第四章 基因機器 · 1
關燈
小
中
大
收縮才有實際意義。
同樣,腿部肌肉要在出現值得為之奔跑過去或必須躲避的東西時,按跑步模式收縮才有實際意義。
為了這個緣故,自然選擇有利于這樣一些動物,它們具備感覺器官,将外界發生的各種形式的有形事件轉化為神經元的脈沖碼。
大腦通過被稱為“感覺神經”的導線與感覺器官——眼、耳、味蕾等一一相連。
感覺系統如何發生作用尤其使人感到費解,因為它們識别影像的高度複雜技巧遠勝于最優良、最昂貴的人造機器。
如果不是這樣的話,打字員都要成為冗員,因為他們的工作完全可以由識别言語或字迹的機器代勞。
在未來的數十年中,打字員還是不會失業的。
從前某個時候,感覺器官可能在某種程度上直接與肌肉聯系,實際上,今日的海葵還未完全脫離這種狀态,因為對它們的生活方式來說,這樣的聯系是有效的。
但為了在各種外界事件發生的時間與肌肉收縮的時間之間建立起更複雜的間接聯系,就需要有大腦的某種功能作為媒介物。
在進化過程中,一個顯著的進展是記憶力的“發明”。
借助這種記憶力,肌肉收縮的定時不僅受不久以前而且也受很久以前的種種事件的影響。
記憶裝置,或貯存器,也是數字計算機的主要部件。
計算機的記憶裝置比我們的記憶力更為可靠,但它們的容量較小,而且在信息檢索的技巧方面遠遜于我們的記憶力。
生存機器的行為有一個最突出的特征,這就是明顯的目的性。
在這裡我指的不僅是生存機器似乎能夠深思熟慮去幫助動物的基因生存下去,盡管事實的确是這樣,我指的是生存機器的行為和人類的有目的的行為更為類似這一事實。
我們看到動物在“尋找”食物、配偶或迷途的孩子時,總是情不自禁地認為這些動物在那時的感受和我們自己在尋找時所體驗到的某些感受一樣。
這些感受可能包括對某個對象的“欲望”,對這個向往的對象形成的“心象”以及存在于心中的“目的”。
我們每一個人出于自身的體驗都了解到這一事實:現代生存機器之中至少有一種已經通過進化的曆程,使這個目的性逐漸取得我們稱之為“意識”的特性。
我不通曉哲理,因此無法深入探讨這個事實的含義。
但就目前我們所讨論的課題而言,幸而這是無關緊要的。
因為我們把機器的運轉說成好像由某種目的性所驅使,而不論其是否真的具有意識,這樣來得方便些。
這些機器基本上是非常簡單的,而且無意識地追蹤目标狀态的原理在工程科學中經常應用。
瓦特離心調速器便是其中一個典型的例子。
它所牽涉到的基本原理就是我們稱之為負反饋的原理,而負反饋又有多種多樣的形式。
一般來說,它是這樣發揮作用的:這種運轉起來好像帶有自覺目的的“目的機器”配有某種度量裝置,它能測量出事物的現存狀态和“要求達到的”狀态之間的差距。
機器的這種結構方式使它能在差距越大時運轉得越快。
這樣,機器能夠自動地減少差距——稱之為負反饋的道理就在于此——在“要求達到的”狀态實現時,機器能自動停止運轉。
瓦特調速器上裝有一對球,它們借蒸汽機的推動力而旋轉。
這兩隻球分别安裝在兩條活動連接的杆臂的頂端。
随着球的轉速增大,離心力逐漸抵消引力的結果,使杆臂越來越接近水平。
由于杆臂連接在為機器提供蒸汽的閥門上,當杆臂接近水平時,提供的蒸汽就逐漸減少。
因此,如果機器運轉得過快,蒸汽的饋給量就會減少,從而機器運轉的速度也就慢下來。
反過來,如果機器運轉得過慢,閥門會自動地增加蒸汽饋給量,從而機器運轉的速度也随着增快。
但由于過調量或時滞的關系,這類目的機器常常發生振蕩現象。
為了彌補這種缺陷,工程師總是設法添加某種設備以減少這種振蕩的幅度。
瓦特調速器“要求達到的”狀态是一定的旋轉速度。
顯然,機器本身并非有意識地要求達到這個速度。
一台機器所謂的“目的”不過是指它趨向于恢複到那種狀态。
近代的目的機器把諸如負反饋這樣的基本原理加以發展,從而能夠進行複雜得多的“逼真的”動作。
比方說,導彈好像能主動地搜索目标,并且在目标進入射程之後進行追蹤,與此同時,它還要考慮目标逃避追擊的各種迂回曲折的動作,有時甚至能“事先估計”到這些動作或“先發制人”。
這些細節這裡不拟詳談。
簡單地說,它們牽涉各式各樣的負反饋、“前饋”以及工程師們熟知的一些其他原理。
我們現在已經知道,這些原理廣泛地應用于生命體的運動中。
我們沒有必要認為導彈是一種具有任何近似于意識的東西,但在一個普通人眼中,導彈那種顯然是深思熟慮的、目的性很強的動作叫人難以相信,這枚導彈不是由一名飛行員直接控制的。
一種常見的誤解是,認為導彈之類的機器是有意識的人設計和制造的,那麼它必然是處在有意識的人的直接控制下。
這種誤解的另一個變種是:計算機并不能真的下棋,因為它們隻能聽命于操縱計算機的人。
我們必須懂得這種誤解的根源,因為它影響到我們對所謂基因如何“控制”行為的含義的理解。
