协同进化：人类与机器融合的未来 pdf下载

1. 从进化论的角度，阐释和理解人类与机器的关系。
2. 这是我读到过的有关人工智能和人类关系的最有道理的学说。
——陆汝钤，中国科学院院士，中国数学界、人工智能界、计算机界三大领域重大奖项华罗庚数学奖、吴文俊人工智能z高成就奖、中国计算机学会终身成就奖获得者
3. 大学生、科技工作者和政府官员都应该读一些像本书一样的有真知灼见的科技哲学著作，加深对人与科技之间复杂关系的认识。
——李国杰，中国工程院院士，中国计算机学会杰出贡献奖获得者，中国超级计算龙头企业曙光公司创立者、董事长
4. 中国工程院院士高文、中国科学院计算技术研究所副所长包云岗、湖南大学教授李仁发联合推荐，西北工业大学教授张凯龙作序。

　　数字技术的飞速发展正在以前所未见的程度塑造和撼动支撑人类社会的每一根支柱，经济发展、社会关系、政治结构、流行文化，无不如此。机器一无论是狭义上的硬件装置和设备，还是广义上的软件、算法和人工智能一已经渗透到了人类社会的每一个角落，正在影响着我们每一个人。今天，人与机器的关系不仅愈加紧密，而且机器的能力在很多领域都正在逼近甚至已经超过人。这使一系列问题亟须被认真审视：人与机器之间的关系是近乎单向的创造与被创造、主宰与被主宰吗？人类是否能始终将机器置于自己的掌控之下？失控的机器会不会如马斯克、泰格马克等人预言的那样，将对人类形成存在性威胁，甚至将人类推向灭亡？理查德·道金斯曾有一句名言：“鸡是一枚鸡蛋制造另一枚鸡蛋的工具。”人与机器之间的关系是否也会如此微妙？在《协同进化：人类与机器融合的未来》中，借鉴达尔文进化论的思想，作者爱德华·阿什福德·李从生物学、计算机、人工智能、哲学等多个领域的理论和研究出发，提出机器与生命在很多方面都存在相似之处，因此在探索人机关系时可以将机器视作一种“生命”。两者间并不是简单的创造与被创造、主宰与被主宰的关系，而是更像两种不断进化、相互影响和塑造的生命间的共生关系。作者认为，随着人机关系越来越紧密，两者正在从互利共生走向任何一方都离不开另一方的专性共生。

爱德华·阿什福德·李（Edward Ashford Lee），计算机科学家、电气工程师、电气电子工程师学会会士（IEEE Fellow）、加州大学伯克利分校杰出荣休教授，曾先后担任该校电气工程系、电气工程与计算机系主任。作为项目负责人，李领导过多项大型研究项目，接受美国国防部、美国航空航天局等机构以及IBM、英特尔、洛克希德·马丁、德州仪器、雷神等超大型企业资助。他还曾担任苹果、空中客车、日立、富士通等多家国际著名企业的顾问。
李的研究曾获多个奖项认可，包括但不限于IEEE实时系统技术委员会杰出技术成就和领导力奖、IEEE信息-物理系统技术委员会技术成就奖，以及由美国总统亲自授予的美国国家科学基金会青年科学家奖等。
李在其学术生涯中共发表论文超过600篇，被引用超过5万次，共编著或参与编著著作14部，其中包括面向大众读者的科普作品《柏拉图与技术呆子》。

　　★该书提出并阐述了人类和机器共生共长的“协同进化”理论，我很感兴趣，并认为是我读到过的有关人工智能和人类关系的有道理的学说，值得一读。
　　——中国科学院院士 华罗庚数学奖 吴文俊人工智能高成就奖 中国计算机学会终身成就奖获得者 陆汝钤
　　
　　★大学生、科技工作者和政府官员都应该读一些像该书一样的有真知灼见的科技哲学著作，加深对人与科技之间复杂关系的认识，才能做出符合客观规律的技术选择和政策决策。
　　——计算机科学家 中国工程院院士 曙光信息产业股份有限公司董事长 李国杰
　　
　　★爱德华·阿什福德·李教授通过这本书来探寻一个根本问题的答案一究竟是人类在定义科技，还是科技在定义人类？从这个问题出发，以新的视角来审视人机共存和协同进化，相信会给读者很多新的启发。
　　——中国科学院 计算技术研究所研究员，副所长 包云岗

前 言 i
第1章 半个大脑 1
第2章 “生命”的意义 26
第3章 计算机无用？ 61
第4章 有话直说 76
第5章 负反馈 96
第6章 解释难以解释之物 114
第7章 错 了 123
第8章 我是数字化的吗？ 146
第9章 智 能 178
第10章 责 任 204
第11章 起 因 244
第12章 交 互 274
第13章 病 状 301
第14章 协同进化 334
致 谢 373
注 释 375
参考文献 395

