǒng)的和習以為常的認識、理念、常識,將統(tǒng)統(tǒng)不復存在,所欲的智能裝置、新的人機復合體將進入“蘇醒”狀態(tài)。庫茲韋爾通過對人類思維本質(zhì)的全新思考,大膽地預言了人工智能的未來。他堅信,未來人類一定會制造出可與人腦相媲美的“仿生大腦新皮質(zhì)”。它們甚至比人腦更具可塑性,并可放置在云端,與遙遠的人類生物大腦遠程相連。那時,或許人工智能真的能夠與人類相媲美! 作者簡介: (美)雷·庫茲韋爾 21世紀最偉大的未來學家與思想家,奇點大學校長,谷歌工程總監(jiān)。畢業(yè)于麻省理工學院計算機專業(yè),享有19個榮譽博士頭銜!陡2妓埂冯s志稱他為“終極思考機器”;《華爾街日報》稱他為“永不滿足的天才”;《公司》雜志(Inc.)將其評選為“頂尖創(chuàng)業(yè)家”之一,并形容他是“愛迪生的合法繼承人”;美國公共電視臺(PBS)更是評價他為“開創(chuàng)美國的16位改革家”之一。天才發(fā)明家,美國總統(tǒng)親自為其頒獎,入選美國發(fā)明家名人堂。獲得過美國國家技術(shù)獎、獎金高達50萬美元的Lemelson-MIT發(fā)明獎等眾多獎項!凹铀倩貓蠖伞眲(chuàng)立者,人工智能領(lǐng)域的傳奇預言家。庫茲韋爾指出,“技術(shù)力量正以指數(shù)級規(guī)模快速發(fā)展”。同時預測:2030年,計算機將在智能上超過人腦,2045年,“奇點”將會出現(xiàn),屆時,“嚴格生物學意義上的”人類將不復存在。 目錄: 各方贊譽 推薦序解放思想 段永朝 財訊傳媒集團首席戰(zhàn)略官 引言洞悉人類思維的奧秘 第1章史上著名的思想實驗 歷史上出現(xiàn)過很多著名的思想實驗,特別是關(guān)于自然界的思想實驗,愛因斯坦的“駕乘光束”實驗就是其一。研究大腦,也可以采用同樣的辦法。通過簡單的思想實驗,我們就能很好地理解人類智慧是怎么一回事兒。 思想實驗1:地質(zhì)的隱喻 思想實驗2:駕乘光束 大腦新皮質(zhì)的統(tǒng)一模式各方贊譽推薦序解放思想段永朝財訊傳媒集團首席戰(zhàn)略官引言洞悉人類思維的奧秘第1章史上著名的思想實驗歷史上出現(xiàn)過很多著名的思想實驗,特別是關(guān)于自然界的思想實驗,愛因斯坦的“駕乘光束”實驗就是其一。研究大腦,也可以采用同樣的辦法。通過簡單的思想實驗,我們就能很好地理解人類智慧是怎么一回事兒。思想實驗1:地質(zhì)的隱喻思想實驗2:駕乘光束大腦新皮質(zhì)的統(tǒng)一模式第2章思考的思想實驗大腦和計算機都能存儲和處理信息,但是,大腦和計算機之間的相似性可不只是看上去那么簡單。大腦的記憶是層級結(jié)構(gòu)和連貫有序的。記憶奇妙地出現(xiàn)在你的腦海里,一定是某些事物觸發(fā)了它們。思考,人腦不同于計算機字母表的倒背難題,記憶是連貫有序的聯(lián)想因觸發(fā)而生從刷牙到寫詩,不可或缺的記憶層級第3章大腦新皮質(zhì)模型,思維模式識別理論大腦新皮質(zhì)分6層,共包含300億個神經(jīng)元,它們又組成了3億個模式識別器。這些模式識別器按層級關(guān)系組織,它們是思想的語言和思維模式識別理論的基礎(chǔ)。只有具備自聯(lián)想能力和特征恒常性能力,大腦新皮質(zhì)才能識別模式。思維模式分兩種:定向思維和非定向思維,做夢就是非定向思維實例。模式的層級模式的結(jié)構(gòu)流向大腦新皮質(zhì)模式識別器的數(shù)據(jù)本質(zhì)自聯(lián)想和恒常性學習思想的語言夢的語言模型的根源第4章人類的大腦新皮質(zhì)盡管進化帶來的改變并不總是朝著更高的智能水平前進,但是,智能仍是一個重要的進化分支。大腦新皮質(zhì)的分層學習能力如此重要,以至于它在進化過程中體積變得越來越大,并最終成為大腦的主體。大腦運轉(zhuǎn)時,并不以神經(jīng)元為基礎(chǔ),而是神經(jīng)元集合。智能,一個重要的進化分支新皮質(zhì)的分層學習能力積木式神經(jīng)元集合,思維模式識別的基礎(chǔ)視覺皮質(zhì)與通用算法第5章舊腦雖然大腦新皮質(zhì)已成為大腦的主體,但我們的舊腦并未消失,仍在幫助我們尋求滿足和躲避危險。丘腦的突出作用是與新皮質(zhì)持續(xù)聯(lián)絡(luò),海馬體存儲最新記憶,而小腦則負責人體動作的協(xié)調(diào)。感覺通路丘腦海馬體小腦控制快樂與恐懼權(quán)第6章新皮質(zhì)的卓越能力人類的卓越能力,主要歸功于大腦腦島中的紡錘體細胞。大腦新皮質(zhì)某些區(qū)域的優(yōu)化,使其更善于處理聯(lián)合模式,這就是天分的由來?珙I(lǐng)域合作和非生物大腦新皮質(zhì)的云端存儲,將讓我們更富有創(chuàng)造力。從進化觀點看,愛情的存在就緣于大腦新皮質(zhì)的需求。天分創(chuàng)造力愛情第7章仿生數(shù)碼新皮質(zhì)我們現(xiàn)在已經(jīng)能模擬包含160萬個視覺神經(jīng)元的人腦視覺新皮質(zhì),模擬完整人類大腦的目標預計2023年就可實現(xiàn)!笆噶苛炕狈椒饶芨咝Ю糜嬎銠C資源,又能保留重要的語言識別特征。