技術文明會請君入甕,讓你難辨虛擬世界之假嗎?

「甕中之腦」源於古代哲學家笛卡爾的一個假想實驗:如果有個惡魔用先進技術把一個人的大腦養在一缸營養液裡,然後連上各種電極,使大腦活在一個虛擬的遊戲世界之中。

如果維持視、聽、觸等所有感覺都和人在真實世界中一模一樣,這個大腦能辨認自己是否在甕中嗎?類似的想法在古代文化中就屢屢出現,比如莊子的「夢蝶」。現代的技術高度發達,虛擬與真實終究會難以辨認。人類的文明會請君入甕,發展成億萬顆養在甕中的大腦嗎?想法看似荒唐,但世界確實是向著這個方向發展。

技術文明會請君入甕,讓你難辨虛擬世界之假嗎?

甕中之腦靠電線與計算機相連,當計算機運行一個跑步遊戲程序時,大腦接受到各種與真實跑步時一模一樣的感覺。如果視、聽、肌肉關節運動與心跳肺呼吸等感覺都與真實無異,大腦能判別出一切都是假的嗎?

撰文 吳建永(美國喬治城大學神經科學系教授)

「甕中之腦」這個想法在近代重新引人註目,是由於美國哲學家,數學家和計算機科學家希拉瑞·普特南(Hilary Putman)的一番討論[1]。普特南於去年辭世(1926.7.31 –
2016.3.13),在他89年的人生中,為哲學、數學和計算機科學做出了眾多貢獻。他本科在賓西法尼亞大學學習數學和哲學,後到哈佛學習並獲加州大學洛杉磯分校博士,之後任教於西北大學、普林斯頓和MIT,最後在哈佛當教授直至去世。普特南師承導師威廉·庫寧(Willard Van Orman Quine),在1960年代主要活躍於「分析哲學」(Analytic
philosophy)[2]領域。分析哲學要求爭論的論據和結論都要明白定義,結論要通過邏輯推理來得到。因此哲學不再虛空,可以引入邏輯數學、程式語法等現代科學方法。分析哲學可以引領研究眾多實際問題,例如人類意識的哲學、語言的哲學、甚至數學和科學的哲學。

問題的實質

普特南認為甕中之腦是不能辨別自己是在甕中或在真實世界中。歸根結底,問題的實質是世界是否真的存在?真實和虛擬可以分辨嗎?

要判斷一件東西是否真實存在,必須窮盡一切辦法對其進行考察,直到所有疑問消失。比如,要判別一棵蘋果樹是否存在,我們必須看見花、摸到樹、嘗到果實、查看它經歷春夏秋冬的變化、還有各種植物學分類特徵、DNA等等。因為所有考察判斷都是在大腦中進行,而大腦對蘋果樹的判斷完全是基於來自感官的神經信號。如果大腦處在甕中,而機器送給大腦的神經信號與感官輸入給大腦的信號一模一樣,那麼我們怎樣可以判別真假呢?

看到這裡你肯定會說:如果是真的「一模一樣」,當然確實無法判斷。可是世界上不是沒有絕對的一模一樣嗎?注意,普特南首先是名數學家,數學家對「一模一樣」的定義是:兩者間差別無限小。「無限小」就是不論最小,只求更小。翻譯成日常語言,就是說所謂一模一樣就是追求甕中的感覺與在真實世界間的不斷逼近,使人的懷疑越來越少。不斷逼近在理論上不是問題,因為技術總是會一個版本接一個版本地改進。只要你在甕中能找到缺陷,產生懷疑,人家技術服務部門總能給你一個滿意的改善,消除你的懷疑。現在世界上不論什麼理論,只要數學家說靠譜就靠譜。普特南的理論有數學墊底,肯定是攻不破的。所以多年以來大家雖然覺得普特南的理論難以下咽,卻都認為是這麼個道理。

