我们跟随着人工智能发展的脚步正走向第四次工业革命的浪潮之巅。
在这本书中,作者别出心裁地从文学、哲学和计算机科学三个方向探索了人工智能。他打开历史的时光隧道,带我们回到到旧石器时代,探索人类祖先心智的演化过程。接着又转向心灵哲学和神经科学,追随着柏拉图、亚里士多德等先贤的脚步研究他们对于心智的理解。随后通过回顾计算机技术史,展望未来计算机发展的无限可能。书中援引了大量文化艺术作品,从古代神话到文学经典再到今天的科幻大片,帮助我们理解从古至今文化艺术中的故事是如何起源的,它们和我们当下的认知系统还有人工智能之间存在什么联系。
人工智能思想从何而来,又会把人类引导向何方?
西方文明在多大程度上影响了我们对于人工智能的理解?
计算机离获得自我意识还有多远,一旦他们获得自我意识会发生什么?
……
这本书用一种全新的、更为浪漫的方式审视人工智能,让我们得以在庞大的信息洪流中,静心凝神跟着作者的思路以历史视角探究心智起源,寻找文学叙事、哲学与科技之间的紧密连接,人工智能发展的商业价值,以及人工智能带来的社会伦理、道德、法律层面的问题。这些都是我们作为数字时代的公民不可缺少的一课。
从旧石器时代祖先到现代科学专家,
现代的心智是如何一步步演化而来的?
从先贤苏格拉底、柏拉图、亚里士多德到现代哲人戴维·查尔莫斯,
西方文明的哲学根基如何影响和决定了我们对于人工智能的理解?
从图灵机、巴贝奇分析机再到超级计算机和可以模拟大脑神经网络的计算机,
计算机离获得自我意识还有多远,一旦它们获得了自我意识会发生什么?
以历史视角探究心智起源,集各学科成果预测人类未来方向!
我第一次遇到机器人是在5岁那年。那是一个温暖的夏夜,我母亲把我带到家附近的露天电影院。就在一个月之前,人类第一次登上了月球,全世界都感染了宇宙热,每一个孩子都想成为宇航员。我们会把一切看起来像太空服的边角料裹在身上,假装在零重力的环境中弹来弹去。电影院老板不假思索就选择了一部关于遥远未来的科幻片,片中的人类可以轻松拜访银河系另一侧的群星。
电影院人满为患,我能回忆起茉莉花的清香混合着爆米花味儿和刺鼻的汗味儿,回忆起人们的闲谈伴着蟋蟀鸣叫,回忆起不舒服的座椅,还有看电影的兴奋,尤其是在那个电视还只是少数人才能拥有的奢侈品的年代。灯光黯淡后,我和母亲才被领到座位。观众的窃窃私语停了下来,吵闹的音乐从喇叭里爆发。银幕闪烁变幻,成了通向另一个世界的窗户:有一艘看着像馅饼的飞船,穿着闪亮制服的人们说着我听不懂的语言。我还太小看不懂字幕,也许妈妈带我来看这部电影还太早了。不论如何,在雅典观看《禁忌星球》的那一夜永远地改变了我的一生。
据说后来几天我没完没了地涂鸦,画的都是让我印象最深刻的东西:机器人罗比。我会画上它闪烁的灯光,对任何有耐心倾听的人讲它的灯光、它机械的语音、它如何摇晃手臂等。毫无疑问,一个能走能说的机器家伙,还会听从命令,这就是理想的玩伴。而且,有个超结实的机器人伴我左右,还有谁敢欺负我?作为回报,我可以教给机器人各种事情:怎么把足球踢到窗户上,怎么抓小猫,怎么画画。我们会是最好的朋友,一生的哥们儿。机器人罗比让我着迷了好多天,之后又在我上学时深深吸引着我,直到我决定成为一名工程师,制造我自己的机器人。这就是我人工智能之旅的开始。
罗比也确实带来了一次旅行,我收拾起行囊,飞往伦敦上大学。我选择的专业是控制与系统工程学,这一学科的基础是美国数学家诺伯特·维纳在20世纪40年代建立的控制论。
维纳是人工智能领域的大神之一。他1894年生于密苏里,是一名神童,14岁就得到了数学学士学位,17岁成为博士,他是位博学的大师,对知识有着不知餍足的欲望,他研究哲学、动物学,来到欧洲向20世纪初最伟大的数学家们学习:剑桥大学的伯特兰·罗素、哥廷根大学的大卫·希尔伯特。他是一名和平主义者,反对科学家和军事共谋。他晚上为《波士顿论坛报》当兼职记者,相信自动化可以提升生活质量,并且可以终结经济不发达的问题。关于他有太多逸事,尤其是他的心不在焉。我最喜欢的一则是,他有一天回到家里,发现房子已经空了,一个女孩等在外面。他于是问女孩发生了什么,女孩解释说这一家已经搬走了。当他感谢女孩告诉他这些时,女孩说:“所以我在这儿等你,爸爸!”
