網絡暴民 Jacky’s Blog

《創智慧》 (On intelligence) 的作者 Jeff Hawkins 是 Palm Pilot 之父，但更醉心於人腦，他認為讓機器有智慧，必先要理解人腦運作。他在書中提出大腦皮質的框架理論，希望可將現行比較雜亂的理論整合起來。比起其他討論 AI (雖然這並非本書主題) 的書，此書更清晰易明，一點不含糊，令人豁然開朗。

作者在開始進入這個領域時，先是向現在的 AI 入手，但發現這方面的人都只是在做機器寫程式，卻不清楚人腦運作，甚至認為不需要了解人腦。作者花了一些篇幅去講 AI 發展史，當年 Alan Turing 所提出的 Turing Test，認為如果一個正常人並不能分辨真人和電腦，那這個電腦就是具有智慧的。這影響著以後的 AI 發展，偏重於看機器行為表現，建立出「看似」有智慧的機器，但實際上卻不是我們所認識的智慧。正如我們都知道電腦棋王「深藍」並不是真的會思考棋步，而只是在計算一樣。這甚至發展成一種迷思，認為只要電腦的運算能力和記憶體不斷上升，有一天就會變成有智慧了。可是，AI 這個領域在近年卻是發展緩慢，好像到了樽頸。

作者並不同意這種研究手法，他認為要做到有人一般智慧的機器，就應該先研究人腦的運作方式，而不是只是讓機器東施效顰，在行為上看似有智慧而已。作者為了區別開現在的人工智慧，他稱書中所談的為「真實智慧」。

另一方面，現有有關人腦的研究，都是比較雜亂，而本書則想提供一個框架理論，讓各種各樣的研究有所整合，整體方向更清晰。以下是我的一點筆記：

• 大腦雖看似依功能劃分不同區域，但其實皮質都在做相似的工作：處理型態 (空間或時間的)
• 雖然都在做相同的東西，但也有一定的層級，就如社會組織一樣，上頭發司號令，然後分解為不同的仔細行動
• 皮質的輸入/回饋上來自不同地方，包括上、下、同級皮質柱
• 大腦每時每刻都在做預測，即使我們完全不發覺
• 如果型態符合，會輸出一個較簡單的型態代表 (e.g. 音符 -> 旋律 -> 歌曲 -> 歌名)
• 如果預測不符時，皮質會將形態傳到其他地方 (e.g. 開門時發現鎖頭不同了)
• 因為連續不同的型態輸入是有因果關係，所以腦內建構了一個內在的世界模型，並用來預測
• 皮質經過訓練後，結合記憶 (突觸) ，可以產生「熟能生巧」的效果，例如學會了英文字母後，便不用再費力辨認看每一個字母，而是將注意力轉到更高層次的字詞的意思上，皮質已自動處理辨認的工作
• 看到一件東西時，即使每次的影象、環境、光暗等等都不一樣，但我們也可以辨認得到，這是因為我們對事物產生不變表徵。

當然，這理論框架還有待證實。他在書末提供了一些可供驗證的預測，為此方向的日後研究舖路。

在理解過後，就是建立機器的時候。很多科幻故事都害怕機器人產生意識後反過來反抗人類，但作者則強調，創造智慧機器只要學習、記憶、預測等等部份，不需要感情，所以並不會有「科學怪人」的問題。而且這些機器還有更多優點：可以使用便多不同的感官 (如聲納、紅外線)、可以散佈在不同的地點、運作速度更快、容易擴展機能等等。他提出了很多有趣的應用，例如能了解街道情況的智能汽車、「感官」散佈全球的氣候研究機器、可以計算更高維度數學的機器等等。

看此書時沒有看其他人工智能書的模糊感覺，在框架下理念更見清晰。至於這個框架能否有助探討人腦運作，除了靠我們科學家繼續努力找出答案之外，不同界別也要通力合作。

話說，英國歌手 Katie Melua 有一首情歌《Nine Million Bicycles in Beijing》，其中有一段歌詞：

We are 12 billion light-years from the edge.
That’s a guess.
No one can can ever say it’s true.
But I know that I will always be with you.

不過，科普作家 Simon Singh 說 ，其實我們離宇宙邊界大概 13.7 × 10^9 光年，而且有界定精確的誤差值。Katie 很不好意思，並為此出了個新版本：

We are 13.7 billion light-years from the edge of the observable universe.
That’s a good estimate with well-defined error bars.
And with the available information, I predict that I will always be with you.

天涯海角，都可以很浪漫~~

[via TED Talks – Michael Shermer: Why people believe strange things ]

P.S. 發了文後才發覺題目寫了「13.7 光年」，當然是錯得離譜… 然後就找 13.7 billion 中文怎樣寫呢？看到 子貓 blog 提到「兆」等於 1 billion，但必需先解決究竟文中的 billion 是英式 (million million) 還是美式 (1000 million)，而跟據 Age of the universe 其正確的值應為 (13.73 ± 0.12) × 10^9 years，所以應為美式，故題目改為「13.7 個十億光年」… 汗…

最近在讀一本叫《 電影中有趣的科學 》的科普讀物，相信大家從書名已可以想到本書的內容是甚麼了。本書會說出電影中種種的科學錯誤，如在《Jurassic Park》裏的大部份恐龍其實是生於白堊紀，《Contact》裏的蟲洞之旅的時間概念錯了，《Hollow Man》裏的隱形過程其實是反轉的。

有人說看電影，如果每一幕都盯著有什麼科學錯誤，那麼會很沒有趣味。當然，在看電影時有時需要一些 Suspension of Believe ，例如看魔法片你就得相信那個魔法世界，不要老是說那根本不科學之類的屁話。但在看完電影之後，能夠了解一下裏面所相關的科學在我們現實世界到底有沒有可能，也是另一種樂趣。

