来源:雷锋网
DV%tby v>nJy~O] fmSw%r|pT \C<rg| 雷锋网按:计算机和脑科学
发展有着相互促进的关系,人工智能的算法许多也是启发自人脑。但现在越来越多的学者
希望通过计算机的工作模式来理解人脑,这样做是否合理有效呢?雷锋网编译了载于wired上的一篇
文章,让我们看看,科学家们怎么说。
U-lN_? "lz!'~im 今年三月份,在旧金山市中心的凯悦摄政酒店,一个拥挤的房间里,Randy Gallistel抓着木制的讲台,清了清他的喉咙,向他面前坐着的的神经科学家们抛出了一个难题。“如果大脑以人们以为方式工作,”他说,“它会在一分钟内沸腾。大量的信息会使我们的CPU——大脑烧坏。
yTDoS|B+) U{ O\ 上千年来,人类一直苦苦追寻智慧形成的答案。其中一种比喻是,由科技而来,将大脑比作皮质CPU。把未知的东西比喻成已知的东西,或许容易让人感到
安全。在古希腊,大脑被比作一个注满幽默的水力系统;在18世纪,哲学家从机械时钟中吸取灵感,把大脑和时钟联系起来;20世纪早期,神经科学家则将神经元描述为传递信号的电线或电话线;而现在,最受欢迎的比喻就是计算机了,人们用硬件和软件代表大脑和脑内
活动。
4a3f!G$ M1ayAXO 在这个技术统治的世界里,人们很容易将人类智慧和我们越来越智能的设备进行类比。但是,将计算机比作大脑,可能会阻碍大脑研究的进步。
qp{NRNkQ ;3?M?E/$s 他进一步描述了这个用计算机比喻的问题。如果大脑真如大多数神经科学家认为的那样,通过改变神经元之间连接的强度来存储所有记忆,那将耗费过多能量,尤其是如果记忆以香农信息的形式编码,也就是二进制的高保真度信号,我们的大脑可能无法承受。
RK'( {1 )(ma 像Gallistel这样的科学家们并不提出任何比喻,而是完善他们的理论,试图保持大脑的生物现实与计算复杂性一致。Gallistel是
美国罗格斯大学的一名退休教授,他并没有质疑大脑信息和香农信息的相似性,而是提出了一个替代理论——香农信息以分子的形式存储在神经元本身内。他认为,靠化学物质要比神经突触可行得多。问题解决了。
Gf%o|kX] `8y & 这种拼凑方法是科学界的标准程序,当问题和证据出现时,填补理论中的漏洞。但遵循计算机比喻可能不起作用,还会导致各种问题,尤其是在科学领域。
k~vmHb F~DG:x~ 荷兰唐德斯研究所的认知神经科学家Floris de Lange表示:“我认为把大脑比作计算机已经使我们误入歧途。这让人们认为可以将软件从硬件上分离出去。” 这种假设导致一些身心二元论的科学家认为,我们无法通过研究物理上的大脑获取太多认知。
Ffhbs D uj:w^t ][ 最近,神经科学家也试图证明,研究大脑的现代科技无法帮助我们了解大脑是如何运作的。这些方式往往尝试通过分析一些硬件,比如仅靠神经连接组学和电生物学的一些技术,来阐明软件的工作形式。可惜研究一无所获。由此可见,分析硬件无法解释软件的工作原理。
Y]Fq)- Vy/g;ZPU1 这样的研究的假设,是计算机芯片理论对于大脑同样有效。思维和大脑之间的联系要比计算机芯片及其软件之间的联系要错综复杂得多。只要看看我们记忆形成轨迹就可以知道。一直以来,我们的记忆就盘踞在我们大脑内神经相互连接的网络中,有点像软件构建出了新的硬件。麻省理工学院的Tomás Ryan使用一种方法来显示这种复杂联系。他通过用荧光蛋白标记出记忆形成时活跃的神经元。通过这个工具,随着时间的推移,Ryan观察记忆如何在生理上作用于大脑。
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