智能的起源
理查德·道金斯
进化生物学家
别在睡前读这本书，否则你会失眠。并非因为它是恐怖小说，读了会让你做噩梦，而是因为其中的思想实在是令人振奋，读后会让你的大脑充满各种兴奋、激动的想法，久久不能平息。你甚至会想立刻与人分享，而不是躺下睡觉。给这本书作序的我，就是这样一个“受害者”。如果你接着往下阅读，就知道我为什么这么说了。在科学家这个群体中，达尔文的与众不同之处在于，他既不在高校工作，也没有接受政府的任何研究资助。杰夫·霍金斯的情况与之类似，尽管他可能并不喜欢别人把他视作硅谷的一位科学家。达尔文的进化论思想对与其同时代的人来说太具有颠覆性，以至于用一篇简短的论文根本无法将其革命性的意义阐释清楚，这也导致达尔文和阿尔弗雷德·拉塞尔·华莱士（Alfred Russel Wallace）于 1858 年合作发表的论文没有得到人们的任何关注。正如达尔文本人所说，他需要写一本书才能阐释清楚这个想法。果然，一年后，他的伟大著作《物种起源》撼动了整个维多利亚时代的根基。霍金斯的“千脑智能理论”（Thousand Brains Theory）也同样需要一本书才能阐释清楚，特别是他的核心概念——思考行为本身就是一种运动，这也是理解这个理论的关键。没错，无论是进化论，还是千脑智能理论，都过于深刻，必须用一本书才能将其阐释清楚，但这还不是全部。托马斯·亨利·赫胥黎在看完《物种起源》后曾说：“我真是太愚蠢了，我怎么没想到这些！”我觉得脑科学家们合上本书后，倒不一定会说出相同的话，因为达尔文的《物种起源》只阐述了一个宏大的想法，而这本书却包含了许多振奋人心的小想法。我猜不仅是赫胥黎，就连他的三个优秀的孙子也会喜欢这本书。英国生理学家与生物物理学家安德鲁·赫胥黎（Andrew Huxley）发现了神经脉冲运动的方式他与英国生理学家与生物物理学家艾伦·霍奇金（Alan Hodgkin）之于神经系统，就像世界著名分子生物科学家、遗传学家詹姆斯·D.沃森（James D. Watson）B 和弗朗西斯·克里克之于 DNA。英国作家阿道司·赫胥黎（Aldous Huxley）则是因为他对诗意的文学创作充满想象。英国生物学家朱利安·赫胥黎（Julian Huxley）则写了一首诗，颂扬大脑构建了一个现实模型（一个缩小版的宇宙）：大脑处于黑暗中，只能通过安德鲁描绘的神经脉冲来理解外部世界。来自眼睛的神经脉冲与来自耳朵或大脚趾的神经脉冲并没有什么不同。能区分这些神经脉冲的，是它们位于大脑中的具体位置。霍金斯并不是第一个提出如下观点的科学家或哲学家：我们所感知的现实不过是大脑构建的现实模型，它通过接收来自感官的刺激而不断更新。但我认为，霍金斯是第一个有力论证这一观点的人：这样的模型不止一个，而是有成千上万个；在每一个堆放整齐、构成大脑新皮质的皮质柱中都有一个模型。这些皮质柱大约有 15 万个，它们以及霍金斯所说的“参考系”（frames of reference）构成了本书第一部分的主体。霍金斯撰写的关于这两个方面的观点都颇具争议，我很期待看到其他脑科学家对这些观点作何反应，我猜应该也很受欢迎。霍金斯的观点中非常吸引
人的一点是，大脑皮质柱在为现实世界建模的活动中是半自主地工作的，“我们”所感知到的事物是它们之间的一种“民主共识”（democratic