隱馬爾可夫模型讓語音識別系統(tǒng)能同時完成識別和學習兩項任務(wù)。腦模擬神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)矢量量化用隱馬爾可夫模型解讀你的思維進化(遺傳)算法列表處理語言LISP分層記憶系統(tǒng)人工智能前沿:登上能力層級頂端創(chuàng)建人工大腦第8章模擬人腦,計算機不可或缺的4大思維盡管人腦的思維模式極為精巧,我們?nèi)匀豢梢酝ㄟ^軟件對人腦進行模擬。要想做到這一點,計算機必須要具備準確的溝通、記憶和計算能力,具有計算的通用性和馮·諾依曼結(jié)構(gòu),并且能夠按大腦核心算法進行創(chuàng)造性思維。準確的溝通、記憶和計算能力計算的通用性馮·諾依曼結(jié)構(gòu)按大腦核心算法進行創(chuàng)造性思考第9章思維的思想實驗意識來源于復雜物理系統(tǒng)的“涌現(xiàn)特性”(emergentproperty),可感受的“特質(zhì)”(qualia)是其突出特征。成功模擬人腦的計算機也是有意識的。思維就是有意識大腦所進行的活動。非生物學意義上的“人”將于2029年出現(xiàn)。將非生物系統(tǒng)引入人腦,不會改變我們的身份,但卻產(chǎn)生了另外一個“我”。把我們的大部分思想儲存在云端,人類就能實現(xiàn)“永生”。誰是有意識的你必須有信仰我們能夠意識到什么東方是東方,西方是西方自由意志本體意識第10章有關(guān)思維的加速回報定律信息技術(shù)的發(fā)展,都遵循著加速回報定律,與思維相關(guān)的技術(shù)也不例外。隨著人類基因組計劃的實施,生物醫(yī)學已成為一項信息技術(shù),并呈指數(shù)型發(fā)展。在互聯(lián)網(wǎng)上,每秒比特的傳遞量每16個月就翻一番。磁共振成像技術(shù),也以指數(shù)級速度穩(wěn)定發(fā)展,目前的空間分辨率已接近100微米。生物醫(yī)學信息傳輸大腦研究與再造第11章反對大浪潮加速回報定律及其在人類智能提高方面的應(yīng)用,也招致了不少批評。保羅·艾倫對“指數(shù)發(fā)展說”完全持否定態(tài)度;羅杰·彭羅斯認為,計算機無法像人腦那樣進行量子計算;約翰·塞爾說,計算機即便能夠通過圖靈測試,它也不知道自己在做些什么!捌纥c遙遠”論“量子計算能力缺失”論“無意識”論后記擁抱“奇點”注釋譯者后記前言[引言] 洞悉人腦思維的奧秘 大腦,比天空遼闊 因為,把它們放在一起 一個能包含另一個 輕易,而且,還能容你 大腦,比海洋更深 因為,對比它們,藍對藍 一個能吸收另一個[引言]洞悉人腦思維的奧秘大腦,比天空遼闊因為,把它們放在一起一個能包含另一個輕易,而且,還能容你大腦,比海洋更深因為,對比它們,藍對藍一個能吸收另一個像水桶,也像,海綿大腦,和上帝相等因為,稱一稱,一磅對一磅它們,如果有區(qū)別就像音節(jié),不同于音響艾米莉·狄金森,美國傳奇詩人智能可以超越自然的局限,并依照自身的意志改變世界,這恐怕是世間最了不起的奇跡了。人類智能可以幫助我們克服生物遺傳的局限,并在這一進程中改變自我。而且在所有物種中,唯有人類能夠做到這一點。人類智能之所以能夠產(chǎn)生與發(fā)展,源于這個世界是一個可以對信息進行編碼的世界。宇宙為何如此運轉(zhuǎn),這本身就是一個有趣的故事。物理學的標準模型會有數(shù)十個常量需要被精準限定,否則無法產(chǎn)生原子,也就不會有所謂的恒星、行星、大腦,更不會有關(guān)于大腦的書籍。讓人不可思議的是,物理學定律及常數(shù)能夠精確到如此程度,以至于允許信息自身得以演化發(fā)展。當然,根據(jù)人擇原理,如果不是這般精確,就沒有我們在這里談古論今。在某些人眼中,上帝創(chuàng)造了這個世界,而在另一些人眼中,這個世界不過是無窮多可能的平行宇宙中具有豐富信息的一員——那些沒有信息的無聊宇宙可能已經(jīng)在演化過程中消亡了。不過,無論我們的宇宙是如何進化到如今的模樣的,故事依然可以從基于信息的世界開始。進化故事從越來越多的抽象層面展開。原子——特別是碳原子,它能夠通過4種不同的方式相連接,創(chuàng)造豐富的信息結(jié)構(gòu),然后形成更多復雜分子。結(jié)果,物理學催生了化學。10億年后,一種被稱為DNA的復雜分子逐步進化完成,它能精確編碼長串的信息,并按照這些“程序”編譯出生物。由此,化學催生了生物學。生物體以快速增長的速率進化出了神經(jīng)系統(tǒng)——交流與決策網(wǎng)絡(luò)。我們通過它協(xié)調(diào)越來越復雜的生理結(jié)構(gòu)和行為。神經(jīng)元組成的神經(jīng)系統(tǒng)聚合成了能夠?qū)嵤┲腔坌袨榈拇竽X。這樣,隨著大腦成為儲存與處理信息的前沿,生物學就催生了神經(jīng)學。從原子到分子,到DNA,再到大腦,再進一步就是獨一無二的人類。哺乳動物的大腦有一種特有的天賦,而這種天賦在其他類別的物種中尚未被發(fā)現(xiàn)。我們可能會根據(jù)等級高低來思量或理解由多種成分組成的結(jié)構(gòu)。在這種結(jié)構(gòu)中,各種不同的分子是按照同一模式排列的,這一排列模式同時也是一種符號,之后該符號將會作為一種分子被用于更復雜的結(jié)構(gòu)中。