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1700675719 美国和英国的这两个小组的问题在于,这些讨论最终让控制论比看上去更不靠谱了。图灵是计算俱乐部的一员,他尤其对一些控制论专家的浮夸言论持批评态度——他把麦卡洛克斥为“江湖骗子”。[64] 最终,图灵的注意力从脑上转移走了,他把他聪明的头脑用在了关注生物体的发育和生长过程上。
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1700675721 对于二战后这个科学发展的关键时期来说,这样的结局显得很让人丧气。然而在这个结局中,有一个例外:无论是控制论小组、计算俱乐部还是全世界范围的公众,都对在半自主机器人上展现这门新科学的理念的尝试很着迷。例如,在1951年的“控制论会议”上,克洛德·香农展示了一个迷宫学习机器人。这个机器人通过试错来走出一个简单的迷宫并且能记住正确的路线,它甚至内置了一个“抗神经过敏电路”,当它花了太长时间仍然无法走出迷宫时,会启动随机运动以找到一个正确的路线。[65] 这个机器人的最初版本是一个很大的电路板,由75个笨重的电磁电话继电器组成,带有一个能在迷宫的地面上移动的手指传感器。这款机器人后来被升级为更受公众欢迎的“机器鼠”,由磁体驱动。在一部有关这只机器鼠——被取名叫“忒修斯”(Theseus)——的短片中,香农声称它破解迷宫的能力“涉及一定程度的心智活动,或许与脑的某些活动有相似之处”。[66] 这个机器人给每一个人都留下了深刻的印象,无论是“控制论会议”的参会者(有一个人不加批评地说:“它太像人类了。”[67] ),还是《时代》周刊、《生活》杂志和《大众科学》杂志的读者。香农的雇主贝尔实验室也不例外,他们甚至还考虑过让香农成为董事会成员以表彰他的成就。[68] 尽管各界对这个机器人无比兴奋,但忒修斯只不过是罗斯和史密斯在20世纪30年代制造的机械迷宫机器人的一个更复杂的版本,而且它也没有为理解学习过程提供任何新的见解。[69]
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1700675723 诺伯特·维纳也制造了一个机器人——一只能被光吸引的三轮飞蛾。如果将装置中中子流的方向逆转,这个机器人就会变得逃避光,成为一只见光就躲的臭虫。[70] 1950年,在一场哈佛大学排演的恰佩克的戏剧《罗素姆万能机器人》的序幕中,维纳向观众展示了这个飞蛾版本的机器人。这只飞蛾被命名为“帕洛米拉”(Palomilla),身上裹着一层纸糊的甲壳(这从生物学的角度来看其实并不准确),维纳站在舞台上用手电筒的光引诱它。当时的《哈佛深红报》(Harvard Crimson )报道:“帕洛米拉会犯错,它一度跑到了窗帘后面,还经常停住,但它的行动至少比蚯蚓更果断,速度也快得多。”[71]
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1700675725 大约在同一时间,计算俱乐部的格雷·沃尔特(Grey Walter)也发明了一个类似的装置。这个装置由一对带轮子的乌龟组成,名叫“埃尔默和埃尔西”(Elmer and Elsie),这个名字是“能感光的电子机械机器人”(ElectroMechanical Robots,Light Sensitive)的缩写。[72] 和维纳的飞蛾一样,电子乌龟也会被光所吸引,它们后来在不列颠节(Festival of Britain)上展出,现在陈列在伦敦的科学博物馆。在一部1951年的百代新闻影片中,一位说话气喘吁吁的解说员告诉英国的电影观众,沃尔特的乌龟——现在已经改名为“托比”,显然是为了和乌龟的英语单词“tortoise”押头韵——有“一个电子脑,具有与人类心智类似的功能”。[73] 事实上,“托比”所做的无非是向一盏灯做趋光运动,如果途中撞上了什么东西,就随机地移动。当它的电池快没电时,它会回到它的充电站(一定程度上,算是它的窝)。和电子狗“塞雷诺”相比,无论是维纳的飞蛾/臭虫还是沃尔特的乌龟,在概念上都没有什么进步——这些设备利用的都是反馈机制。
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1700675727 计算俱乐部的另一名成员威廉·罗斯·阿什比(William Ross Ashby)制造出了更严肃的东西。利用英国皇家空军多余的电磁瞄具,他造出了他所谓的“稳态保持器”(Homeostat)。这是一个模拟/数字复合设备,能够通过随机选择来寻找一个稳定的状态,从而响应环境的变化。“稳态保持器”的工作原理非常复杂,当阿什比在1952年的最后一次梅西大会上展示它时,皮茨甚至完全难以理解。但“稳态保持器”表明,随机变化的逐渐累加确实能促进适应性行为的出现。[74] 尽管这可能是一个有趣的隐喻,能够展示进化是如何通过自然选择来塑造我们的感官的,但它能提供关于脑功能的什么新见解(如果有的话),我们至今仍然不清楚。[75] 事实上,不管它们对公众对机器人技术的兴趣——甚至行为可能来自一系列指令和无机元件这一观点——产生了何种影响,“忒修斯”、“帕洛米拉”、“托比”(“埃尔默和埃尔西”)以及神秘的“稳态保持器”都没有对研究脑工作机制的科学方法产生任何影响。[76]