consensus）。大脑中的民主？共识，甚至争斗？这个想法太棒了！这就是本书的核心思想。人类这种哺乳动物便是这种反复争斗的结果：古老爬行动物的旧脑（无意识地运行着生存机器）与哺乳动物的新脑（新皮质）之间的争斗。哺乳动物的新脑负责思考，它也是意识所在。它能意识到过去、现在和未来，也能向旧脑发送执行指令。旧脑，受到自然选择数百万年的训练（那时糖还是人类赖以生存的稀缺品），说道：“蛋糕，我想要蛋糕！”而新脑则出现在糖已经十分丰富的时代，仅仅经过各类书籍和医生几十年的培训，说道：“不，不，千万不要吃蛋糕！”旧脑说：“痛，痛，可怕的疼痛，赶快停止疼痛吧。”新脑却说：“不，不，你要承受住这种折磨。别因投降而出卖了你的祖国。你要忠于国家和战友，为此不惜牺牲生命。”爬行动物的旧脑和哺乳动物的新脑之间的冲突引出了“为什么疼痛会如此痛苦？”这类谜题的答案。痛苦究竟是为了什么？痛苦是死亡的代名词。它是对大脑的一个警示：“别再这样做了。别玩蛇，别碰热灰，别从高处往下跳。这次你只是感到疼痛，下次可能就会丧命了。”但是有工程师可能会设计出这样一套机制：只要在类似的场景中设置一个警告标志，便可以起到同样的警示作用。当警告标志出现，你就停止重复做的所有事情。但我们的大脑并没有按照“无痛”警示这套机制运作，我们通常还是会感受到痛苦，难以忍受的痛苦。这到底是怎么回事？答案可能在于大脑决策过程的本质是争斗，即旧脑和新脑之间的争斗。新脑可以很容易否决旧脑的决定，因而“无痛”警示这套机制行不通，继续忍受痛苦也同样行不通。如果新脑出于某种原因，“想要那么做”的话，它可以随时忽略我设想的“无痛”警告标志，并忍受任意次数的蜜蜂叮咬、脚踝扭伤或酷刑。而旧脑，虽然确实重视存活下去、传递基因，但也只能徒劳地“抗议”。也许是自然选择为了让生物生存下去，通过让新脑体验难以“否决”的无法忍受的痛苦，从而确保旧脑的“胜利”。我们可以猜想，如果旧脑“意识到”戴避孕套的行为是对达尔文提出的“性行为目的”的背叛，或许戴避孕套也会给旧脑带来难以忍受的痛苦。霍金斯与许多博闻强识的科学家和哲学家一样，不接受二元论：机器没有魂魄，人脑也只是硬件，没有什么独立的灵魂能够在硬件坏了之后幸存，也同样没有笛卡尔剧场 A 中的彩色屏幕，向观看的个体放映世界这部电影。相反，霍金斯提出了多种世界模型，即构建的“缩小版的宇宙”，这些世界模型会根据感官涌入的神经脉冲信息流进行调整。顺便说一句，霍金斯并不排除未来通过将你的大脑上传到计算机上来逃避死亡的可能性，但他认为这并不是最有趣的。另一个更重要的大脑模型是关于身体本身的模型，它需要回答这样一个问题：身体自身的运动如何改变我们对于身体之外的这个世界的认知。这也和本书第二部分的主题“机器智能的未来”相关。霍金斯和我一样，非常尊重那些聪明人士，这些人中有些是我们的朋友。他们非常担心超级智能机器会取代、征服甚至是终结人类。但霍金斯并不担心这些，部分原因可能是精通国际象棋和围棋的智能机器人还无法应对真实世界的复杂性，而不会下围棋的小孩却“懂得液体如何溢出，球如何滚动，狗怎么吠叫。他们知道怎么使用铅笔、记号笔、纸张及胶水，也知道怎么打开书，以及怎样撕开纸”。他们有一个自我图式，一个身体图式，这些图式将他们置于现实世界中，使他们毫不费力地在这个世界中自由行走。这并不是说霍金斯低估了人工智能和未来机器人的能力，事实正好相反。他认为当下最前沿的研究方向是错的。他认为正确的方式是理解大脑的工作方式，并从中获得可借鉴的经验，从而加速人工智能的发展。而且我们也没有理由（也请不要）借用旧脑的方式，它的欲望和饥饿、渴望和愤怒、感情和恐惧，都会驱使我们沿着被新脑视为有害的道路前进。