這種能力產(chǎn)生于一種被稱為大腦新皮質(zhì)的結(jié)構(gòu)中,就人類而言,該能力更為復雜、更具潛力,因此,我們可以將此類模式稱為想法。通過永無休止的循環(huán)過程,我們可以構(gòu)建更為復雜的想法,我們將此類浩大的遞歸鏈接的想法稱為認知。認知基礎(chǔ)是智人才有的,而且認知基于其本身進行演化、呈指數(shù)級增長并代代相傳下去。人類的大腦則產(chǎn)生了另一層級的抽象意識,因為我們在利用大腦智能的同時還具備另一種有利因素(一種與之相對的附屬物)——手,通過對環(huán)境的掌控,我們用手來制造工具。這些工具代表著一種新形式的演變,技術(shù)由此產(chǎn)生。也正是基于這些工具,我們的認知基礎(chǔ)才得以無限發(fā)展。我們的第一個發(fā)明是口語,它使我們能夠用不同的話語來表達心中想法。隨后發(fā)明的書面語言,使我們能夠用不同的形式來表達我們的想法。書面語言庫極大地擴展了我們無外力援助的大腦的能力,使我們能夠維持并擴充我們的認知基礎(chǔ),這是一種遞歸結(jié)構(gòu)化的思想。其他物種,如黑猩猩,在言語表達上是否也具有分級思想,這一問題仍存在爭議。黑猩猩能夠?qū)W會有限的手語符號,它們可以使用這些符號與人類訓練員進行溝通。然而,就黑猩猩能夠處理的認知結(jié)構(gòu)而言,其復雜性還是有不同限制的,這也是顯而易見的。它們能夠表達的語言僅限于簡單的名詞-動詞語序的句子,而不能表達復雜事物的無限擴展,而這是人類的特性。關(guān)于人類語言的復雜性,有這樣一個有趣的例子:加西亞·馬爾克斯所寫的故事或小說中有許多驚人的長句子,甚至一個句子就有幾頁長——他曾寫過一個6頁篇幅的故事《最后的鬼魂之旅》(TheLastVoyageoftheGhost),通篇就只有一個簡單句(這個故事的西班牙語版本和英語版本都翻譯得很好);拜讀過他的著作《百年孤獨》的讀者肯定對文中大段大段的長句描寫印象深刻!我之前出版過3本有關(guān)技術(shù)的書籍:《智能機器時代》(AgeofIntelligentMachines),寫于20世紀80年代,出版于1989年;《靈魂機器時代》(AgeofSpiritualMachines),寫于90年代中期到末期,出版于1999年;《奇點臨近》,寫于21世紀初,出版于2005年,其主要思想是關(guān)于一個固有的不斷加快的演化進程(因抽象意識水平的不斷提升而導致),以及其產(chǎn)物的復雜性和能力的指數(shù)級增長。人們將這種現(xiàn)象稱為加速回報定律(LOAR),該定律與生物和技術(shù)的演化有關(guān)。關(guān)于LOAR有一個最生動的例子,即信息技術(shù)能力和性價比都指數(shù)級發(fā)展,而且這種發(fā)展速度是可預測的。技術(shù)演化進程不可避免地導致計算機能力的進化,反過來又擴展了我們的認知基礎(chǔ),使我們能夠通過某一領(lǐng)域知識的廣泛聯(lián)系來了解另一領(lǐng)域的知識。網(wǎng)絡(luò)本身就為等級劃分系統(tǒng)的能力提供了一個強有力的恰當例子,網(wǎng)絡(luò)包含大量的知識,同時又維持了其內(nèi)在的結(jié)構(gòu)。世界本身就是按等級劃分的——樹有枝、枝有葉、葉有脈,建筑有樓層,樓層有房間,房間有門、窗戶、墻壁和地板。我們還開發(fā)了其他工具,通過利用這些工具,我們現(xiàn)在能用精確的信息術(shù)語來理解人類的生物學。我們正以極快的速度利用逆向工程法分析生物學的構(gòu)成信息,包括大腦結(jié)構(gòu)的信息。我們現(xiàn)在擁有以人類基因組形式存在的生命目標代碼,這項成就本身也是指數(shù)級發(fā)展的一個突出實例。過去的20年間,世界已測序的基因數(shù)據(jù)量呈指數(shù)級增長,每年增加了近一倍(見第10章),F(xiàn)在,我們可以通過計算機模擬來判斷有堿基序列是如何形成氨基酸序列,從而折疊成三維蛋白質(zhì)的。計算機資源持續(xù)呈指數(shù)級增長,我們就蛋白質(zhì)折疊復雜性的模擬能力也在穩(wěn)步提高,F(xiàn)在有一項涉及成千上萬位科學家和工程師的宏偉工程正在進行中,他們正致力于理解智能程序的最好范例——人類大腦。這可以說是人造機器文明史上最為重要的工作。在《奇點臨近》一書中,我根據(jù)加速回報定律得出的一個推論是,不可能存在另一種智慧物種。總結(jié)來說,就是考慮在短暫的時間內(nèi),我們能做到從只具備落后技術(shù)(試想在1850年,全美范圍內(nèi)送信最快捷的方式是通過驛馬快信[PonyExpress])到擁有能到達其他星球的技術(shù),那么,如果有其他智慧物種存在,我們應(yīng)該早就發(fā)現(xiàn)了。從這個角度看,對人類大腦實施逆向工程可能是世界上最重要的項目了。這項工程的目標是精確理解人類大腦的運作機制,然后通過這些已知的方法來更好地了解我們自身,并在必要的時候修復大腦,而與本書最密切相關(guān)的,就是利用這些信息創(chuàng)造出更加智能的機器。我們必須牢記,工程學能做的就是將一種自然現(xiàn)象明顯放大。