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1700675732 然而在脑的功能这个问题上,学界在二战后确实达成了一项重要共识——认为人脑的活动在某种程度上与心智是一回事。两部关键的著作促成了这种共识,而且两者几乎是同时出版的,虽然其形式截然不同。1949年,哲学家吉尔伯特·赖尔(Gilbert Ryle)出版了一部针对这个问题的著作,书名叫《心的概念》(The Concept of Mind ),文字通俗易懂。1950年,艾伦·图灵写了一篇高深的学术论文,论文的标题是《计算机器与智能》(Computing Machinery and Intelligence)。[77]
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1700675734 图灵的论文产生了巨大的影响,因为他在这篇论文中提出了后来被称为“图灵测试”的概念来回答“机器能思考吗?”这个问题。图灵把他的想法称为“模仿游戏”(讲述他生平的电影也因此得名):如果你有一台可以回答问题的设备,而且人可以和这个设备进行对话,却无法察觉到这是一台机器,那么无论从何种角度来看,这台设备都是可以思考的。图灵的论文中没有数学内容,在本质上是一篇哲学论文,像洛克和莱布尼茨这样的人读到后能立刻领会他的思想。他相信技术的进步会使机器通过测试:
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1700675736 我相信在大约50年后,计算机的存储容量将到达10[78] 左右。经过编程的计算机玩模仿游戏会玩得很好,在进行5分钟的询问后,一位普通的询问者正确判断出它是一台计算机的可能性不会超过70%。[79]
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1700675738 至于如何做到这一点,图灵认为“问题主要在编程上”。[80] 如果方法正确,图灵的计算机——由没有生命的物质组成——显然是能够思考的。一年后,计算俱乐部的唐纳德·麦凯(Donald Mackay)也得出了类似的结论:“在人脑可观察到的行为和一个设计同等精巧的人工制品可能表现出的行为之间,我们没有发现根本性的区别。”[81] 对图灵来说,问题的关键是找到合适的编程策略,而对麦凯来说,这是一个寻找精巧设计方案的问题。无论是哪一种情况,符合逻辑的结论都是,机器产生的输出能够达到与脑产生的输出无法区分的程度。
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1700675740 在很大程度上,赖尔的《心的概念》帮助许多读者巩固了他们已经持有的信念——心智是有物质基础的。这本书的可读性很强,书中的论述并没有试图解释脑是如何工作的,也没有试图解释脑活动是如何导致心智产生的。事实上,“脑”这个词在书中几乎就没有被提及。赖尔写作这本书的主要目的是系统地瓦解笛卡儿的二元论,他轻蔑地将其称为“机器中的幽灵”。他的论述为把心智活动与脑的生理活动等同起来创造了一个一以贯之的哲学基础,但并没有直接证明这一点。
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1700675742 这些想法在英国迅速渗透到公共领域,电台在其中发挥了重要的作用。1950年,BBC(英国广播公司)3台播出了一个名为“心智的生理基础”(The Physical Basis of Mind)的系列演讲节目,演讲者包括谢灵顿、阿德里安和赖尔等人。同年,约翰·扎卡里·杨(John Zachary Young)[82] 做了里斯讲座(Reith Lecture)[83] ,讲座的副标题是“一个生物学家对脑的思考”。[84] 所有这些演讲都被重印在BBC的杂志《听众》上,还被结集成册,以书籍的形式出版。其中,动物学家索利·祖克曼(Solly Zuckerman)的演讲“思想的机制:心智和计算机器”以及杨的7个讲座在普及脑和行为的新观念中发挥了重要作用。这些观念最早由维纳提出,阐述了他关于负反馈的思想,突出了脑中信息的重要性。杨在讲座中告诉听众:
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1700675744 信息以一种编码的形式到达脑……是一种沿着神经纤维向上传递的神经冲动。已经接收到的信息,以在封闭环路中传送的冲动的形式存储在脑中,或者以某种与印刷体相对应的形式存储在脑中。计算机器做的就是这些——它们以编码的形式存储旧信息,同时接收新信息和问题。过去接收到的信息形成了机器的运作法则,编码后被储存起来,以供参考……计算机由许多电子管组成,与之相比,脑甚至拥有数量更多的细胞。从某些方面看,脑的运作机制完全有可能类似一台加法机……然而,我们现在仍然不知道脑究竟是如何存储它的运作法则的,也不知道它是如何将输入与这些法则进行比较的。它使用的或许是与这些机器不同的原理。[85]
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1700675746 在心智的生理基础这一点上,赖尔、图灵和杨等人都信心满满,这与二战前的情况形成了鲜明的对比。谢灵顿代表了战前那些古老观点的重要一派,1937年,80岁高龄的他在爱丁堡做了一系列演讲。这些演讲的内容在1940年以《论人的本性》(Man on His Nature )为题结集成册出版,书中包含了谢灵顿对心智和脑之间联系的一些相当散漫的观点。在其中一次演讲中,他用了一个古怪的类比——“魔法织布机”(enchanted loom)来描述脑的功能,这个隐喻在神经科学家中非常有名。他用这个概念描述了我们醒来时发生的情况:
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1700675751 约翰·扎卡里·杨在1950年的里斯讲座上使用的图示,展示了对一个即将过马路的孩子发出大声警告时涉及的一些神经通路。与夏尔科的图示相比,这张图包含更多的解剖学细节,而且最重要的是,图中包含代表反馈通路的箭头
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1700675753 脑逐渐清醒过来,心智也随之回归。那种感觉就好像银河系开始了某种宇宙之舞。头颅迅速变成了一个被施了魔法的织布机,其中有数以百万计的梭子在飞速运动,编织着一个逐渐消融的图案,总是一个有意义的图案,总是有意义但总不会持久。这个图案由很多子图案构成,不断变幻,但无比和谐。[86]
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1700675755 “魔法”这个词不仅仅是具有诗意,谢灵顿的整个观点有时是在表达一种抒情式的形而上学,其内涵是,尽管心智和脑之间存在关联,但这并不意味着心智就存在于脑中,脑仅仅是两者发生互动的场所,就像笛卡儿认为的那样。人们并不知道心智的本质是什么,而且对谢灵顿来说,心智似乎根本没有物质基础。唯物主义的观点认为,心智是某种形式的能量。尽管这种观点已经被普遍接受,但谢灵顿还是多次对其提出了批评。他指出,对于思想所在的脑区的神经元和身体其他部位的神经元,我们不可能发现两者在形式或功能上存在任何差异。[87] 谢灵顿声称,心智根本不是以物质现象为基础的。其中没有言明的意思是,他“魔法织布机”隐喻中的织布机实际上是被施了魔法,靠魔法运作的。他用他典型的诗意语言写道:“因此,在所有我们能够感觉到的东西中,心智在我们的空间世界中比幽灵更飘忽不定。它看不见,摸不着,甚至没有轮廓。它不是一个‘东西’。我们不能用感官确证它,永远也不能。”[88]
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1700675757 麦卡洛克和皮茨很清楚,他们1943年的论文中提出的方法与谢灵顿的方法之间存在矛盾。在论文的末尾,他们提出:“我们习惯称为心智的活动,无论是其形式还是其目的,都可以从目前的神经生理学严格推导出来……在这样的系统中,‘心智’不再‘比幽灵更飘忽不定’。”[89]
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1700675759 麦卡洛克和皮茨提出的具体方法后来被证明是错误的,因为神经系统并不是按照他们假设的方式运作的。但他们对那些可以被视作计算的过程的关注,以及对神经系统基本结构重要性的关注,都具有重大的意义。除了在向公众通俗地科普概念的时候,现在已经很少有科学家持“脑是一种计算机”这样的观点了。但在各种描述中,大多数科学家都会同意,脑可以被看作一个计算器官。克雷克认为,这个计算器官使用符号来表征外部世界,以便它探索各种可能的结果或者解决方案。尽管学界在这期间在脑的作用这个问题上达成了共识,但对于脑是如何发挥作用的却没有达成一致意见。这方面的理论要到20世纪后半叶才会开始发展,在这个阶段,研究脑的新方法被用于探索它的各种功能,这些新的方法将我们引领进了今天所知的科学世界,让我们对脑有了今天的认知。
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1700675761 [1] Smalheiser, N. (2000), Perspectives in Biology and Medicine 43: 217–26, pp. 217–18.
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1700675763 [2] Easterling, K. (2001), Cabinet 5, https://tinyurl.com/Easterling-Pitts; Gefter, A. (2015), Nautilus 21, https://tinyurl.com/Gefter-Pitts.
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1700675765 [3] 诺曼·格施温德(1926—1984),美国神经病学家、行为神经病学先驱,在神经系统病变对人的行为的影响方面做出过很多重要贡献。——译者注
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1700675767 [4] 2018年,我曾经问过DNA双螺旋结构的共同发现者、当时已经90岁的詹姆斯·沃森是否见过皮茨。他那双湿漉漉的眼睛一下就亮了起来。“哦,见过!”他说,“他是真正的疯子!”
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