至少霍金斯和我都认为这是有害的，或许你也会这么认为。霍金斯非常清楚，人类具有开放的认知理念，这和我们原始的“自私”基因完全不同，后者的目的只是不惜一切代价繁衍。在他看来，如果没有旧脑，人工智能就不会对人类怀有恶意。我觉得这一观点可能会引起争议。同样会引起争议的是，他认为关闭一个具有意识的人工智能并不是谋杀：没有旧脑，它怎么会感觉到恐惧或悲伤呢？它又为什么想要生存下去呢？在第 16 章中，霍金斯告诉我们旧脑（为自私的基因服务）和新脑（为知识服务）之间的巨大差异。人类大脑新皮质的光环，在所有地质时期存在过的动物中都是独一无二、也前所未有的，大脑新皮质可以违反自私基因的命令。我们可以享受性爱而无须生育；我们可以献身哲学、数学、文学、天体物理学、音乐、地质学或人类爱的温暖，而蔑视旧脑的基因主张，即认为上述行为都是在浪费时间，人类“应该”花时间击败竞争对手和追求更多的性伴侣。“在我看来，我们需要做一个意义重大的选择，这个选择就是我们更偏爱旧脑还是更偏爱新脑。更具体地说，我们是希望人类的未来由自然选择、竞争和自私基因来决定，还是由智能和它想要理解这个世界的愿望来决定？”我在开头部分引用了托马斯·亨利·赫胥黎在看完达尔文的《物种起源》后的评论，我想引用霍金斯众多奇妙想法中的一个来结束。虽然他在书中仅用了几页的篇幅表述这个想法，却使我产生了和赫胥黎类似的共鸣。霍金斯认为有必要在宇宙中的某处立下一块墓碑，让整个银河系知道我们曾经存在过，并能宣布这样一个事实：所有文明都是短暂的。从宇宙时间的尺度来看，一种文明从发明电磁通信到其消亡的时间间隔，宛如萤火虫一闪而过般短暂。在宇宙中，任何一个闪光与另一个闪光重合的概率都非常小。那么，我们需要的信息不是“我们在这里”，而是“我们曾经在这里”，这也是我称之为“墓碑”的原因。墓碑的存在必须是宇宙尺度的：不仅能在无数秒差距之外可见，而且应当持续至少数百万年甚至数十亿年，只有这样，在我们消亡许久之后，这些信息也能够被其他智能生物捕获。向广袤的宇宙广播质数或
π 的位数不会切断这些信息，发射无线电波或脉冲光束也不会。这些信息当然也可以宣扬智能生物的存在，这也是搜寻地外文明计划（Search
for Extraterrestrial Intelligence，SETI）和科幻小说惯用的方法。但这些信息
都太简单了，也只限于当下。那么，什么信号能够持续足够长的时间，并且无论从什么方向，无论距离多远，都能被探测到呢？这就是霍金斯使我与托马斯·亨利·赫胥黎产生共鸣的地方。这超出了我们如今能理解的范畴，但在未来，在我们的萤火虫般的闪光耗尽之前，我们可以将一系列卫星送入环绕太阳的轨道，“这些卫星以一种并非自然出现的模式遮挡一点太阳光线。在我们离开很久之后，这些绕太阳运行、遮挡其光线的物体将继续绕太阳运行数百万年，这些信号可以在很远的地方被探测到”。即使这些卫星的间距不是一系列质数，其表达的信息也明确无误：智能生物曾经来过。让我非常开心的是，以脉冲信号（或者霍金斯所理解的反脉冲信号，因为卫星使太阳变暗）的间隔模式进行编码形成宇宙信息，这种方式与神经元的编码机制完全相同。这也是我写下此序来来感谢霍金斯的这本书的原因。这是一本关于大脑如何工作的书，其中的思想会令大脑振奋不已。
【内容简介】
近些年，当人们谈论人工智能时，总热衷于讨论算法的优化、模型的迭代、算力的多少。人们不断地在追求模型的深度、数据的规模和芯片的算力。海量参数的复杂网络仿佛就是人工智能的发展方向。然而，这就是真的智能吗？