想想伯努利定律這一相當微妙的現(xiàn)象,它指出,運動的彎曲表面比運動的平坦表面的空氣壓力要小。雖然科學家們?nèi)詻]有充分解決關(guān)于伯努利定律如何制造機翼升力的數(shù)學問題,但是工程學已經(jīng)接受了這個精妙的觀點,并集中全力開創(chuàng)了整個航空界。在本書中,我提出了一思維模式識別理論(PatternRecognitionTheoryofMind,PRTM),我認為它描述了大腦新皮質(zhì)(主要負責感知、記憶和判斷思維的大腦區(qū)域)的基本算法。在書中前幾章,我描述了近代神經(jīng)科學研究和人類自身的思想實驗導致的不可避免的結(jié)果:這種方法一直被用在大腦新皮質(zhì)上。思維的模式識別理論和加速回報定律的含義就是我們能設(shè)計這些原則來廣泛傳播人類智能的力量。實際上,這項措施已在進行中。以前專屬于人類智能的許多任務(wù)以及活動,現(xiàn)在能完全由電腦控制,更加精確,范圍也擴大了。每次發(fā)郵件或打電話,智能算法都能合理地追蹤信息。有時候,心電圖測出的結(jié)果和醫(yī)生的診斷結(jié)果恰好相反。在血細胞圖像中,也有可能出現(xiàn)這樣的情況。智能算法能自動識別偽造的信用卡、能駕駛飛機的起飛和降落、能指導智能武器系統(tǒng)、能幫助設(shè)計計算機輔助設(shè)計的產(chǎn)品、能及時追蹤庫存水平,還能在機器人工廠里組裝產(chǎn)品。它還會下國際象棋,甚至參加大師級水平的圍棋比賽。幾百萬人都見識了IBM那臺名叫“沃森”的超級電腦在《危險邊緣》這個語言類益智問答比賽節(jié)目中的表現(xiàn),總的得分比世界上兩個玩得最好的人的總分還要高。值得注意的是,沃森不僅能讀懂和理解《危險邊緣》中的提問,還能理解包含雙關(guān)語和比喻,并能從廣闊的知識面(比如說維基百科或其他百科知識)汲取答案所需的知識。它得對人類的各種文化活動了如指掌,比如歷史、科學、文學、藝術(shù)、文化等,F(xiàn)在IBM正同NuanceSpeechTechnologies公司(之前名為“庫茲韋爾計算機產(chǎn)品公司”[KurzwielComputerProducts],是我創(chuàng)辦的一家公司)一起,致力于在新一代的沃森電腦上開發(fā)文字語音自然轉(zhuǎn)換技術(shù)。新一代沃森電腦,通過Nuance公司的臨床語言理解技術(shù),能閱讀醫(yī)學文獻(幾乎所有的醫(yī)學期刊和領(lǐng)先的醫(yī)學博客),成為大師級的診療醫(yī)師和醫(yī)學咨詢師。一些觀察者指出,沃森沒有真正理解《危險邊緣》節(jié)目或它所閱讀過的百科全書,因為它只是在進行“統(tǒng)計分析”。這里我所要描述的關(guān)鍵是人工智能領(lǐng)域所涉及的數(shù)學技術(shù)(比如這些被應(yīng)用在沃森、iPhone手機助手Siri上的技術(shù)),它們在數(shù)學上與大腦新皮質(zhì)中涉及的生物學形式的方法非常相似。如果通過統(tǒng)計分析理解語言和其他現(xiàn)象不能得出正確的理解,那么人類也無法真正理解。沃森運用自身的智能掌握自然語言文件中的知識,這使它很快就會商品化,成為你身邊的一種搜索引擎。人們已經(jīng)在用自然語言與他們的手機對話(比如通過Siri,當然這也是在Nuance語音識別技術(shù)的幫助下)。當它們更多地使用沃森模式,并且沃森本身也在不斷改進時,這些自然語言輔助工具將很快變得更智能。谷歌的無人駕駛汽車已經(jīng)在加利福尼亞州繁忙的城市中行駛了32萬多公里(當這本書上架的時候,這個數(shù)字肯定會高得多)。當今世界還有很多其他人工智能的例子,未來肯定還會出現(xiàn)更多。再拿加速回報定律舉例,大腦掃描的空間分辨率以及大腦正在收集的數(shù)據(jù)每年都在成倍遞增。我們也在證明我們可以將這個數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)變成大腦區(qū)域的運作模式和模擬系統(tǒng)。我們已經(jīng)在用于處理聲音信息的聽力皮質(zhì)、處理圖像的視覺皮質(zhì)和處理一部分技能形成的小腦(比如抓住一個正在飛的球)等關(guān)鍵功能的逆向工程中取得了成功。理解、建模和模擬人類大腦的關(guān)鍵是對大腦新皮質(zhì)實施逆向工程,而大腦新皮質(zhì)是我們進行循環(huán)分層思考的部位。大腦新皮質(zhì)占據(jù)人腦的80%,并高度重復結(jié)構(gòu)化,所以人們可以隨意生成有復雜結(jié)構(gòu)的想法。在思維的模式識別理論中,我描述了一個模型,關(guān)于人腦怎樣使用通過生物進化形成的非常清晰的結(jié)構(gòu),來達成思維模式識別這個重要的能力。雖然在皮質(zhì)運作機制中有些細節(jié)我們現(xiàn)在還不能完全弄明白,但是我們對皮質(zhì)運作機制需要的功能的了解卻已經(jīng)足夠多,并可以設(shè)計算法以達到相同的目的。在開始理解新皮質(zhì)時,我們就可以極大地增強它的能力,正如航空界極大地增強了伯努利原理的力量。新皮質(zhì)的運作原理已被證明是世界上最重要的思想,因為它能夠呈現(xiàn)所有的知識和技能,并可以創(chuàng)造新的知識。