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《奇点临近》:当计算机智能超越人类

铛铛铃2025-08-24科普22人已围观

简介

本次解读的书是《奇点临近》

这个起点,其实和宇宙学诞生的起点是一个意思,一个特殊的、性质奇异的点,所以读音是“奇”。

这本书的作者是雷·库兹韦尔,是世界领先的发明家,还是软件工程师和未来学家。

可以试着想象一下,每天出门时,如果感觉自己的身体不太适合去做今天的事,那就自己换一个身体。比如出门时感觉空气清新,阳光明媚,那就给自己来个小鸟般的身体,自己飞着转几圈儿,或者泡在虚拟世界里,从远古时期体验到中世纪,再体验体验近代的各种历史。是不是感觉这样的情景跟幻想差不多?其实不一定。

2005年,库兹韦尔出版了这本《奇点临近》,在书中,他就对未来做了一个类似上面提到的预测,而且这类情景离我们并不遥远,我们可能在21世纪就会体验到,甚至在21世纪中期就能够做到。

如果说以上想象还算靠谱,有可能近期就能做到,那另外一种预测估计就会被很多人批判了。因为他还预测说,几十年后人就能控制死亡,能活到自个想活到的年龄,甚至以后发展下去,人还能遍布宇宙。可能这个预测很多人不会接受,不过库兹韦尔说了,技术的发展趋势就是这样,万物数字化模式很快就会成为主流。

他在这本书中提到了一个技术的起点,也就是人和机器将会逐渐融合,人类大脑的知识、记忆、技巧、情感等等,将会和人类创造的容量更大、速度更快、知识分享能力更强的机器相结合,最终形成人机文明。而且人机文明还会以指数级的速度实现,因为人类创造技术的节奏正在加速。从200年前工业革命开始,人类这一段时间取得的成就,甚至能够和以前几千年的成就相媲美。在之后的发展中,这种速度将会越来越快。

库兹韦尔提到,2020年左右,计算机的运行速度将超过人类大脑;2030年左右,人机文明将开始逐步实现;2045年奇点降临,人机文明将从缓慢变化蜕变成加速增长。到21世纪行将结束的时候,人类智能中非生物部分将无限超越人类智能本身。这可是个非常宏大的预测,而且很靠谱,即使不一定会在库兹韦尔说的年限做到,也不会拖太久。这就是数字化信息的未来,也是人类的未来。怎么样,做好迎接这个未来的准备了吗?

1990年,人类基因组开始被破解的时候,当时的生物学家认为,15年内无法破译整个基因组,原因是基于一个很简单的事实,科学家用了一年的时间才破译了万分之一。按照这样的速度去推测,人类可能需要花费上百年,才有可能完成这项工程。

20世纪80年代中,互联网出现的时候,互联网只包含数万个节点,也就是在互联网上的服务器。当时很多人怀疑,互联网是否能够真正普及开,原因是1985年,一年的时间,才仅仅有数千个节点加入到互联网中。

然而,人类基因组的破译和互联网的普及,都在短短十几年的时间就席卷了世界,完全超出正常思维考虑的速度。这就像中国的俗话所说,当局者迷。如今大多数人身处在技术的笼罩范围内,在对未来技术进行预测时,总会不自觉地犯两个错误。

一个错误就是会不自觉地运用当前的技术程度,来推测未来发展,这就低估了未来发展的力量。技术的发展并不是我们想象的线性模式,速度在均衡前进,而是呈现指数模式,也就是加速度的形式,速度只会越来越快。库兹韦尔建立了模型,表示每隔10年发展的速度就会提高一倍。用形象点的比喻来说,就是从2000年之后的14年,人类取得的技术成就相当于以前100年,而未来7年的技术成就,就相当于我们现在14年取得的,再之后3年半就相当于这7年,依此类推,可想而知,未来技术发展速度会达到什么程度。也许在不久的某一天,人类的技术进步,就会相当于历史上数万年才做到的一切。

