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和谐宇宙

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技术奇点  

2010-07-28 14:40:48|  分类: 科技 |  标签: |举报 |字号 订阅

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技术奇点是一个根据技术发展史总结出的观点,认为未来将要发生一件不可避免的事件:技术发展将会在很短的时间内发生极大的接近于无限的进步。一般设想技术奇点由超越现今人类并且可以自我进化的机器智能或者其它形式的超级智能的出现所引发。由于其智能远超今天的人类,因此技术的发展会完全超乎全人类的理解能力,甚至无法预警其发生。之所以被称为奇点,就是好比物理学上引力接近无穷大时产生的黑洞的物理属性一样,已经超出一般正常模型所能预测的范围之内。

智能与创造力的大爆炸

“我们的未来不是再经历进化,而是要经历爆炸。”
  ——瑞·库茨维尔
  最早意识到人类技术发展速度加快的是波兰数学家Stanislaw Ulam,于1945年和计算机科学家冯·诺伊曼的一次对话中。而I.J. 古德于1965年提出制造出计算能力与人类匹敌的计算器后,该计算器将开始从各个方面大规模的超越人类,直把人类远远的甩到后面。他声称这将是人类需要制造的最后一种发明。
  1993年,弗诺·文奇美国国家航空航天局的会议上再次简述了这个观点,并声称超越人类智能的计算器将在50年之内问世,并把这次变化好比200万年以前人类的出现一样重大。
  1999年,美国哲学家,麻省理工学院博士瑞·库茨维尔(Ray Kurzweil)发表的《精灵机器人》(The Age of Spiritual machines)一书,阐明了未来互联网将把全人类乃至其他生命和非生命体汇集成一个完整意识体的概念,在美国学术界激起一片浪潮。2001年,他提出摩尔定理的扩展定理,即库茨维尔定理(Kurzweil's Law of Accelerated Return)。该定理指出,人类出现以来所有技术发展都是以指数增长。也就是说,一开始技术发展是小的,但是一旦信息和经验积累到一定的基础,发展开始快速增长,以指数的形式,然后是以指数的指数形式增长。瑞·库茨维尔将同样的概念引入到生物进化和宇宙诞生以来的变化里,并导出了同样的指数增长的公式。根据数学模型,在未来的某个时间内,技术发展将接近于无限大。2005年,瑞·库茨维尔发表了500多页的巨著《接近奇点》(Singularity is Near),再次系统的介绍了这个概念的数学模型、基因工程的发展、纳米技术的展望和超越光速的可能性,该书成为美国网络书店亚马逊上2005年科普十大畅销书之一,同时成为网上博客热谈的一个话题之一。

加速度发展

一些技术奇点的拥护者依据对历史数据的总结与归纳得出技术奇点必将不可避免的到来的结论.波兰数学家Stanislaw Ulam于1945年和计算机科学家冯·诺伊曼的一次关于科技加速度发展的对话中第一次把“技术奇点”这个词置于科技发展的上下文里:
  “我们的对话集中讨论了科技的不断发展及其对人类生活所带来的改变,这些发展及改变似乎把人类带到了一个可以被称之为人类历史的奇点的阶段,在这个阶段过后,人类的社会和生活模式将不能够再继续下去了。“
  霍金认为使世界产生不可逆转的范式转移(Paradigm Shift)发生的频率越来越高,速度越来越快.作为例子,霍金指出从现代数学的发现到计算机的发明所用的时间远小于从文字被发明到现代数学被发现所用的时间。
  瑞·库茨维尔对于科技历史所做出的分析让他得出了关于科技的增长
技术奇点 - 1168dht - 和谐世界
几何级数进行的结论,他把这个结论称作“加速度回报定律”.这个定律把摩尔定律扩展到了许多集成电路科技以外的科技领域中去。
  瑞·库茨维尔认为,随着范式转移(Paradigm Shift)的加快,计算机以几何级数的形势发展,从打卡式机械计算机,到电磁继电式计算机,到真空管计算机,到晶体管计算机,到早期集成电路计算机,到现代超大规模集成电路计算机,计算机设计与技术的范式转移所需的时间越来越短,此即摩尔定律。
  值得注意的是,中国科学家李四光在差不多同一时间得出了与冯·诺伊曼相类似的关于人类的加速度发展的结论.在他的短文《人类的出现》里,李四光写到:
  “人类文化的发展,经过新人阶段的旧石器时代晚期以后,先后进入新石器时代及金属时代。愈到后来发展愈为迅猛。从新石器时代的开始到现在至多不过一万年左右,金属时代的开始到现在不过数千年,人们开始利用电能到现在不过一百多年,原子能的利用则仅是最近几十年的事;而新石器时代以前的发展阶段,则动辄以数十万年到千百万年计。由此可见,人类的发展不是等速度运动,而是类似一种加速度运动,即愈到后来前进的速度愈是成倍地增加。”