第2章 “生命”的意义

病毒与蠕虫
如今，大多数科学家认为，生命出现在这颗星球上的时间是大约40亿年前，在地球诞生、海洋形成后不久。从目前掌握的情况来看，“生命”诞生之初可能只是一系列自我维持的化学反应。如果我们当时亲眼见证了这些化学反应的发生，我们一定会激烈地争论，这些自我维持的化学反应到底能不能被称作“生命”。
事实上，这样的争论至今犹存。很多生物学家认为病毒没有生命，因为它们不能自我复制。病毒只是劫持活细胞的生命机制，帮助自己完成复制过程。可以说，这与现在我们使用的软件的运作方式基本相同。软件“劫持”了人类，帮助它完成复制。
具有讽刺意味的是，“病毒”这个词倒是常被用来指代无须借助人类力量便能完成自我复制的计算机软件。匈牙利裔美籍数学家、计算机科学家约翰·冯·诺依曼早在1949年就预测过此类程序的存在，但自我复制的程序在互联网诞生之前一直是少见的新鲜事物。互联网使得具有自我复制能力的软件可以跨越地理的阻碍，在数不胜数的机器里安家落户。伴随20世纪80年代初期个人电脑的诞生，这类程序的潜在目标群体规模急速膨胀，为计算机病毒的繁育创造了绝佳的环境。
首个针对个人计算机的病毒名为“埃尔科克隆者”（Elk Cloner），出自当时正在匹兹堡附近的黎巴嫩山高中就读的九年级学生理查德·斯克伦塔（Richard Skrenta）之手。1982年，他编写了这个病毒程序，本意是想制造一个恶作剧。“埃尔科克隆者”专门攻击运行Apple DOS 3.3版本操作系统的Apple II计算机。病毒通过一张软盘内存储的游戏程序传播：在第50次运行游戏时，屏幕上会显示一首诗，第一行是“埃尔科克隆者：有人格的程序”。斯克伦塔从美国西北大学毕业后成了一名电脑程序员，之后在硅谷成功创业。他参与创立的企业中至少有3家后来被计算机行业巨头收购。
或许是从有机生物体那里获得了灵感，计算机安全专家将恶意软件划分为两类：病毒和蠕虫。根据他们的说法，病毒需要借助宿主软件才能完成复制，正如斯克伦塔用以传播病毒的游戏程序。更新版本的病毒能伪装成内置的计算机程序“宏”。许多表单和文字处理器应用程序——如Microsoft Office Word——都支持宏，从而可能成为病毒栖身繁衍的宿主。而蠕虫是独立可执行的程序。不过，两者之间的区别仍然十分模糊，因为蠕虫软件也需要底层操作系统才能运行，而且往往在特定版本的操作系统中才能进行复制。这样一来，可以说蠕虫同样需要宿主，也就是操作系统。
大名鼎鼎的“冲击波”（Blaster）是一个在微软Windows 2000或Windows XP操作系统上传播的蠕虫软件。“冲击波”蠕虫于2003年8月11日首次现身互联网，短短24小时内就感染了至少3万个系统。到了8月15日，被感染的系统总数已经猛增到42.3万。根据“冲击波”蠕虫代码的设定，被感染的计算机每到特定日期和时间就会访问微软集团的网站——windowsupdate.com。这样做的目的是通过大流量的用户访问使微软集团的网站难以招架，最终使其瘫痪。这样的攻击被称为“分布式拒绝服务”（distributed denial of service）攻击或者“DDoS”攻击，因其旨在让服务器瘫痪，使正常用户难以访问。
家住明尼苏达州霍普金斯的18岁青少年杰弗里·李·帕森（Jeffrey Lee Parson）下载了“冲击波”蠕虫软件，修改了源代码，加入了一个“后门”——所谓“后门”，就是使编写者可以远程控制被感染的计算机的程序。运行了这个版本的蠕虫软件之后，被感染的计算机会与帕森维护的一个网站通信，这样帕森就能掌握已经安装了他的“后门”程序的电脑清单。不过这个小细节坑了帕森，因为网站是以他的名字注册的，警方不费吹灰之力就顺藤摸瓜找到了他。2004年3月12日，帕森被捕。2005年1月，他被判处18个月的监禁。斯克伦塔的行为被视为恶作剧，帕森的却被判为犯罪。计算机的世界确实在不断成长。只不过，“冲击波”蠕虫的始作俑者至今仍是一个谜。