另一个错误就是认为变革的产生是一种趋势造成的,与其他事物无关。最直白的例子就是上世纪,人类认为,以现如今的煤炭和石油资源开发使用速度,这两种不可再生资源很快就会殆尽,但却忽略了这个过程中核能的发展,以及太阳能、风能等能源的开发。

我们来了解一下人类发展的六大纪元。这里先说一下,我们现在正处在第四纪元和第五纪元的过渡风口上,这个时间,也就是书名所说的奇点。

指数增长的可怕是一种历史的颠覆。现在我们看历史总会有疑惑,他们为什么会那样去做,不能像我们一样吗?反过来说,未来人看我们现在估计也有这种疑惑,这就是指数增长带来的思维代沟。其实我们的地球进化史,也同样是指数变化的,因此才会给人以天翻地覆的变化。

库兹韦尔就提出了他的世界发展观,以数字化和模拟化的信息来给宇宙进化时分类,可以分为六个阶段,即六大纪元。

第一纪元是物理和化学反应的纪元,就是宇宙大爆炸初期,电子、质子、中子的时代,很久之后才有原子出现,之后物质为了稳定,分子出现,化学跟着来临,慢慢的才有了物理变化和物质。

第二纪元是生物和DNA纪元,分子出现物理反应,有了能够自我复制的复杂分子聚合物就慢慢出现了,于是生命诞生。后来为了能够生存和延续下去,生物系统进化了一套精密的数字机制——DNA,用来将分子信息进行存储,然后有了进化。

第三纪元是大脑纪元,第二纪元的DNA只是储存信息,为了能感知信息,大脑出现了,开始进行模拟识别,人类更具有了依据自身思想重新描绘世界的抽象能力和推演能力。

第四纪元是技术纪元,这一层次以机械化为起点,和生物智能相比,技术能够通过计算和通信设备实现对复杂信息的感知、存储以及评估,而且发展速度更快。

第五纪元是人类智能与技术的结合纪元,也就是本书探讨的主要内容,未来几十年,这一纪元将开始发力。这一纪元的典型特征就是更大的容量、更快的速度、更强的知识分享能力。库兹韦尔还预测,第五纪元将让人机文明超越人脑的限制,而这个纪元就是奇点。

第六纪元是宇宙觉醒纪元,这个话题有点大,简单总结就是,人机文明将开始寻找最优级别的物质和能量重组,并将这种最优计算推广到全宇宙。

从技术纪元开始,它的发展就是以每10年翻一番的速度进行增长,而信息技术的动力、运行速度、容量以及带宽和性价比,更是以几乎每年一番的速度增长,同时人类知识的总量也以同样的速度增长,这就使得奇点越来越近。

先讲一下什么是加速回归定律,通俗一点的说法就是,发展的速度会不断加速,而且加速的过程会相互影响,造成更快的加速。

以地球的进化为例,在20亿年前,地球的生命还是微生物,到5亿年前进化成为鱼类,1亿年前,类似哺乳生物出现,1000万年前,进化出类人猿,100万年前,原始人类苦苦探索后驯服了火,10万年前,人类的初始文明开始出现。这个演化正在不断的加快。

从信息量的角度来分析,进化的过程中,每一次转化、每一次进步,都会让生物的信息复杂度增加,比如DNA的进化造就了越来越复杂的生命体,这些生命体的进程信息会被DNA分子灵活的储存、控制并传递。

再来看看计算机,计算机的发展速度同样如此。计算机的发展速度有一个摩尔定律,什么是摩尔定律呢?这个定律是20世纪70年代,集成电路的主要发明人戈登·摩尔指出,意思是集成电路上的晶体管每24个月就会翻番。与之相似的是,计算机相关的信息技术,带宽和信息储量的增长速度,则是一年翻一番。综合起来看,计算机性能的翻番速度也在逐渐加快。在20世纪中期,计算机性能翻番需要两年时间,而现在翻一番则仅需一年时间。

