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马斯克最疯狂的公司 Neurallink,重新定义未来人类:人机同体,成为AI

2017-07-10 07:22 性质:转载 作者:深圳创客 来源:深圳创客
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  所以我们可以走到第二十九街,到我们巨大皮质餐巾的边缘,轻轻的看看那两米厚的内部发生了什么。为了示范,我们拉出一立方米的巨型皮质来检查,这将告诉我们在一个典型的立方毫米的真实皮质中发生了什么。

  我们在这一立方米里看到的将是一团糟。我们把它清空出来。
 
  首先让我们把体细胞放进去——立方体内所有神经元的体细胞。
 
  体细胞的大小是一个范围,但我聊过的神经科学家说,皮质神经元的体细胞通常直径约为10或15μm(μm=微米,1/100毫米)。那意味着,如果你把7或10个体细胞排成一行,这条线就是人头发的直径。在我们的规模下,这使得体细胞直径为1 - 1.5厘米。大理石啊。
 
  整个皮层的体积在50万立方毫米的场内,在这个空间大约有200亿个体细胞。这意味着平均每立方毫米皮质含有约40,000个神经元。所以我们的立方米盒子里有4万个大理石。如果我们将盒子分成约4万立方米的空间,每边都有3厘米(或大约一立方英尺)的一边,这意味着我们每个人的大理石都在自己的小3厘米立方体的中心,其他的体细胞在各个方向上距离它大约3厘米。
 
  怎么样?这40,000个漂浮的大理石能不能帮你可视化我们的立方体?
 
  这是一个在实际皮质中的体细胞的显微镜图像,使用了阻挡其周围其他东西的技术:

  好吧,到目前为止还不太疯狂。但是,体细胞仅仅是每个神经元的一小片。从我们的每一个大理石大小的体细胞中散发出来是曲折分岔的树突,在我们按比例增加的大脑中能在许多不同方向伸展三四米,从另一端的轴突可以超过100米长(横向于皮质的另一部分),或一公里长(向下进入脊髓和身体)时。他们每个都只有一毫米厚,这些线把皮层变成密集纠结的电子意大利面。

  意大利面里面也不消停。每个神经元有多达1000——有时高达10,000——和其他神经元突触的连接。皮层中有约200 亿的神经元,这意味着皮质中有超过20  万亿 的个体神经元的连接(整个大脑中有高达千万亿个连接)。在我们每个立方米中,将有超过2000万的突触。

  更复杂的是,立方体中40000个大理石中不仅每一个都有许多意大利面穿走出来,同时还有从皮质其他部分穿出的数以千计的意大利面穿过立方体。这意味着,试图记录信号或在这个特殊的立方区域内刺激神经元,有很多困难,因为在意大利面的烂摊子里,很难找出哪些面条属于我们的体细胞大理石。

  当然,还有神经可塑性的事情。每个神经元的电压是不断变化的,多达每秒数百次,同时数以千万计的突触连接会在我们的立方体内更改大小、消失、重新出现。

  如果只是这样就好了。
 
  原来大脑中还有被称为神经胶质细胞的其他细胞,有许多不同的品种,具有多种功能,如清扫释放到突触的化学物质、在髓鞘包装轴突、作为大脑的免疫系统等等。下面是一些常见的神经胶质细胞:

  有多少神经胶质细胞在大脑皮层?和神经元数量相同。所以再加40000个这样的怪胎到我们的立方体里吧。
 
  最后,还有血管。在每立方毫米的皮质,共有一米的毛细血管。在我们的规模下看,这意味着在我们的立方米内,有一公里长的血管。这样大小的空间内,血管是什么样子?

BMI工具
 
  在目前正在进行的工作中,评估一种记录工具的利弊时,有三个广泛的标准似乎脱颖而出:
 
1)规模 - 可以记录多少个神经元
 
2)解析度 - 工具收到的信息有多详细 - 有两种类型的分辨率:空间(你的记录有多接近能告诉你单独的神经元如何被触发)和时间(当你记录的活动发生时,你记录的有多好) 
3)侵略性– 操作是否需要,如果是,有多需要?
 
