人工智能的未来-揭示人类思维的奥秘How to create a mind - Ray Kurzweil

Posted 2021-06-29 架构师易筋

拥有21个博士学位的库兹韦尔，认为AI将创造出大脑的非生物新皮质，到2029年可以与人脑的新皮质结合，届时人机结合在出现。

Ray Kurzweil简介

Ray Kurzweil 雷蒙德库兹威尔（/ˈkɜːrzwaɪl/ KURZ-wyle ;出生，1948年2月12日）是美国发明家和未来学家。涉足光学字符识别（OCR）、文字转语音合成、语音识别技术、电子键盘乐器等领域。他着有关于健康、人工智能(AI)、超人类主义、技术奇点和未来主义的书籍。. Kurzweil 是未来主义和超人类主义运动的公开倡导者，并在公开演讲中分享他对延长寿命技术和纳米技术、机器人技术和生物技术未来的乐观看法。

1999 年，库兹韦尔在白宫举行的仪式上从克林顿总统手中获得了美国最高技术荣誉国家技术与创新奖章。2001 年，他获得了 500,000 美元的Lemelson-MIT 奖。2002 年，他入选了美国专利局设立的国家发明家名人堂。他获得了 21 个荣誉博士学位，并获得了三位美国总统的荣誉。公共广播服务 ( PBS ) 将库兹韦尔和过去两个世纪的其他发明家列为 16 位“创造美国的革命者”之一。Inc.杂志将他评为美国“最迷人”企业家中的第 8 位，并称他为“爱迪生” – 维基百科

年份	获奖理由
1999	“For pioneering and innovative achievements in computer science such as voice recognition, which have overcome many barriers and enriched the lives of disabled persons and all Americans.”“因为在语音识别等计算机科学领域的开创性和创新性成就克服了许多障碍，丰富了残疾人和所有美国人的生活。”

如何创造意识、思维，也许是人类认识自然的最后难题，是意识对自己的回归。库兹韦尔认为，在不久的未来，计算机会拥有人类大脑新皮质功能并超越人类，人类将于机器结合成为全新的物种。在这些有的可靠、有的有争议的观点背后，是严谨的数学模型，例如隐马尔科夫模型。他反复强调了“加速循环规则”，即“加速回报定律”。库兹韦尔还预言，2045是人类蜕变的奇点。

1928年的某一天，加拿大脑神经外科医生Wilder Graves Penfield正在给一位患者做手术。手术探针接触到病人右侧颞叶的某个部位时，他小心翼翼地施加电流，刺激这个部位。奇迹发生了–病人仿佛看到了多年以前的熟悉画面，甚至“闻到了熟悉的味道”。电流刺激大脑皮层，竟然“唤醒”了病人沉封已久的记忆。25年的持续研究后，Wilder Graves Penfield提出了“中央脑系统”学说，并因此被誉为脑神经科学的鼻祖。

惊人的预言：加速回报定律

• 2029年，新一代智能机将通过图灵测试；非生物意义上的人将在这一年出现。
• 脑新皮质模型 – 思维的模式识别理论：人的大脑记忆是层级结构；有3亿多个“模型识别器”。
• 大脑新皮质的主要作用，是“模式识别”，具备“分层学习能力”。
• 人工智能并非复制大脑，只不过是达到对等的技术。
• 大脑新皮质的能力包括创造力、自信、组织能力、感染力，以及反对正统想法的勇气。
• 仿真大脑（核心是仿生新皮质）在改变世界过程中的地位越来越重要。
• 你必须有信仰。
• 我个人的信仰飞跃是这样的：当机器说出它们的感受和感知经验，而我们相信他们所说的是真的时，它们就真正成为有意识的人了。
• 判断一个实体是否有意识这一问题，本身就不科学。
• 自由意志的主要敌人：决定论。
• 进化创造大脑的主要原因是为了预见未来。
  

奇点：当计算机智能超越人类

最先提出“智能爆炸”这一概念的，是与冯·诺依曼一道，为曼哈顿工程工作的著名波兰裔美籍数学家吾拉姆(Stanlalw Marcin Ulam). 在1958年公开发表的乌拉姆与冯·诺依曼的对话中，“不断加速的科技进步，以及其对人类生活模式带来的改变，似乎把人类带到了一个可以称之为 ‘奇点’ 的阶段。在这个阶段过后，我们目前所熟知的人类社会、艺术和生活模式，将不复存在。”

旧脑与新脑

按照德国神经生理学家科比尼安·布洛德曼(Korbinian Brodmann) 的大脑分区模型，人的大脑被划分为额叶、顶叶、颞叶、枕叶以及边缘系统等若干区块。他的模型已成为脑神经科学家研究不同大脑区域与人的感知、语言、运动、情感、意识等生理及心理活动的标准参考模型。

