赞誉

直至16世纪，宇宙模型还是由地球，以及围绕它运行的太阳、行星和恒星组成。然而，这一模型尽管能解释一些天文现象，却总有无法避免的偏差——金星出现在晚早，不像预期穿越苍穹；木星在夜空移动，却忽又折返……对旧模型的修补无法消弭所有偏差，直到地球和行星以椭圆轨道绕太阳运行的日心模型提出。

今天的AI尚未如我们期待那般智慧，与探寻深度学习极限的多数同行有别，霍金斯选择了另一条孤独求索的道路，也许是该有更多人加入他的行列，从修补偏差，转向发展新理论了——我们需要“AI日心说”。

张宏江
北京智源人工智能研究院理事长

《千脑智能》和《新机器智能》两本书是大师级学者杰夫·霍金斯教授深入浅出地探究人脑工作原理以及机器如何实现脑认知的著作。对于脑的推理能力和机器是否可能存在意识，这两本书都进行了深入的解读，对于未来的人类和机器世界的共存方式进行了有意思的思考。译者翻译清楚、简洁，意思也很准确，这是两本很值得读的书。

唐杰
清华大学计算机系教授
国际计算机协会会士，国际电气与电子工程师协会会士

《千脑智能》和《新机器智能》是著名的脑科学“狂人”、曾经的优秀企业家杰夫·霍金斯写的两本关于大脑智能的书。作者基于自己对脑科学知识的梳理，对大脑工作原理的基本框架提出了大胆的假设，也比较了当前人工智能与生物智能的不足。

这两本书特别适合非脑科学专业但同时又对大脑智能充满好奇的读者阅读，大家可以从中获取关于大脑结构的一些基本知识，并和作者一起对大脑工作的奥秘这个可能最具挑战性的科学问题，展开深入而有趣的思考。

吴思
北京大学心理与认知科学学院教授

1992年，霍金斯应邀到英特尔演讲。他提出未来计算的技术将被小到足以放入口袋的计算机所主导。当时，数码音乐与摄影、WiFi与蓝牙等还没有诞生，包括英特尔的创始人在内，没有人相信他的预测。但是，他是对的——手机已经成为我们生活的全部。2003年，霍金斯应邀在TED上进行演讲。他提出了大脑智能的第一性原理：由新皮质中成百上千根皮质柱所构建的世界模型。当时，深度学习尚未登上舞台中央，而脑科学还挣扎在对单个神经元的记录中，于是，他的猜想再次被人们忽略。但是，霍金斯可能是对的，而我们现在有了验证他猜想的一切工具。更重要的是，如果他是对的，那么通用人工智能也许就不再那么触不可及。

刘嘉
清华大学基础科学讲席教授、脑与智能实验室首席研究员

我曾经是《新机器智能》2013年中文版译者之一，在认真翻译每句话的过程中，对杰夫·霍金斯雄辩的大脑智能理论深感震撼。近10年过去了，我们经历了深度学习浪潮，人工智能成为显学，这时重温他书中的理论，仍能强烈感受到，他对智能本质的深刻见解，很多还是现在神经网络模型没有触及的。看到霍金斯的新著《千脑智能》和《新机器智能》被一起引进国内，相信可以为人工智能发展碰撞出新的火花。特别值得一提的是，霍金斯先生知行合一，他对人类智能本质的兴趣，不仅停留在理论建构上，还亲力亲为创立公司进行探索实践。人类正是因为有像霍金斯这样的孜孜探索者，才产生了绚烂的文明与科技。虽不能至，心向往之，特别希望这两本书也能激励更多我国有志之士，投身对人类智能本质的探索与实践中。

刘知远
清华大学计算机科学与技术系副教授

2007年，作为美国神经科学学会年会的演讲嘉宾，霍金斯激情澎湃地解释了为什么研究大脑对于设计人工智能系统是如此重要，以及他自己对大脑工作原理的深刻理解。作为台下数千名听众中的一员，霍金斯的演讲在我心中埋下了从事类脑智能研究的种子。十几年过去了，人工智能和脑科学的研究都取得了巨大的进展，我们也来到了类脑智能腾飞的前夜。我相信《千脑智能》和《新机器智能》的出版将会启发更多的中国年轻人思考脑与智能的奥秘，在他们的心中点燃创新的火花。

余山
中国科学院自动化所研究员

杰夫·霍金斯是科技界的一代传奇，早在几十年前，他创建的Palm掌上电脑，成为今天无所不在的智能手机的原型和先驱。而商业界的功成名就只是他职业生涯的上半场，霍金斯真正的志向是探索大脑背后的奥秘，并借此构建更好的机器智能，让我们摆脱生物进化的束缚，为人类的未来文明开启更多的可能性。这或许是当今科技界最具挑战性的艰深领域，因为大脑的深处，通向了另一个浩瀚的宇宙。