  长期的目标是把所有三个蛋糕都吃完。但现在,总有一个问题:“这些标准你愿意放弃哪个?”从一个工具到另一个工具不是一个整体的升级或降级,而是一种权衡。
 
  我们来研究当前使用的工具类型:
 
fMRI(功能磁共振成像)
 
规模:高(它显示整个大脑的信息)
 
解析度:中低空间,非常低的时间
 
侵入性:非侵入性
 
fMRI通常不用于BMI,但它是一种经典的记录工具,提供了有关大脑内部发生情况的信息。
 
  fMRI使用MRI 磁共振成像技术。 MRI在20世纪70年代发明,是基于X射线的CAT扫描的演变。 MRI不是使用X射线,而是使用磁场(以及无线电波和其他信号)来产生人体和脑的图像。

  而这一整套的横截面,让您穿过头去看到里面。

  fMRI 使用MRI 技术来跟踪变化的血流量。为什么?因为当大脑区域变得更加活跃,他们使用更多的能量,所以他们需要更多的氧气,使血流增加该区域的氧气供应。

fMRI的有很多医疗用途,其最大的缺点是分辨率。

  fMRI 成像体素的尺寸不断缩小,随着技术有所改善,使空间分辨率可达立方毫米。大脑有大约1200000毫米体积,所以fMRI 成像扫描将大脑划分约一百万小立方体。问题是,对神经元的规模来说,这仍然是相当巨大的,每一个像素包含的神经元数以万计。更大的问题是时间分辨率,fMRI跟踪血流,既不精确,且有延迟。
 
EEG(脑电图)
规模: 高
解析度:空间上非常低,时间上中高
侵入性: 非侵入性

  近一个世纪以来,EEG(脑电图)把电极阵列罩在你头上。你知道,就是这样:33

 EEG 对于一个2050年的人来说,绝对是一个非常原始的技术,但现在,它是可以BMI中完全无创的唯一工具。脑电图记录大脑不同区域的电活动,显示出如下结果:34 34

脑电图可以揭示有关医疗问题的信息,如癫痫症等。与fMRI不同,EEG从脑中获取电信号具有相当好的时间解析度,——尽管头骨大大地模糊了时间精度(骨骼是坏导体)。
 
  主要缺点是空间解析度。每个电极仅记录来自数百万或数十亿神经元电荷的广泛平均矢量和。
 
  想象一下,大脑是一个棒球场,它的神经元是人群。我们想要的信息,不是电子活动,而是声带活动。在这种情况下,脑电图就像一组麦克风,放在体育场外面,靠在体育馆的外墙上。你可以听到人群的欢呼声,也许可以预测他们正在欢呼的事情。你可以听到指示牌变化的迹象。你可能会发现一些异常。但也就这样了。
 
   除了以上两种大家比较熟悉的以外,又有ECoG、LocalField Potential、Single-UnitRecording等等工具。

  Neuralink Formula:全脑接口与神经织网

  我曾经写过马斯克的另外两家公司——Tesla 和 SpaceX——因此我觉得我挺了解他的公司的模式。如下图这样:

  马斯克对一家新公司的初步想法总是从右边开始,但公司工作的方式是从左边开始的。他认为,某些特定的变化将增加人类的未来向最好的方向发展的可能性。

  所以当马斯克成立一家新公司时,其核心的最初策略通常是造成一场能够引发行业竞争,让人类共同推进这个事业的竞赛。反过来,马斯克也认为这将促进人类的未来向最好的方向发展。但是,你必须从微观的角度看他的公司,才能看到这些。否则,你可能注意不到他们在做的事情。

  我在写 Tesla 和 SpaceX 的文章时,我问马斯克为什么他搞起了工程,而不是做科学研究。他解释说,在涉及到人类进步的问题上,“工程是一个限制因素”。换句话说,科学的进步,商业,以及工业等等的进步,全都是工程进步所带来的。回溯历史,也是这样,人类历史上最伟大的革命是工程上的突破。

  所以,要理解马斯克的公司,你需要了解他想要创造的竞赛,下图是包含变量的马斯克公司的图解:

  对于特斯拉和 SpaceX 来说,这个图应该是下面这样的:

  因此,在我试图弄清楚 Neuralink 的机制时,我需要把那些变量填上去。最初,我对这家公司只有非常模糊的认识,即其中的一个变量(GOAL)——该公司的目标是“加速全面脑机接口(whole-brain interface)时代的到来”,我把这画成一顶精灵帽子。

  就我的理解,全脑接口是一个理想世界里脑机接口的形式,这是一个超前的概念,其中大脑的所有神经元都能够与外部世界进行无缝通信。这来源于 Iain Banks 的科幻小说《文明》系列中描绘的“神经织网”(neural lace)的概念——一个无缝、稳定、可以直接与大脑通信的全脑接口。