由此,我们可以推测,计算机性能超越人脑相当的计算性能所需的时间,人类大脑的计算能力,按神经元数量和反应速度来估计,是十的17次方,而2015年左右,计算机的计算能力为十的15次方,相差100倍左右。按照计算机性能翻倍的速率,一年后,计算机的计算能力和人脑计算能力的差距变为50倍,在一年后变为25倍。照此发展,2020年左右,一台普通个人计算机的计算能力就会超越人类的计算能力。虽然不能说计算机比人聪明了,但计算机的性能发展将会越来越快,超越人类的计算能力后,它的发展速度依然会一年一番。

不仅计算机性能的速度是如此,发展很多方面都是如此,比如进化信息的复杂性,世界信息储量每年都会翻番,再比如经济的潜在增长、生产率的增长、劳动所创造的价值增长、信息产业在世界经济中的比重等等,都是指数级变化。这就是世界发展的趋势,而从信息技术的角度来说,这个趋势将会彻底改变人类的生活。

计算机的发展,尤其是普及型个人电脑芯片技术,依旧采用的是平面集成电路架构,这就让很多人认为,摩尔定律的发展模式应该很快就会终结。然而,随着纳米科技的兴起,电子产品的发展依然会按照摩尔定律持续进行。在库兹韦尔的推测中,大约在21世纪末,真正的计算机时代就会到来。

在如今的顶尖科技中,有很多技术会促进计算机进入下一代的发展,也就是三维分子计算模式。三维分子计算模式就是,计算机芯片将不再是平面电路架构,而是会成为立体电路架构,原因是随着纳米技术的发展,3D技术将逐渐被应用到计算机芯片中。

下面我们来列举一下,促进计算机进入下一代的技术有哪些:

一、纳米管

由六角形的碳原子网状物卷起来组成的无缝柱体,这是三维分子计算时代最有可能使用的技术。碳纳米管的直径只有一纳米,因此用纳米管来架构计算机电路,就可以达到很高的密度,而且它们组成的电路的运行速度也很快。纳米晶体管的理论限速是现代计算机的1000倍,这还只是单个电路,如果是一立方英寸的纳米管电路,将比人脑强1亿倍。

二、分子计算

就是用原子来模拟一个硬盘驱动器,这一思路需要物理、化学、电,甚至生物工程共同进步。近些年,分子计算技术正在飞速发展。

三、自组装

采用光刻技术创造一个能够互联的阵列,也就是利用光学将电路图形传递到材料表面,比如在纳米晶体管上刻绘电路。

四、仿真生物

这是基于自组装基础上的一种技术,用以创建能够自我复制和自我组织的电子或机械系统,这种想法源于生物学范畴,DNA的记忆能力和受伤自愈能力。

五、DNA计算

这种技术的核心观念是,当创建DNA链时,其中的每个符号都是一段独特的代码,靠着DNA的氢颗粒可以自动形成DNA链,DNA计算的实现就是将数万亿个链同步检测。这个技术有个限制,就是只能同时执行同样的操作。

六、自旋技术

这个技术是根据量子力学中的电子自旋特性设计的,电子自旋的特性是电子自旋会形成磁场,但是却不需要能量来改变电子的自旋形态,这就让自旋计算成为了不需要能量来保存和读取数据的发展方向。自旋特性如今尚在实验室,即将面世的新词组内存MRAM及实时读取内存技术,就是自旋计算技术下的产物。

七、光学计算

就是将信息编码在每一束光子流中,然后用多数极光光束来执行逻辑和算法,这种技术拥有和DNA计算一样的限制,只能同时执行同样的计算。

八、量子计算

这种技术是根据量子力学固有的模糊性,来架构量子计算机,这样计算机性能将远远超越任何可以想象的非量子计算机。不过现在的研究还处在早期开发阶段,距离实用还有点远。

计算机的飞速发展让人机交互产生了可能,那么,能否将人类智能和计算机在速度、精度、存储、分享能力方面的优越性融合呢?如果能实现,那么人类的发展将不再局限于现有的认知。人机融合这一过程被称为大脑逆向工程,它的实现被分为以下几个阶段:

