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科學家們正處於構建人工智慧大腦的邊緣！我怎麼知道的？索爾克研究所的特里·塞諾夫斯基在ScientificAmerican.com上如是說。他寫道，對大腦進行逆向工程的目標——美國國家工程院最近將其列為“重大挑戰”之一——“正變得越來越可行”。科學家們對大腦的瞭解越來越多，計算機也變得越來越強大。因此，計算機自然很快就能模仿大腦的運作。塞諾夫斯基如是說。
塞諾夫斯基是一位非常聰明的人，多年來我曾多次就大腦的奧秘採訪過他。但我恭敬地——不，不恭敬地，特里可以承受——不同意他關於人工智慧大腦即將問世的預測。塞諾夫斯基自己的文章表明他的預測有多麼不可信。他描述了兩個專案——都是在強大的超級計算機上執行的軟體程式——代表了大腦模擬的最新技術水平。一方面，你有IBM研究員達門德拉·莫德哈構建的“貓腦”；他的模擬包含了大約與貓腦一樣多的神經元，並組織成大致相同的結構。另一方面，你有洛桑聯邦理工學院神經科學家亨利·馬克拉姆的藍腦計劃。
馬克拉姆的模擬包含了比莫德哈程式中更詳細的神經元和突觸連線。馬克拉姆最近抨擊莫德哈“大規模欺騙”，認為莫德哈的神經元和突觸太簡單了，不配被稱為模擬。馬克拉姆抱怨說，莫德哈的程式“離貓腦還差之千里，甚至在複雜性上都遠不及螞蟻的大腦”。
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這真是五十步笑百步。去年，馬克拉姆表示，“建造人腦並非不可能，我們可以在10年內做到。”如果莫德哈的模擬“離現實還差之千里”，那麼馬克拉姆的也是如此。塞諾夫斯基指出，這兩個程式都不包括“感覺輸入或運動輸出”，並且它們的神經訊號模式類似於睡眠或癲癇發作的大腦。換句話說，莫德哈和馬克拉姆都無法模擬健康、清醒、具身化大腦的最簡單操作。
莫德哈和馬克拉姆的模擬與神經科學家喜歡放在辦公桌上的塑膠大腦差不多。塑膠大腦擁有真實大腦的所有部分，顏色大致相同，分子數量也差不多。好吧，樂觀主義者會說，塑膠大腦實際上不會感知、情感、計劃或決定，但不要如此苛刻！給研究人員時間！另一個類比：當前的大腦模擬類似於二戰期間被日本和美國軍隊佔領後，美拉尼西亞 cargo-cult 部落用棕櫚葉、珊瑚和椰子殼建造的“飛機”和“收音機”。不能思考的“大腦”就像不能飛的“飛機”。
儘管我們擁有所有精密的儀器和理論，但我們自己的大腦對我們來說仍然像貨運飛機對那些美拉尼西亞人一樣神奇和神秘。神經科學家無法模仿大腦，因為他們缺乏對大腦如何工作的基本理解；他們不知道在模擬中應該包含什麼，應該省略什麼。大多數模擬都假設大腦的基本物理單元是神經元，而資訊的基本單元是神經元發出的電化學動作電位或尖峰。一個典型的大腦包含1000億個細胞，每個細胞透過樹突和突觸與多達10萬個其他細胞相連。假設每個突觸每秒處理一個動作電位，並且這些交易代表大腦的計算輸出，那麼大腦每秒至少執行一千萬億次操作。
計算機正迅速接近這種資訊處理能力，這導致人工智慧愛好者雷·庫茲韋爾和其他人聲稱，計算機很快不僅會在認知能力上與我們的大腦匹敵，而且會超越我們的大腦。但是，大腦可能在神經元和突觸的水平之下和之上許多層級處理資訊。此外，科學家們也不知道大腦如何編碼資訊。與使用單一的靜態機器程式碼將電脈衝轉換為資訊的計算機不同，大腦可能使用許多不同的“神經程式碼”，這些程式碼可能會根據新的體驗不斷變化。
回到十年前或二十年前——甚至五六十年前——你會發現像馬文·明斯基和赫伯特·西蒙這樣的人工智慧先驅，由於大腦和計算機科學的令人興奮的進步，宣稱：人工智慧大腦即將問世！它們會拯救我們！或者毀滅我們！總有一天，這些預言可能會成真，但現在沒有理由相信它們。
關於作者
約翰·霍根，前《大眾科學》特約撰稿人，現任史蒂文斯理工學院科學寫作中心主任。（照片由斯凱·霍根提供。）
圖片來源：iStockphoto/RapidEye
文中表達的觀點是作者的觀點，不一定代表《大眾科學》的觀點。