未來我們會成為“超驗駭客”嗎?
- 發佈時間:2015-07-19 01:30:39 來源:科技日報 責任編輯:羅伯特
在科幻電影《超驗駭客》中,一個科學家把他自己的意識傳到了網際網路上,由此擁有了整個網際網路世界的全部資訊。他不僅能獲得各個網路中的資訊、知識,還能操縱資訊,不斷學習進化,並影響現實世界。
上世紀60年代,美國國家航空航太局(NASA)的兩位科學家曼弗雷德·克林斯和內森·克蘭就提出了一種人機結合的設想:通過機械、醫藥等技術手段對人體進行強化,增強宇航員的身體性能,形成一個“自我調節的人機系統”,以適應外太空嚴酷的生存環境。他們還把這種人機系統叫做“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,比如感覺、感情以及思維。簡單説,是人和人造物組成的結合緊密的統一功能體。從目前的技術水準來看,人機結合離我們尚有距離,但人類與機器的智慧融合已經上路。
人類大腦在縮小
在過去200萬年,大部分時間裏人類的大腦容量一直在穩步增長。但不久之前,出現了令人吃驚的逆轉,人腦容量開始不斷縮小,這一趨勢已持續了約20000年左右。我們失去了將近一個棒球大小的腦物質。
腦容量的下降是迅速而明顯的。人類學家約翰·霍克將此描述為“縮小只在進化的一眨眼工夫”。科學家預測,這一趨勢如果持續下去,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。人類生物學重點集中于生存,而不是智慧。我們為了學會使用語言、工具以及所有能讓人類這個物種繁榮昌盛的其他創新技能,必須要更大的腦。但是現在,我們從野蠻變得文明,也可以説是被馴化了,智慧的某些方面也就變得不是那麼必要。
對所有動物來説都是如此,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,大自然就傾向於把它淘汰掉。這是不可避免的事實。
幸運的是,在過去的20000年裏,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。技術讓我們實現了跳躍式進化,讓我們的腦和身體做到了許多從生物學上看根本不可能的事:人類生來沒有翅膀,但我們發明瞭飛機、直升機、熱氣球和滑翔機;人類天生的力量和速度很有限,但我們創造了長矛、步槍,還馴化養殖了禽畜。
現在,隨著網際網路革命深入展開,我們看到的不只是人類精神的延伸,還有精神與機器的統一:神經網和網際網路這兩個網路合二為一。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資訊,通過網際網路植入到我們的頭腦中,這並非憑空幻想。
從腦電波到超感認知
在19世紀末,一位名叫漢斯·伯格的德國天文學者從馬背上摔了下來,差點被馬踩死。勉強躲過這次災難後,他的命運由此改變。當時,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,並在余生裏致力尋找這方面的證據。
伯格放棄了天文學研究,轉到醫學院開始研究大腦。他證明了“客觀的大腦活動和主觀的心理活動之間存在關聯”。後來他進入德國耶拿大學成為一名神經病學教授,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,如斯坦福、杜克、牛津和康橋等大學,有許多學者投身於這個領域。儘管如此,它在很大程度上仍被當作是空而玄的科學,大部分有公信力的學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。
現在人們已普遍接受了腦電通訊的觀念,但在當時,這還是很激進的想法。畢竟電磁場在1865年才被發現。但伯格找到了證據,他發明瞭一種新設備,就是現在的腦電圖儀,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元確實通過電脈衝在互相“交談”。他在1929年發表了這一研究結果。
伯格的腦電圖研究結果遭到了冷遇,他的發現作為“心靈”活動的證據,要麼被忽視,要麼被斥為欺騙。在當時,這是超自然的不可思議的事。但在隨後的十年間,許多獨立研究學者證實了伯格的發現,使它終於被廣為接受。
這種情況一直持續到1969年。生物物理學家埃伯哈德·菲斯繼續深入伯格的研究。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備。在西雅圖華盛頓大學一個小型靈長類動物實驗室中,他把一隻獼猴的大腦與一個電錶相連,驚訝地發現猴子學會了只靠思想來控制電錶水準,別的什麼也不用。
目前,全球各地的實驗室都有科學家們在致力於研究能植入人腦的電腦晶片。隨著硅晶片、電腦和數據網路的迅速發展,現在這種技術可用來把人腦連在一起,組成腦聯網,並由此産生一種新的智慧融合。如果成功的話,這些成果正符合“心靈學”領域所謂的超自然現象:如心靈感應、意念制動、千里眼、超感認知等等,這些都將成為可能。或許本來就沒有什麼超自然現象,它們只是更廣義的自然現象。
把晶片植入大腦
自電腦發明之日起,它就離人們的大腦越來越近。從最開始的大型主機,到現在的桌面電腦、筆電、智慧手機,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網際網路。早在2004年,谷歌創始人曾説,將來有一天,通過腦植入晶片,我們可能直接進入網際網路,把“整個世界的資訊與我們的思想連成一個整體”。十年後的今天,路線圖已基本成形。
人腦植入晶片的想法最早由美國布朗大學神經科學家約翰·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,是通過硬幣大小的電腦晶片直接把人的心意和電腦連在一起,並組成網路,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的少數人之一,她40歲那年被診斷患了一種罕見的遺傳病,此後就再不能用自己的手臂和腿。兩個“腦門”晶片和她的腦神經元直接連在一起,與顱骨外的連接器相連,連接器又連著電腦和她的機器手臂。她可以只用意念控制這個手臂,把巧克力送進嘴裏。這種腦控植入晶片還可以幫助病人交流、控制輪椅、寫電子郵件以及上網。