  人类只有一个选择:成为 AI

  亚伯拉罕·林肯想出下面这句话的时候很自得:“这个民有、民治、民享的政府永世长存。”自得也有道理,确实是金句。“民有、民治、民享“这一理念就是民主的核心。不幸的是,人民不满意,所以民主也落得不讨好。但比起其他选项,民主也算得上奋斗的目标。

  Elon 如此说到:“我认为对集体的保护是重要的,丘吉尔曾说:‘民主制度是除去其他所有最糟的制度之外最糟的制度。’当然,如果我们拥有柏拉图提出的那种哲学家和国王合一的统治者,那就没什么问题了。但实际情况是,今日的当权者都糟糕得很。

换句话说,民主就相当于藏在下水道里躲避怪兽。

  很多情况下,铤而走险以争取最好的结果不失为好的策略,但是当赌注过高时,还是谨慎行事为妙。权利也是如此。这就是为什么,尽管民主不出意外会导致平庸,但Elon认为,“尽管美国公众对总统有这样那样的意见,基本不会有人会鼓吹集权。”  Elon视 AI 为终极的权利,因而也认为AI的发展尤其需要采取谨慎的态度。他所持的,最大程度降低AI对人类威胁的策略基本就等于使AI实现民有、民治、民享的理念。

  为了在AI领域推行这一理念,Elon从不同角度做出了多种努力。

  在“民治”和“民享”的部分,他和Sam Altman创立了OpenAI,自述为“一家非营利性的AI研究企业,致力于研发和制定实现安全的通用人工智能的路径”。

  通常情况下,当人类创造新事物时,总是由一些具有创新意识的先行者引领。尝试成功后,随着一个产业的诞生,那些企业的巨鳄会参与进来并将先行者的努力全面发展壮大。

  但是,如果那些先行者制造的是一根魔杖,这根魔杖会赋予掌握它的人无上的,坚不可摧的,凌驾于所有人之上的权利,甚至阻止任何其他人再制造魔杖的权利。这就有点儿棘手了,对吗?

  Elon眼中今日AI发展的方向就是上面这种情形。既然无法阻止人类创造魔杖,他的解决方案就是创造一个开放、合作、透明的魔杖研发实验室。每当这个实验室中产生了新的研究突破,不同于其他会将此视为秘密严守的公司,他们会将这一突破公布给所有人去了解,或借鉴用于各自的研发。

  一方面来讲,这么做也是有明显的缺点。邪恶势力也在努力制造魔杖,谁也不想第一根魔杖是从他们手中诞生。如今,坏人们的研究也能从这一实验室的创新成就中获益。着实令人担忧。

  但是这一实验室也促进了成千上万其他人的研究,并对早期的小部分先驱者形成了巨大的竞争。一些人大幅先于其他人制造出魔杖已无可能。比较可能出现的情况是,当第一根真正意义上的魔杖最终被制造出来时,已经有成千上万类似的成品同时存在,即具备不同能力,被不同的人所创造,多种用途的其他魔杖。

  如果地球上要诞生魔杖,Elon认为,至少让它掌握在全球的大部分人而非一位握有极权的魔法师手中。他自己这样表述:如果每个人都来自氪星球,那没什么问题了。但是如果只有一个超人,而这个超人还希特勒附体,麻烦就大了。更糟的情况是,某一位先行者的魔杖很可能是基于他满足自身的需求创造的。如若将未来的魔杖产业发展为集体智慧的结果,多种多样的需求和目的都应该有对应的魔杖去满足。应该使得全世界魔杖的能力都是首先反映了大众的需求。

  OpenAI就是为实现AI创造民主化所做的努力,目的是使得所有的产业巨头在AI的发展初期都致力于对民主化的研究。Elon总结道:AI必将大幅超越人类的能力。为了让它的存在与人类,尤其是绝大多数人类共同的意愿相连接,它应该是基于大多数人意愿产生的结果,因为它将服务于这些人的意愿。至此,我们就实现了人类同等水平或高于人类AI的民治和民享,降低了AI落入单一邪恶势力或垄断势力之手的风险。

剩下的就是“民有”部分。

  这部分解决起来应该比较容易。别忘了那些产业巨头正在基于他们制造汽车、大型机械和计算机的同一个目的——创造超级智能AI,即拓展他们的疆域,并将其中将产生的工作外包。汽车是代步工具,大型机械是制造工具,而计算机解决了信息存储、管理及计算的问题。具有思考能力的计算机将是伟大的创造,它能使得人类将最重要及最高强度的工作实现外包。人类的一切都构建与思考之上,想象一下制造一个人类思考能力延伸的超级智能所将带来的巨大能量吧。而人类的延伸从定义上讲也属于人类,即“民有”。

  只有一个问题:具有超级能力的AI不同于其他发明。其他的技术都擅长于它们自身的制造用途,但总的来说,它们仅仅是些具有非常有限智能的无意识的机器。但我们现在试图制造的AI将像人类一样聪明,且超级聪明。同样的规则怎么还可能适用?

