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電腦生命天演論(BE0080)──人工智慧的演化
Darwin among the Machines

類別: 行銷‧趨勢‧理財>資訊科技
叢書系列:NEXT
作者:喬治‧戴森
       George Dyson
譯者:王道還
出版社:時報文化
出版日期:2001年01月30日
定價:280 元
售價:221 元(約79折)
開本:25開/平裝/312頁
ISBN:9571332410

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  導言

人類大腦與「智慧」

.王道還


本書是人類以機器模仿智慧的歷史,特色是從 17 世紀的霍布斯講起。大部分談計算機研發史的書,都局限於 20 世紀。可是作者視野之廣闊,不僅止於此,從他祖孫 3 代都在本書中提供重要的思想線索,就可以看出。

祖父老戴森(George Dyson)是個音樂家,可是卻在第一次世界大戰中以手榴彈教戰手冊致富。父親戴森(Freeman J. Dyson)是個數學物理學家,成就可與諾貝爾獎等級的人物匹敵,除了對核武問題有獨到見解之外,後來對生命起源的問題發生了興趣,寫出了專書。

作者小戴森(George B. Dyson)16 歲就從家裡、從正規教育出走,逕赴加拿大、美國阿拉斯加太平洋岸晃蕩,先成為愛斯基摩人傳統皮舟(kayak)的專家,出版過專書,後來寫成了這本思考「機器思考」是怎麼回事的書。

這三代的背景差異不可能再大了,可是他們的經歷都協助作者穿針引線,織出了一幅背景洪闊、圖案誘人的錦繡。

不過小戴森花了整本書談科學家以機器模仿智慧的各種路數(approaches)與問題,對人類智慧本身卻沒有深入考察。筆者以下將從人類的自然史談起,捻出一些值得注意的現象,聊做補白,請讀者留意。

人類的自然史

人類與非洲大猿同宗,大約 700 萬年前到 500 萬年前,才與黑猩猩分化開來,走上獨立的演化道路。雖然現在還沒有一個完整、融貫的人類自然史「故事」可說,大關大節可是清楚得很,足夠我們「認識自己」。

一,大約在 700 到 500 萬年前,人類的祖先(人科始祖)才從非洲大猿家族中分化出來。那時的「人」,除了行走姿態已經直立,腦量與行為似乎與大猿沒什麼差異,把他們看成「直立猿」,比較貼近事實。

二,「直立猿」解放了的雙手,起初沒搞出什麼名堂。這樣過了好幾百萬年,沒留下什麼業績可供憑弔。

三,到了 250 萬年前,「直立猿」開始製作石器,揭開了舊石器時代。這時「直立猿」已分化成南猿屬(Australopithecus)與人屬(Homo),每個屬都不只一個物種。在東非與南非,各有一個以上的物種生活,棲境也重疊。

四,學者相信人屬才會製造石器,我們是人屬這一系的後代。

五,200 萬年前左右,人屬開始「走出非洲」。(最早在歐亞活動的人,是直立人(Homo erectus)──東亞的北京人就是晚期的直立人〔約 40 萬年前上下〕。)

六,150 萬年前,新型石器「手斧」出現。手斧造型對稱、形制固定,顯示製作石器的觀念與技術都有突破。

七,約 40 萬年前,舊石器時代步入中期,石器以「石片器」為主。製作石片器,必須先修整石頭,成為形狀適當的石核,再從石核打下石片做工具。生活在舊時期時代中期的人類,化石最豐富、也最有名的就是歐洲的尼安德塔人(約 12 萬年前到 3 萬年前)。

八,4 萬年前,形態與我們完全一樣的現代人在歐洲出現(克羅馬儂人),舊石器時代晚期隨即展開。石瓣器(比石片器更細緻的小型石器)、複合工具(如裝著石矛尖的長槍,以及弓箭)、骨器、藝術品、繪畫都出現了,所有物品都有我們一眼就可以辨認出的「人的特質」,尤其是洞穴壁畫。

謎團

從上面的大綱,我們可以得到幾個結論:

一,人類的自然史並不反映什麼「天命」。「人」從非洲大猿家族中分化出來了之後,至少 300 萬年,沒有表現出什麼「人性」。

二,人科在三百萬年前到兩百萬年前,似乎突然開枝散葉,興盛得很。但是這並不代表後來成為我們的直接祖先的人屬,是「直立猿」的命定歸宿。我們最多可以說,「直立猿」花了 300 萬年以上的時間摸索演化的出路,這時才找到了新的實驗途徑。而發明石器,只是其中的一個方向。

三,值得注意的是,三百萬年前到兩百萬年前之間,地球的氣溫已經朝向「冰河時代」(175萬年前開始的更新世)滑落。人類自然史最關鍵的階段,是在氣候變動劇烈的「冰河時代」中完成的。

三,最難以理解的,就是人類的「文化史」與「自然史」並無呼應的態勢。例如舊石器時代開始的時候,石器並無固定形制,這樣維持了 100 萬年,然後才發明了「手斧」工藝。然後再過了 100 萬年以上,才再度發展出新的石器工藝,舊石器時代進入中期。在這 200 萬年之內,人類從巧手人演化成直立人、早期智人,到尼安德塔人,腦容量持續的增加。可是腦容量與文化發展之間的關係並不明顯。

四,最能凸顯腦容量與文化發展似乎不相干的證據,就是尼安德塔人。他們的腦容量與現代人並沒有差異。可是我們一眼就能辨認出的「人類文化特質」,卻是與形態與我們一樣的現代人(Homo sapiens sapiens)一齊出現。

五,舊石器時代晚期文化,不僅與尼安德塔人的「舊石器時代中期文化」有質的差異,連文化的演化速率都突然加速了──3 萬年之內就從舊石器時代進入了原子、太空、以及電腦時代。比較起來,人類文化史在現代人出現之前(或舊石器時代晚期之前),真是「萬古如長夜」。
怎麼回事?

