But How Do It Know 关于人工智能的思考

Posted 2020-12-09 chary

神图

能够实时观察设计的cpu是如何执行指令的。网页地址：http://www.buthowdoitknow.com/but_how_do_it_know_cpu_model.html

 

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Philosophy

          But How do it Know（计算机是怎么知道的） 近乎成了一个哲学问题，这本书讲述了我们现在的计算机大致是如何工作的。但是未来会怎样呢？计算机和软件持续革新，类人的能够聊天、行走、谋算的机器人多久会出现？我们应该给这些机器人和人类平等的权利吗？计算机最终会占领地球取代人类吗？
         部分人宣称从科学上来讲可以制造能产生意识的计算机，另一部分人认为我们操控不了精神，谁也说服不了谁？如果我们把大脑定义成被头颅包裹的一团灰肉，而头脑是负责意识、记忆、创新、思考和其他很多在我们脑海中进行的活动，那么会有一个新的哲学问题，“大脑（brain）和头脑（mind）是同一种东西吗？”
          现在关于制造富有争议的类人机器人有两种可能。其一，如果大脑和头脑等价（大脑即意识，意识即大脑），那合成一个人类现在是做不到的，但随着日新月异，最终人类会彻底弄懂大脑的构造，并且创造出和大脑一样复杂的实物，它可以管理意识，表现起来就像是另一个人。其二，如果大脑和头脑不等价（意识可以独立于大脑之外），那制造机器人伙伴就只是在对人类进行仿真，而不是造人（not building something of equal quality and value）。
          将我们对大脑（brain）的了解和对头脑（mind）的了解分开不是没有用的。我们通过分析计算机是怎么工作的来探索它能做什么，我们也可以通过将我们知道的关于大脑和头脑的知识与计算机比较，看出相异和相似的地方，进而回答有点争议的问题。
          计算机每一秒种就能做上百万次加法，我们在头脑中只能同时记住两个数然后把他们相加。头脑似乎又有同时处理大量数据的能力，当我想起我的猫，我的脑海中能浮现出它的样子，听到他的喵喵叫，感受到它毛发的柔软，还有把它抱起来的重量。
          你知道让计算机去想一只猫意味着什么？它磁盘或者内存中得有猫的图片或者声音的文件。这是想的行为吗？一个字节接一个字节的通过逻辑运算单元算想吗？把图片放到屏幕上算想吗？播放声音算想吗？图片和声音以二进制的形式被编码存储在计算机中，它们既不会看上去像什么，也不会同上去像什么，而且即便他们被送到屏幕或扬声器中，计算机也不会看到它们，听到它们。你可以给电脑连一个摄像头和麦克风，但是计算机依旧不会看，不会听，它只是又采集了一大串二进制数的编码。
          不论程序设计的多么复杂，还是会有我们的脑袋做起来非常简单，计算机却根本没有那套设备去做的事（正如前面的撸猫）。电脑能做的也仅仅能做的是处理字节。计算机压根就不具备理解一种图片的能力，它不知道图上有什么。当然，并不是指表现得像是理解（比如人脸识别，其实它根本就没有人脸这个概念，它有的只是去对图片比较的一连串函数）。
          这儿还有另外一个问题，如果，大脑和计算机的工作原理相同，那大脑中的程序从哪里来呢？
          尽管大脑中有亿万细胞，整个人体还是从一个受精卵发育而来，因此任何大脑中有的程序一定在受精卵中，是在DNA中吗？
         科学家现在已经编码了整个DNA序列，DNA是四种形体组成的长串，它是数字的！部分片段用来合成蛋白质，但大部分被称作“垃圾DNA”，因为没有人知道它们的目的。但是，如果考虑把整个DNA视为软件，这个程序中将会有上亿条指令，家用电脑可能存得下这么多的程序，但无法运行一个“人”。
         有人认为人类是自编程计算机，但是作为一个程序员，我想象不出来这是怎么做到的。可以把计算机犯错和人类犯错进行比较。你见过一个计算机陷入死循环，然后停机，你什么时候见过一个人走在大街上好好的，然后突然停在那不动了，所有的功能都停止了。人类时不时地也会崩溃，但是只是部分的，比如心脏受到刺激，你也可以识别出来你哪里疼。如果人是计算机，那他陷入死循环然后彻底停机，不会有任何挣扎，你也会发现它相当有规律。
         这还有一个速度的问题，电脑通过逻辑门电路，一秒钟，做上亿次运算，人脑的神经活动通过突触传递，相当缓慢。但正是由于传播缓慢，让它表现得不同，我们由神经元和突触组成的大脑只能同时做一件事。
         另一个和计算机不同的地方是分辨人，人走在街上几秒钟就能识别熟人和路人。对于按字节比较图片异同的计算机，在不同的场景下识别同一个人是个复杂、艰巨的任务（现在用机器学习的方法可以做到，但相比于人过于复杂）。The point is that computers have a method of dealing with pictures based on the principles on which computers work.
         计算机和大脑相比，看上去非常不同，大脑工作缓慢，没有地方存储程序，遇到问题的表现和计算机也不一样。
         计算机和头脑（头脑在本文中指代思维，思考）相比，计算机更擅长数学，头脑更擅长分辨人脸和声音，可以想象以前经历过的整体事物。
