? ? ? ?(六)
? ? ? ?現(xiàn)在地球上的生物包括人類管怠,是從35億年前的一個細胞開始的腊满,細胞分裂和變異的多種可能的結果成為了現(xiàn)在的地球上生物的多樣性。如果說是上帝創(chuàng)造了人類和所有生物陨界,不如說是隨機選擇和漫長的時間力量產(chǎn)生的結果顿痪。
比起35億年的一個細胞镊辕,現(xiàn)在的無機生物的代表做計算機顯然要高明的多。比起隨機的自然選擇和進化人類有意識的設計選擇顯然更加的高明蚁袭。
智能設計是指應用現(xiàn)代信息技術征懈,采用計算機模擬人類的思維活動,提高計算機的智能水平揩悄,從而使計算機能夠更多卖哎、更好地承擔設計過程中各種復雜任務,成為設計人員的重要輔助工具删性。
智能設計層次
綜合國內(nèi)外關于智能設計的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢亏娜,智能設計按設計能力可以分為三個層次:常規(guī)設計、聯(lián)想設計和進化設計蹬挺。
常規(guī)設計
即設計屬性照藻、設計進程、設計策略已經(jīng)規(guī)劃好汗侵,智能系統(tǒng)在推理機的作用下,調用符號模型(如規(guī)則群发、語義網(wǎng)絡晰韵、框架等)進行設計。國內(nèi)外投入應用的智能設計系統(tǒng)大多屬于此類熟妓,如日本NEC公司用于VLSI產(chǎn)品布置設計的Wirex系統(tǒng)雪猪,華中理工大學開發(fā)的標準V帶傳動設計專家系統(tǒng)(JDDES)、壓力容器智能CAD系統(tǒng)等起愈。這類智能系統(tǒng)常常只能解決定義良好只恨、結構良好的常規(guī)問題,故稱常規(guī)設計抬虽。
聯(lián)想設計
研究可分為兩類:一類是利用工程中已有的設計事例官觅,進行比較,獲取現(xiàn)有設計的指導信息阐污,這需要收集大量良好的休涤、可對比的設計事例,對大多數(shù)問題是困難的;另一類是利用人工神經(jīng)網(wǎng)絡數(shù)值處理能力功氨,從試驗數(shù)據(jù)序苏、計算數(shù)據(jù)中獲得關于設計的隱含知識,以指導設計捷凄。這類設計借助于其他事例和設計數(shù)據(jù)忱详,實現(xiàn)了對常規(guī)設計的一定突破,稱為聯(lián)想設計跺涤。
進化設計
遺傳算法(GA匈睁,即Geneticalgorithms)是一種借鑒生物界自然選擇和自然進化機制的、高度并行的钦铁、隨機的软舌、自適應的搜索算法。20世紀80年代早期牛曹,遺傳算法已在人工搜索佛点、函數(shù)優(yōu)化等方面得到廣泛應用,并推廣到計算機科學黎比、機械工程等多個領域超营。進入20世紀90年代,遺傳算法的研究在其基于種群進化的原理上阅虫,拓展出進化編程(EP演闭,即Evolutionaryprogramming)、進化策略(ES颓帝,即Evolutionarystrategies)等方向米碰,它們并稱為進化計算(EC,即Evolutionarycomputation)购城。
人們可以做這樣一個假設吕座,人類經(jīng)過幾代人的努力,最終讓計算機自己有了自我的設計能力瘪板,可以修復自己早期的設計缺陷吴趴。無機生命體突破了必須由人類設計和定義好一切的障礙。哪怕走出一小步侮攀,都是無機生命的一大步锣枝。
? ? ? ?(七)
????????腦機接口(brain-computer?interface,BCI)兰英,有時也稱作“大腦端口”direct?neural?interface或者“腦機融合感知”brain-machine?interface撇叁,它是在人或動物腦(或者腦細胞的培養(yǎng)物)與外部設備間建立的直接連接通路。在單向腦機接口的情況下畦贸,計算機或者接受腦傳來的命令税朴,或者發(fā)送信號到腦(例如視頻重建),但不能同時發(fā)送和接收信號。而雙向腦機接口允許腦和外部設備間的雙向信息交換正林。
腦機接口的進步是實現(xiàn)真正人機一體的第一步泡一。我們現(xiàn)在所有的電子設備和終端都是基于人的五官和手指的交互制作,都需要經(jīng)過一個思想意識的處理完成觅廓,這些設備只能算是人體的延伸鼻忠,不能真正算是人體的一部分。真正的腦機接口實現(xiàn)人和機器的完整結合杈绸。?
