读千脑智能笔记01_新皮质

最新推荐文章于 2024-02-23 06:30:00 发布

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文章探讨了新皮质在人类智能中的关键作用，揭示了大脑如何通过复杂回路学习世界模型，解释了人工智能的局限性和制造真正智能机器的挑战。同时，文中提到了大脑工作原理、进化历程以及与智能相关的旧脑与新皮质的关系。

作者简介
1. 1988年至1992年，创造了平板电脑GridPad，它属于第一批平板电脑
2. 1992年，成立了Palm公司，之后在长达10年的时间内，设计了一些最早的掌上电脑和智能手机，如PalmPilot和Treo
3. 在2002年创立了红木神经科学研究所
  1. 红木神经科学研究所拥有10位全职科学家，他们都专注于新皮质理论研究
  2. 红木神经科学研究所更名为红木理论神经科学中心（Redwood Center for Theoretical Neuroscience），现在依然在发展
4. 2010年，取得了第一个重大发现：神经元如何进行预测
5. 新皮质中的地图状参考系的发现发生在2016年
6. 2019年，着手进行次级任务，将大脑原理应用于机器学习
千脑智能理论
1. 你大脑中的细胞正在阅读这些文字
  1. 细胞很简单，单个细胞不能阅读，也不能思考，很多事情都不能做
  2. 把足够多的细胞放在一起组成一个大脑，它就不仅能看书，还能写书
2. 欧洲的“人脑计划”（Human Brain Project）
3. “国际脑计划”（International Brain Initiative）
4. 神经科学的最终目标是了解人脑是如何产生人类智能的
5. 人类对大脑的探索仍然处于黑暗之中
  1. 智能是如何从你大脑中的细胞里产生的，仍然是一个难解之谜
6. 1979年，因研究DNA而闻名的弗朗西斯·克里克写了一篇关于脑科学现状的文章《思考大脑》
  1. 尽管有关大脑的细节知识在不断积累，但大脑究竟是如何工作的仍然相当神秘
  2. 脑科学研究明显缺乏的是一个可以解释这些研究结果的普适的思想框架
7. 大脑是个谜，不是因为我们没有收集到足够的数据，而是因为我们不知道如何排列已经拥有的这些“碎片”
  1. 尽管每年都有越来越多的解谜碎片被收集起来，我们有时却感觉自己离了解大脑越来越远了，而不是越来越近了
8. 为了变得智能，大脑必须学习关于这个世界的许多东西
  1. 我们都拥有大量关于这个世界的知识
  2. 我们所拥有的一些基本技能是由基因决定的，如吃饭或对疼痛的本能反应，但我们对这个世界的大部分认知都是后天习得的
9. 智能与大脑中的世界模型密切相关
  1. 要了解大脑如何创造智能，我们必须弄清楚由简单细胞组成的大脑是如何学习这个世界的模型和它所包含的一切事物的
10. 大脑学习的是世界的模型
  1. “模型”这个词意味着我们了解的所有知识不是以一堆事实的形式储存起来的，而是以一种能够体现世界和它所包含的一切这种结构组织起来的
11. 千脑智能理论解释了为什么现在的人工智能还不智能，以及我们需要做什么来制造真正的智能机器
  1. 理论部分基于逻辑推理
  2. 作为一项强大的技术，其风险在于人类将如何运用它
12. 你和我每时每刻所感知到的，都是一个模拟的世界，而不是真实的世界
13. 宇宙中唯一知道宇宙存在的东西竟是漂浮在我们脑海中重量不足1.4千克的细胞团，这实在太令人惊讶了
  1. 存在于你头骨中的几十亿个细胞不仅知道宇宙的存在，而且知道它是辽阔而古老的
14. 达尔文提出了一个关于物种起源的新思维方式，但其中的细节，如基因和DNA如何发挥作用，直到许多年后才为人所知
新旧大脑的争斗
1. 在达尔文就进化论发表论文之后不久，生物学家意识到，人类的大脑本身已经随着时间的推移进化了，其进化史一目了然
2. 大脑的进化是在旧的部分上增加新的部分
  1. 脑干扩展了已经存在的部分，但并没有取而代之
  2. 随着时间的推移，大脑通过在旧部分的基础上进化出新的部分，逐渐具备了操纵越来越复杂的行为的能力
  3. 这种通过增加新的部分来实现增长的方法适用于大多数复杂动物的大脑
  4. 这就很容易看出旧脑部分为何依然存在了
最重要的选择
1. 第一种方式是从生物有机体的角度思考，因为人类是进化和自然选择的产物
  1. 人类是由基因决定的，而生命的目的就是复制它们
2. 第二种方式是从智能物种的角度思考，因为我们现在正从纯粹的生物学的过去中脱离出来，已经成为一个智能物种
  1. 我们是地球上第一个知道宇宙的大小和年龄的物种