         科幻小说和电影中充斥着机器读取意识或者将观念注入人的意识中。但这可能是我们用来制造简单计算机的技术的扩大版本。
         乐观的精神是值得推崇的，不应被打压，但是如果你没有准确衡量一个问题，那你有关解决该问题的方法或者技术也将不会奏效。医学上，一些疾病被抗生素消灭，一些通过接种疫苗预防，但是，尽管有最好的治疗和数十年的研究，仍然会有一些可以入侵人体。让我们超越政治的范畴，也学我们所需要的只是更多的时间，但你也得意识到这些问题可能就是无解的，或者这些研究本来就是南辕北辙，在错误的地方寻找答案。
         举个例子，许多关于未来的幻想都有人类用可以飞行的汽车去周游世界。事实上，几种类型的飞车已经造好了，但是造价昂贵，低效率，高噪声还非常危险。它们的工作原理和直升飞机相同。如果两辆飞车发生事故，撞向地面，每个人都会死。所以现在的航空技术不会造出来满意的飞车。除非直到有人发明出廉价的，高依赖的，反重力的设备，否则不会有成规模的飞车市场，道路交通也不会得到缓解。
         如果你想制造一个具备人类智能的机器人，最好的办法是弄明白人是怎么工作的，然后根据人的工作原理制造机器，用相同的零部件和连线方式。
         当爱迪生发明留声机，他致力于解决发声的问题。声音其实就是空气的振动。因此它发明了一个装置可以捕获空气的振动，记录到蜡筒表面的振动槽。声音通过蜡筒表面的振动槽可以复原。关键点是，为了重现声音，他去研究声音的产生机理，然后基于同一原理做了个机器。声音是振动，留声机上的沟槽也是振动。
         有研究什么让人开心的，有研究怎么样让电脑像人一样工作，有些东西被发现了，有些东西被发明了。我不是想要贬低这些工作和这些领域获得的成果。
         但是有大量东西尚未被发现或发明。
         大量死去的大脑被解剖、研究、分析。大脑包含可以传递电流的神经元，这点大脑和电脑类似。但是对于人脑的实际操作的研究始终是有限的。在对疾病的手术治疗过程中大量的观察是必须的，从这些研究中，可以把特定的功能和特定的大脑区域联系起来。
         但是没有人在大脑中发现过总线，时钟，任何的寄存器，逻辑运算单元或者内存区域。大脑的记忆机制仍然是个秘密。神经元之间不断建立新的连接，这被假设为学习的机制，但是没有人能说明白这种特殊的神经元是如何实现这个功能的，就像我们在电脑中搭建每条线路一样。
         不管是什么进入电脑中，都会变成这样或者那样的代码。键盘每一次敲击得到ascii码的各个位，麦克风每秒44100个二进制数，彩色照相机产生每一个像素的三原色的二进制数，如此。没有人在大脑中孤立地使用任何像asc码、二进制数、字体和指令这些代码。它们可能在大脑中，但他们从未被隔离。没有人可以像跟踪一个程序在电脑中的执行过程一样去定位一个人脑中的记忆。
         大脑被更广泛地认为工作在比一台电脑更加分散的方式。大脑中有成千上万台的电脑在协同工作。但是这些元素都没有被定位到。在计算机的世界中，这被称为并行处理，进而含有上百个cpu的计算机被造出来了。但是这些计算机仍旧没有替代人类。
         把它当成一个拼图。人脑如何运行是拼图的一边，制造电脑做人之所能做是拼图的另一边。拼图两边相凑。问题是随着双方的发展，更像是两个问题了，它们不再走到一块去，更不会聚成一张图片。
         研究人员对这些发展了如指掌。但是现在的流行文化是，人们一直听到新的发明，看到科幻电影中关于未来的刻画，听到数十年后我们将拥有机器人朋友的的研究论断。在过去的几个世纪中，我们征服了电力，发明了飞机，实现了太空旅行，拥有了化学和核能，等等。我们为什么不能征服大脑或者思维呢？但是现在的研究仍然停留在哪里找到了答案，同时，哪里又会发现一个接一个的新问题。
         因此，这表明无论我们从什么角度看，大脑或者思维与我们所了解的计算机的工作方式都是不同的。我说“正如我们所知”是因为将来可能会有其他形式的计算机被发明出来。但是现在所有的计算机都工作在“程序存储数字计算”的模式下，原理都被展现在这本书中了。
         上面所说的这些并不是说“合成人”不会被制造出来，只是说，用现在的计算机的原理是造不出来的。一些和现在的计算机的工作方式完全不同的机器可能做到。但是我们在这个机器被发明出之前不足以去讨论它。
         回到之前更简单的乔和保温瓶的问题，乔认为保温瓶具有温度感知功能，有加热器和制冷器在里面。但是即便这个保温瓶里面有所有这些设备，它仍然不知道怎么做，它只是根据瓶子中饮料的温度去加热或者制冷。
         剪刀具有裁剪的功能，你用它来剪指甲，用它来剪纸，用它来裁衣服，剪刀知道怎么去修剪纸张或者裁剪裙子吗？当然不知道，它只是按照人的命令去做。
         同理，与非门也不知道它们在做什么，它们只是根据电流的大小去开关。如果一个门不知道它在做什么，它也不会知道你把它和多少其他门连在了一起。如果它们其中一个知道0，那它们所有的都会知道0.
         我们用描述人类特征的词汇去描述计算机。我们说它“知道”，”记住“。我们说它”看到“了，“理解”了。甚至把设备适配器根据总线传输的地址确定它的输入输出表现称为“听到”，或者将跳转指令说成“决定”。当我们知道了计算机的运行真相后，没什么问题。
         既然现在我们已经弄明白了，计算机里面有什么，它又是怎么工作的，我想对于问题“But How do it Know（但是它是怎么知道的）？”的答案已经相当明显了，简而言之就是“It doesn’t know anything!”它一无所知。