歲末将至。盤點這一年的重要科技事件,人工智能AlphaGo無疑是不可忽視的亮點。在全世界矚目中戰勝人類頂尖棋手的超級計算機,把一個問題再度帶回人們茶餘飯後的談資:機器人是否将戰勝人類?正在熱播的HBO年度大戲《西部世界》借着這個熱門話題,從科幻角度演繹了一種未來的可能。然而,從科學的角度講,我們離能夠回答這個問題還差得很遠。
圖一:西部世界的接待員Dolores Abernathy。
有一句從古希臘時代流傳下來的著名格言,“認識你自己”,被稱為德爾斐神谕。暫且不論其宗教含義,僅從字面理解,這句話也很有啟發意義。我們要讨論人工智能,首先要了解什麼是智能。而我們人類自己,無疑是這個問題最好的觀察素材。遺憾的是,我們對自己還很難稱得上了解。在研究智能的道路上,科學家開創了腦科學、認知心理學、人工神經網絡等等跨越生物、化學、醫學、計算機等學科的交叉學科,正在一步步接近智能的真相。我們期待出現一位愛因斯坦,在智能是什麼這個問題上為我們帶來突破性的發現。
圍繞着智能這個話題,我将推出一系列文章。作為系列的開篇,讓我們一起從“頭”說起。
人被人所吸引,大概是件天經地義的事。當你中意一個人,你所中意的應該不隻一具肉體,更是中意一個靈魂。靈魂,寬泛的說,可以認為是最早用于探讨智能的學術模型。亞裡士多德在《靈魂論》中論述:“生物的靈魂是憑兩種功能來為之定義:(1)審辯機制,承擔思想和感覺的聯合功能,以及(2)在空間運動的機制。” 【文獻1】然而對于靈魂的居所,很多古代先哲在世界範圍内跨越千山萬水的阻隔達成了一個錯誤的共識。亞裡士多德說:“……于中樞統治部分安置靈魂的感覺部分…… 這個中樞部分……也就是有血動物的心髒。”【文獻1】《黃帝内經》有載 “肝藏血,血舍魂 …… 心藏脈,脈舍神 ……”,其論述傾向于将思想與血脈和心髒聯系在一起。
請點擊此圖二:《漁夫和他的靈魂》,奧斯卡·王爾德著。一則童話,講述了為愛情抛棄靈魂的漁夫,和被他抛棄的沒有心的靈魂。
與此同時,也有古人在對思維的認識上接近了現代科學的觀點。與亞裡士多德同時代的希波克拉底在西方被認為是醫學之父,其觀點傾向于智慧來源于腦。然而,對腦的研究在此後的上千年并未得到發展。真正将腦與智能聯系起來進行科學的研究,是在解剖學打破宗教傳統的制約之後。詳實的醫學病例的積累,使人們開始了解人腦物理上的損傷與相應思維功能缺陷之間的關系,進而對大腦各部分的功能有了一定的認識。一個著名的病例來自19世紀的美國。
Gage先生(Phineas Gage)在工地的一次事故中頭部受傷,一根鐵棍從上向下由額頭插入,從左臉頰顴骨下方貫穿而出。然而,Gage生命力極其頑強,活了下來,堪稱奇迹。隻是事故之後,他從一個敏銳、精明、執行力強的人,變得語言粗俗、傲慢放縱、固執、缺乏耐心、反複無常、猶豫不決。他的醫生記述:他的頭腦(mind)徹底改變,他的朋友熟人肯定地說:“他不再是Gage了。” 不再是Gage的Gage此後又活了12年,病例沒有記載其智力是否發生了變化。其損傷部位在額葉,也就是額頭位置的大腦皮層,現在一般被認為是和情緒控制相關的腦區。
圖三:從左至右分别是Gage先生的照片,受傷示意圖,現代模拟圖。
當自認為對大腦有所了解後,學者和醫生開始通過腦手術治療精神疾病。新晉奧斯卡影帝李奧納多曾經出演的電影《禁閉島》中,就描述了一種稱為腦白質切除術的手術。其通過人為制造額葉損傷,以期治療抑郁、焦慮、精神分裂等精神疾病。額葉切除術在二戰之後相當流行,Egas Moniz因相關工作獲得1949年諾貝爾醫學獎。然而,手術副作用并不一定比疾病本身來得輕松。手術後的人,思維中不再帶有情緒,同時行為變得缺乏禮貌,工作上難以集中精力。簡單說,他們變得像九死一生的Gage先生一樣,不再是他們自己。最終這種手術療法很快被抛棄了,并最終被藥物治療所代替。
請點擊此處圖四:腦的主要分區和功能。
藥物治療的原理是基于人們對腦組織的構成和神經活動的深入理解。當代科學成果讓我們相信,使我們每一個個體成為我們自己的那些喜怒哀樂的情緒,以及驅動我們喜怒哀樂的那些思考和記憶,是由我們的大腦皮層承載的。大腦皮層由密集而多樣的神經細胞組成,神經細胞的化學活動是人感受和思考的基礎。科學家是如何發現這些關于人腦的奧秘的?人工智能又是如何從人腦結構中獲得啟發的?我們下回分解。
參考文獻:
【1】:《靈魂論及其他》,亞裡士多德著,吳壽彭譯,商務印書館,1999。
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