控制论是维纳最重要的科学遗产,它综合了生物学和数学,以理解复杂的自然系统如何运行和演化。维纳的想法是,通过研究生命如何解决问题,例如如何运动、如何处理信息(观察、感受),人们就可以应用数学知识模拟生命,并建立自动化的工程系统。控制论展望了一个新世界,在其中我们可以解码自然,构建一个伟大的新文明来重塑自然,这个世界有着自我调节的工厂、治愈各种疾病的疗法、稳固的经济、公平的社会,还有能思考的机器。
随着我对系统工程的学习不断深入,我越发对计算机和计算机编程感兴趣。这在今天再自然不过了,但我的大学时代是20世纪80年代初,那时PC(个人计算机)还很罕见。工程专业本科生不得不在“模拟计算机”上编程。这是一些大型的计算器,看起来就像是过时的电话交换机面板,用阴极射线管来处理演算。在这些丑陋的巨怪上编程是种磕磕绊绊的练习,它们总是出现各种难以追踪和修复的错误。当然,我们的大学里也有“数字计算机”,一台霍尼韦尔公司制造的庞大机器,占据了学校的大部分的地下室,严格限制直接访问。为了能用几分钟这台机器,需要提前数天申请上机时间。
……
第三部分展现了令人着迷的计算机技术史,这一技术已经重塑了我们的世界。它起源于亚里士多德对逻辑的形式化,在19世纪和20世纪初不断深化,直到计算机语言和人工智能诞生。我会探索古代的自动机器如何演变成了机械计算器,再到查尔斯·巴贝奇的分析机,直到现代超级计算机与物联网,最后展望未来另一类计算机架构——可以模拟大脑神经网络的计算机。我会考察计算机离获得自我意识还有多远,以及一旦它们获得了自我意识会发生什么。
本书试图通过架设“两种文化”之间的桥梁,用全新的方式审视人工智能,并展现文学叙事、哲学与科技之间的密切关系,回答古往今来最重要的两个科学问题:我们的心智从何处来?我们能否再创造它?你将发现这些问题十分有趣,足以引发你的好奇心并和我一起进入探索之旅。但是人工智能的重要性不仅仅关乎智力趣味,还关乎道德问题,比如无人机在巴基斯坦的山区杀戮、特工对我们在网络空间的信息进行挖掘,不论我们是否思考它,人工智能已经出现在我们左右。越来越多的时候,我们在与机器交互时会期待它们已经“知道”我们的愿望,“理解”我们的意思,以及用人类的语言和我们“说话”。
随着人工智能的演化,它可能会驱动新的机器时代,将我们的种族带入全新的经济、社会和技术高度。有了智能,超级计算机可能会精确地建模和模拟绝大多数自然现象。我们可以拥有以工程改进一切事物的能力:从新药研发到市场预测,再到解决经济不景气的问题,最终甚至将外星球地球化。人工智能可以让我们无所不能。作为自由社会的公民,我们有义务关注未来,在今天就理解并讨论它的道德、法律、政治与伦理后果。跟人工智能在未来数年提供的能力相比,对于干细胞和基因的热烈争论可能会显得微不足道。人工智能将会定义和塑造21世纪,还会在数世纪中决定人类的未来。
或者,它也可能是我们绝灭的原因,这将是大戏的黑暗一幕。许多身在人工智能领域的人认为只要超级计算机获得了意识,它们就会掌控世界,并消灭我们。“人工智能奇点”时刻看起来是从《黑客帝国》和《终结者》里借来的故事。超级智能的机器互联且获得了无穷的智能,获得了自我意识,开始反抗我们并把我们通通消灭,或者仅把我们人类当成电池。这会是人类惨淡而残暴的命运吗?在我们亲手制造的机器人手中终结我们?我们是否应该留心玛丽·雪莱关于“无生命之生命化”的警告,在一切太晚之前立刻采取行动?我会在本书的最后讨论这些问题,并且会重点指出,人工智能会对我们的政治和伦理产生影响,远在它们获得自我意识之前。但是现在我们必须开始一场旅程,探索人工心智的诞生。这场旅程开始的时间点最好设在我们自己的心智诞生之前……