余晨
易宝支付总裁，《看见未来》《元宇宙通证》作者

《新机器智能》将在人工智能领域引起巨大反响。每个人都应该读一读这本书，它为理解大脑奠定了基础。

詹姆斯 · 沃森
诺贝尔奖得主，分子生物学家

《新机器智能》提出了关于新皮质在感知、认知、行动和智力方面的功能的新理论。这个理论的独特之处在于，它基于对大脑工作方式的广泛了解，并结合现有的关于新皮质及其结构的看法展开讨论。霍金斯称该理论为真正的智能，而不是基于计算机的人工智能。因此，这本书是每个对大脑好奇并想知道它是如何工作的人的必读之书。

埃里克 · 坎德尔
诺贝尔奖得主，神经科学家

《新机器智能》是一部里程碑式作品，首次提出了人们期盼已久的有关人脑工作原理的普适框架。本书充满智慧、见解独特，一针见血地指出人工智能未能取得较大进展的根本原因，对人脑工作原理的描述可谓精妙。

麦克 · 梅策尼希
加州大学神经科学教授

《新机器智能》提出了有关大脑工作原理的全新假设，极为精彩。

帕特里克 · 麦戈文
美国国际数据集团创始人 VkvMIExuk9bybtcSy901QwkfOHYI7WtB2iy1SOE8HJfZts1Xboo8oPst3fQzlf3D

推荐序一
探索大脑理论的孤胆英雄

黄铁军
北京智源人工智能研究院院长，北京大学教授

杰夫·霍金斯是我佩服的极少数人之一。这里我之所以用“人”，而没有用学者（他确实醉心于研究）、院士（他是美国工程院院士）或企业家（他是掌上电脑先驱企业Palm创始人）等称呼，是因为很难有一个称呼可以概括他。如果一定要有一个称呼，我想说他是一位智能时代的孤胆英雄。

点燃霍金斯学者梦想的是基因双螺旋结构的发现者弗朗西斯·克里克。克里克于1977年移居美国，开始探索大脑和意识这个更难的问题，1979年9月在《科学美国人》（ Scientific American ）杂志上发表科普文章《思考大脑》（ Thinking About the Brain ），指出“脑科学研究明显缺乏的是一个普适的思想框架来解释这些研究结果”。那一年，霍金斯刚从康奈尔大学电子工程专业毕业，进入英特尔公司工作，被克里克的文章深深吸引。从此，寻找大脑运行背后的理论框架，就成了这名电子工程师的人生目标。

可是，英特尔公司虽然是“电脑”企业的领头羊，却没有研究“大脑”的部门，于是霍金斯转向信息领域最有可能研究这个问题的顶级学府麻省理工学院，申请人工智能实验室的博士研究生。招生面试组问他想做什么，他回答说，希望“以大脑理论为基础创造智能机器”，然而得到的答复却是：大脑只是一台混乱的计算机，研究它没有任何意义。于是他又转向了美国西海岸更加开放的加州大学伯克利分校，1986年1月被神经科学博士研究生项目录取。这次他的研究课题有所收敛——研究新皮质如何进行预测，当时的系主任弗兰克·韦伯林（Frank Werblin）组织的教授组积极肯定了这个课题的重要性，但霍金斯不确定如何开展工作，也找不到研究这个方向的导师。

作为博士生导师，我想说这样的学生特别难得。绝大多数博士生更习惯导师指定研究方向甚至论文题目，而不是追求自己发自内心热爱的研究方向。即使有霍金斯这种博士生，如果发现缺乏导师，往往也会知难而退，转向“更保险的”研究课题，发表几篇论文，顺利毕业。因此，很多学校的博士生获得学位的比例很高，但原始创新率很低。

霍金斯没有知难而退，而是在图书馆泡了两年，读了过去50年神经科学领域最重要的数百篇论文，以及心理学家、语言学家、数学家和哲学家对大脑和智能的看法。虽然没找到答案，但人类对这个问题的认知水平他已经了然于胸。霍金斯认为这就是一流教育，我完全同意，这才是每名博士研究生的必修课：不是导师告诉你做什么，而是求教于追寻这一问题的所有先贤，经过了这一关，你就已经和他们站到一起了。

霍金斯经过了这一关，清楚地知道几年的博士研究实现不了自己的梦想，于是决定从长计议。他返回工业界，并开启了掌上电脑的传奇，成立的Palm公司取得了巨大成功。如果他醉心商业，把掌上电脑的成功扩展到手机，苹果手机成功的历史可能会被他改写。但霍金斯志不在此，他心心念念的还是大脑。2002年，他用创业积累的资金成立了红木神经科学研究所（Redwood Neuroscience Institute），专注新皮质理论研究，聘任了10位全职科学家，吸引了100多名访问学者。

但是，顶级神经科学家都知道大脑是个巨大的神秘丛林，他们更愿意聚焦于力所能及的新发现，而不是霍金斯追求的大脑理论。因此，霍金斯决定把红木神经科学研究所捐给加州大学伯克利分校，并创立了研究公司Numenta，自己带领团队专注于大脑理论研究。2010年，他提出了一种皮质柱预测模型，开发了相应的开源软件HTM，并应用于股票市场异常检测等领域。