這種看似胡攪蠻纏的理論與現實有關聯嗎?關係太密切了。舉個帝都房地產瘋狂(maniac)的例子:老媽去世,兒子想繼承那8平米的鬥室。學區房,能賣800萬,價值太高,需要慎重。於是有關部門說,你去開個證明,證明「你媽是你媽」。這怎麼能證明?任何人肯定沒有真的見過老媽生自己的場景。但是,現在有產婦臨盆時的錄像啊,大家都認為錄像雖是間接的,但好在技術是可靠的。人能間接提供自己誕生的場面,證明就接近了一步。又怎樣證明那個剛出生的嬰兒和現在這個鬍子拉碴的老頭是同一個人呢?於是他找出從小到大的一系列照片,每兩張之間都很像,每張照片都有日記當作旁證,照片中的背景也與其他人的照片互相驗證。以此類推也找到老媽從小到大的照片、日記和鄰居證詞。這就是所謂的「證據鏈」。當證據鏈完美到所有人通過邏輯推理都沒有懷疑的時候,就達到了所謂無限逼近,「你媽是你媽」了。

我們之所以認為世界是真實的,正是因為有從古到今、上天下地、物理數學等一系列證據鏈層層疊疊著互相印證。但是,所有的客觀證據鏈都是間接的:照片是投影在紙上的,證詞是別人的經驗。普特南說,如果你不願接受間接的證據,那你就不能證明丘吉爾也真正存在過;如果你接受間接證據,那麼照片、音頻、錄像都可以偽造。而人工智能的記憶體足夠大,邏輯性也足夠強——可以在甕中造成所有虛擬的證據鏈,無論天文地理、物理定律,分毫不差。人類是不是過不了這個坎了?

廣義圖靈測驗

利用證據鏈讓人類消除懷疑的過程,叫做「廣義圖靈測驗」(Turing
test)。圖靈測驗已經被很多人科普過,就是讓人類在網上與計算機聊天,提各種刁鑽古怪的問題。如果計算機都能妥善回答,讓所有人都不能判斷聊天對象是人工智能還是人類網紅時,計算機就算是通過了圖靈測驗。而廣義的圖靈測驗不再僅限於與計算機打情罵俏,而是是人與機之間的鬥心眼,看看誰更像人。作為人類,優越感總是很強烈的。我們假定自己在現實生活中打拼,積累了各種知識經驗,而計算機只是人寫的程序,日常經驗遠不如人,所以當面對一些刁鑽問題時,人類能坦然面對,而計算機就會露餡。

今天的互聯網在大量應用著圖靈測驗。不但人要測驗對方是不是計算機,而且計算機也需要測驗對方是不是人。為了防止計算機自動註冊僵屍帳號,需要讓每個人類註冊者填寫驗證碼,比如讓人看一個稀奇古怪的圖像,然後把圖中扭曲的字母和數字填在下面的格子裡(下圖)。這種廣義圖靈測驗的前提是假設計算機在圖像識別方面不如人類。如果計算機能通過這種圖靈測驗,互聯網上絕大多數用戶就會是僵屍,人類在網上能發現另一個人類都很難。

技術文明會請君入甕,讓你難辨虛擬世界之假嗎?

各種網站用於防止計算機僵屍註冊用的「CAPTCHA」碼。CAPTCH是「全自動產生的公用圖靈測驗以便區分人和計算機」的縮寫。主旨是生成對人類容易、對計算機很難的測試。CAPTCH也被稱作計算機測驗對方是否是人類的「反向圖靈測驗」[3]。

幾十年前,普特南已經透過歷史迷霧看到今天,用擴展的圖靈測驗來支持他「甕中之腦不可辨」的理論。普特南的廣義圖靈測驗就是「證據鏈的圖靈測驗」(Turing test for
reference),其過程就是窮盡一切辦法進行考察,消除所有疑問,證明「蘋果樹是真的」,「你媽是你媽」。看破腦在甕中的唯一希望是利用大腦在入甕之前在現實世界中的大量經驗,並利用這些層疊的證據鏈對控制腦的計算機進行圖靈測驗。如果計算機能通過測驗,人類就不可能破甕而出。普特南作為哲學家並不考慮技術層面的問題,因此認為計算機通過甕中腦的圖靈測驗並無理論障礙。雖然過去不斷有人對此懷疑[4],但隨著技術進步,懷疑應該不斷減少。下面用兩個例子說明一下今天的圖靈測驗,其技術進步是普特南時代難以預料的。