  2. 我们是第一个发明工具的物种，这些工具使我们能够探索宇宙并了解其奥秘
  3. 人类是由智能和知识而非基因决定的。当我们思考未来
3. 我们应该继续受生物学意义上的过去所驱动，还是选择拥抱新出现的智能
  1. 如果我们愿意接受人类是由智能和知识而非基因决定的这一点，那么也许，我们可以创造一个更持久、具有更崇高的目标的未来
新皮质
1. 人类大脑最新的部分是新皮质，意思是“新的外层”
  1. 研究的目的是充分了解新皮质的工作原理，以便我们能够解释大脑的生物学特征，并创造基于相同工作原理的智能机器
2. 所有哺乳动物都有新皮质，而且只有哺乳动物才有新皮质
  1. 非哺乳动物不需要新皮质去应对复杂的生活
  2. 鳄鱼的大脑与人类大脑相当，但没有足够复杂的新皮质
  3. 鳄鱼也会表现出复杂的行为，如照顾它的孩子，并且知道如何巡视其周围环境
  4. 大多数人都会说鳄鱼具有某种程度的智能，但与人类所具有的智能仍相去甚远
3. 人脑的新皮质特别大，约占大脑体积的70%
  1. 如果你能把新皮质从你的大脑中揭下并铺平，那么它约有一张桌布那么大，厚度则约是桌布的两倍（约2.5毫米）
    1. 在1平方毫米的新皮质（体积约2.5立方毫米）中，大约有10万个神经元，5亿个神经元之间的连接（称为突触），以及几千米长的轴突和树突
      1. 新皮质的局部回路很复杂
  2. 它包裹着旧脑部分
  3. 你看到的大部分是新皮质（有其特有的褶皱），只有小部分是旧脑，脊髓则从底部延伸出来
4. 新皮质是智能的器官
  1. 负责与智能有关的一切，从视觉、触觉和听觉，到各种形式的语言，再到数学和哲学等抽象思维
  2. 几乎所有我们认为是智能的能力，如视觉、语言、音乐、数学、科学和工程，都是由新皮质创造的
5. 新皮质和旧脑通过神经纤维相连
  1. 不能把它们看作完全孤立的器官
  2. 新皮质处于一个绝对不平等的地位，因为它不直接控制行为
  3. 新皮质想做什么时，它会向旧脑发出一个信号，在某种意义上要求旧脑听从它的命令
    1. 旧脑包含几十个独立的器官，每个器官都有特定的功能
    2. 从视觉上看，它们是彼此分离的，它们的形状、大小和连接反映了它们所发挥的作用
    3. 呼吸是脑干控制的功能，不需要大脑思考或来自新皮质的信息输入
    4. 杏仁核是大脑中一个较老的部分，负责不同类型的攻击行为，如有预谋的攻击和冲动性攻击
6. 负责无数的认知功能，但它看上去并没有明显的分界线
  1. 褶皱和皮褶是为了使新皮质嵌入头骨，与你看到的将桌布纸塞入大酒杯的情况类似
7. 新皮质仍被划分为几十个区域，这些区域被称作脑区
  1. 每个脑区执行不同的功能，有些负责视觉，有些负责听觉，有些负责触觉，还有一些负责语言和计划等
  2. 后脑勺的损伤会导致失明
  3. 左侧大脑的损伤可能会导致丧失语言能力
  4. 这些区域做着不同的事情，但从表面上看又都一样
  5. 这些区域以一种复杂的方式连接在一起，有点儿像流程图，但大多不是
8. 新皮质是有层次的，就像一张流程图
  1. 第一个观察新皮质内部详细回路的人是西班牙神经学家拉蒙-卡哈尔（Santiago Ramón y Cajal）
    1. 新皮质中的神经元似乎是分层排列的
9. 在新皮质中有几十种不同类型的神经元，而不是6种，但科学家仍然使用6层结构的理论
  1. 重要的是要记住，这些层只是粗略地说明在哪里可以找到特定类型的神经元
10. 神经元拥有名为轴突和树突的树状附属物，这些附属物使神经元之间能够相互发送信息
11. 所有新皮质看起来都很相似
  1. 新皮质的复杂回路在视觉区、语言区和触觉区中看起来非常相似
  2. 甚至老鼠、猫和人类等不同物种的新皮质的复杂回路看起来都很相似
12. 新皮质中的一些区域有更多的某些细胞，而另一些细胞则较少，还有一些区域有一种其他区域没有的额外的细胞类型
  1. 与相似性相比，各区域之间的差异性相对较小
13. 新皮质中的每个部分都产生运动
  1. 长期以来，人们认为信息是通过感觉区进入新皮质，在不同区域的层次结构中上上下下，最后到达运动区
    1. 移动头部会改变你听到的东西，类似于移动眼睛会改变你看到的东西
  2. 现有的证据表明，在新皮质中随处可见的复杂回路执行着感觉-运动任务
    1. 没有纯粹的运动区，也没有纯粹的感觉区
14. 大脑新皮质以一种叫作“参考系”的方式储存了我们所知道的一切知识
  1. 大脑中的世界模型也是基于地图般的参考系建立的，不是一个参考系，而是数十万个
15. 大脑新皮质中的大多数细胞都致力于创建和操控参考系，大脑利用这些参考系部署计划，进行思考