? ? ? ? 這種結合的本質是人腦信息和設備的交流帖蔓,研究本身最快捷的途徑就是研究人人腦信息存儲與處理機制。人類大腦這個上帝花了數(shù)億年得到的成果瞳脓,我們沒有理由不坐享其成塑娇。
? ? ? ? 遠在2018年之前,人類就已經(jīng)能實現(xiàn)通過腦機接口進行打字劫侧,這種輸出的速度埋酬,比起手寫、語音等的方式簡直要快的多得多烧栋。計算機甚至可以彌補思維中的文字描述缺陷写妥,從而把片面的場景和畫面最終轉換成為文字語音。從某種意義上說审姓,人類邁出了和計算機直接在“生物學”意義上溝通的第一步珍特,跨越了傳統(tǒng)的鍵盤這種敲擊輸入的物理屬性。
? ? ? ? 以后的數(shù)年內(nèi)魔吐,可以用意念操控的機械臂變得逐漸成熟扎筒,人類幻想靠意念工作的魔法世界成了現(xiàn)實生活中的產(chǎn)品。
? ? ? ? 在使用意念操控的過程中酬姆,如果我們把人腦向機器的輸入叫正向輸入砸琅,那么可以把機器向人腦的輸出稱作是反向輸出。
? ? ? ? 長久以來轴踱,反向輸出是困擾人類與機器直接溝通的一大障礙,這源自人類對大腦思維的信息處理理解不夠升入谚赎。其中最大的問題就是走錯了方向淫僻。自電力革命以來,人類對對人腦電磁波捕獲的成熟壶唤,人類一直以為大腦信息的處理是電信號的層面雳灵,但是這一切都錯了。
? ? ? ? 電磁波只是大腦信號釋放的部分表現(xiàn)闸盔,就好人類能看到的比太陽的光一樣悯辙,其本質只是大腦活動的外在表現(xiàn),不能代表全部的信息。21世紀30年代躲撰,人類對量子信息傳輸研究產(chǎn)生質的飛躍针贬,人類也逐漸發(fā)現(xiàn)人腦信息的處理是在量子層面。
? ? ? ? 量子傳輸解決了長久困擾人類的機器向人類反向輸出問題拢蛋,時代人類思維進行反向溝通成為了某種可能桦他。作為有機生物體最高層次生物的人類,破除了生物之間信息傳遞的最大障礙谆棱。物種間信息傳遞可以不再以聲音快压、可見光等形式傳輸?shù)摹?/p>
????????但另外一個問題又擺在人們面前,那就是無法解碼除人類之外的大多數(shù)生物信號只是停留在生物本能層面垃瞧,幾乎都談不上文明蔫劣。但是以人類文明為載體創(chuàng)造的智能機器人,漸漸變得不再一樣个从。
? ? ? ? 從文明的角度說脉幢,在21世紀中葉,人類文明產(chǎn)生了另外一個擁有和人類同意知識的無機智慧生命——智能機器人信姓。而可以處理量子信息傳輸并且翻譯的智能頭環(huán)成為了智能機器人和人類溝通的最重要媒介鸵隧。
? ? ? ? 智能頭環(huán)讓人類文明進入一個新的階段,也就是從這個時候開始意推,知識的代際傳輸已經(jīng)變的異常容易豆瘫。