計算機下棋是一個很能說明問題的例子,因此我想扼要地談一下。
同樣,腿部肌肉要在出現值得為之奔跑過去或必須躲避的東西時,按跑步模式收縮才有實際意義。
為了這個緣故,自然選擇有利于這樣一些動物,它們具備感覺器官,将外界發生的各種形式的有形事件轉化為神經元的脈沖碼。
大腦通過被稱為“感覺神經”的導線與感覺器官——眼、耳、味蕾等一一相連。
感覺系統如何發生作用尤其使人感到費解,因為它們識别影像的高度複雜技巧遠勝于最優良、最昂貴的人造機器。
如果不是這樣的話,打字員都要成為冗員,因為他們的工作完全可以由識别言語或字迹的機器代勞。
在未來的數十年中,打字員還是不會失業的。
從前某個時候,感覺器官可能在某種程度上直接與肌肉聯系,實際上,今日的海葵還未完全脫離這種狀态,因為對它們的生活方式來說,這樣的聯系是有效的。
但為了在各種外界事件發生的時間與肌肉收縮的時間之間建立起更複雜的間接聯系,就需要有大腦的某種功能作為媒介物。
在進化過程中,一個顯著的進展是記憶力的“發明”。
借助這種記憶力,肌肉收縮的定時不僅受不久以前而且也受很久以前的種種事件的影響。
記憶裝置,或貯存器,也是數字計算機的主要部件。
計算機的記憶裝置比我們的記憶力更為可靠,但它們的容量較小,而且在信息檢索的技巧方面遠遜于我們的記憶力。
生存機器的行為有一個最突出的特征,這就是明顯的目的性。
在這裡我指的不僅是生存機器似乎能夠深思熟慮去幫助動物的基因生存下去,盡管事實的确是這樣,我指的是生存機器的行為和人類的有目的的行為更為類似這一事實。
我們看到動物在“尋找”食物、配偶或迷途的孩子時,總是情不自禁地認為這些動物在那時的感受和我們自己在尋找時所體驗到的某些感受一樣。
這些感受可能包括對某個對象的“欲望”,對這個向往的對象形成的“心象”以及存在于心中的“目的”。
我們每一個人出于自身的體驗都了解到這一事實:現代生存機器之中至少有一種已經通過進化的曆程,使這個目的性逐漸取得我們稱之為“意識”的特性。
我不通曉哲理,因此無法深入探讨這個事實的含義。
但就目前我們所讨論的課題而言,幸而這是無關緊要的。
因為我們把機器的運轉說成好像由某種目的性所驅使,而不論其是否真的具有意識,這樣來得方便些。
這些機器基本上是非常簡單的,而且無意識地追蹤目标狀态的原理在工程科學中經常應用。
瓦特離心調速器便是其中一個典型的例子。
它所牽涉到的基本原理就是我們稱之為負反饋的原理,而負反饋又有多種多樣的形式。
一般來說,它是這樣發揮作用的:這種運轉起來好像帶有自覺目的的“目的機器”配有某種度量裝置,它能測量出事物的現存狀态和“要求達到的”狀态之間的差距。
機器的這種結構方式使它能在差距越大時運轉得越快。
這樣,機器能夠自動地減少差距——稱之為負反饋的道理就在于此——在“要求達到的”狀态實現時,機器能自動停止運轉。
瓦特調速器上裝有一對球,它們借蒸汽機的推動力而旋轉。
這兩隻球分别安裝在兩條活動連接的杆臂的頂端。
随着球的轉速增大,離心力逐漸抵消引力的結果,使杆臂越來越接近水平。
由于杆臂連接在為機器提供蒸汽的閥門上,當杆臂接近水平時,提供的蒸汽就逐漸減少。
因此,如果機器運轉得過快,蒸汽的饋給量就會減少,從而機器運轉的速度也就慢下來。
反過來,如果機器運轉得過慢,閥門會自動地增加蒸汽饋給量,從而機器運轉的速度也随着增快。
但由于過調量或時滞的關系,這類目的機器常常發生振蕩現象。
為了彌補這種缺陷,工程師總是設法添加某種設備以減少這種振蕩的幅度。
瓦特調速器“要求達到的”狀态是一定的旋轉速度。
顯然,機器本身并非有意識地要求達到這個速度。
一台機器所謂的“目的”不過是指它趨向于恢複到那種狀态。
近代的目的機器把諸如負反饋這樣的基本原理加以發展,從而能夠進行複雜得多的“逼真的”動作。
比方說,導彈好像能主動地搜索目标,并且在目标進入射程之後進行追蹤,與此同時,它還要考慮目标逃避追擊的各種迂回曲折的動作,有時甚至能“事先估計”到這些動作或“先發制人”。
這些細節這裡不拟詳談。
簡單地說,它們牽涉各式各樣的負反饋、“前饋”以及工程師們熟知的一些其他原理。
我們現在已經知道,這些原理廣泛地應用于生命體的運動中。
我們沒有必要認為導彈是一種具有任何近似于意識的東西,但在一個普通人眼中,導彈那種顯然是深思熟慮的、目的性很強的動作叫人難以相信,這枚導彈不是由一名飛行員直接控制的。
一種常見的誤解是,認為導彈之類的機器是有意識的人設計和制造的,那麼它必然是處在有意識的人的直接控制下。
這種誤解的另一個變種是:計算機并不能真的下棋,因為它們隻能聽命于操縱計算機的人。
我們必須懂得這種誤解的根源,因為它影響到我們對所謂基因如何“控制”行為的含義的理解。
計算機下棋是一個很能說明問題的例子,因此我想扼要地談一下。