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这本书以及我的生命都因我对两类事物的痴迷而生机勃勃。
几十年来，我一直对移动计算怀揣满腔热忱。在硅谷的高科技世界里，我为人所知主要有两方面原因：一方面，我创办了Palm和Handspring两家公司；另一方面，我是许多掌上电脑和手机的设计师，如PalmPilot和Treo。
但是，在我迷上计算机之前，我对另一件事尤为痴迷，我认为后者更为重要，那就是我对大脑尤为着迷。我想了解大脑是如何工作的，不只是从哲学的角度，不只是以一般的方式了解，更希望能从更详细具体的工程学角度来了解。我不仅想了解什么是智能以及大脑是如何工作的，而且想知道如何制造以相同的方式工作的机器。我想制造真正的智能机器。
对智能的研究是科学发展的伟大前沿领域。大多数大的科学问题都涉及发生在数十亿年前的大大小小的事件。每个人都有一个大脑，你的大脑就代表你。如果你想了解为什么你会有这样的感觉、如何感知世界、为什么会犯错、为什么有创造力、为什么音乐和艺术有吸引力、人类存在的意义究竟是什么，那么你需要了解大脑。此外，一个有关智能和大脑功能的成功理论将产生巨大的社会效益，而不仅仅是帮助人类治疗与大脑相关的疾病。我们将能够制造真正的智能机器，尽管它们不像流行小说和科幻电影中的机器人。相反，智能机器将在一套关于智能本质原则的指导下产生。因此，它们将帮助人类加快对世界的认识，帮助人类探索宇宙，并使世界更加安全。而在此过程中，一个庞大的产业也会随之产生。
幸好我们生活在当下这个时代，想了解智能是可以实现的。我们这一代人有机会获得数百年来收集的关于大脑的大量数据，而且我们收集更多数据的速度正在加快。仅美国就有数千名神经科学家。然而，对于什么是智能或大脑如何整体运作，我们还没有任何卓有成效的理论。大多数神经生物学家不怎么考虑大脑的整体理论，因为他们专注于做实验，收集大脑众多子系统的更多数据。尽管大批程序员曾尝试使计算机智能化，但都失败了。我相信，只要他们继续忽视计算机和大脑之间的差异，还会继续失败。
那么，什么是大脑有而计算机没有的智能呢？为什么一个6岁的孩子能在河床上优雅地从一块石头上跳到另一块石头上，而我们这个时代最先进的机器人却像一具笨重的僵尸？为什么3岁的孩子已经能够很好地掌握语言，而程序员经过了半个多世纪的不懈努力，设计出的计算机却无法达到这一水平呢？这些都是重大的未解之谜。我们已经掌握了很多线索，现在需要的是几个至关重要的见解。
你可能想知道为什么一个计算机设计师要写一本关于大脑的书。或者换个说法，如果我喜欢大脑，为什么我没有在脑科学或人工智能方面有所建树？答案是我尝试过好几次，但我不想像前人那样研究智能问题。我相信解决这个问题的最好方法是将大脑的详细生物学知识作为一种约束和指导，而把智能当作一个计算问题来思考，这是介于生物学和计算机科学之间的一种立场。许多生物学家倾向于拒绝或无视从计算角度思考大脑的想法，而计算机科学家往往并不认为生物学有什么值得借鉴的。另外，科学界对风险的接受程度远比商业界低。在科技企业中，如果一个人采用合理的方法去尝试实现一个新的想法，那么无论这个想法能否成功实现，他的职业生涯都会因此受益。许多成功的企业家在早期都曾经历过失败。但在学术界，如果一个年轻人花几年时间去检验一个新想法，而结果表明，该想法并不可行，那么他的职业前途或将就此断送。因此，我同时追求我生命中两件痴迷之事，相信在商业界取得的成功会帮助我实现了解大脑这个梦想。要想实现我的科学目标，我需要资金支持，我需要学习那些能够影响世界的变化，学习兜售新想法，所有这些我都希望能从我在硅谷的工作中找到答案。
2002年8月，我成立了一个研究中心，即红木神经科学研究所，专门研究大脑理论。世界上有许多神经科学研究中心，但它们的研究目标并不是寻找有关新皮质的整体理论，从而在整体上理解人脑中这个负责智能的部分。而这些正是我们在红木神经科学研究所中做的事情。从许多方面看，它都像一家初创公司。我们正在追逐一个在有些人看来根本无法实现的梦想，但我们很幸运地找到了一大群志同道合的人，我们的努力已经开始结出果实。
本书主题宏大，介绍了一个关于大脑如何工作的综合理论。它描述了什么是智能以及大脑如何创造智能。我提出的并不是一个全新的理论。许多想法在之前就以某种形式存在过，但尚未有人将它们以一种连贯的方式整合起来。这应该是意料之中的事。有人说“新思想”往往是对旧思想的再包装和重新解释。这当然适用于我在本书中提出的理论，但包装和解释可以使世界变得不同，这种不同是大量细节和令人满意的理论之间的区别。这种不同曾打动许多人，我希望它也能打动你。我听到读者常见的反应是：“这很有意义。我从来没有这样想过智能问题，但听了你的描述，我知道了它们是如何结合在一起的。”知道了这些后，大多数人开始重新认识自己。读者开始观察自己的行为，会说：“我明白刚才在我脑子里发生了什么。”希望当你读完这本书后，你会对自己为什么会出现这样的想法以及为什么会做出那样的行为有全新的认识。我还希望一些读者会受到启发，将自己的职业生涯奋斗方向转向制造遵循本书提及的原则的智能机器。