一、确定大脑和计算机有何区别

从根源来说,人类大脑和计算机都是负责指令运算然后执行,两者的区别是,计算机运行是每次都以极高的速度执行一条或多条指令,运行速度达到每秒数十亿次,而人类大脑则是以神经元形成电路来执行指令运算,虽然速度慢,才每秒200次左右,但是人类大脑是大规模并行运算,也就是大多数神经元会同时工作,所以大脑的计算速度高达每秒100万亿次。除此之外,人类大脑还有不少特殊之处,人类大脑是数字和模拟相结合的处理方式,大脑会进行自身线路铺设,可以不断地进行调整,能重复或修复大脑的智能行为,是混乱和复杂活动的凸显特征,大脑不完善,本性是自适应,智能次之,大脑会自我违背,会产生冲突的思想,大脑一直在进化,例如理解世界和学习的过程,大脑神经元的分布模式,即互不沟通却相互影响很重要,大脑连接成的网络会密切联系,即使丧失神经,也不会影响大脑的完整性,大脑高层次的模拟区域往往比神经元的设计还简单。

二、建模并模拟各个区域

这个过程包括大脑扫描、神经元间的连接模型、神经元模型、大脑区域建模、神经形态模型及小脑,以及各类生理建模,比如听觉、视觉、触觉、感官体验等等生理指标。随着纳米科技的发展,靠纳米机器人来对大脑进行无创扫描,就能够将建模和模拟发挥到极致,后期还会将高级别的理解功能建模,比如仿效、寓言、情感等等。

三、大脑与机器的接口

这个接口前期是内置传感器,但移植物和生物神经元间有个重要的阻碍——神经胶质细胞,它会通过包裹外来移植物来保护大脑。克服它的方法,一种是研发一种生物涂料,避免神经胶质细胞排斥,另一种则是换一种方式,比如研发能够使神经元生存的芯片、基板,然后和机器连接。

四、人脑上传

即使计算机的存储和运行能力将在2020年左右能够达到模仿人类的智力水平,以2020年的技术,也未必能够达到将人脑信息上传计算机的标准,因为上传人脑信息需要有更高的要求,一是重构人类行为对应的大脑区域,需换算成信息才能上传,二是理论上,我们可以仅靠捕捉所有必需细节,来上传一个人的大脑模型,不必理解大脑的整个架构,事实上,只有理解了人类大脑的工作原理,我们才知道哪些信息是必须的,哪些信息会制造混乱。关于人脑上传,还有一个需要克服的问题,即人类的性格和技能并不只存在于大脑,我们的神经系统遍布全身,所以库兹韦尔推测的非生物虚拟人类上传应该在2029年左右,同时完全浏览一个人的神经系统,即使借助纳米技术,也需要一定的时间来收集数据,所以他推测,奇点的来临时应该是在2045年左右。

2045年以后,非生物治理将占主导地位,生物部分的影响越来越小,甚至我们完全不会意识到转移的过程,这个过程会极大扩展非生物思想,并深刻地改变人类文明。奇点到来的时刻,在21世纪中期,它的到来还需要三种重叠进行的革命才能达成,那就是基因技术、纳米技术和机器人技术,简称GNR

先来说说基因技术变革,基因技术能让我们改造自身的生物特征,得以消除病患,激发人类潜能,从根本上扩张生命的力量,比如让人类寿命延长,阻塞疾病产生等等。基因技术的未来让人怦然心动,那么,有哪些基因技术手段来改变人类呢?

