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人类需要AI,还是更需要自身AI化

科普小知识2021-08-01 17:06:43
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摘自《大脑的故事》

使用感官替代来避免无效的感官系统是很好的,但是除了替代之外,如果我们可以使用这项技术来扩展标准的人类感官呢?出于这个原因,我和我的学生们正在给人类增加新的感知能力,以增强我们对世界的体验。

想想看:互联网上有数十亿字节的有趣数据,但现在我们只能通过盯着手机或电脑屏幕来获取这些数据信息。如果你能把数据实时连接到你的身体上,并让它们成为你直接体验世界的一部分,会怎么样?换句话说,如果你能感觉到数据呢?它可以是天气数据、股票交易数据、推特数据、飞机驾驶舱数据或工厂状态数据——所有这些都被编码成大脑可以学会理解的振动语言。在执行日常任务的过程中,你可以直接感觉到100多公里外是否在下雨,或者明天是否会下雪。或者,你可以培养你对股市形势的直觉,并下意识地确认全球经济趋势。你也可以通过推特发现流行内容的趋势,并以这种方式进入群体的“意识”。

尽管这听起来像科幻小说,但由于大脑提取信号模式的天赋(即使我们没有有意识地尝试过),我们离这样的未来不远了。这就是为什么我们能够理解复杂的数据,并将其融入我们对世界的感官体验。就像阅读这一页,吸收新的数据将逐渐变得轻而易举。然而,与阅读不同,新的认知将成为一个没有意识参与的从世界中吸收新信息的渠道。

目前,我们不知道大脑整合数据类型的极限在哪里,或者是否有极限。然而,很明显,人类不再局限于长时间的进化,等待感官适应的到来。在未来,我们将越来越多地设计我们自己的通往世界的感官入口,并将我们自己与扩展的感官现实联系起来。

我们如何看待世界只是故事的一半。另一半是我们如何与世界互动。我们能像改变感官自我一样,利用大脑的灵活性来改变我们接触世界的方式吗?

来看看简·舍曼。她患有一种罕见的遗传性疾病,称为脊髓小脑共济失调,连接大脑和肌肉的脊髓神经萎缩。她能感觉到自己的身体,但不能移动。“我的大脑对我的胳膊说,‘举起来’,但我的胳膊说,‘我听不见你说话,’”她说。因为她完全瘫痪,她成为匹兹堡大学医学院新研究的理想候选人。

研究人员将两个电极植入她的左运动皮层,这是大脑信号传到脊髓控制手臂肌肉之前的最后一站。研究人员检测到她大脑皮层的电活动,用电脑翻译解释她的意图,然后用她的大脑输出来控制世界上最先进的机器人手臂之一。

当简想移动机器人手臂时,她只需要思考。当她移动手臂时,她喜欢和它说话:“举起来。往下,往下,往下。向右,抓住并释放。”机械臂按照指示做了。虽然简发出了命令,但没有必要。她的大脑和机器人手臂之间有着直接的物理联系。简报告说,她的大脑没有忘记如何移动她的手臂,尽管它已经10年没有移动她的手臂了。“就像骑自行车一样。”她说。

简对机械手臂的熟练掌握意味着我们将来可以利用技术来提升和扩展我们的身体。我们不仅可以替换肢体或器官,还可以改进它们:将它们从脆弱的人类结构升级为更耐用的材料。简的机械臂只是未来仿生时代的第一个标志。到那时,我们将能够控制比自然皮肤、肌肉和骨骼更强壮、更持久的设备。不说别的,这将为太空旅行开辟新的可能性。我们现在身体虚弱,想要探索空间就有些低配置了。除了肢体置换之外,先进的脑-机接口技术有望带来更多奇异的前景。想象扩张你的身体,直到它变得认不出来。让我们从这个想法开始:如果你能用大脑信号无线控制房间里的一台机器呢?例如,当设想回复电子邮件时,一个人使用运动皮层来操作大脑控制的真空吸尘器。乍一看,这个概念听起来可能不可行,但请记住,大脑非常擅长在后台执行任务,不需要占用太多有意识的频段。请记住,在与乘客交谈和旋转收音机频道按钮时,驾驶是多么容易。

为了给聋人提供感官替代,我和我的研究生斯科特·诺维奇一起开发了一种“背心”。这种可穿戴技术捕捉环境中的声音,并将其投射到横跨躯干的小型振动马达上。电机根据声音的频率启动不同的振动模式。这样,声音就变成了不同的振动信号。

起初,这些振动信号没有任何意义。但是经过足够的接触,大脑找到了处理数据的方法。聋人逐渐能够将他们躯干上复杂的振动模式转化为对他人话语的理解。大脑无意识地理解如何解码振动模式,就像盲人可以轻松学会阅读盲文一样。

“背心”有望改变整个聋人群体。与人工耳蜗不同,它不需要手术。它的价格不到人工耳蜗的1/20,可以推广到全世界。我们对“背心”的更大愿景是,它不仅仅限于声音,还能成为各种信息进入大脑的平台。

只要你有合适的脑机接口和无线技术,就没有理由说人们不能通过思考来遥控起重机或叉车等重型机械,就像你可以半心半意地弹吉他或用铲子挖东西一样。感官反馈(如视觉反馈,你如何观察机器的运动;即使数据反馈到你的体感皮层,你也会感觉到机器是如何运动的)会提高你的能力。控制这些机械肢体需要不断的练习,开始时会有点笨拙,就像婴儿要打几个月才能学会如何准确控制他们的胳膊和腿一样。随着时间的推移,机器将成为你高效的额外肢体。它们通过液压或其他原理工作,具有非凡的能力。这些机器会逐渐感觉像你天生的胳膊或腿。它们只不过是另一种肢体,是我们自身的延伸。

尚不清楚大脑可以学习整合的信息类型是否有理论上限。也许我们可以拥有任何我们想要的身体,并以任何我们想要的方式与世界互动。当你在地球上吃三明治时,你伸展的四肢可以在地球的另一边完成任务,或者在月球上完成我的任务。

我们天生拥有的身体只是人类的起点。在遥远的未来,我们不仅可以扩展我们的身体,还可以扩展我们的自我意识。随着我们吸收新的感官体验并控制新的肢体类型,我们作为个体的意义也将发生深刻的变化:我们的“身体”决定了我们的感觉、思考方式以及我们是谁。

如果感知的标准版本和身体的标准版本被打破和扩展,我们将变成不同的人。我们这一代的曾孙们可能会发现很难理解我们这一代正在发生什么,以及什么对我们来说意义重大。在历史的这个时刻,我们可能与石器时代的祖先有更多的共同之处,而不是与后代。