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能造出一个“人工脑”吗?

我们已经知道,那些机器人只是装了程序的机器,它们并不能思考和学习。可是,人类又确实很想造出一个可以和人脑相匹敌的“人工脑”,那么,这个愿望能实现吗?

对于这个问题,半个多世纪以前,神经网络学说的奠基人之一麦克卡洛是这样说的:“我们能不能设计出一台机器来做脑所能做的一切?对于这样一个理论问题的回答是:如果你能用一种清晰而有限的方法说清楚脑能做什么……那么我们就能设计出一台机器……但是你能说清楚脑能做什么吗?”所以,如果想要造出一台真正意义上的“人工脑”,首先必须真正了解脑是怎么工作的,并且按照脑的工作原理来进行设计。

为此,在瑞士工作的南非科学家马克兰提出了一个“蓝脑计划”。它的第一步就是用仿照真实神经细胞的单元构造出大脑皮层中最基本的神经回路模型,这一模型由一台并行的超级计算机(蓝色基因)在2006年年底实现。利用这一模型,有望探索神经递质的变化以及添加药物对神经组织产生的后果,这对脑的药物学和医学研究非常有意义。但是,为了模仿1立方毫米的鼠脑组织,“蓝脑”就需要两台超级计算机。即使不考虑人脑中这些神经回路彼此之间的复杂联系,光是大脑皮层中就有超过100万个以上的这种回路,这需要多少台超级计算机才行啊!所以,目前来说,也许研制新的模仿真实神经细胞的硬件来构造此类回路也是一种可能的途径,而这方面的探索已经展开。

另一条路并不是从神经细胞开始,每一步都模仿真实的脑,最后造出模仿整个脑的“人工脑”。而是仅仅模仿人脑中的某个局部,实现特定的功能。诺贝尔奖得主埃德尔曼的“仿脑机”就是这方面的一个有益尝试。

仿脑机是根据脑的局部组织结构建立起来的,它通过经验进行学习。与传统的机器人不同,它是通过在原有设计中许多不同的“神经回路”中进行选择来实现学习的,而不是按照事先编制好的程序指令来工作。基于小脑模型结构的仿脑机可以学会在两侧由交通锥隔离而成的曲折小径中穿行,虽然开始时很笨拙,但是在经过学习以后,穿行就进行得越来越顺利了。

【科学家】埃德尔曼

因为把达尔文进化论的选择机制引入免疫学,埃德尔曼获得了诺贝尔生理学医学奖。他在得奖以后,又把这一思想引入神经科学,提出了“神经达尔文主义”,以此来研究意识和仿脑机。尽管他在这些方面都取得了很大的成功,但是作为一位科学大师,他清醒地认识到问题的复杂性。他在2005年说道:“仿脑机依然还只处于它的早期阶段……长远目标是发展出一种有意识的人工物,虽然机器意识充其量也还只是一种遥远的希望。我们成功建造各种仿脑机,它们有很好的记忆系统,能够进行知觉分类,在这方面开了一个好头,如果在10年以前,这会被认为是科学幻想。”

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