一本非主流的神经科学科普著作
2012-08-03
美国传奇科学家杰夫·霍金斯所著的《人工智能的未来》，英文名是“On Intelligence”，似乎书名翻译得很糟糕，其实人家的英文标题有点培根的随笔的味道，直接翻译作《论智能》或者干脆《智能》就好了。这本书是如此的popular，以至于连一向无知的baidu百科上都有它的简介。有些科学家把这本书的启发意义可以跟薛定谔的《生命是什么》相提并论，稍微有点夸张，再怎么说，老薛那本书当年忽悠了那么多物理学人去转攻生物学，可见其影响力是不可同日而语的。不过我觉得，说这本书是一本极具批判性思维的关于脑科学的小册子，这应该是句中肯的评价。
在21世纪的今天，神经科学家对人类自身大脑的了解比天文学家对宇宙的了解多不了多少（还有人说”甚至要少！毕竟人家是理论太多搞得晕头转向，我们却连一个成体系的理论都拿不出来！“）。甚至有悲观论调的科学家声称：大脑不可能了解大脑（itself）！或者：上帝不愿意让我们了解。而该书作者杰夫·霍金斯横空出世，立马横刀，积极批判这些悲观论调，解释说“几十年来，神经科学家只会撅着屁股埋头做实验，积累了堆积如山的实验数据，但是从来没有人想过要提出一套能够将这些都囊括进去的理论！而这个光荣而艰巨的任务，就交给我来完成吧！” 颇有“沧海横流方显英雄本色”的气魄。
他在书里面简单描述了自己的理论框架——说起来真的很简单，概括起来就是，智能=记忆+预测。他说一切所谓“创造性的活动”，都只是从海量记忆库里面搜寻解决方案的过程，只不过我们提取记忆的方式非常复杂，并不是简单的数据检索和拷贝，更多的是模式提取。而这个“模式”，又极其灵活多变。举个例子，不同调式演奏的同一首曲子，一般人可能不能听出来是什么调式演奏的，但是他一定能够辨认出这个旋律，如果他以前听过的话。因为啥呢，因为各个音高之间的音程关系没有改变，也就是，虽然每个音的音高（这里“音高”约等于频率，学过音乐的人应该知道，虽然理论上说高一个八度的音高，频率要加倍，但这个规律对于高音和低音区的音并不完全适用，要有微调。因为人类的听觉有一定的适应性，使得高音听起来并没有那么高，低音并没有那么低”）都改变了，但是音高之间的相互关系没有改变，也就是说，这个模式还在。这是一个很好的例子，但是更多时候，“模式”真的要复杂和抽象很多。那么预测呢？杰夫·霍金斯显然是听说过霍金的朋友的那个“每写一个公式，科普书的销量就要减半”的论断，硬是用大量生活中的例子来吸引读者而坚决不写公式。
关于这个“预测”，例子就更多了。很简单：你是怎样投篮的？你是不是用牛顿运动学公式+万有引力定律+流体力学公式精确模拟出了篮球的运行轨道？然后根据篮筐大小和远近用微分方程组解出了篮球初速度的取值范围？然后再通过传出神经精确控制你双臂肌肉群的力量大小从而使篮球具有恰到的初速度（包括速率和方向）？如果还要包括自旋的话，那......你还得重新算一遍。如果真是这样的话，运动员的智商毫无疑问是世界上最高的。但是显然不可能。这一切都来源于记忆+预测的组合。从无数次训练中，每个运动员都获取了大量的数据库，“我记得上次我是这样投的，就进了，嗯这次距离稍微远了一点，其他条件都差不多，我加一点点力就应该可以了......” “上次那个球是这样的飞行路线的时候，我在那里接住了它，这次我还这样做......” 其实每个运动员都在进行这种下意识的计算，其本质就是提取记忆+预测未来的过程。另一个绝好的例子是《盗梦空间》中的叫醒方式：终止的音乐。我们知道，突如其来的噪声会马上吸引我们的注意，因为这与我们的预测不符：本来不应该有的。反过来也是一样，突然停止的音乐也会引发神经兴奋，因为无意识中我们已经将下一个时间点发生的事情预测好了，如果下一个音符有变，或者干脆消失，这就意味着有其他事情发生了。习惯了地铁噪音的居民们可能会因地铁停开而失眠，这已经不是什么奇闻了。关于杰夫·霍金斯本人是如何地传奇，google之吧，牛人的光辉是掩盖不住的。据说他自己投资开了一个研究所，专门研究大脑皮层的。美国的私人研究机构有时候真的能够做出大的成果，比如前一段时间炒得沸沸扬扬的人造生命Synthia。尽管杰夫·霍金斯英姿勃发地宣称二三十年内必有重大突破，我想这个问题还是谨慎一点为好啊，毕竟，历史上人类为自己的自大付出代价已经不是一次两次了。
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