  人类自己创造的技术当然是属于人类的,这一观点如此显而易见,说出来都显得有点儿傻。但是如果我们创造了比我们自己还聪明的事物,它还能那么容易被控制吗?

  有没有这种可能,一个被创造出来的事物,其智能高于任何人类,将不满足于仅作为人类的附庸而存在,即便它被制造的目的如此?

  我们无法预知实现的场景,但保险的做法是现在承认,是的,这些可能性是存在的。一旦担心变为现实,我们的麻烦就大了。

  人类发展的历史表明,地球上一旦出现智能远高于其他物种的物种,它必将对其他所有物种构成威胁。如果AI变成了这样一个最高智能物种,而它又不属于人类,它具有自我意识,那我们人类就被归入“其他所有物种”的类别了。

  因而垄断AI就是问题所在,OpenAI就致力于解决这一问题。但与之相比,更严峻的问题在于防范AI失控。

  Elon为此辗转反侧。在他看来,超级智能AI的崛起只是时间问题,在那一天到来之前,人类务必要避免自己不落入“其他所有物种”的境地。在AI与其他所有物种共存的未来,在他看来,人类只有一个选择,就是:

成为AI。

  Elon将人类大脑数字三生细胞壁(tertiary layer)比喻为巫师帽。概念是指全脑界面将变为如同将设备植入大脑,使大脑变为设备。

AI 系统将和大脑融合无间

  你的设备赋予你半机器人的超级能力,并作为通往数字世界的窗口。巫师帽的电极阵列是一种新的大脑结构,与大脑边缘系统及大脑皮质并列。(对于大脑边缘系统、大脑皮质等基本结构的介绍,请见后文——编者)

  大脑边缘系统、大脑皮层质及巫师帽仅仅是硬件系统。当边缘系统在工作时,与你交互的并不是该物理系统,而是其间的信息流。这是一种物理系统内部的活动反映在意识中,使你感受到愤怒、恐惧、饥渴或饥饿。

  大脑皮质是同样道理。包裹着你大脑的物质存储并管理信息,但是当你思考、观察、聆听或感受的时候,你体验到的是信息本身。视觉皮层本身对你来说没有任何作用,是其间的光子信息流给你带来一个视觉皮质的体验。当你挖掘你的记忆时,你不是在寻找神经元,而是在搜索存储在神经元的信息。

  大脑边缘系统和皮质只是大脑灰质。是灰质间的活动流形成了你熟悉的内在特性,动物本能的大脑和人类理性的大脑。那么这对数字三生细胞壁又意味着什么呢?这意味着尽管大脑中存在的是物理设备,但是电极阵列本身,即你将体验及了解的三生细胞壁的组成部分,正是阵列间流动的信息。

  正如边缘系统产生的感受及欲望以及大脑皮质产生的思想和低语在你感受来都如同你的一部分,你的内在,在巫师帽中发生的一切活动也将带来同样的感受。

  Elon对于 Wizard Era 的展望只是巫师帽应用之一,其中一个核心的目的为将其作为大脑及基于云端的定制AI系统之间的交互界面。他相信这一AI系统将以和你的动物本能大脑和人类理性大脑同样的特性存在。

  他这样讲:可以想象,是可能有种方式使得三生细胞壁令人感受到它是人的一部分。它不是卸载的对象,它就是你。

  写下来看着挺有道理。你用大脑皮质完成大多数思考,但是当你饿了,你不会说“我的边缘系统饿了”,而是“我饿了”。同理,Elon认为,当你解决问题时,AI给出解决方案,你不会说:“我的AI想到了!”,而会说:“我想到了!”当你的边缘系统想偷懒,而你的大脑皮质想工作时(我经常有此经历),你感觉并不是在跟某些外部力量斗争,而是你自己想严格要求自己。同理,当你采取了某些策略,而你的AI反对时,真实的意见相左和争论就会发生了,但这感受起来也是一种自我的内心斗争,而不是在与你思考中产生的另一方在争论。这种争论感觉上和思考一样。

