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最前线|机器智能将是人类意识进化的巅峰？( 三 )


目前也没有证据表明 ， 人类特有的智慧除了是几亿年以来进化的结局以外 ， 还可以是什么 ， 更不用说其是宇宙中最完美的物种了（公平地说 ， 也没有证据说明我们人类是宇宙中的奇葩） 。
结果是 ， 通过推断我们自己的意识和智慧程度来预测外星人的智商和行动——或者及其群体 ， 是非常困难的 。
说着说着 ， 就倒戈了：我们并没有变聪明 ， 反而我们可能会变得越来越愚蠢 ， 无法预测未来 ， 我们不知道宇宙中存在着怎样的聪明的物种（如果有的话） 。 但我觉得还是有一线希望 ， 正是因为这种自省精神 ， 我们备受挫败 ， 但仍着迷般地正视自己的文化和当前技术水平等残酷的现实 。
其中一个现实是能量问题——诺依曼曾经说过 ， 但这是那些未来学者经常忽视的问题 。 设计计算机时 ， 有个关键因素：计算能力与能源使用情况 ， 即“每次计算/焦耳” 。

最前线|机器智能将是人类意识进化的巅峰？
本文插图
人类大脑以约20瓦特的速度耗能 ， 在现有的计算机技术下 ， 如果你想把自己完整无缺地上传至计算机 ， 你所需的能量跟三峡水电站产生的电能差不多 。 图源：Giphy
随着微处理器变得越来越复杂 ， 硅基架构越来越小（可以到数十纳米） ， 效率仍在提高 。因此 ， 每焦耳计算量的效率每一年都有进步 。
而实际上这个比例每一年改善的空间越来越小 。 有研究者表示 ， 在传统计算机处理架构内 ， 我们可能遇到能量效率的“天花板” ， 比如基本乘法算法 ， 这个天花板大概在10G/焦耳 。
对于需要真正制造人工智能或上传大脑数据的机械来说 ， 这潜藏了很大一个障碍 。 计算能力要接近人脑大脑（从速度和操作复杂度衡量）的话 ， 估计所需要的能量效率要比这个限值超出10亿倍 。
我们可以这么看 ， 人脑以约20瓦特的速度耗能的 。 在现有的计算机技术下 ， 如果你想把自己完整无缺地上传至计算机 ， 你所需的能量跟三峡水电站产生的电能差不多 。 如果将全人类73亿多号人 ， 全部上传至计算机上 ， 至少需要14万瓦特的能量流 ， 相当于太阳能达到地球顶部发电量的800倍 。 显然 ， 想要超越人类肉体上升到机器层面 ， 还有很大一段距离 。
有一个可能的解决方案是所谓的神经形态结构 ， 模拟真实生物神经元及其连接性方面的硅基设计 。 乔治亚理工学院的珍妮弗·哈斯勒（Jennifer Hasler）等研究人员提出 ， 如果设计得好的话 ， 这种硅基的神经元系统（译者注：生物是以碳原子为基础 ， 碳与硅是同一主族元素 ， 化学性质相似）可以将所需能量降低至少4个数量级 。 不幸的是 ， 即便有这么大的进步 ， 要达到人脑的水平效率还差10万倍的能量 。
当然 ， 计算机技术的历史上 ， 人类逐年克服了曾经以为难以逾越的障碍 ， 所以大家对未来仍然比较乐观 。 但关键是 ， 结局不是给定的 。 很可能我们为了去捕捉人类大脑的复杂性 ， 大脑灰质密度和超常的效率等等 ， 才发现硅和其他相似的原子根本都不是答案 ， 无论它们如何修饰或堆砌在一起可能都无法达到我们预期的结果 。

英国物理学家戴维·多伊奇 。 图源：The New York Times
乐观的技术宅最喜欢的替代方案就是调用量子计算 ， 利用原子或原子体系之间的量子重叠态以替代传统的计算机晶体管 。 他们认为 ， 量子叠加态的思维计算能力或可以解决能源和速度问题 ， 从此走上建立最强大脑的康庄大道 。
至少从论文上看 ， 一般概念上的量子计算机或图灵量子计算机是可能坐拥无限的有效计算能力 。 英国物理学家戴维·多伊奇（David Deutsch）在他的论文“量子理论 ， 邱奇-图灵原理和通用量子计算机”（Quantum Theory ，the Church-Turing Principle and the Universal Quantum Computer ， 1985）中 ， 精辟巧妙地提出这一想法 ， 值得注意的是 ， 他留下了完成这一壮举的细节 ， 让读者浮想联翩 ， 想去揭开谜底 。


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