库兹韦尔的分析也建立在这一大脑分区模型的基础之上。但是，他进一步借用美国神经科学家弗农·蒙卡斯尔(Vernon Mountcastle)关于“皮质柱” 的发现，对大脑皮质理论提出了自己的见解。他人为，神经科学家和心理学家广泛采纳的“赫布假设”， 即 “神经元是大脑新皮质学习的基本单元”，是不正确的。大脑中有300亿个神经元，它们参与学习、感知的基本单元是皮质柱，即神经元的集合。每个皮质柱大约包含100个神经元。而这样的皮质柱，被库兹韦尔成为 “模式”。在库兹韦尔看来，奥秘就在这些从生理学上看是“皮质柱”，从心理学上看是“模式”的神经元集合当中。

步入动物的脑认知结构都呈现出“层级结构”的特点，这是具象感知到抽象思维之间得以顺畅转换的关键。大脑新皮质的生理结构，恰好也是这样的分层结构。库兹韦尔列举的大量研究成果证实，科学家对视觉皮质、嗅觉皮质的定向研究已经表明，在大脑皮质的分区、分层模型架构下，可以很好地解释外界感知、刺激 - 反应、联想、记忆等一系列生理 - 心理活动的内在机理。

但是，库兹韦尔发现，过去我们只是建立起了大脑皮质与生理反应、心理互动之间分层、分区的对应关系（当然，这一研究也远未达到完满的地步），却没有很好地解释这些生物信号、电信号是如何在层级模型的不同层级之间转换的。这其实是脑神经科学中最奥妙无比的问题。分子细胞水平的微小生物化学变化，如何与通信的眼泪、惊恐的眼神、抽搐的嘴角联系起来？

库兹韦尔的大胆预言是将大脑新皮质（他称之为新脑）和大脑旧皮质（对应旧脑）区别开来。所谓旧脑，就是负责处理记忆、动作协调、嗅觉、视觉等感知系统，以及与新皮质保持联系；所谓新脑，则是处理预言、运动、空间、推理、直觉等高级功能。

在训练、学习和进化的过程中，新皮质无疑扮演者至关重要的角色：识别模式、建立模式。库兹韦尔认为，只有建立起这样的模式识别机制，才能真正处理纷繁复杂的人类大脑所面对的各种问题，特别是意识、情感、想象和创造力的问题。

做好这些必要的铺垫之后，库兹韦尔的惊人预言开始有了一个大致的轮廓：将先进的计算机技术构筑而成的“非生物性大脑新皮质”，与人类的大脑新皮质“对接”起来，创造无可限量的人类智能大爆发的可能，迎接“奇点”的到来！

信仰

库兹韦尔把这种对“人脑与电脑相对接” 所产生的伦理学、哲学问题，最终归之于“信仰的飞跃”。他在书中写到：“我个人的信仰飞跃是这样的：当机器说出它们的感受和感知经验，而我们相信他们所说的是真的时，它们就真正成为有意识的人了。” 基于这样的信仰飞跃，库兹韦尔声称，“判断一个实体是否有意识这一问题，本身就不科学”。

当然，为了应对来自四面八方的种种诘难，库兹韦尔还是用最后两章的篇幅，非常严肃、认真地回答了“意识问题”，“自由意志问题”，“身心问题”等非常“硬”的哲学命题。

大脑与人工智能的神经网络：神经元和大脑 Neurons and the brain

神经网络是对我们自己大脑工作方式的有限模仿。由于计算机硬件的进步，它们最近有了很大的复苏。

有证据表明，大脑的所有不同功能仅使用一种“学习算法”。科学家们尝试切断（在动物大脑中）耳朵和听觉皮层之间的连接，并用听觉皮层重新连接视神经，以发现听觉皮层确实学会了看东西。

这个原理叫做“神经可塑性”，有很多例子和实验证据。
触觉皮层连接到视觉信息输入，触觉皮层学会了去看。

神经可塑性的显示例子：

1. 摄像头采集信息，然后通过舌头触觉传递，通过触觉能学会看到信息；
2. 没有眼球的人通过声呐能判断物体的远近；
3. 触觉腰带，能够传递方向信息，就有了鸟辨别方向的能力；
4. 青蛙装上了第三只眼，它能学习运用第三只眼。
   
   更多信息请参考笔者的学习笔记：
   机器学习- 吴恩达Andrew Ng Week4 神经网络Neural Networks知识总结

参考

https://en.wikipedia.org/wiki/Ray_Kurzweil