畢竟,是新皮質(zhì)創(chuàng)造了每一部小說、每首歌、每幅畫、每個科學發(fā)現(xiàn),以及其他人類思想的各種各樣的產(chǎn)物。在神經(jīng)系統(tǒng)科學領(lǐng)域急需一個理論,將每天正在報道的極端分散和廣泛的活動結(jié)合起來。統(tǒng)一理論在每一個重要的科學領(lǐng)域都是關(guān)鍵要求。在第1章我會描述兩位“思想實驗”家怎樣把生物和物理統(tǒng)一起來——在此之前這兩個領(lǐng)域是極其混亂多變的。然后我會解釋這個理論怎樣被運用到大腦的結(jié)構(gòu)中,F(xiàn)在我們經(jīng)常會大力贊賞人類大腦的復雜性。谷歌為一個要求評論這個話題的調(diào)查反饋了大約3000萬條鏈接(我們無法在這兒轉(zhuǎn)述反饋的真實評論的數(shù)量,因為有些鏈接的網(wǎng)站有很多評論,有些則一個也沒有)!癉NA之父”姆斯·沃森(JamesWatson)在1992年寫道:“大腦是最新、最偉大的生物前沿領(lǐng)域,是我們在宇宙中發(fā)現(xiàn)的最為復雜的東西!彼M一步解釋了為什么自己相信“它包含上千億細胞,它們內(nèi)部通過上萬億節(jié)點連接,大腦使我們深感困惑”。我同意沃森關(guān)于大腦是最偉大的生物前沿領(lǐng)域的看法,但如果我們可以輕易地辨別出包含在細胞和節(jié)點中的易理解的(并可以再創(chuàng)造的)模式,它所包含的數(shù)十億細胞和數(shù)萬億節(jié)點并不一定會使它的主要研究方法變得更復雜,尤其是在大量冗余模式存在的情況下。讓我們想一下什么叫“復雜”。森林復雜嗎?答案取決于你看問題的角度。你會發(fā)現(xiàn)森林里有成百上千棵樹,每一棵都不同。你又會發(fā)現(xiàn)每一棵樹有成百上千的樹枝,每個樹枝也完全不同。你會進一步描述每個樹枝的復雜特性。你的結(jié)論可能是:森林的復雜性遠遠超乎我們的想象。但是,把森林看成很多樹的方式其實是錯誤的。當然,樹和樹枝在部分上有極大的不同,但要正確理解森林的概念,你最好先辨別出已找到的具有隨機變量的冗余模式。這樣才可以說森林的概念比樹的概念簡單得多。大腦也是如此。它有一個類似的龐大的冗余組織,尤其是在新皮質(zhì)結(jié)構(gòu)中。就像我會在這本書里解釋的,我們甚至可以說單個神經(jīng)的復雜程度超過了整個新皮質(zhì)結(jié)構(gòu)的復雜程度。我寫這本書的目的并不是對人腦復雜性的老生常談,而是為了揭開人腦最基本的力量,包括其基本智力系統(tǒng)如何進行識別、記憶、預測。這些行為在新皮質(zhì)里不斷重復,產(chǎn)生了各種不同的想法。核基因與粒線體基因里的遺傳密碼所組合出的生物多樣性令人驚異,新皮質(zhì)思想模式識別感知器里的格局連接及突觸所產(chǎn)生的意見、思想及技巧也同樣令人嘆為觀止。麻省理工學院神經(jīng)學家塞巴斯蒂安·尚博士(SebastianSeung)相信:“基因無法決定一切,大腦神經(jīng)元的連接才是人類身為智慧生物的最重要部分!蔽覀儽仨毝梅直嬲嬲臉(gòu)造復雜性和表面復雜性。曼德布羅特集的圖像因其復雜性而聞名。為理解其表面復雜性,我們可以將圖像放大,其中的錯綜復雜不計其數(shù),而且都不盡相同,但曼德布羅特集的設(shè)計及公式卻非常簡單:Z=Z2+C。其中,Z代表復數(shù)(一對數(shù)字),C代表常量。我們不需要通過研究曼德布羅特集的功能來證明它的簡單性,此公式在不同階段會一直被反復使用,這和人腦是一樣的。其不斷重復的構(gòu)造并不像曼德布洛特集的公式那么簡單,但也不如一般有關(guān)人腦的書籍所說的那么復雜。新皮質(zhì)構(gòu)造在每個概念階層不斷重復。愛因斯坦曾說過:“任何一個聰明的蠢材都可以把事情搞得更大、更復雜,也更激烈。但往相反的方向化繁為簡則需要很大的勇氣。”至此,我已經(jīng)談了很多關(guān)于大腦的事情。然而,思維是什么呢?比如,負責解決難題的新皮質(zhì)是如何獲得意識的呢?當我們討論這個話題時,有多少種思維在我們的大腦里正激蕩呢?有證據(jù)表明,可能不止一個。另一個與思維相關(guān)的問題是:什么是自由意志,我們是否擁有自由意志?有實驗表明,在意識到自身的決定之前,我們已經(jīng)開始采取行動了。這是否意味著自由意志只是一種幻覺?最后,我們還要問:大腦里的哪些特點造就了我們的特性?我還是6個月前的“我”嗎?顯然我已經(jīng)不是以前的“我”,那我還是“我”嗎?讓我們來看看思維的模式識別理論是如何解釋這些存在已久的問題的。 在《人工智能的未來》這本書里,庫茲韋爾堅信人類一定會制造出可與人腦相媲美的“仿生大腦新皮質(zhì)”。它們甚至比人腦更具可塑性,并可放置在云端。他尤為關(guān)注人機的完美結(jié)合,為人工智能發(fā)展指明了新方向。庫茲韋爾預言,只要仿生大腦新皮質(zhì)與人腦新皮質(zhì)“對接”起來,就能創(chuàng)造無可限量的人類智能大爆發(fā),迎接“奇點”的到來! 段永朝 財訊傳媒集團首席戰(zhàn)略官 如何創(chuàng)造意識、思維,也許是人類認識自然的最后難題,是意識對自己的回歸。