　　数字技术绝对是迄今为止人类文明史上最伟大的发明创造之一，它催生了一个前所未有的信息世界和数字时代。今天，数字技术加速迭代演化，人工智能技术持续落地，各类人造数字生命不断诞生，信息世界与物理世界日益融合，人类社会已随之迈入“未来的”数字智能新时代。作为数字生命和新时代的缔造者，人类造物主当然有理由为自己的智慧和创造力感到自豪。但随着数字技术及数字生命的快速演化，数字生命体的结构与行为开始变得有些复杂和难以解释，并由此引发了越来越多的关注、困惑甚至担忧。究其原因，主要是数字化“新物种”的诞生和进化必将带来一系列超越科技本身的社会、文化、哲学等更大范畴的现象与问题：人工智能与自然智慧在本质上有何异同？数字化和算法式的内在特性对数字技术的进化到底有着怎样的影响？未来的人工智能将走向何方，数字生命是否会发展出自我完善、自我进化的心智与能力？数字机器与人类将会进行零和博弈，还是实现融合共生？数字生命体、人工智能将对人类社会带来哪些挑战，我们该如何寻找应对之策？……对于这些问题的深入思考与求索，将对人类、数字生命以及二者的未来产生深远的影响。
　　显然，要开展这样的探索，首先需要对二者的本质有深度的思考和研究，并且需要具有高阶数字人文主义素养的科技哲人和先行者。本书的作者爱德华·阿什福德·李教授，正是这样一位对数字技术与人类的未来有着深刻洞察并富有远见卓识的顶级学者。作为全球一流的计算机科学家，爱德华教授在他始于贝尔实验室的杰出科研经历中对数字技术和数字机器（特别是信息物理系统）形成了非常专业的认知和理解。近年来，他从数字人文主义的角度对人类与数字技术的未来进行了系统思考和科学论证，并给出了一系列或令人信服，或极具启发性的论断与独到见解，常常在寥寥数语间就能直达问题的本质，别开生面且生动有趣。在这一点上，他的上一部科技哲学大作，以数字技术贯穿始终的《柏拉图与技术呆子》在全球范围热销就是明证。在该书中，爱德华教授围绕科学与工程、发明与发现、发明与设计、进化与革命、自主与智能等论题展开论证，科学阐述了“数字技术的创造者具有无限的创造力”“制约科技创新发展的根本在于人类接受新范式的速度与程度”以及“技术真正的力量源于其与人类合作的方式”等一系列重要观点。这本《协同进化》可以看作爱德华教授对前作中技术与人类共生融合关系这一主题的延伸讨论和宏大展开，其核心观点是数字技术与人类将在依赖和竞争中最终实现融合共生与协同进化。
　　在数字技术似乎已经习得部分生命体特征以及人类认知功能的背景下，爱德华教授在本书中以生命的起源以及进化的本质为立足点，从哲学、神经科学、心理学、遗传学、社会学等诸多有机关联的维度出发，对自然生命体和自然智慧与有生数字体和人工智能的机理、演化、互补作用进行了剖析对比和精彩论述。针对人工智能技术及其未来，爱德华教授指出，机器学习领域的突破性成果本质上得益于反馈机制的引入，正是这些进化使机器拥有了较为复杂的智慧能力，但也发展出了一些人类难以解释的行为。他特别强调，生物过程与计算过程之间存在着无法弥合的根本性差异。因此，虽然有些数字生命体己开始具备构成生命的必要条件，且呈现出任何人类都不具备的智能形式，但智能本身是多维度的，现在的数字人工物仍不具备与认知相类似的高阶能力。通过引用神经科学、心理学等领域的研究成果，爱德华教授指出，缺乏与环境进行深度交互的计算机就如同脱离了身体的大脑，根本无法仅通过基因携带的遗传信息就发展出复杂的心智。套用作者的句式，我在这里用一个仿写的句子来说明这一观点：“为这本书作序的这项认知活动并非完全发生在我的大脑中，而是在于我的大脑与电脑、互联网以及爱德华的大作、记号笔、读书笔记间的交互。所有这些组成部分都有重要的意义，无论是缺了哪一环，这个思考的过程都将无从发生。”另外，爱德华教授通过论证表明，数字物理学以及生命和认知都是数字化、可计算的这样的观点，大概率只能算是一种信仰而非事实和科学。他对此给出了基于当前科学理论的推理和论证，如：尽管基因遗传特征是数字式的，但研究已证明心智的形成、发展无法仅靠先天的基因来完成；香农的信息论已经阐明，尚无法在有噪信道中实现无限编码信息的完全传输；数字机器的数字化、计算式特征使其尚无法实现某些类型的连续反馈等。同时，鉴于人类的生理构造与机器的逻辑构造之间存在着根本差异，且正是这些差异决定了数字机器的认知功能或许永远不会与人类的认知功能相类似，因此，从人类的角度来尝试解释机器的决策或许最终会被证明毫无意义，发展拟人的人工智能也可能并非一个合理的发展目标。根据作者的这些观点，我们是不是应该就人们当前对数字技术的普遍认知与趋势预测的科学性、合理性进行思考和讨论呢？