這一技術很容易理解。“腦門”晶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錶。晶片與運動皮層連接時,能讀取腦電信號並把這些信號送入電腦,由電腦解釋它們,再向機器手臂、輪椅等用電設備發出指令。從這方面來看,它和用電視遙控器換臺區別不大。將來這一技術可能用於倣生學,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”這類晶片可能變得司空見慣,也更安全。但這還要再等幾年。目前,科學家正在開發各種能放在頭顱外面的腦波感測器,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、監控睡眠的發帶、控制視頻遊戲的頭盔等。這些可能帶來穿戴式腦電圖(EEGs)設備、植入式奈米晶片,甚至利用我們發出的瀰漫在空中的腦電磁波“聽到”我們腦信號的技術。
隨著人類智慧沿著網際網路的方向不斷拓展,網際網路本身也將變得越來越聰明。而這一切的基礎來自上世紀50年代以來科學家對機器智慧的競相追逐。
“智慧”與“人”的本質
目前人們所説的人工智慧其實是一種機器智慧。對於人工智慧,至今沒有統一的定義。美國科學家羅素和諾維格在人工智慧經典名著《人工智慧:一種現代的方法》中把已有的一些人工智慧定義分為四類:像人一樣思考的系統;像人一樣行動的系統;理性地思考的系統;理性地行動的系統。
對人工智慧的追求一直被諸多問題困擾著。比如,我們不斷改變對“智慧”的定義。在上個世紀60年代,我們説能打敗一個西洋雙陸棋冠軍的電腦確實很有智慧。但到了70年代末,當雙陸棋程式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。
於是我們又改變了遊戲規則,把重點放在複雜的規則和策略上,比如西洋棋。然而IBM的“深藍”電腦在1997年打敗了當年的西洋棋冠軍加裏·卡斯帕羅夫,於是我們又改變了規則,不再用複雜的計算或邏輯決策。或許當一台電腦能回答人類的知識性問題時,它們就是智慧的。現在我們知道,這一觀點到了2011年不得不再次修改:IBM超級電腦“沃森”在“危險邊緣”遊戲中徹底擊敗了人類。
然而,所有這些電腦在一些對人類來説輕而易舉的小事兒中,比如打招呼、握手、閒聊等,都表現奇差。每當機器與我們對智慧的定義不符,我們就會換一種新的定義。
智慧是人類特有的嗎?人之所以為人,是由什麼決定的?歷史上,我們曾經激烈爭論,究竟是什麼把人類與其他動物區別開來?開始認為是人類使用工具的能力,後來發現靈長類動物和烏鴉也會使用工具。於是我們改變了想法,提出是使用語言的能力讓人類有智慧。後來,生物學家教會了黑猩猩使用信號語言。於是我們又覺得,智慧在本質上並不是語言的事。
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》裏科學家提出的那個問題:“你有自我意識嗎?”在面對動物智慧和機器智慧時,我們不斷改變著規則。
有些人認為,我們能超越不斷改變的規則。這些前衛的科學家大部分集中在腦科學領域,他們在嘗試對大腦進行逆向工程。因為從理論上説,一旦我們理解了大腦的所有部分,就能再造出這些部分,從而構建出智慧系統。
但有些科學家指出,大腦逆向工程這種方法有兩個主要問題。首先,大腦的內部運作在很大程度上還是一個謎。雖然神經科學正取得巨大的進步,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會飛行,我們也不可能靠再造一個大腦創造出智慧。一台智慧機器跟一團人腦看起來絲毫不像,也沒有細胞、血液或脂肪。
美國塔夫茨大學教授丹尼爾·丹尼特曾經是大腦逆向工程的支援者,但最近他改變了路線。他説:“我在努力消除過去幾年所犯的錯誤,重新思考以往的觀念。”
丹尼特説,他以往的錯誤在於把大腦還原為神經元而企圖重新構建它。還原大腦反而讓我們離目標更遠,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。生物學家把螞蟻群落還原為單個的螞蟻,但現在我們知道,螞蟻網路,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,就像螞蟻和神經元。
科學家們過於簡化了一個神經元的功能,把它當成了一種可預測的通電或斷電的開關。如果確實這樣的話,一切將變得極其簡單。但神經元只在工作的時候才是邏輯的,它們不通電的時間佔了90%。而幾乎所有的人工智慧都忽略了這一點。
人與機器的融合
把重點集中在單個神經元的開關上會漏掉整個神經元網路中發生的事,網路中的表現才是令人震驚的。單個神經元的缺陷讓神經元網路在整體上有了可塑性和自適應性。再造一堆開關不可能複製出智慧來,無論這些開關有無瑕疵,我們必須把重點放在網路上。
神經元或許很像電晶體或電腦晶片,但電晶體和晶片並不是構建智慧的基本建材,神經網路才是。“腦門”技術能起作用是因為,晶片並非只和一個神經元相連,而是連著神經元網路。讀取一個神經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電腦游標。科學家或許永遠不能對神經元進行逆向工程,但他們能越來越多地解釋網路通訊。
正是出於這個原因,把網際網路作為智慧的候選比電腦更合適:電腦是由完美電晶體組成的完美計算器,我們曾經想像著它們就像神經元;而網際網路擁有和大腦同樣奇怪的地方:它能並行工作、遠端通訊,而且還會出錯。
儘管網際網路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。電腦網路和神經網路的融合是為機器造出真正智慧的關鍵。人類花了幾百萬年時間才獲得智慧,但以人類的精神為指導,可能只需一個世紀就能創造出網際網路智慧。