說話能力與認知演化

1960 年代末期,第一個發展出嶄新進路(approach)解答上述問題的學者,是李柏曼(Philip Lieberman)。最有意思的,是他的出身背景:他是麻省理工學院的電機工程博士、美國布朗大學的語言學教授(實驗語音學),而不是人類學家。他追問的問題是:人從什麼時候開始說話?

因為他認為文化發展涉及的是認知能力,而最能凸顯人與非洲大猿認知能力的差異的,就是說話的能力。過去學者訓練大猿說話的實驗,全都失敗了。除了大腦的差異之外,就發聲器官而言,人與大猿就有很大的不同。簡單的說,大猿的發聲道根本無法發出人類的語音,難怪大猿無法學會人類的語言。

其實,人類的發聲道在哺乳類中,是個例外;大猿的發聲道與其他哺乳類的基本上構造非常相似。所有哺乳類都可以一面發聲,一面進食,只有人例外。因為人的喉頭低,進食(與喝水)的時候,必須以會厭軟骨蓋住氣管上端,免得食物掉落氣管。子曰:食不言,這是非常實際的告誡。說話時,氣管中的空氣從肺中呼出,通過聲帶發聲,再由氣管上端的口腔、鼻腔、以及唇、齒、牙、舌的「塑模」,才成為特定的語音。吃飯的時候說話,會厭軟骨被迫掀起,食物就容易掉落氣管中了。

李柏曼推論:不管人類的大腦怎樣演化,要是沒有適當的發聲器官,人就無法說話。而說話是最有效率的通訊方式,使人可以在很短時間內交換資訊與交流思想,是增長見聞、磨練心智的利器。

因此他詳細檢驗人類發聲器官的解剖構造,以及發聲器官與周邊構造的相對解剖位置;再以那些知識檢驗人類祖先化石,企圖找出人類發聲器官的演化過程。結果他發現:即使尼安德塔人,也還沒有現代人的發聲器官。也就是說,尼安德塔人無法發出所有的人類語音。他們也許可以說話,可是與我們熟悉的語言不同。既然尼安德塔人不能像現代人一樣地說話,他們的認知能力與現代人有別,當然是可以預期的。既然尼安德塔人都還沒演化出現代類型的發聲器官,更早的人類祖先當然就不用談了。

於是語言學家李柏曼解決了「人類文化演進速率」的問題。

人類學家當然不服氣。外行人闖進來撒野也就罷了,萬一李柏曼真的對了,人類學家還有何顏面再混下去?反對李柏曼的主要意見,集中於「重建軟組織的可能性」。由於發聲器官(咽喉構造、喉頭位置)是軟組織,形成化石的機率很小,事實上李柏曼從未在化石人身上找到發聲器官的化石。他根據現代人發聲器官的解剖、形態研究,「復原」尼安德塔人的發聲器官,再以電腦模擬,推測那「復原」的發聲器官的發音能力。

比較解剖學家知道得很清楚,重建軟組織的確問題重重,因此人類學家有充分理由不信任李柏曼的論證。

不過李柏曼成功地讓年輕學者對這個研究路數發生興趣,說話能力成為後來學者研究尼安德塔人的焦點問題之一。另外,學界也對於人類的發聲解剖學,產生了新的興趣。30 年來,李柏曼當年的結論,已經大幅修正了。現在學界相信:200 萬年前的直立人,已經配備了具體而微的現代人類型的發聲器官。

我們又回到了原點。

再探「文化發展速率」

其實,人類自然史的「文化發展速率」問題,可能是學者「建構」的,本來無一物,何處惹塵埃?李柏曼似乎忽略了「現代人」族群之間的不平等事實。澳洲土著直到 19 世紀仍「沈淪」在「石器時代」。與澳洲大陸只有一水之隔的塔司馬尼亞島,島上土著甚至給白人殖民者認為是「野獸」,而遭到族滅的命運。

我們常識中的「文明古國」,只有中東、埃及、印度與中國。可是天下至廣,只出現了寥寥可數的幾個文明古國,不是對我們所謳歌的語言能力/認知能力的侮辱嗎?現代人社群通行的語言,語言學家李柏曼絕對不會認為其中有任何一個是「原始的」。可是從生活形態來說,一位西方白種學者將澳洲土著貼上「石器時代」的標籤,似乎從未引起異議。所以說話能力/認知能力/文明創造之間,並不是一個等式。

強調「過去三萬年之中,現代人的文明從舊石器時代發展到原子時代、太空時代、電腦時代與網路時代」,忽視了更重要的問題:為什麼只有少數社群成功地發展出「文明」?更具體地說,文字、國家等創造文明不可或缺的「工具」,也不是每個社群都能發明的。

所以,對於「文化發展速率」,最有啟發性的資料,事實上就是我們的歷史。現代人各社群並無一致的發展軌道,語言、文化、社會形態、政治組織各不相同。「文明」是極少數社群的業績,若是民主一點,就不會以少數人的業績作為全體的代表。如果 1856 年發現尼安德塔人化石的是個澳洲土著,他會有什麼結論?「為什麼現代人出現後,文化發展速率突然發生了量子跳躍?」假使我們以澳洲土著的居住遺址,與舊石器時代的考古遺址比較,還會追問這個問題嗎?

因此我們得重新探討人類大腦的功能以及演化的動力。人類的大腦究竟是做什麼用的?

然而,有一點倒可以肯定:「智慧」是集體的。在一個單獨的大腦中搜尋智慧,是無謂之舉。人類是一種特殊的共生生物,不僅是形體,還有精神。