事件发生的时间与可能性

 大部分相信这个理论的科学家认为这件事情将会在2005年到2100年之间发生。发展会非常迅速,以至大部分人还没有意识到事件就已经发生了。反对者认为技术发展到一定的时候会停止下来。但是,瑞·库茨维尔强调:范式转移(Paradigm Shift)会用更大、更优良的方法解决以往技术无法跨越的门槛。他更强调思维转换发生的时间间隔越来越短,同时会越来越频繁。

数学模型的现实解释

在数学模型到达奇点的意义可以通过进化模式阶梯(Evolutionary Paradigm Hierarchy)来解释。这个阶梯强调数学是最宏观的集合,而物理是数学的一个子集,而化学则是物理的一个子集,生物则是化学的子集,生物圈则是生物的子集。接下来,人类不同地区的文化是生物圈定义出的子集,而政治又是以文化为基础指法规,最后人类的经济活动是由政府的法规所规定。
  这个阶梯强调从宇宙诞生以来,筛选就不断的进行,能量首先以三维空间的形式出现,定义了宇宙的数学基础,而万有引力强相互作用弱相互作用电磁力,还有其他未知的物理常数在三维空间的基础上定义了能量在宇宙中的物理属性,而通过这些物理属性,化学产生了一百多种元素,而在这些元素中,只有少数几种像原子这样的原子构造了生物学,在几亿年的生物进化中才造就出人类。又由于每个人类文明所处在的生物圈不同,从而产生了不同的文化和技术进步的速度。而人类的技术进步速度增快的意义则是人对这个阶梯上越来越宏观集合上的掌握。第一步是发现更为宏观项上基本定理,即牛顿的万有引力、达尔文进化论,第二步是开始有足够的实力去改变自然界原有的定理。所以,可以把人类历史的发展看成是发现的时代和创造跟改变的时代两阶段。自工业革命以来,我们其实已经进入第二个阶段。
  该理论的有趣论证是,在一定的时间内有些事情一定会发生。也就是说,人类或早或晚都会发现基本的定理,不管是否由历史上已经出现的伟人们完成。进入第二个阶段以后,发现仍然继续,但是发明创造成为更为重要的活动。而发明的总的步伐会是倒着往回爬阶梯。在后工业时代,人类已经基本上征服和控制生物圈,甚至已经在破坏,全球气温变暖就是一个非常好的例子。接下来,人类或人类发明的机器逐渐掌控生物本身,基因科学的发展成为一个很好的例子,然后是化学、物理和数学。最后,人类的技术有可能突破到三维空间以外的地方以其他的方式表达能量的存在。甚至,能量本身是否作为最基本的表现形式也值得怀疑,可能能量本身也是某些东西的一种表现形式而已。但是阶梯的概念描述了未来人类的发展方向、技术在人类生活中扮演的越来越重要的角色,以及每一次控制能力升级以后所带来的极大的对更小子集掌控与优化。

事件的意义与影响

如果必定发生,技术奇点的意义是非常深远。人类与宇宙的关系似乎要重新定义。如果技术奇点发生,那么一些科学幻想中的技术像人脑意识的数字化,无限的生命,甚至超越光速都将成为现实。人类智能将以光速速度在宇宙中殖民和扩散开来,直到充满整个宇宙。瑞·库茨维尔强调人类将和机器融合,而机器部分将在2150年左右达到现代人类智能的几十亿倍以上。

对外星人的推测

如果宇宙中大部分适合生命居住的星球产生了类似人类智能的环境,大都应该在很短的时间内达到技术奇点。那么,人类先寻找外星人似乎是徒劳无功的。因为到达技术奇点以后,人类所创造的智能已经能够了解到宇宙的全部可能性,寻找外星人似乎变得没有意义。