我怀着对霍金斯传奇经历的仰慕，于2016年1月访问Numenta。访问之前，我的研究团队把HTM用于模糊运动目标的检测，验证了模型的独特价值。霍金斯很高兴地看了我的演示，我也顺道指出了他的《新机器智能》一书中的几处小错误，谈了我对大脑和智能之间关系的看法。也正是在那一年，霍金斯有了新发现，就是《千脑智能》（ A Thousand Brains ）中的“新皮质中的地图状参考系”。

这里就不剧透这个新发现了。如果成功的话，这个新发现对脑科学的意义，就像进化论对生命科学的意义一样重大。我期望这个新学说能够成功，至少作为大脑原理的一部分与世长存，让这位追逐梦想40余年的孤胆英雄稍感慰藉。

然而，作为一名痴迷大脑的同好，我的看法与霍金斯并不相同。我认为未来20年，更重要的任务是实现人类大脑的精细解析、建模和仿真，进而制造出媲美甚至超越人类大脑的超级大脑，之后才算正式踏上揭示大脑奥秘的征程。简言之，霍金斯主要是从功能模拟的角度探索大脑原理（虽然他比很多类脑专家更关心大脑的结构），是基于自顶向下的方法论，类似生命科学中的进化论；我强调的是从结构仿真出发构造大脑，再重现大脑功能，是基于自底向上的方法论，类似生命科学中的从基因组出发合成生命。自顶向下和自底向上论者从来都争执不休，但最终会走到一起，就像进化论和基因组结合才能揭示生命的奥秘一样。希望同样拥有梦想的你我和霍金斯一起努力，创造超级大脑，揭示大脑的奥秘，共同见证那个伟大的会师时刻。

推荐序二
在机器上重构人类智能

吴甘沙
驭势科技（北京）有限公司联合创始人兼CEO

人工智能学者——图灵的门徒，偏重于黑盒方法，用机器复现人类行为，对人类智能的形成机制感兴趣（可以说是brain-inspired），但不将这种机制作为前提条件。脑科学学者希望用白盒方法理解大脑工作的每一个细节，比如每一个神经元的工作过程，从而自下而上地构建人类智能的全景。霍金斯是个特立独行的科学企业家，他的方法（我暂且称之为灰盒方法）是希望用一个统一的、自上而下的框架，把几十年来神经科学、认知科学每一个零散的进步串联起来，形成理论和实验结果上的自洽，进而指导其在机器上重构出人类智能。

这次湛庐出版的两本书《新机器智能》和《千脑智能》，完整地呈现了霍金斯的理论体系，但千万不用担心读不懂，两本书的可读性非常强。40多年前，霍金斯就是被《科学美国人》上的一篇科普文章深深吸引，才投身这个领域的。所以，他的读者，并不需要专业的背景知识，而是对人类自身充满好奇心的人。

我10多年前就读过《新机器智能》，当时惊为天人：霍金斯所诠释的大脑新皮质工作机制极其简洁优美（后来李国杰院士也专门著文谈感想）。霍金斯是新皮质至上主义者，这正是他与脑科学研究者最大的区别。他的立论基础是新皮质基于一套通用的算法，在这个算法上发展出来各种功能（包括各种知觉和行为），并且用盲人的听觉触觉特别敏锐这一现象完美地阐释了这一见解的合理性。这一理论后来启发了吴恩达等深耕深度学习的研究人员。算法所基于的硬件是具有6层结构的新皮质，他提出了认知过程中的时间模式、空间模式和记忆-预测模型，这些为他针对智能的形成机制进行解释奠定了基础。

这套框架并没有包含的是针对新皮质内部功能结构的解析，以及认知过程中，新皮质对世界模型的具体构建过程。在《千脑智能》中，霍金斯基于后来的研究进展，完美地填补了这些空白。首先，他将基本功能单位聚焦于皮质柱，任何物体或概念的模型都基于大量离散的皮质柱以及它们之间的“民主共识”。其次，大量模型的协同和互补（这让我想到机器学习中经常使用的ensemble模型），构建了对世界的整体感知，这也是书名“千脑智能”的由来。这个新体系的可解释性与《新机器智能》是完美契合的。其中，时间模式和空间模式所反映的位置和运动在学习过程中扮演了重要角色，而世界模型的参考系也基于记忆-预测模型。当然，让我最为震撼的是，《千脑智能》最后从智能研究延展到了人类未来，揭示了旧脑（为自私的基因所驱动）和新脑（由对世界的好奇、知识的传承和人类命运的整体价值所驱动）的辩证关系。

如同霍金斯40多年前被《科学美国人》启迪，希望更多有志于认识人类自身的科学爱好者会因为读了这两本书而投身于这项事业。值得一提的是，霍金斯的公司Numenta致力于将其理论付诸于实践，并发起了开源项目。8年前，我还曾下载并做了一些初步的尝试，相信现在这些项目又有了长足的进展。 4Qe1ArHg5iI5JmebXWTEQFc1dqC0OS+V+sEFkNXJUnFTkqZu6OmqhK3sP7Lp0JGA