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儘管人工智慧(AI)和機器人技術發展迅速且投入巨大,我們仍然無法將類似人類的大腦放入機器人中——現在不能,在可預見的未來也不能。這是一個物理學問題。
人類大腦由生物電路構成,其中包含大量的互連神經元——約 1000 億個。我們的大腦重約 1.500 公斤(約 3.5 磅),功耗約為 40 瓦。如果用當今最先進的矽基數字技術構建一個等效的“大腦”,將得到一臺重量是其 100 萬倍、功耗是其 100 萬倍的計算機!這相當於一個擁有 10 萬戶家庭的中等城市的功耗。
為什麼會有如此大的差異?我們的大腦電路使用鈉離子導電,電流以皮安(10-9 安培)為單位測量。另一方面,計算機電路使用電子導電,在這種情況下,電流以微安(10-6 安培)為單位測量。由於功率與電流的平方成正比,即 P = I2R,因此其功耗要大一百萬倍。
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有趣的是,儘管如此,這裡存在一個權衡,因為電子比離子小得多且輕得多。電子的傳播速度可能快 100 萬倍。因此,如果我們能夠構建一個電子大腦,它可能會快 100 萬倍,這還不包括演算法縮減。基於其驚人的速度,有可能讓一百萬個機器人共享它。
既然智慧無法在機器人內部構建,那麼是否有辦法在外部實現這一點?幸運的是,我們現在正處於歷史上不僅有可能,而且不可避免的時刻。推動力是雲計算和行動通訊。前者提供智慧,後者提供連線性。
我們可以將數千臺計算機伺服器叢集在一起,形成一個可以與人類大腦複雜程度相媲美的巨型雲計算機。隨著人工智慧的最新發展,正在開發出與人類能力相當,甚至在許多情況下超越人類能力的智慧功能。在沒有重量和功耗增加的限制的情況下,構建用於智慧機器人的雲大腦只是時間問題。數百萬個機器人可以共享這個大腦,並一起訓練和學習。
透過雲端的智慧,行動網路可以提供與許多機器人的連線。人類大腦透過另一個由離子組成的神經電路(神經系統)與身體的其他部分相連。與電子裝置相比,它相當慢,大腦訊號傳輸到我們體內的各種肌肉和器官需要 50-300 毫秒。視覺是大腦最快的操作,訊號從眼睛離開到達大腦大約延遲 30 毫秒。相比之下,在大腦向身體發出訊號所需的時間內,現代通訊網路使用光(光纖)和電磁波可以傳送數萬公里的訊息。今天的 4G LTE 行動網路可以每秒傳送多個兆位的訊號,距離數千公里,延遲不到 100 毫秒。這足以滿足人類水平的感知和機械控制。此外,隨著即將到來的 5G 移動標準,我們很快就能夠將效能和規模提高 100 倍!因此,行動通訊網路可以充當連線雲大腦和機器人身體的神經系統。
我們在計算速度方面看到了同樣的關係。人類大腦的執行頻率在 500 到 1,000 赫茲範圍內,而今天的計算機的執行頻率為數千兆赫茲,因此速度快了十萬倍!因此,雖然大腦非常小巧、輕便且節能,但它的執行速度比計算機慢,傳輸速度也比現有行動網路慢。由於未來幾代網路的執行速度將超過人類可以處理的速度,因此人們可以將這些未來的網路建設視為不是為人類服務,而是為我們周圍的機器服務。機器人視覺、語音、分析和其他功能將利用雲端世界已知的智慧。
雖然可以實現類人智慧和與之連線的巨大挑戰,但還有其他必須解決的優先事項。其中最主要的是安全。顯然,新的、超高可靠性對於雲連線機器人的成功至關重要。使用者必須確信他們的機器人處於完全授權的控制之下——24/7/365。如果此控制受到任何損害,則必須立即檢測到該損害並停用機器人。
非常智慧的雲機器人將在不久的將來成為我們世界不可或缺的一部分。行動網路將實現類似於人類互動的效能。科學家和工程師已經在此時間點取得了許多進展,但很難想象有什麼比我們即將創造的更令人興奮的事情,因為我們正在接近人類智慧基準。