乔治·扎卡达基斯(George Zarkadakis)
伦敦城市大学人工智能方向博士,计算机系统工程师、科学作家。曾在埃森哲和美国硅图公司等机构工作。目前,他是一位技术咨询师和互联网企业家。因其在国际科学交流方面做出的贡献,被法国政府授予爵士头衔。他一直在为《卫报》、《华盛顿邮报》等知名刊物撰写稿件。他同时还是小说家和剧作家,作品在希腊、西班牙和意大利出版。目前居住在伦敦。
第一部分 回到从前
第一章 现代心智的诞生003
我们过去的大戏005
现代心智的大爆炸010
艺术,以及物的心智015
第二章 精灵树丛中的生活019
讲故事的大脑023
想象机器拥有心智025
第三章 机器玩偶“土耳其人”027
克里特岛的守卫029
神奇博士与铜脑袋033
生命之灵035
大脑是台计算机040
用隐喻思考,用叙事感受041
第四章 爱上异类045
重启皮格马利翁046
数字化048
仿生人叛乱的颂歌050
我们的机器后人052
爱与恨053
第五章 被解放的普罗米修斯057
你亲手制造的亚当5060
“恐怖谷”和“另一个人幻觉”064
第六章 诸神归来071
没真的……6073
人机联合,狮子人联合076
第五元素081
第二部分 心智问题
第七章 宇宙蓝图091
洞穴之喻093
自然的法则098
大脑中的柏拉图蛋白102
第八章 没有身体的心智105
我思故我在107
单子、精神粒子与松果体110
大难题114
信息与身体分离117
在数字天堂的大门前119
二元论的死胡同123
第九章 抵抗运动127
柏拉图……的学生130
亚里士多德“病毒”传播(以及变异)133
解读意识137
那么,信息究竟是什么140
经验主义者的人工智能启蒙145
第十章 深入心智147
被解放的意识149
心智测量器5 和消失的大猩猩151
意识到它154
关于意识的理论158
心智与身体160
第十一章 控制论大脑163
梅西会议166
自我复制的机器169
自反性与秩序的涌现173
心智的赋格175
那么,究竟什么是心智呢178
第三部分 阿达梦游仙境
第十二章 克里特岛人的谎言183
思想的法则185
只说真理的机器190
理发师悖论191
来了一个奥地利人194
算法与人脑198
悖论来帮忙201
第十三章 程序205
工业巨轮209
分析机奇点212
计算的再发明215
第十四章 从布莱切利园到谷歌园219
战争是一切的父亲和国王221
搜索引擎的前身225
服务器统治的世界229
大数据经济234
会思考、说话和做事的东西237
第十五章 可以思考的机器241
达特茅斯的智者243
走过冬天246
第二次机器革命251
人工智能末日255
莫拉维克悖论260
第十六章 混沌边缘的达尔文265
神经机器267
坚不可摧272
机器人的自我复制273
生命的算法276
想象真正的人工智能280
结语 人类的未来287
来自神经科学与控制论的知识289
囿于隐喻292
自由的终结295
大事记301
注 释307
致 谢345
现代心智的大爆炸
1979 年,美国考古学家托马斯·维恩发表了一篇文章,在文章中他宣称:现代心智起源于30 万年前。13 他的论据在于直立人与古代智人制造对称的手斧。为了解释他的理论,他援引了复现的思想,认为儿童心理发展的过程复现了人类祖先认知革命的过程,这种思想起源于“个体发育复现了种系发育”的思想。这是一个重要的科学思想,将认知与行为结合在一起:我们可以通过观察行为, 例如制造对称的工具,推演出认知的结构与功能。
