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2.1 一个世界,两套智能

2.1.1 智能的起源

46亿年前,地球诞生。6亿年后,在早期的海洋中出现了最早的生命,生物开始了由原核生物向真核生物的复杂而漫长的演化。

6亿年前,埃迪卡拉纪,地球上出现了多细胞的埃迪卡拉生物群,原始的腔肠动物在埃迪卡拉纪的海洋中浮游着。控制它们运动的,是其体内一群特殊的细胞——神经元。不同于那些主要与附近的细胞形成各种组织结构的同类,神经元从胞体上抽出细长的神经纤维,与另一个神经元的神经纤维相会。这些神经纤维中,负责接收并传入信息的“树突”(dendrite)占了大多数,而负责输出信息的“轴突”(axon)则只有一条(但可分叉)。当树突接收大于兴奋阈值的信息后,整个神经元就将如同灯泡被点亮一般,爆发出一个短促但极为明显的“动作电位”(actionpotential),动作电位会在近乎瞬间就沿着细胞膜传遍整个神经元——包括远离胞体的神经纤维末端。之后,上一个神经元的轴突和下一个神经元的树突之间名为“突触”(synapse)的末端结构会被电信号激活,“神经递质”(neurotransmitter)随即被突触前膜释放,用以在两个神经元间传递信息,并且能依种类不同,对下一个神经元起到兴奋或抑制的不同作用。这些最早的神经元,凭着自身的结构特点,组成了一张分布于腔肠动物全身的网络。就是这样一张看起来颇为简陋的神经元网络,成为日后所有神经系统的基本结构。

2000万年前起,一部分灵长类动物开始花更多的时间生活在地面上。

700万年前,在非洲某个地方,出现了第一批用双脚站立的“类人猿”。

200万年前,非洲东部出现了另一个类人物种,就是我们所说的“能人”。这个物种的特别之处在于其成员可以制作简单的石质工具。在这之后,漫长又短暂的150万年中,狭义“智能”在他们那大概只有现代智人一半大的脑子里诞生发展。他们开始改进手中的石器,甚至尝试着“驯服”狂暴的烈焰,随着自然选择和基因突变的双重作用,他们后代的脑容量越来越大,直到“直立人”出现。

根据古生物学的研究,“直立人”与现代人类个头相当,其脑容量也和我们相差无几。他们制作的石质工具比“能人”更加精细复杂,即“智人”。

20万年前,现代“智人”的大脑出现了飞跃性的发展,对直接生存意义不大的联络皮层尤其是额叶出现了剧烈的增长,随之带来的就是高昂的能耗——人脑重量只占体重总量的2%~3%,但能耗却占了20%。然而,付出这些代价换来的结果,使得大脑第一次有了如此之多的神经元来对各种信息进行深度的抽象加工和整理储存。自此,人类的智能进化,开启了通过文化因子传承智慧、适应环境的全新道路,从此摆脱了自然进化的桎梏。

人类智能的第一个发端是对物质形态的转化。远古时期,人类对物质的转化是极其简单的。首先是从低级而又单一的物质几何形状的转化开始,如把石块打磨成尖锐或厚钝的石质手斧。猿人用它袭击野兽、削尖木棒、挖掘植物块根,把它当成一种“万能”的工具使用。

然后,到了中石器时代,石器发展成了镶嵌工具,即在石斧上安装木质或骨质把柄,从而使单一物质形态转化发展为两种不同质性的复合物质形态。在此基础上又发展出石刀、石矛、石链等复合化工具,直到发明了弓箭。再到新石器时代,人类学会了在石器上凿孔,发明了石镰、石铲、石锄,以及加工粮食的石臼、石柞等。物质形态在人的有目的的活动中,按照人的需要进行转化,同时这种劳动又在锻炼和改变着人脑,使人脑向智能实体迈近了一步。

人类智能的第二个发端是对能量的转化。原始人类对“火”及与自身关系的认识就是一个明显的例证,从对雷电引起的森林或草原的野火的恐惧,到学会用火来烧烤猎物以熟食,再到用火来御寒、照明、驱赶野兽,人工取火方法的掌握标志着“火”作为一种自然力真正被人们所利用。当“火”这种自然力开始为人所用时,也进一步促进了人体和大脑的发育,正如恩格斯所指出的——摩擦生火第一次使人支配了一种自然力,从而最终把人同动物界分开。

对火的利用又令原始人类学会了烧制陶器,制陶技术使古代材料技术与材料加工技术得到了重大发展。使人类对材料的加工第一次超出了仅仅改变几何形状的范围,开始改变材料的物理、化学属性。此外,制陶技术的发展,又为冶金技术的产生奠定了基础。

人类智能的第三个发端是对信息的转化。在对物质形态和能量的转化过程中,人们所创造的石斧、取火器具、陶器等物质成果和物质手段,内化着人与自然、人与人之间的关系和信息。它们既是人类物质活动的手段,又是人类精神活动的手段;既是物质实体,又是信息载体。因此,人们在从事物质形态和能量转化的同时,必然要伴随着信息的转化。

对信息的转化使人类创造了语言,人们在物质转化的过程中把共同的需要和感受,以及内化在劳动过程和劳动成果中的人与人、人与自然的相互关系和信息,彼此进行不断的传授,形成了某种“共识”,并以某种特定的音节表示不同的共识内容。

语言的出现使人类具备了从具体客观事物中总结、提取抽象化和一般性概念的能力,并能通过语言将其进行精确的描述、交流,甚至学习。事实上,语言的产生是古人类进化的必然结果,它与大脑功能和人体其他功能的发展是密不可分的。