总之写下来看着确实挺有道理的。

  但我最初听到Elon谈论这一概念时,总觉得不大对。不论怎么努力尝试理解,我总是忍不住用我比较熟悉的概念去套用,例如这就类似我脑中可以听到它说话,或者甚至可以一起思考的一个AI系统。在这些场景中,这个AI看上去还是一个与我交流的外部系统,并不像我。

  之后有一天晚上,当我在重读Elon之前的一些论述时,我顿悟了。AI可以成为我,完完全全地。我明白了。

  但之后我又搞不明白了。第二天当我试图向另外一个朋友解释我的顿悟时,我把我俩都搞晕了。我又回到持有“等等,这个AI不可能真的成为我,它还将是在和我交流“这种想法的境地。自那之后,我的想法反反复复,无一善终。这种状态就类似有那么一个瞬间,时间变成相对的,时空只是单一一层。似乎有那么一瞬有种直觉,时间变慢  而你变得很快。然后我又迷失了。我在写下上述几句的时候,直觉又不存在了。

  成为AI最难的一点在于它结合了两个无意识的概念:大脑界面和大脑界面可以赋予你的能力与通用人工智能。今天的人类还不具备理解其中任一项的知识。无论我们自认为想象力多丰富,我们的想象力仅仅是基于我们的生存经验,而上述概念对我们来说是全新的。这就如同尝试去想象一种从没见过的颜色。

  这就是为什么当Elon谈论他的信念时,我在信服和盲从之间徘徊。不过考虑到他在七岁时就已经理解时空观,且懂得如何殖民火星,我倾向于多听听他怎么说。

带宽是脑机融合的关键


  他谈到的是这一切都跟带宽有关。很显然,如果想让巫师帽能发挥作用,带宽意义重大。但Elon认为,如果要成为AI而不是使用AI,与AI连接时,带宽不是可供选择的,而是必备的。

  他是这样考虑的:通信带宽速度非常慢,尤其在输出时,这是挑战所在。当你使用手机输出信息时,你两根拇指移动的速度非常之慢。如果带宽过低,与AI的互动程度就会非常之弱。基于低带宽的限制,这种互动基本是无意义的。AI基本就会我行我素,因为速度太慢没有沟通可言。沟通速度越快,融合程度越高,沟通速度越慢,融合程度越低。我们与AI分离程度越高,AI越偏离我们,最终倒戈相击的可能性就越大。如果AI与我们越来越疏离,智能水平又远高于我们,如何能确保他们不生成与人类利益背道而驰的优化机制?但是如果我们能实现一种紧密的共生关系,AI 就不是“非我”,而是我们自己的一部分,并将与我们形成类似皮质与大脑皮质和边缘系统之间关系近似的关系。

Elon 视通信带宽为决定人机融合程度的关键因素,同时将人机融合程度视为我们未来在AI世界中生存的关键因素:我们或者被远远抛在身后,全无用处,被当做宠物(如家猫)对待;或者最终找到某种与AI共生及融合的方式。之后他补充道:能被当做家猫还是算是不错的结局呢。

  在完全无法想象未来充斥着 AI 的世界是什么样子的前提下,在超级智能时代到来之前,通过人机融合实现对人类物种的保护听起来挺靠谱。AI 时代人类可能会受到的威胁将来自于利用 AI 作恶的人类以及与人类利益相悖的AI。当绝大多数人类都能控制一部分AI,与AI共同思考,利用AI自我防御,或通过与AI融合,进而基本上能完全理解AI的想法,人类就处于不那么危险的境地了。

  人类会变得从未有过的强大,也是很恐怖的一件事,但是如 Elon 所讲,如果人人都是超人,单个人就很难造成大面积伤害,会有很多限制和平衡加以制约。人类也因此不太可能对AI整体完全失控,因为AI将以多种目的广泛存在。

  但时间是关键,Elon强调,向这一方向努力的进度至关重要。数字超级智能的发展程度不应该超过脑机融合界面实现程度太多。

  我在考虑上述问题时,顾虑在于人类的全脑界面是否足以支撑这种人机融合的实现。我向Elon提出了这一顾虑,并指出人脑思考的速度和计算机的处理速度之间仍然存在着巨大的差距。

  他答道:是的,但是根据数量级顺序增加带宽会改善这一情况。方向也是正确的。能解决所有问题吗?不能。但是方向对吗?是对的。如果一定要向一个方向走,为什么不选择这一个?

  这就是Elon设立Neuralink的初衷。

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