作為著名發(fā)明家、作家、未來主義者,庫茲韋爾關(guān)于思維的研究和觀點獨特而驚人。他認為,在《人工智能的未來》這本書里,庫茲韋爾堅信人類一定會制造出可與人腦相媲美的“仿生大腦新皮質(zhì)”。它們甚至比人腦更具可塑性,并可放置在云端。他尤為關(guān)注人機的完美結(jié)合,為人工智能發(fā)展指明了新方向。庫茲韋爾預言,只要仿生大腦新皮質(zhì)與人腦新皮質(zhì)“對接”起來,就能創(chuàng)造無可限量的人類智能大爆發(fā),迎接“奇點”的到來!段永朝財訊傳媒集團首席戰(zhàn)略官如何創(chuàng)造意識、思維,也許是人類認識自然的最后難題,是意識對自己的回歸。作為著名發(fā)明家、作家、未來主義者,庫茲韋爾關(guān)于思維的研究和觀點獨特而驚人。他認為,在不久的未來,計算機會擁有人類大腦新皮質(zhì)功能并超越人類,人類將與機器結(jié)合成為全新的物種,這非常像著名科幻作家弗諾文奇在《深淵上的火》中描述的超級智能。庫茲韋爾關(guān)于天分、創(chuàng)新和愛情的觀點非常有啟發(fā)性,他的其他不無爭議的觀點則將我們置于一個新的思考層次。在這些有的可靠、有的有爭議的觀點背后,是嚴謹?shù)臄?shù)學模型,例如隱馬爾可夫模型。在這本書中,他反復強調(diào)了“加速循環(huán)規(guī)則”,即“加速回報定律”。庫茲韋爾還預言,2045年是人類蛻變的奇點,讓我們拭目以待。李淼中山大學教授庫茲韋爾通過對人類思維本質(zhì)的全新思考,大膽地預言了人工智能的未來,他的想象力令人驚嘆!最可貴之處在于,這一切都不是科學幻想,而是基于現(xiàn)有科技理論所進行的嚴謹推測。我期待著預言應(yīng)驗的那一天。劉慈欣中國當代知名科幻作家,暢銷書《三體》作者庫茲韋爾這本有關(guān)思維的新書非常了不起,正為時下所需,而且言之鑿鑿!讓人眼前一亮!馬文明斯基人工智能之父,MIT人工智能實驗室聯(lián)合創(chuàng)始人暢銷書《情感機器》作者雷庫茲韋爾對大腦和人工智能的理解將對我們生活的方方面面、各行各業(yè),以及我們有關(guān)未來的設(shè)想產(chǎn)生巨大的影響。如果你關(guān)心其中任何一個方面,此書都值得一讀!彼得戴曼迪斯奇點大學執(zhí)行主席,暢銷書《富足》《創(chuàng)業(yè)無畏》作者雷庫茲韋爾,杰出的人工智能先驅(qū)之一,他用一本新書闡釋了智能的本質(zhì),包括生物和非生物智能。此書將人類大腦描述成一種機器,他的重要發(fā)現(xiàn)強調(diào)了學習在大腦和人工智能中所起的關(guān)鍵作用。他提供了一張實現(xiàn)超人類智能的可靠路線圖,這將是戰(zhàn)勝未來的必備利器。勞伊雷迪卡內(nèi)基梅隆大學機器人研究所創(chuàng)始董事,圖靈獎獲得者庫茲韋爾的書展現(xiàn)了他驚人的才能——綜合來自各個領(lǐng)域的思想,然后以簡單優(yōu)美的語言呈現(xiàn)給讀者。此書是即將到來的人工智能革命的序曲,而庫茲韋爾有關(guān)人工智能的預言也將在這次革命中成真。迪利普喬治人工智能科學家,大腦新皮質(zhì)層次結(jié)構(gòu)模型研究先驅(qū)[推薦序]解放思想段永朝財訊傳媒集團首席戰(zhàn)略官當我寫下這個題目時,自己也不禁啞然失笑——多么熟悉的四個字。∵@篇談?wù)搸炱濏f爾新書的小文,砰然涌上心頭的標題,竟是這樣幾個字。不過,你完全可以把這個標題翻譯成時下流行的另外四個字:不明覺厲。1928年的某一天,加拿大腦神經(jīng)外科醫(yī)生威爾德·彭菲爾德(WilderGravesPenfield)正在給一位患者做手術(shù)。手術(shù)探針接觸到病人右側(cè)顳葉的某個部位時,彭菲爾德小心翼翼地施加電流,刺激這個部位。奇跡發(fā)生了——病人仿佛看到了多年以前的熟悉畫面,甚至“聞到了熟悉的味道”。電流刺激大腦皮層,竟然“喚醒”了病人沉封已久的記憶。25年的持續(xù)研究后,彭菲爾德提出了“中央腦系統(tǒng)”學說,并因此被譽為腦神經(jīng)科學的鼻祖。美國哲學家希拉里·普特南(HilaryWhitehallPutnam),在其1981年出版的著作《理性、真理與歷史》一書中,將這一情景所引發(fā)的“思想實驗”描繪為“缸中之腦”。普特南的思想實驗是:假想某個浸泡在營養(yǎng)液中的大腦通過細細的導線與軀干相連。這個大腦對軀體動作的意識發(fā)出的指令,通過導線雙向傳遞——此刻,你會認為這還是一個生物學意義上的“人腦”嗎?“缸中之腦”的畫面多少有點兒令人毛骨悚然。但不容否認的是,正是這一概念和彭菲爾德的實驗,激發(fā)了大量研究者、科幻小說家的想象力!百惒┡罂恕保–yberpunk)也成為20世紀50年代人工智能萌發(fā)以來,科幻寫作領(lǐng)域的新品種。大家所熟知的大片《黑客帝國》《盜夢空間》《源代碼》等,無疑是這一領(lǐng)域震撼心靈的大作。提出“賽博空間”(Cyberspace)的加拿大小說家威廉·吉布森(WilliamFordGibson)、創(chuàng)作《深淵》系列三部曲的著名科幻作家弗諾·文奇(VernorSteffenVinge),都是這一領(lǐng)域的大家。雷·庫茲韋爾,正是這一行列中偉大的一位。