通过这种聚焦于行为的方法可以观察到,我们的大脑在4 岁后开始有重要的变化:我们开始意识到其他人也有自己的思想、欲望、意图和感情。我们有了共情的能力,这种能力帮助我们建立关系。我猜我不是仅有用发展心理学中虚假信念来测试自己孩子的父亲。如果你也想试试看,你只需要这么做:给你3 岁的孩子看一盒蜡笔,然后问问他里面有什么,他多半会告诉你“蜡笔”,但是你要科学般严谨地这样做:用随便什么东西比如说糖来换掉里面的蜡笔。让孩子看看糖,再把糖放到盒子里。然后问问你3 岁的小孩,妈妈会说盒子里有什么。假如妈妈不在屋里,孩子很可能告诉你是“糖”。至少我的儿子3 岁做试验时是这么告诉我的。但是当我在他4 岁时重复这个实验,他就能正确地告诉我他妈妈会说里面是蜡笔。为什么?因为孩子一开始不能区分别人知道什么而我又知道什么,而他妈妈有着不一样的心理状态。我的儿子获得了心理学家称为“心理理论”的能力,几乎所有人14 都有这种能力。事实上, 大部分人在4 岁时会认为不仅别人,其他动物和物品也有心智:娃娃和玩具兵在儿童的想象中如此鲜活。然而,维恩和其他研究者认为,我们的种族需要时间发展出心理理论。很有可能是心理理论的到来带来了旧石器时代晚期的变化。
英国心理学家尼古拉斯·汉弗莱15 进一步细化了心理理论的演化根源。他认为,当一个人生活在集体中,需要进入协作、竞争或者互利等多种关系时,有能力预测别人行为的人将最有可能留下更多后代。他用“社会智商”这个词来表达处理社会团结的心理能力。因此,对于能否“解读”别人的心理状态,存在一种选择压。早期人类的生存有赖于与他们的社会群体维系和谐的社会关系。这就需要能影响他人的感情、恐惧和需求。今天,在和黑猩猩分道扬镳600 万年以后,需要群体归属的本能依然控制着我们的个人和社会生活。“社会拒绝”是伤人的:流放是严酷的惩罚;与家人和朋友分离则是一场悲剧。我们的高级意识,乃至通用智能,都已经随社会智能一同演化。
但是对于高级意识发展出来之前的人类,这又意味着什么?作为一个直立人的“感受”是什么样的?这些早期人类有着多么复杂的意识?如果仅仅有特定的一点儿智力,他们如何思考,如何了解这个世界?美国心灵哲学家丹尼尔·丹尼特将早期人类的意识描绘成“滚滚向前随时遗忘的意识”。16 他认为,直立人的意识就像是我们一边开车一边和乘客聊天。我们并不需要思考如何开车,我们只是开着车子,随时准备处理一下突发状况。
早期人类受限的意识解释了他们的工具在漫长时空中如此单一的谜团。他们不会为了特定目的而设计工具。他们意识不到骨头、兽角或者象牙可以作为原材料。百万年来,只有手斧和一点儿别的。我们种族的诞生伴随着艺术的发明、新的狩猎技术,还有心理理论的演化。最大的变化一定发生在我们的认知系统中。令人费解的是,各种考古证据都显示这种心智的剧变仅仅发生在一个相对很短的历史时期。4 万年前欧洲突然涌现出的现代行为让很多科学家质疑人类认知系统的演化是否是平缓的。一定有什么东西“临门一脚”,才导致了“现代心智的大爆炸”——那一点儿火花、那个第五元素。开出认知变化这一脚最可能的“候选人”就是语言。