关于时间

如果把技术描述成一种不断突破各种世界中存在的限制的机制的话,而接近最顶端的数学限制又是建立在逻辑基础之上,那么逻辑本身也就是一种限制。也就是说时间本身也是一种限制。如果,能够突破时间的逻辑限制,那么我们应该生活在未来人类创造的世界里。话说回来,我们是未来人类的始祖,但是未来人类又是我们的创造者。或者说,最初制造宇宙大爆炸的前因和突破时间限制而可以看到过去、现在和将来所有可能的未来无限技术进步的智能是同一个人,或者说我们无法区分开来他们。有趣的是,如果时间机器确实在未来被制造出来,我们为什么无法在现在遇见他们?这是霍金已经提出过的问题。但是,事实上,如果技术奇点发生,那么未来人类早在宇宙诞生时就在观察宇宙的进化。他们无须也没有兴趣去看望某一个时段人类。因为一切像剧本一样被事先排列好了。而我们现在的存在则证明了技术奇点在未来发生。甚至可以说,未来的人类为了屏蔽与古代智能的交流而制造了时间,而时间在任何的参照系中都不能看到未来,从而躲避古代人类的追问。所以,我们甚至可以说,我们自己就是未来智能所创造的活化石。
  技术奇点的出现似乎预测时间将会终止。在技术奇点到来前的几秒钟时间内,所有可发现的东西都将被发现和利用。无限接近技术奇点的时候,似乎所有能够用来调动的能量将被调用完。以计算机Automata Theory的论点来说,这个智能可能会控制所有能量的变换,停止计算。但可能仍然在高维空间计算能量变化。甚至在无理数维度上计算能量,所以时间仍然在某些空间中运行。通过这个观点,可以把宇宙想象成一个能量逐渐被整理成绝对优化的一个过程。


已经发明的技术和展望中的技术

公元前1,500,000年 最早的石器 (环境限制的突破)
  公元前300,000年 火 (环境限制的突破)
  公元前70,000年 绘画 (环境限制的突破)
  公元前45,000年 贸易系统 (环境限制的突破)
  公元前40,000年 木船 (环境限制的突破)
  公元前5000年 车轮 (环境限制的突破)
  公元前3000年 楔形文字 (文化限制的突破)
  公元前500年 指南针 (环境限制的突破)
  公元前100年 造纸术 (文化限制的突破)
  公元800年 火药 (环境限制的突破)
  公元1100年 活字印刷 (文化限制的突破)
  公元1400年 远洋帆船 (环境限制的突破)
  公元1609年 望远镜 (环境限制的突破)
  公元1644年 显微镜 (环境限制的突破)
  公元1770年 蒸汽机 (环境限制的突破)
  公元1826年 照相技术 (环境限制的突破)
  公元1876年 电话 (环境限制的突破)
  公元1880年 灯泡 (环境限制的突破)
  公元1903年 飞机 (环境限制的突破)
  公元1945年 原子弹,计算机 (环境限制的突破)
  公元1950年代 性别激素/变性技术 (生物限制的突破)
  公元1957年 人造卫星 (环境限制的突破)
  公元1969年 最早的计算机网络 (环境限制的突破)
  公元1980年 试管婴儿 (生物限制的突破)
  公元1996年 生物复制技术 (生物限制的突破)
  公元2007年 DNA端粒延长(寿命延长技术) (生物限制的突破)
  ----------------------------------------
  (猜想)
  公元2029年 超越人类智能的机器
  公元2045年 纳米技术的普及 (生物在化学物质基础限制的突破)
  公元2070年 仿生物技术的大规模普及 (生物在化学物质基础限制的突破)
  公元2080年 意识上传 (意识突破肉体限制)
  狭义技术奇点 (生物在化学物质基础限制的突破)
  21世纪以后 突破物理定理的限制 (突破引力,光速) (物理限制的突破)
  21世纪以后 能量表达方式突破3维空间的限制 (数学限制的突破)
  21世纪以后 突破时间的限制,观察到过去,现在,和未来,在未来的那个时刻创造我们现在生活的世界 广义技术奇点 (因果逻辑限制的突破)

社团组织

目前全世界最权威的两家技术奇点研究中心Singularity Institute for Artificial Intelligence和Acceleration Studies Foundation都设在美国。Singularity Institute for Artificial Intelligence于2000年宣告成立,吸收了瑞·库茨维尔为荣誉会长,目标是研制出第一个种子人工智能(Seed AI)。而全世界第一次技术奇点会议于2006年5月于斯坦福大学举行。

脚注与参考文献

1、Ulam, Stanislaw (May 1958), "Tribute to John von Neumann", Bulletin of the American Mathematical Society 64(nr 3, part 2): 1-49
  2、 Hawkins, Gerald S. (1983), Mindsteps to the Cosmos, HarperCollins
  3、 李四光,《人类的出现》,节选自《天文、地质、古生物资料摘要》,高级中学课本──语文,第二册,第216-217页,人民教育出版社,1995年6月第2版,1996年10月第1次印刷,ISBN7-107-01134-0/G·2401(课)

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