驚人的預言:加速回報定律庫茲韋爾是一位個性十足的電腦“極客”。當然,他還配得上互聯(lián)網(wǎng)思想家、人工智能發(fā)明家、預言家等眾多耀眼的稱號。17歲時,庫茲韋爾參加一個電視猜謎節(jié)目《我有一個秘密》,他的表演技驚四座:他用計算機創(chuàng)作、合成了一首全新的樂曲。他對電腦與人腦之間關(guān)系的思考,以及擺弄電腦和人腦的興趣,一直保持到今天,并漸漸孕育成一個驚人的定律:加速回報定律(thelawofacceleratingreturns,亦稱庫茲韋爾定律)。加速回報定律的內(nèi)容有點兒貌不驚人。該定律認為,信息科技的發(fā)展按照指數(shù)規(guī)模爆炸,導致存儲能力、計算能力、芯片規(guī)模、帶寬的規(guī)模暴漲——如果只停留在這一步的話,加速回報定律就真的貌不驚人了。真正震撼的是庫茲韋爾基于他的這個定律作出的預言。在本書中,這些預言和結(jié)論主要包括:2029年,新一代智能機將通過圖靈測試;非生物意義上的人將在這一年出現(xiàn)。腦新皮質(zhì)模型——思維的模式識別理論:人的大腦記憶是層級結(jié)構(gòu);有3億多個“模式識別器”。大腦新皮質(zhì)的主要作用,是“模式識別”,具備“分層學習能力”。人工智能并非復制大腦,只不過是達到對等的技術(shù)。大腦新皮質(zhì)的能力包括創(chuàng)造力、自信、組織能力、感染力,以及反對正統(tǒng)想法的勇氣。仿真大腦(核心是仿生新皮質(zhì))在改變世界過程中的地位越來越重要。“你必須有信仰!蔽覀人的信仰飛躍是這樣的:當機器說出它們的感受和感知經(jīng)驗,而我們相信它們所說的是真的時,它們就真正成為有意識的人了。判斷一個實體是否有意識這一問題,本身就不科學。自由意志的主要敵人:決定論。進化創(chuàng)造大腦的主要原因是為了預見未來。這里只摘取了11條預言和結(jié)論,不算多。在庫茲韋爾2005年的著作《奇點臨近》(TheSingularityisNear)中,為了闡述“奇點理論”,他自己一口氣羅列了37個要點。今天大家看到的這本書,不但是庫茲韋爾對他數(shù)十年澎湃激蕩的“思想狂想曲”的一次更加嚴密的闡述,也可以這么說:他比以往想得更明白了。奇點:當計算機智能超越人類最先提出“智能爆炸”這一概念的,是與馮·諾依曼一道,為曼哈頓工程工作的著名波蘭裔美籍數(shù)學家烏拉姆(StanlalwMarcinUlam)。在1958年公開發(fā)表的烏拉姆與諾依曼的對話中,有這樣一句直擊心靈的話:“不斷加速的科技進步,以及其對人類生活模式帶來的改變,似乎把人類帶到了一個可以稱之為‘奇點’的階段。在這個階段過后,我們目前所熟知的人類的社會、藝術(shù)和生活模式,將不復存在。”“奇點”,這一數(shù)學史上的最高禁忌,成為學者們看待人類前景的一個繞不過去的術(shù)語。什么是奇點?想想小學數(shù)學中關(guān)于除法的一條戒律吧:除數(shù)不能為0。為什么?回答這一問題要等到大學課堂,高等數(shù)學講到微積分的時候——即便如此,這時候的所謂明白,也只不過是再次確認這條禁忌。在一個形如“1/x”的函數(shù)中,當x無限逼近0的時候,這個函數(shù)的取值將趨向無窮大。這有什么意義嗎?這是一個什么樣的“點”?數(shù)學家諱莫如深。當然,庫茲韋爾只是把“奇點”當作一個絕佳的“隱喻”。這個隱喻就是,當智能機器的能力跨越這一臨界點之后,人類的知識單元、連接數(shù)目、思考能力,將旋即步入令人暈眩的加速噴發(fā)狀態(tài)——一切傳統(tǒng)的和習以為常的認識、理念、常識,將統(tǒng)統(tǒng)不復存在,所有的智能裝置、新的人機復合體將進入“蘇醒”狀態(tài)。“蘇醒”,是科幻作家文奇使用的一個術(shù)語。1993年,文奇在NASA的一次研討會上預言,50年之內(nèi)技術(shù)奇點終將來臨。他將超越這一臨界奇點之后的人類(確切地說,叫新人類)的狀態(tài),描繪為“智能電腦的蘇醒”“超人智能共同體的蘇醒”“宇宙的蘇醒”。電子烏托邦、多維空間、星際旅行、平行宇宙、靈性智能體,花樣繁多的未來想象,一直圍繞著“奇點”“跨越奇點”展開——恰如你觀賞科幻大片時的感受。但這一次,貌似是真的。是真的嗎?舊腦與新腦喜歡人工智能的科學愛好者們,對圖靈測試一定不陌生。電腦能否超越人腦?這一簡單的問題,可謂縈繞在每一位深入思考的計算機科學家、計算機科學愛好者的心頭。雖然也有人指出,圖靈測試的提法或許并不準確,因為“它暗示了智能以及通常意義上的思維,都具有與人類行為無法分離的特征”。但是,我們通常的思維,往往是將機器和人分開來看、來比較的。在庫茲韋爾這本書里,需要扭轉(zhuǎn)的正是這個“偏見”。在庫茲韋爾看來,人工智能的關(guān)鍵并非通過物理手段制造出媲美、超越人腦的“非生物性智能機器”。這條路行不通。他給出的方法簡單有效:將人腦與電腦“嫁接”起來。這聽上去是不是有點像普特南說的“缸中之腦”?在本書中,庫茲韋爾用4章的篇幅(第3~6章),精心構(gòu)筑了支撐他偉大預言的第一塊基石。這塊基石的目的,就是試圖將大腦新皮質(zhì)作為“新腦”的重要組成部分,與舊腦區(qū)別開來。按照德國神經(jīng)生理學家科比尼安·布洛德曼(KorbinianBrodmann)的大腦分區(qū)模型,人的大腦被劃分為額葉、頂葉、顳葉、枕葉以及邊緣系統(tǒng)等若干區(qū)塊。