一是RNA干扰法,能够通过降解mRNA信使RNADNA的信息转录装置,来抑制特殊基因,从而阻止疾病蛋白质产生。

二是细胞疗法,就是靠基因技术,建立自己细胞版本的新组织和器官,让细胞变年轻,就是身体再生的方法。

三是借助基因芯片,借助芯片的基因识别功能,来对自己的基因进行观察,从而得到身体细胞层级的第一手资料,针对性地进行治疗。

四是体细胞核移植疗法,这是一种通过新的DNA感染的方式,来有效改变病变细胞核基因的治疗方式,可以称之为分子特洛伊木马。

五是通过基因技术抑制老化,向解决衰老细胞控制造成老龄化的线粒体突变,靠核内聚合,将有毒物阻挡在健康细胞外,替换破损或萎缩的细胞等,都能够有效抑制老化。

六是克隆技术,现在器官克隆技术已经可以实现,而且克隆技术还能延伸到其他方面,如解决食物问题、人体细胞改编、恢复物种等。

再来看看纳米技术,纳米技术说直白些,就是生物学的分子汇编程序,就像分子机器人,它可以让我们以分子为基本单位,设计和重构我们的身体和大脑,从而突破生物学极限,还能带给我们很多其他的便利,推动奇点的发展。举个例子,在生态环境中,纳米技术可以让我们重新设计工业生产和农业生产,提供干净的可再生能源,治理污染等。另外一个案例是,纳米技术在人体方面的运用,纳米技术可以开发纳米机器人,清理身体内部像癌细胞这种病毒细胞,可以疏通血管、控制生物电影(疑为“生物电”)、影响新陈代谢,实行精准药物投递、获得极小样本、进行分析、检测DNA序列等。综合来说,纳米技术可以让人类有效地抵抗贫穷,保护环境、战胜疾病、延长寿命,以及为许多其他值得追求的方面提供工具。

最后看看机器人技术R变革,这里的机器人技术指强人工智能,即超越了人类智能的机器人技术,这是最为重大的变革,因为智能将是宇宙中最强大的力量,如果智能足够,他将有能力预测并克服一切阻碍。未来的趋势是机器人技术超越人类智能,机器可以轻易地分享知识,而人类则需要学习和理解,机器如果掌握了模拟识别的方法,就可以将自己的技术应用到任何模式,而人的技能只会在变革性激励下才会发展,机器能够以人类没有的方式综合利用自身资源,比如联网演变成大规模的超级计算机,机器有精准的记忆力,而且吸收信息的能力依然在不断加快。人永远无法比拟机器的一点是,机器可以无休止的高效执行任务,并能整合最尖端的技术。机器人技术的发展,不会像我们想象的那么慢,它的发展一旦开始,就会涉及各个领域,如语音识别及其视觉、机器数据挖掘分析、医疗信息自动化模式、字符识别等等。其实任何与人相关、与生活、工作相关的方面,都会有机器人技术的参与,最终人类将和机器人技术相融合,而不仅仅是利用的关系。

如果将现在人类的身体看作标准,我们可以称之为人体1.0版本,GNR的变革将使人体转变为更持久、更有能力的2.0版本,这是一个渐进的过程,随着纳米机器人参与到人类的身体中,人的消化系统将被重新设计,血液也将可以进行编程,身体的各个器官同样会被增强和重新设计。2.0版人体会有什么具体的变化呢?

2.0版后,人体中脆弱的内脏、心、肝、肺等器官,影响健康的因素与供给人体能量的功能,都将被纳米机器人消除不良影响和取代正常功能,纳米机器人以杀死病原体、修正DNA错误、消除毒素、执行其他任务,从而增强我们的身体健康。2.0版本的骨骼、皮肤、性器官、感觉器官、嘴、神经系统等也将被强化,甚至可以自我修复。2.0版本的大脑,也将会和计算机逐步连通,比如用微型芯片取代神经元系统,从而改善大脑的信息储量和运转模式等,甚至可以说,2.0版本的人类会逐渐向机器人靠拢,改变生物学的基本原则,最终突破生物进化的局限,这种局限是以前的人类仅能靠时间和突变以及化学转化进行局部优化。