科技界的一代传奇人物、计算机科学家与神经科学家杰夫·霍金斯在《千脑智能》中揭示了一种关于大脑和智能的理论——千脑智能理论，这将彻底改变我们对大脑和人工智能的未来的理解。
就像人类最终不是通过模仿鸟类，而是通过理解空气动力学而发明了飞行一样，在我们改进机器和深度学习的同时，我们需要首先了解大脑是如何工作的。
杰夫·霍金斯和他的团队发现，大脑使用类似地图的结构来建立一个世界的模型——不仅仅是一个模型，而是成千上万个我们所知道的一切的模型，也就是千脑智能理论。这一发现为创造机器智能提供了清晰的路线图。
霍金斯多年深耕于大脑研究的领域，终于在这本书中给出了答案。
【作者简介】
杰夫·霍金斯（Jeff Hawkins），美国著名发明家、计算机科学家和神经科学家，于2003年当选美国国家工程院院士。Palm掌上电脑创始人，Numenta公司创始人。多年来深耕对大脑的探索，致力于解释大脑是如何工作的。他认为只有把人类智能弄明白，才能制造出像人类大脑一样工作的机器智能。著有《On Intelligence》《A Thousand Brains》。
【目录】
中文版序 人工智能与大脑
第一部分 千脑智能理论——对大脑的全新理解
第1章 新旧大脑的争斗
新皮质与旧脑
关于新皮质的3个发现
第2章 新皮质的智能算法
智能的多样性基于一种基本的算法
负责感知与智能的皮质柱
第3章 大脑中的世界模型
通过运动学习世界的预测模型
神经元工作的两个基本原则
第4章 大脑新皮质的3个发现
第一个发现：新皮质学习世界的预测模型
第二个发现：预测发生在神经元内部
第三个发现：新皮质的关键是参考系
第5章 大脑中的地图
为世界建立参考系
旧脑中的地图
新脑中的地图
大脑地图的使用方式
新皮质中的地图模型
新皮质的方向感
第6章 大脑中的参考系
大脑使用参考系管理所有知识
大脑的两个视觉通路
皮质柱如何为无法感知到的事物建模
找出有用的参考系
好的参考系是成为专家的关键
第7章 千脑智能理论
现有的新皮质理论
参考系下的新皮质理论
大脑中的知识存储在哪
大脑中的“投票”机制
稳定的感知
大脑的注意力
千脑智能理论中的层次结构
第二部分 人工智能的未来
第8章 并不智能的人工智能
实现通用人工智能的两条路
将大脑视作人工智能模型
从专用到通用人工智能的解决方案
智能的判断标准
第9章 当机器拥有意识
意识的核心
感受质的来源是意识之谜
关于意识的神经科学
有意识的机器
第10章 机器智能的未来
设计智能机器
可复制的机器智能
机器智能未知的未来应用
第11章 机器智能存在的风险
智能爆炸的威胁
目标失调的威胁
智能机器并不会威胁人类的生存
第三部分 人类智能的未来
第12章 大脑的错误信念
我们生活在虚拟世界中吗
错误的模型
病毒式传播的错误世界模型
语言与错误信念的传播
第13章人类智能存在的风险
旧脑带来的风险
错误信念带来的风险
我们面临的生存威胁
第14章 脑机融合的畅想
为什么我们感觉被困在身体里
上传你的大脑
第15章 保存人类遗产的3种可能
漂流瓶之信
长明灯
第16章 阻止人类灭绝的3种方法
方法1：成为星际物种
方法2：修改自身基因
方法3：离开达尔文轨道
有目标和方向的未来
后记 人类最重要的科学探索
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致谢
译者后记