布洛德曼分區(qū)模型,已成為腦神經(jīng)科學家研究不同大腦區(qū)域與人的感知、語言、運動、情感、意識等生理及心理活動的標準參考模型。庫茲韋爾的分析也建立在這一大腦分區(qū)模型的基礎(chǔ)之上。但是,他進一步借用美國神經(jīng)生理學家弗農(nóng)·蒙卡斯爾(VernonMountcastle)關(guān)于“皮質(zhì)柱”的發(fā)現(xiàn),對大腦皮質(zhì)理論提出了自己的見解。他認為,神經(jīng)生理學家和心理學家廣泛采納的“赫布假設(shè)”,即“神經(jīng)元是大腦新皮質(zhì)學習的基本單元”是不正確的。大腦中有300億個神經(jīng)元,它們參與學習、感知的基本單元是皮質(zhì)柱,即神經(jīng)元的集合。每個皮質(zhì)柱大約包含100個神經(jīng)元。而這樣的皮質(zhì)柱,被庫茲韋爾稱為“模式”。在庫茲韋爾看來,奧秘就在這些從生理學上看是“皮質(zhì)柱”,從心理學上看是“模式”的神經(jīng)元集合當中。哺乳動物的腦認知結(jié)構(gòu)都呈現(xiàn)出“層級結(jié)構(gòu)”的特點,這是具象感知到抽象思維之間得以順暢轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵。大腦新皮質(zhì)的生理結(jié)構(gòu),恰好也是這樣的分層結(jié)構(gòu)。庫茲韋爾列舉的大量研究成果證實,科學家對視覺皮質(zhì)、嗅覺皮質(zhì)的定向研究已經(jīng)表明,在大腦皮質(zhì)的分區(qū)、分層模型架構(gòu)下,可以很好地解釋外界感知、刺激-反應(yīng)、聯(lián)想、記憶等一系列生理-心理活動的內(nèi)在機理。但是,庫茲韋爾發(fā)現(xiàn),過去我們只是建立起了大腦皮質(zhì)與生理反應(yīng)、心理活動之間分層、分區(qū)的對應(yīng)關(guān)系(當然,這一研究也遠未達到完滿的地步),卻沒有很好地解釋這些生物信號、電信號是如何在層級模型的不同層級之間轉(zhuǎn)換的。這其實是腦神經(jīng)科學中最奧妙無比的問題。分子細胞水平的微小生物化學變化,如何與痛心的眼淚、驚恐的眼神、抽搐的嘴角聯(lián)系起來?庫茲韋爾的大膽預言是將大腦新皮質(zhì)(他稱之為新腦)和大腦舊皮質(zhì)(對應(yīng)舊腦)區(qū)別開來。所謂舊腦,就是負責處理記憶、動作協(xié)調(diào)、嗅覺、視覺等感知系統(tǒng),以及與新皮質(zhì)保持聯(lián)系;所謂新腦,則是處理語言、運動、空間、推理、知覺等高級功能。在訓練、學習和進化的過程中,新皮質(zhì)無疑扮演著至關(guān)重要的角色:識別模式、建立模式。庫茲韋爾認為,只有建立起這樣的模式識別機制,才能真正處理紛繁復雜的人類大腦所面對的各種問題,特別是意識、情感、想象和創(chuàng)造力的問題。做好這些必要的鋪墊之后,庫茲韋爾的驚人預言開始有了一個大致的輪廓:將先進計算技術(shù)構(gòu)筑而成的“非生物性大腦新皮質(zhì)”,與人類的大腦新皮質(zhì)“對接”起來,創(chuàng)造無可限量的人類智能大爆發(fā)的可能,迎接“奇點”的到來!這就是本書第7章和第8章的主題!疤K醒”:你準備好了嗎當人造大腦新皮質(zhì)可以制造出來的時候(庫茲韋爾堅信這一點),這一“仿生大腦新皮質(zhì)”就具備了媲美人類大腦的全部功能,甚至比人腦更具可塑性。比如,你可以將其放置在云端,與遙遠的人類生物大腦遠程相連。連接人腦和智能仿生大腦的技術(shù),已經(jīng)有了很多雛形,比如新型的核磁共振技術(shù)、腦電波成像技術(shù)、彌散跟蹤技術(shù)等。這些非侵入的大腦掃瞄技術(shù),都可以扮演大腦信息雙向交換的角色。這一景象,其實已經(jīng)在大量涌現(xiàn)的科幻作品中為人們所熟知!逗诳偷蹏分械挠⑿跱eo,他的軀體浸泡在生物營養(yǎng)液中,但大腦卻可以與一個叫作Matrix的超級電腦相連。人的意識、感知,都可以通過連線在人的肉身和超級大腦之間穿梭傳遞。很自然地,人們除了不斷追問“這是真的嗎”以外,更擔心這樣的問題:“我是誰?”比2005年寫作《奇點臨近》時思想更加成熟的庫茲韋爾,在這部著作里用“信仰”來回應(yīng)這一懸疑。他把這種對“人腦與電腦相對接”所產(chǎn)生的倫理學、哲學問題,最終歸之于“信仰的飛躍”。他在書中寫道:“我個人的信仰飛躍是這樣的:當機器說出它們的感受和感知經(jīng)驗,而我們相信它們所說的是真的時,它們就真正成為有意識的人了!被谶@樣的信仰飛躍,庫茲韋爾聲稱,“判斷一個實體是否有意識這一問題,本身就不科學”。當然,為了應(yīng)對來自四面八方的種種詰難,庫茲韋爾還是用最后兩章的篇幅,非常嚴肅、認真地回答了“意識問題”“自由意志問題”“身心問題”等非!坝病钡恼軐W命題。他的回答,你未必完全同意,但這些睿智之思,卻在不停地刺激你的大腦皮質(zhì)——這,正是這部著作難得的價值。
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