【極限挑戰】AI能不能模擬人腦

THE MERIT TIMES

文／本報綜合報導　 2023-01-01

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大腦是中樞神經所在，控管肌肉、內臟、骨骼、血管和神經系統的運作。圖／123RF

AI機器人愈來愈聰明，從疾病診斷到藝術創作，它能勝任的工作愈來愈多。圖／123RF

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如果大腦沒有鏡像神經元，就無法對別人的經歷感同身受，或與別人產生共鳴或同感。圖／123RF

文／本報綜合報導　

■人工智能（AI）技術突飛猛進的時代，配備AI的機器人愈來愈聰明、能幹，從圍棋賽到養老院看護工，從疾病診斷到影像藝術創作，機器人涉足的行業和勝任的工作愈來愈多，被視為人機大戰中人類的最後一道防線。然而，球賽和舞台表演之類以創意、靈感、情感等取勝的專業，機器人是否也能逐步跟上人類？

AI的興起和擬人機器人的問世，人們經常將電腦和人腦以硬體和軟體作比喻。美國東北大學心理學教授麗莎‧費爾德曼-巴雷特（Lisa Feldman-Barrett）則認為，這個比喻有待商榷，還可能讓人產生錯覺。

機器和生命體有別

首先，人腦的記憶是一個電流脈衝和旋轉的化學物質不斷構建的過程和結果，同樣的記憶可以在不同的時間以不同的方式重新組合。電腦儲存和處理訊息的方式，則是基於邏輯和機器學習程序，至少目前與人腦無法相比。

其次，識別能力是AI的關鍵成分之一。比如蒲公英，AI可以透過學習準確識別出這種植物，辨認出它是蒲公英；人腦則不同，是根據它在不同場景下的主要功能、作用加以歸類，給它貼上蔬菜、野花、草藥等標籤。費爾德曼-巴雷特說，這種特設類別構建能力（ad-hoc category construction）可能是人腦運作方式的基礎。

最後，大腦是人體的一部分，是身體中樞神經所在，負責控管一個由肌肉、內臟、骨骼、血管和神經系統組成的生命系統的運行。這意味著它持續不斷的協調和平衡幾十個不可或缺的系統，比如消化、排洩、提供能量、對抗疾病，還有調節情緒和控制行為。人類與機器的主要區別是有心理活動，而機器沒有，心理活動的核心是大腦對身體的控制。

模擬和真實境有異

雖然擬人機器人安裝了AI，但如果要讓它像人一樣思考、感覺、觀察或行動，必須有一組複雜的系統來調節類似身體的作用，保持平衡、持續運行，也必須是持續的互動過程。即使今天的AI技術已經接近於此，但人的喜怒哀樂和情緒驅動的行為，仍是機器難以企及的。

倫敦大學計算機科學家彼得‧本特利（Peter Bentley ）從另一個角度解釋，至少今後數百年裡，和人腦一樣的電腦還不會出現，即使今天人類已經能創造出逼真的虛擬世界，以及日趨精密複雜的AI。

本特利認為，即使電腦能夠模擬宇宙，AI的最新進展似乎也顯示可以模擬具有超級智能的人腦，模擬世界和模擬大腦在精密複雜程度上逼近現實，但至少在可以預見的將來還不會成為現實。關鍵是人類有什麼理由要模擬製造整個宇宙或超級智能大腦？

從技術角度看，根據摩爾定律，一片電腦芯片上有2.6萬億個晶體管，計算機功能大約每20個月更新。按照這樣的速度，未來的計算機處理器將具備今天難以想像的強大能力。雖然，宇宙的自然形成要138億年，但模擬這個宇宙的形成也可能需要花數十億年的時間，然後才能開始運作。

本特利認為，在今後幾百年裡，人類或許更有興趣利用有限的資源，發明人造地心引力或量子隱形傳態（quantum teleportation），而不是模擬創造宇宙或超級AI。

多功能神奇大腦

■大腦對於生命之重要毋庸置疑，腦死意味著一個人變成了維生機器控制的植物人。「腦子壞了」可以通稱某個人思惟混亂，行為不合常理，也可以是醫學診斷的一種通俗說法，指大腦某個部位受到損傷。人的理智與情感，左膀右臂，中樞控制就位於大腦。然而，迄今人類仍知之甚少，關於人類大腦有幾個你未必了解的事實。

首先，腦損傷時，未必會危及性命，但改變行為是常有的結果。1848年，鐵路鋪設工地爆破事件受傷者菲尼亞斯‧蓋奇（Phineas Gage）遭遇了改變人生的離奇事故，當時鐵棍從顴骨下方扎入並穿透頭顱，他沒死還活了13年，但「他」已不再是以前那個蓋奇。科學透過他的案例得以辨別大腦不同區域的功能，確定腦損傷會導致行為改變。

大腦記憶情緒感知

人有幾種記憶？科學作家海倫‧湯姆森（Helen Thomson）提出，人腦記憶有3個階段：（一）感性記憶：第一階段的視、聽、嗅、味、觸覺進入大腦，形成的感官記憶，轉瞬即逝，但足以幫助大腦對所處環境形成一種即時的感知。（二）短期記憶：承載當前正在思考的內容，由於容量有限，頂多只能把7項內容記住15-30秒。（三）長期記憶：令人思想得以穿越時空回到過去，並幫助人們處理過去的經歷，對周圍環境做出判斷，並由此預測未來。

此外，大腦有自癒能力。大腦具有自我改變、自我療癒的作用，稱為「神經可塑性」。因此大腦得以學習新技能，並重新分配新的腦細胞。最後，它具有鏡像神經元和同感共鳴作用。如果沒有鏡像神經元，就無法對別人的經歷感同身受，或與別人產生共鳴或同感。

1991年，義大利神經科學專家賈科莫‧里佐拉蒂（Giacomo Rizzolatti）發現了鏡像神經元在大腦皮層上，除了運動皮層，負責情緒、感覺和意向的大腦皮層區域也有鏡像神經元。當你做一個動作或是看到別人做一個動作時，鏡像神經元就被激發，導致無意識的模仿，使你得以分享他人的經歷、體驗和感受，幫助解讀、理解別人的行為舉止，並產生同感。

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