在库兹韦尔的推测中,人体2.0版本将在21世纪20年代逐步发展,人体2.0版本是基于人体1.0版本进行改造,人体3.0版本则会基于人体2.0版本进行改造。库兹韦尔的设想是,人体3.0版本能够做到改变身体,比如按照自身意愿迅速改变容貌,甚至改变形态,换句话说就是西游记中孙悟空的72变很快就能在现实中实现了,人类的寿命也会因为不断的改造而越来越长,当人类大脑可以上传之后,我们就可以随意更换躯体,从而实现某种形式的永生,比如在不同领域使用虚拟躯体、全息投影躯体、纳米机器人集群,以及其他形式的纳米技术组成的物理躯体。

讲完对人的影响后,接下来看看对战争的影响。以前的战争多数都是以枪炮、地盘、资源为主要手段,进入21世纪以来,战争的模式逐渐开始向信息战靠拢,在GNR变革的影响下,战争将飞速变为远程机器决战,甚至变为更小尺寸的纳米战和虚拟现实战,比如智能尘埃、纳米武器以及智能武器,这些智能武器最终甚至能够做到完全自制,直白点说就是指哪儿打哪儿,连战术、进攻机会、进攻模式等,这些智能武器最终甚至能够做到完全自制,直白点说就是指哪儿打哪儿,连战术、进攻机会、进攻模式等都能靠智能武器自己来做,不需要人操心。

再来看看生活方面的影响,生活方面主要有学习、工作、游戏这几方面。在学习上,如今的网络课程已经逐渐向主流趋势发展,随着GNR变革的加速,视听虚拟现实的教育模式会很快普及,到时候任何时间、任何地点、任何年龄的学生,都将能够得到世界上最好的教育。当我们和非生物智能融合时,教育的性质都会改变,我们能够下载知识和技能。在工作上,未来的任何产品的价值,都将取决于他们的信息,自动化的普及会让服装、食品、能源以及电子产品越来越廉价,知识产权将成为最主要的商业需求,大多数工作将会涉及不同知识产权的创造和促进,比如保健健身、教育、艺术、科学、社会等方面都如此,而且权力也会因为人体3.0版本的普及,变得越来越下放。在游戏上,未来游戏将成为工作的一个版本,绝大多数创造和实验,都会在虚拟现实的游戏环境中实现,随着发展,人与机器、真实与虚拟现实、工作与游戏的界限将越来越小。

最后看看对宇宙的影响,宇宙中到底有没有外星文明,谁也说不清楚,随着人类的不断发展,观测面越来越广,人类却一直没有发现外星文明,大多数人的观点,宇宙太大了,不太好找。库兹韦尔就做了一个假设,当2045年左右奇点来临,那时一个人的智慧会超越如今整体人类智慧总和,人类的发展会逐渐向不朽变化,即使几十年、几百年实现不了,根据这200年来人类的发展速度,千年后人类不朽应该是板上钉钉了。那时候人类都数字化了,去哪儿不就容易多了吗?比如将人类信息嵌入在纳米机器人内存里头,然后将能够自我复制的纳米机器人,以光速甚至超光速投射到想去的地方,或者通过天然的虫洞,或者建立新虫洞去星际旅行,到了地方之后,纳米机器人就开始自我复制,变成一个个纳米躯体的人类,以这样的方式,宇宙将很快被人类征服,甚至最终人类会将宇宙数字化,然后创建新的全息宇宙,从而让人类智能充满宇宙的各个角落。也许到那时,有没有外星文明就能有一个准确的答案。

拓展思考到这里,我们的解读就结束了,不知道你对奇点越来越近的感受如何,感受到压力了吗?不管有没有,你可以思考一下这几个问题:

一、在你眼中,十几年后的未来,计算机会是什么样子,世界又会是什么样子?

二、你相信在21世纪中叶,人类有可能克服衰老问题吗?

三、纳米技术对人类还有哪些有可能产生影响的方面呢?

四、你认为虚拟化现实,人类能够完全在虚拟中体验各种感受,这种情况会在什么时候实现?

五、你认为人类的72变有没有可能实现?


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