這在看科幻片尤甚，一套好看的科幻片，除了能夠有吸引人的情節，如果更能夠從科學角度，探討相關技術與我們世界的關係和影響，科幻不單單是糖衣包裝的話，就更十全十美了。

除了探討一些科學錯誤和事實外，本書還會探討一些技術的可行性，如冷凍技術、基因改造等等，這些技術現在的狀況如何，未來的展望又會是怎樣。另外，本書也會講一些科幻文化，如 Cyberpunk 世代的 Cyberpsace 裏，在網絡裏我們的生活會有甚麼的變化。

這是一本不錯的科普讀物，如果大家愛看科幻片的話，看此書就會更有趣了。

早些陣子，買了大陸的科普讀物「 Newton 科學世界 」，該期的主題是「相對論誰也懂」，適逢是愛因斯坦發表相對論的一百週年，所以做了一個相當詳細的專輯，解釋狹義和廣義相對論。

我大學時不是修科學的，所以對於一些很出名的理論都不太了解，這一期正好滿足了我相知道相對論的好奇心。這一期的解釋，的確可以由淺入深，還有很多的圖解、例子等等，很容易吸收。大概明白了相對論對於時間、空間的關係，光速的神奇特質，及引力的理論等等。

而事實上，可能始終是理科出身的關係，所以都覺得看這些科普讀物還是蠻有趣的。之後也購入了大陸版的「時間簡史」，正在慢慢地看。多看了一些有關宇宙的模型、不確定原理、原子結構、量子力學、波粒二重性等等，有很多都是似懂似不懂地看了。有時看不懂，就會問問修物理的朋友。

昨天晚上跟朋友飯局，談天說地之時，不知怎地竟然掰到一些科學話題上，提起了量子力學和相對論之間還未有相通的理論。席中有兩位修科學的朋友，有一位是教書的，我跟他說，其實相對論這些東西，在中學的時候實在是沒有什麼機會認識到。他回答，這當然了，中學生其實還沒有足夠的數學基礎去學。而事實上，中學生的課程也太緊迫了，學生在沒有足夠基礎之餘，也沒有時間，而且學習風氣也不夠濃，學生對於要學的東西也未吸收，更不用說要學這些「課外知識」了。

講起「課外知識」，就難免要談談通識了。在中大，通識科是必修科目，有同學視之為一種負擔，但也有同學籍此機會，去學一些自己有興趣的東西。我自己當時讀的其中一個有關科幻文學和小說的研究，相當有趣，對科幻文化的認識也加深了不少。我覺得通識很不錯，不過同學們一定要調整好心態，真的要選自己有興趣的來讀，否則也只會為了滿足學分而學，但求合格，浪費時間。

現在中學要實行通識教育，我是十分讚成的。這可以令同學開拓新視野新思維，學到不單單是書本上的知識。不過在資源上，香港的教師本來就很忙碌了，還要準備通識教材，可能會吃力不討好。再加上之後實行三三四學制，情況可能更加混亂。改變是需要的，但也要充足的準備。

最近，有一系列的 Discovery – The Science of Star Wars ，趁著《星戰》系列的完結，總結一下《星戰》裏面的科技與我們現實生活的科技發展，由 C3PO 和 R2D2 主持，內容包括機械人的發展，太空漫遊和武器發展等等。

大家覺得《星戰》很科幻嗎？影片可以讓大家一探未來的科技發展嗎？其實又不是。星戰屬於 Space Opera 類科幻，著重的是戲劇效果，所以在星戰外殼之下，我們看到的還是共和國、議會、帝國、武士等等古典元素，但相對來說，機械人、穿梭機、雷射炮這些科幻完素，則只是背景和特技。

通常而言，科幻會有兩大分類：硬科幻 (Hardcore SF) 和軟科幻 (Softcore SF) 。硬科幻，講求的是科學的準確性，在故事中提起會飛的車，便會真的從現在的科學來考證一下這些會飛車的可能性，就算是不可能，也會在故事中創作出的另一種延伸現實的科學理論來支持。所以硬科幻的背景細節通常都可堪細味，與我們現在生活中的科學有微妙的關聯。亦因為如此，寫硬科幻是相當困難的，因為作者需要做大量的資料搜集和考證，去創造故事的科幻背景。

相對來說，軟科幻就比較對於科學求證就比較寬鬆，甚至沒有，主要以內容故事為主。例如最常見的「時間旅行」穚段，很多時都會被略去要達成時間旅行的可能性，如在《多啦 A 夢》裏打開抽屜裏面就有時光機了，沒有原理解釋。因此，軟科幻比較易寫，只要構想好背景世界和其科技發展，便即可開工寫故事了。

事實上，故事太硬科幻的話，整個故事會太艱澀難明；太軟的話又會空中樓閣，與現實脫軌。事實上，我自己覺得很多好看的科幻，都其實是「軟硬適中」，在一定的科學理論支持下，建造起一個個未來世界，探究在新科技下人們將會變成什麼樣子，講裏面的人和事。既然是「科幻」二字，當然是有科也有幻才好看，兩者比重平衡。

科幻作品一向對於人類未來作出不同的猜想，所以是預言家。不過，也有很多科學發展，其實是取靈感自科幻作品，所以我們會看到根據 R2D2 外形而創做的機械人，看到以兩腳行走的機械人。科學家與科幻作家，有著微妙的互動關係，某程度上就像是自我實現的預言。雖然《星戰》裏的科學，實際上沒有太大的考究，比較「軟」，而且也不是新穎構思，但他使人沉醉於偉大的太空場景，讓人想實現裏面各種科技，影響著某些發展的方向。