2011年,IBM的計算機華特森(Watson)贏了人類的知識大賽[5],這也是一次廣義的圖靈測驗。與傳統的鍵盤打字圖靈測驗不同,這次華特森與人類一起聆聽主持人的人類語言提問,並以搶答的方式挑戰人類,最後贏得冠軍。但是,計算機雖然贏了大獎,卻輸了圖靈測驗,揭示了很多機器與人類的不同。比如一次主持人錯誤地把「少一條腿」說成「少一只手」,另一次是主持人的口語中出了個方言性的語法錯誤。當這些微小錯誤出現時,人類都能下意識地忽略錯誤而識別問題,華特森卻是個死心眼,抓住錯誤不放,暴露了邏輯強,經驗差的弱點。為了進一步改進華特森,IBM讓它走進大學校園,除了處理那些高精尖的科研項目,也跟那些搗蛋學生一起混日子,撩妹、坐吧台、聽教授的「五道口英語」(註釋1)。把計算機放在生活中,它也會積累大量口語經驗。計算機學得快,過目不忘並可以同時與多人交流。因此下一個版本的華特森也許會學到遠多一般人的世俗經驗,待人處事的能力會比一般人更強(註釋2)。

另一個例子是最近Google的AlphaGo對戰韓國圍棋手李世石。這個廣義的圖靈測驗的目的是看看那台機器究竟只是人編的程序還是具有創造性思維的人工智能。結果是大家都見證了的:AlphaGo在第二盤執黑時第37手時下了一步五路「尖沖」,現場許多觀棋的高手們先是吃了一驚,隨即熱淚盈眶,解說員麥克雷蒙九段高呼「吳清源大師的英靈再現」[6]。這個例子生動地說明,非智能的機器中可以「湧現」(emergent)出「看起來」像,甚至讓人驚呼的「智能現象」。而圖靈測驗正是用於測量這種智能湧現的工具。

互聯網的請君入甕

很多人都有過這樣的感覺,當他們歷盡辛苦飛到義大利某古城,又在博物館裡排了一個小時隊來到曠世名畫面前時,卻沒產生預想中的震撼感,反而覺得似曾相識,甚至已經很熟悉的感覺。確實,圖書、音像和互聯網讓我們見識了幾乎所有的經典藝術作品,那些完美的圖片和影片是經過專家精心設計的。角度、燈光、色彩無不竭力展現著名作的精髓。如果我們已經從互聯網上汲取了名作的精華,還需要看到真品嗎?名畫離開了藝術靈魂,剩下的不過是發霉的畫布、落後的顏料和幾近腐朽的木框。互聯網給人類提供大量廉價而快速的科學知識和藝術真諦,也讓我們逐漸輕視親身經歷。隨著人工智能和虛擬經驗的技術進步,人類會越來越接受大間接經驗的生活方式,而腦在甕中生活就是間接經驗的一種極端形式。在真實世界中,親身經歷只涉及一個人的幾十年時光,而甕中之腦的虛擬經驗卻可以囊括幾千年、億萬人。

也許,幾十年後當人們回憶今天,會感嘆現在人的生活方式原始得不可想像:想去太空旅遊竟然要傾半世積蓄買飛船票,還要冒著輻射和骨質疏松的危險,這和猴子在雨林中閒逛有什麼區別?假如人類文明的積累在經過提升和濃縮之後可以完全通過虛擬經驗提供給我們,我們還有必要忍饑受凍,花一輩子時間啃千本書,行萬里路嗎?

註釋

[1] 許多從中國大陸到美國大學任教授的人帶有類似的英語口音,有人認為源頭是清華或附近的語言學院,故稱「五道口英語」。

[2] 待人處事的能力的一個主要部分是「察言觀色」,即利用語言表情中攜帶的感情信息來判斷交流的下一步走向。與交流對象形成和諧互信,即所謂「rapport」。是目前計算機應用科學中的一個研究領域。

參考文獻

[1] 甕中之腦原文:http://ieas.unideb.hu/admin/file_2908.pdf

[2] 量化哲學:https://en.wikipedia.org/wiki/Analytic_philosophy

[3] CAPTCHA碼生成:http://www.captcha.net/

[4] Heylighen, F (2012). “A Brain in aVat Cannot Break Out: Why the Singularity Must be Extended, Embedded, and Embodied”.Journal of Consciousness Studies 19.1-2.

[5] 看看華特森答得有多快:https://www.youtube.com/watch?v=WFR3lOm_xhE延伸閱讀

① 王培AI專欄 | 圖靈測試是人工智能的標準嗎?

② 深度神經網路會產生人這樣的智能嗎? | 人工智能專欄

③ 人機大戰賽前思考 | 計算機會有超人的智能嗎?

④ 人機對決:我們到底有沒有自由意志?


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