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人类大脑的本质竟然是计算机?

 youxd 2016-06-21

在物理和计算机科学上最有趣最具争议性的推测并不是关于物理或计算机科学本身,而是关于大脑,或者更准确地说,是关于意识。这个讨论已经持续了几十年。其核心问题是:大脑在本质上就像一台计算机?

人类大脑的本质竟然是计算机?

保守派方面,有类似Scott Aaronson的研究员。他是麻省理工学院一位受人尊敬的理论计算机科学家。他认为,这是能够让更多的人能接受的理念,因为大脑存在于宇宙中,而计算机只要给予足够的动力就可以模拟整个宇宙,因而大脑可以通过计算机来模拟。而且因为可以在电脑上模拟大脑的结构和功能,包括你的意识。且这种模拟是符合逻辑,可量化计算的。

换句话说,所有的证据表明,你的大脑就是一台电脑。

但数学物理学家罗杰·彭罗斯(Roger Penrose)有一个不同意见:你的意识来源于神经元的神秘的、奇异的物理效应。

Penrose(已经84岁了,负责构建我们对宇宙形状的认知)自19世纪80年代以来,一直辩称传统的计算机科学和物理学无法解释人类大脑。他在80年代末和90年代初出版的书上提出了自己的看法,最近在明尼苏达州]与Aaronson在会议上的争论奠定了他的说法。

从本质上讲,Penrose认为,人类的意识有一定的功能和能力,这些能力是传统的计算机模仿不来的。电脑的本质是算法和逻辑,而人的心智超越了算法和逻辑。最显着的证据是,大量的数学家能够对那些计算机无法解决的问题给出行动方案。

为了解释:正如我们想象的,计算机依赖于宇宙的物理和逻辑规则,并受其约束。它们通过对算法逻辑进行工作并解决一系列问题。但是也存在一定的问题,例如存在大量传统的计算机和数学逻辑不能解决的问题(如给定的程序是否能够停止或持续简单地运行)。而且还有另外一系列问题,例如计算机可以在理论上解决问题,但却需要现实中数以万计的案例对其进行验证(比如寻找非常大的质数根)。这不是由于能力的限制,而是由我们宇宙的逻辑和物理学的基本性质决定的。

如果像Penrose表明的那样,人类通过展示能力来规避某些在计算方面的限制,大脑必须与存在于逻辑和算法之外的系统进行交互,而量子世界则是最有可能的备选。

Penrose推测,可能存在的量子力学过程,可以解决电脑中目前还不能解决的问题。人类大脑可以通过接触神经元内的微小结构或者“微管”与它们建立良好关系。科学美国人专栏作家Michael Shermer称这种想法纯粹是主观臆测。

人类大脑的本质竟然是计算机?

这里提及的细节和神经系统科学并不充实。Penrose声称并不确切知道它所有的工作机制。因而不可避免地,在他的推理中缺少一个步骤:

1.根据传统的物理学知识,大脑非常强大。

2.它必须依赖外部的,尚未发现的物理学现象,这些东西我们可能会在量子尺度找到。

3.神经元内的微管可以足够小,以体验量子效应。

4.大脑使用异物理学产生意识。

这就是说:Penrose认为人的意识是如此离奇古怪,而且我们只是没有足够多的宇宙物理中的完整的画面来解释它。

虽然Aaronson与Penrose的观点有异议的,但在他们激进的辩论猜测中,至少在一定程度上,有一个声音在说:如果有人认为大脑一点也不像电脑,他们就有义务解释为什么大脑与电脑不同呢?

我欣赏Roger,在世界上所有对人工智能持怀疑态度的人中,他实际上是唯一一个试图做这方面工作的人!他,几乎独自一人,做那些我认为所有对人工智能持怀疑态度的人都应该做的所有事,这就是:暗示大脑中有一些实际的物理性质,如果真的存在的话,它将使人们知道计算机在本质上就不同于实际的物理特性。事实上,我们已经知道了的物理学知识不能解释这一原因,因而加入一些新的成分是十分必要的。

所以它是:要么大脑是一台电脑,要么是神经系统科学和物理学外的一个全新的世界,一个我们尚未探索的世界。

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