位于人类大脑皮层左前部的布罗卡氏区控制语言的产生功能,后面的韦尼克区主管语言的接收功能,大脑右侧区域通过胼胝体接收左侧区域的信号,综合完成更为高级的如欣赏音乐、艺术和方向定位等功能。胼胝体大约有2亿条神经纤维通过,对人脑左右半球的信息传播起着极为重要的作用。

语言的本质,就是大脑中的一个“器官”。但就是因为这个脑结构的出现,人类的发展速度立刻呈现出爆发性增长。之后,建立在语言基础上的“想象共同体”出现了,人类的社会行为随之超越了灵长类本能的部落层面,一路向着更庞大、更复杂的趋势发展。随着文字的发明,最早的文明与城邦终于诞生在西亚的两河流域。

2.1.2 从人类智能到人工智能

物质形态、能量和信息的转换和发端,既构成了人类智能的起源,又开创了人类智能活动对物质转化的整体雏形。

自认知革命、农业革命和工业革命发生以来,几千年来人类的全部活动表明,人类认识自然、改造自然的对象无非是三类最基本的东西:物质、能量、信息。迄今,人类掌握的主要技术都是在材料技术、能源技术、信息技术的基础上发展起来的。

随着这三个基本领域技术的不断发展,人类智能活动对物质的转化方式及转化成果也不断从单一要素向复合要素转化。蒸汽机的制造和使用,是人类对物质和能量两大要素的复合转化;电子计算机的制造和使用,是人类对物质、能量和信息三大要素的综合转化;而今天人们对人工智能的研究,则可以被理解为人类将物质、能量、信息及人类智能四者合一的转化。

1950年,阿兰·图灵发表论文《计算机器与智能》,提出了机器能否思考的问题,为人工智能的诞生埋下了伏笔。1957年,第一个机器学习项目启动,标志着人工智能作为一门学科的诞生。通过神经元理论的启发,人工神经网络作为一种重要的人工智能算法被提出,并在之后的几十年内被不断完善。与人脑的天然神经网络类似,人工神经网络也将虚拟的“神经元”作为基本的运算单位,并将其如大脑皮层中的神经元一样,进行了功能上的分层。但具体到连接模式和工作原理上,二者依然有着诸多不同,所以并不能简单地将二者等同视之。

在经过无数的反复和波折后,21世纪的人工智能发展进入了一个崭新的阶段,新一代神经网络算法在学习任务中表现出了惊人的性能。各种图像和音频识别软件的准确率越来越高,语言加工程序的智能程度也与日俱增。

于是,人类智能这种无止境的延伸,一方面借助于数字化的技术改变着、转化着整个自然界,试图构建一个万物互联互通的时代;另一方面也创造了一种新的智能形式,那就是机器智能。

2.1.3 什么是智能的本质

从人类智能到人工智能,智能的本质是什么?

我们知道,人类智能主要与人脑的联络皮层有关,这并不直接关联感觉和运动的大脑皮层,在一般动物脑中所占的面积相对较小;而在人的大脑里,海量的联络皮层神经元成为搭建人类灵魂栖所的砖石。人类的语言、陈述性记忆、工作记忆等能力远胜于其他动物,都与联络皮层有着极其密切的关系。而我们的大脑,终生都缩在颅腔之中,仅能感知外部传来的电信号和化学信号。

也就是说,智能的本质,就是这样一套通过有限的输入信号来归纳、学习并重建外部世界特征的复杂“算法”。从这个角度上看,作为抽象概念的“智能”,确实已经很接近笛卡儿所谓的“精神”了,只不过它依然需要将自己铭刻在具体的物质载体上——可以是大脑皮层,也可以是集成电路。

这也意味着,人工智能作为一种智能,理论上迟早可以运行名为“自我意识”的算法。虽然有观点认为人工智能永远无法超越人脑,因为人类自己都不知道人脑是如何运作的。但事实是,人类迭代人工智能算法的速度要远远快于DNA通过自然选择迭代其算法的速度,所以,人工智能想在智能上超越人类,根本不需要理解人脑是如何运作的。

人类智能和人工智能是今天世界上同时存在的两套智能,实际上,人工智能的“思考模式”与人类的思考模式完全不同。相比于基本元件运算速度缓慢、结构编码存在大量不可修改的原始本能、后天自塑能力有限的人类智能来说,人工智能虽然尚处于蹒跚学步的发展初期,但未来的发展潜力却远远大于人类智能。

事实上,包括AlphaGo在内的人工智能已经证明,对确定目标的问题,机器一定会超越人类。20年后,基于深度学习的人工智能及其“后代”会在很多任务上击败人类。但在很多任务上尤其是灵感类的创造力方面,人类会比机器更擅长。

在未来,更可能出现的情况,或许是我们人类着力于寻求人类智能与人工智能的良性共生,而不是纠结于人类智能与人工智能孰强孰弱,或者人工智能会不会代替人类智能成为这个世界的主角。今天,ChatGPT的出现,让人们真正感受到了人工智能的力量,ChatGPT不同于过去任何一个人工智能产品,ChatGPT在大多数任务上的表现都不输于甚至超越人类,或许这也向人们展示了一个道理——不是只有人类才是智能的黄金标杆。 BjPPWOwyVbSNqrMGQ8ghxY7ZIGcHf7AnASQq5I5KTyEMRHsJMT1KdZ2eijzTdD4X

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