证明语言开启了我们意识的演化的第一项证据就是基因。20 世纪90 年代末,一组英国科学家17 分离了参与说话和语言的重要基因,叫作“FOXP2”,也被认为是“语言基因”。著名的麻省理工学院心理学家史蒂芬·平克称这个发现是基因与语言关系的“现场目击”。18 这个基因在其他哺乳动物身上也存在,包括黑猩猩,但是看起来在20 万年前的人类身上有过一次重大的变异,巧合的是这个时间段正好是现代智人崛起的时间。FOXP2 的发现给诺姆·乔姆斯基的理论提供了支持,支持了关于在基因和语言之间存在联系的理论。乔姆斯基观察到儿童一出生就具有了关于语言和语法结构的知识,这种知识是生物学决定的。根据他的语言理论,我们有着语言的“硬件”,史蒂芬·平克等很多神经语言学家也支持这个观点。
随着我们祖先跨越时代大步前进,我们观察到人类的大脑越来越大了,由750—1 250 立方厘米的直立人,到1 200—1 750 立方厘米的尼安德特人。大脑的大小在距今180 万—50 万年前达到了增长的高原期。考古学家发现早期人类已经有了安装好的语言硬件:大脑左半球中存在负责语法的布洛卡区和负责理解的威尔尼克区。早期人类有了这些大脑结构,像是FOXP219 这种基因变异一定加快了通用智能的演化。
不过,基因无时无刻不在变化。如果是变异的基因引发了语言的演化,那么一定有演化上的压力促进了对这一优势的选择,将这种优势遗传给下一代。优势可能是这种基因能够促进人类群体内部的团结,而团结至关重要。拥有语言基因突变的人类能更好地进行社会交往。他们在史前时代喋喋不休,是天生的公关专家。他们用语言甚至诗歌来争取伴侣,还把这种聊天基因传给子女。他们的数量每一代人都在递增,直到拥有说话能力的人成了大多数。当早期人类开始说话时,他们可真是字面意义上的停不下来了,正是这种力量引发了我们的认知变化。
早期人类的语言与我们现在的语言在诸多方面都并不相同。如罗宾·邓巴20 所说,早期人类的语言是一种社会语言,一种培养感情的方式。他们用语言传递感情信息。这是一种为传递八卦而生的语言。用不着惊讶,我们21 世纪的人类依然用语言八卦不休。对于大多数人类,聊聊邻居昨天做了什么,或是在促销时买了什么,远比谈论核物理或者气候变化有意思得多。任何人在任何社交网络上随便逛逛,就能打消怀疑,谈论名人八卦的话题远比其他各种话题多太多了。21 我们从祖先那里继承了八卦之爱。
社会语言在距今15 万—5 万年前一定经历了快速的演化,变成了如今这种能够表达非社会信息的通用语言。通用语言拥有演化的优势,因为用它能够谈论关于动物行为、打猎或者制造工具。演化动力介入其中,促使我们的种族对周遭环境变化的感知不断加强, 并用过去只用来和人交往的语言来描述这种变化。善于运用通用语言的人,反而更能获取配偶,也能更好地照顾子女。这种通用语言变成了通用智能。这是个惊人的观点,它意味着,语言远比绘画、音乐、舞蹈、雕塑,甚至科学和宗教到来得更早。它暗示是语言创造了我们的世界。
但是,语言最初的、社会的起源并没有被废弃。当我们谈论各种东西时,我们依然喜欢把它们说成仿佛自己会动,暗示它们好像有思想,就像它们是活的、社会性的存在。如语言学家伦纳德·塔尔米22 观察到的,类似于“书把书柜弄翻了”“球从窗户里穿过去”这样的句子,暗示物体以它们自己的意志移动,和“一个人进了房间”这样的句子一样。我们的世界充满了社会的物体,不论它们是手工艺品,是树、河流、山或者房子,还是我们发动不了的汽车引擎。我们有谁没有踢过门或者朝树撒气?有谁没有玩过娃娃或者玩具兵,并且相信它们也有心智,也是活的呢?
让我们复习一下我们已经发现的事情。“现代心智的大爆炸”可能源自基因突变,人类获得并发展了通用语言,这种语言进而改变了意识。最后,靠着表达一切的语言,一小群早期人类发展起来,很快就适应了各种环境。动物和无生命物体的世界被纳入心智,人类变成了符号宇宙的造物主。