我经常把这种综合理论和我研究智能的方法称为“真正的智能”，以区别于“人工智能”。人工智能科学家试图通过编程使计算机产生像人类一样的行为，但在此之前他们没有回答“什么是智能”以及“理解意味着什么”这两个问题。他们遗漏了制造智能机器最重要的部分，即智能！“真正的智能”提出了这样一个观点：在我们试图制造智能机器之前，必须先了解大脑是如何思考的，这里没有任何人为因素的干预。应该先解答这个问题，再来考虑如何制造智能机器。
本书首先介绍一些背景情况，即为什么以前理解智能和制造智能机器的尝试都失败了。然后我将介绍并发展“大脑是如何工作的”这一理论的核心思想，即我所说的记忆-预测模型。在第6章中，我会详细介绍真正的大脑是如何构建记忆-预测模型的，也就是大脑实际上是如何工作的。然后我会讨论该理论带来的社会影响和其他影响，对许多读者来说，这可能是最引人深思的部分。本书最后会讨论智能机器，也就是我们如何制造它们以及它们在未来会是什么样子的。我希望这本书足够吸引你。以下是你在阅读过程中会遇到的一些问题。
· 计算机真的智能吗？
几十年来，人工智能领域的科学家都宣称，当计算机足够强大时，它们就会拥有智能。我不这么认为，稍后我会解释原因。大脑和计算机做的事，从根本上说是不同的。
· 神经网络不是应该衍生智能机器吗？
当然，大脑是由神经元网络组成的，但如果我们没有首先了解大脑的作用，简单的神经网络在制造智能机器方面不会比计算机程序更成功。
· 为什么弄清大脑的工作原理如此困难？
大多数科学家都认为，大脑如此复杂，人类需要很长时间才能了解它。我不赞同这种说法。复杂是混乱的表现，而不是原因。相反，我认为我们做出了一些直观但不正确的假设，进而受到了误导。其中，最大的错误是认为智能是由智能行为定义的。
· 如果不以行为来定义，那应该怎样定义智能呢？
大脑使用大量的记忆来构建一个世界模型，你所知道和学到的一切都储存在这个模型中。大脑利用这个基于记忆的模型对未来的事件进行连续预测。对未来进行预测的能力才是智能的关键。我将深入描述大脑的预测能力，它是本书的核心思想。
· 大脑是如何工作的？
智能是在新皮质产生的。尽管新皮质能力十足，也有强大的灵活性，但在建构细节方面出奇地规律。新皮质的不同部分，无论是负责视觉、听觉、触觉还是负责语言，都是按照共同的原则工作的。理解新皮质的关键是理解这些共同的原则，特别是其层次结构。我们将详细研究新皮质，以显示其结构如何捕捉到现实世界的结构。这一讨论将是本书中涉及技术性内容最多的部分，但感兴趣的非科学家读者应该也能够理解它。
· 这一理论的含义是什么？
这种大脑理论能够解释许多事情，例如人类为何具有创造性，为何会有意识，为何会表现出偏见，如何学习，以及为什么年纪大的人较难习得新知识。我将讨论其中的一些话题。总的来说，通过这一理论，我们能深入了解我们是谁，以及为什么要做我们所做的事情。
· 我们能否制造出智能机器，它们会做什么？
是的。我们可以，而且我们也会这样做。在接下来的几十年里，你将看到这种机器的能力在迅速发展，并朝着有趣的方向发展。有些人担心智能机器会对人类造成威胁，但我强烈反对这种想法。人类不会被机器人取代。制造在物理学和数学等高级思维能力上超过人类的机器，要比制造我们在流行小说中看到的会走路、会说话的机器人容易得多。我将探索这项技术可能的、不可思议的发展方向。
我的目标是以大众都能理解的方式解释这个关于智能机器和大脑如何工作的新理论。一个好的理论应该是容易理解的，而不应该充斥着行话或曲折的论证。我将从一个基本框架开始，然后逐渐增加细节。有些细节只涉及逻辑推理，有些则将涉及大脑电路的某些方面。我给出的某些细节或许会存在错误，这种情况在任何科学领域都存在。一个理论从提出到发展至完全成熟需要多年时间，但这并不会削弱其核心思想的力量。
许多年前，我只有十几岁，但已经能够在当地图书馆找到各种写得好的书了。通过阅读这些书，我了解了我感兴趣的所有主题。关于相对论、黑洞、魔术和数学，我都能找到很多书。然而，当我第一次对大脑产生兴趣时，我去当地图书馆寻找一本能解释大脑如何工作的好书，却一无所获。我开始意识到，没有人知道大脑究竟是如何工作的，就连错误的或未经证实的理论都没有，这很反常。例如，没有人知道恐龙是怎么灭绝的，但你可以读到很多相关理论。而与大脑相关的理论却极为少见。起初我很难相信这一点，人类竟然不知道这个关键的器官是如何工作的，这让我很烦恼。在研究大脑的已知部分和已知功能时，我开始相信，一定有一个直接的解释。大脑并不神奇，而且在我看来，答案应该并不复杂。数学家保罗·厄尔多斯（Paul Erdös）认为，最简单的数学证明已经存在于一些超凡绝伦的书中，数学家的工作就是找到它们，从而“阅读它们”。同样的道理，我觉得对智能的解释就“在那里”，我想找到它，我想读到那本书。
在过去的几十年里，我一直在头脑中构想那本简单明了的小书，它就像兔子面前的胡萝卜那样让我心生动力。这个构想最终变成你手中的这本书。我从来不喜欢复杂的东西，无论是科学还是技术都是如此。你从我设计的产品中就能看出这一点，这些产品往往因方便易用而受到关注。最强大的东西往往都很简单。因此，这本书提出了一个简单明了的智能理论，我希望你能喜欢它。