为什么我们人的智能运算速度没有计算机快

几年前,看过著名心理学家,诺贝尔经济学奖得主丹尼尔卡尼曼的畅销书《思考,快与慢》。在书中,作者用系统1和系统2来描述我们人类大脑的运行机制。系统1相当于是直觉的,而系统2是理性的,从心理学的角度研究人类的智能,我觉得是一种黑箱的研究方式,不考虑具体的实现机制,而是直接从系统的涌现属性角度,探索系统高层次的运行机制。

当我们进行的思维活动只是调动系统1就可以解决的时候,几乎眨眼之间,大脑就已经有了答案,而一旦需要系统2的参与,那么就会变成以秒或者分钟,甚至更长周期来进行的活动。当时还有另一本畅销书,《眨眼之间》中格拉德威尔描述了一种神奇的现象,我觉得,就和系统1的特性有关系。

系统1像计算机的操作系统,调度各种驱动程序和硬件组成的资源,进行调度和控制。系统2就是在操作系统之上编程、设计和创造。存储结构本身也是需要系统二参与,有优劣之分。

在操作系统之上,我们可以借助相对简单固定标准化的硬件,不需要考虑底层细节,就完成从艺术设计、文字、图形,到办公软件,再到大数据分析。

另外一个层次上,在操作系统之上,我们可以通过使用底层的机制,再次创造出各种新的模式(API),在更抽象的层次上调用新的模式,继续去进行更高层次的活动。这种可塑性,就是可以通过刻意练习来不断精进的原因吧。

计算机和弱人工智能

一般来说,目前计算机的智能,包括AlphaGo在内,称为弱人工智能,跟数值计算原理一样,弱人工智能是可以找到快速的计算方法,通过编写特定的程序,借由硬件性能的提升,该模式的单一程序性能能够同步加快。在我们人的智能中,这样的机制,更像是系统1。

我们的运算速度看似远低于计算机的计算速度,但是能够快的地方,实际上可预见的未来,都是属于弱人工智能的范围,这个范围内的智能行为是完全有规律可行的,不需要创造性的。

演化和系统构建

从人类的角度,我们的系统1,就是在进化过程中形成各种独立,但是协作的处理身体信息、控制身体活动的机制;还有大脑内部各种形成的各种实用程序,例如记忆,情绪,都是在进化过程中形成的,与身体无关的抽象,他们的工作一定是独立的,但是他们又可以互相协作。而系统2,就是这个自组织系统通过有机的方式,能够实现的涌现属性。

处理内脏器官和各种肌肉组织的大脑机制,通过DNA已经固化,而且可以在后天根据实际情况具有可塑性。在大脑层面我们所感知的信息和发出的命令,与某一个具体器官的实现细节是隔离的。每一个机制都是经过测试,拥有自我调节能力的。

为什么我们的意识,也就是系统2,不能以更快的速度运算,我觉得,首先是来自进化层面,看似无意识的生命演化过程也是一个系统架构设计的问题,资源限制,不断的变化,多样性,都在制约系统的可能性。

我们的存在,依赖于外部系统,而外部系统获取的资源的量是有限的,转化资源的速度,也是有限的。从进化的角度来说,花巨大的资源和能量,却没有获得相应的回报,这个是肯定没有竞争力的。如果我们的行动过于敏捷,消耗的能量过于巨大,最多超过光合作用的能力之后,如果不能实现围绕自己的系统。

物理定律和获取的能量,决定了我们每一个动作的实际理论速度,孤立的快,无法获知外界反馈,这个可以参考《那些古怪又让人忧心的问题what if?》,按照作者的思路,我们需要考虑怎么携带那么多的能量,怎么转化,那个体量达到某个速度之后的后果,显然不会像闪电侠那么有美感的。还不考虑我们的祖先怎么通过进化帮我们进化到这个层次。

我觉得并不是因为碳基生命物理上无法实现。想了没用,没有反馈,想快了还要消耗更多能量,性价比太低,是重要的原因。

智能的最终进化

人类创造的人工智能,显然不受进化的延续性,每一代都有进化的明确意义和竞争力这样的限制,可以更大胆和更广泛的试错。

那么智能会走向何方,肯定不会是一个简单的标准答案,也不可能一步到位。在《技术的本质》中,设想了从生物的机械化,DNA编程,纯程序的硅基人工智能,三个通向奇点的方向,奇点之后我们甚至是无法理解的。

奇点临近的每一个阶段,都离不开存在的意义的哲学思考。更高的智能,我觉得不会反而失去了这个能力。

想到一些可能性,一种是智能是整体意识,或者认为存在绝对正确的答案,自己掌握绝对真理,可以调用资源,获取能量,甚至包括各种底层细节都是可以经由意识来处理,但是我觉得,如果连每一根肌肉的收缩舒张,每个函数的内部运行时状态,都要系统2参与,对于我们这种意识来说,想想都未免太累了。好像也不必要,从系统设计,有机理论,复杂性的角度,我觉得这种系统一定是糟糕的设计,完全缺乏分治,向高层暴露了所有底层细节,而且需要高层随时参与。无论如何高层可以有能力理解细节,但是应该是完全在运行时与细节隔离的。高级智能的意识,应该是有更多层次的系统1机制支撑,同样由涌来机制来表现。

单一智能的目的会是什么,思考的可以很快,但是在真实宇宙中,改造自然的速度,依然无法摆脱物理定律,所以从实现上太快还是没有意义,从哲学上如果没有多元思考的话我觉得就会是走向宇宙冷寂一样的结局。

那么最强大的人工智能反而可能像黑客帝国一样,能够在纯软件层次实现对现实世界,甚至生物生命过程的完全模拟,内部实现了自己的小宇宙。小宇宙的问题在于规模和需要的能量,宇宙本身可获取的能量,足够用来模拟一个完全的宇宙吗?如果不能,就会像异次元骇客一样出现边界,那样就无法完全模拟蝴蝶效应。如果能实现,那么这个终极智能就变成了宇宙本身。

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