库兹韦尔神经网络计算机
群库兹韦尔神经网络计算机是一种设想中的系统,用于绘制并再现单个人类大脑,而不是小说人物实际建造出来的机器。它的重要性在于技术抱负与人物试图理解的生物现象之间存在差距——细胞集体的协调与学习,或许能够实现通常与大脑相关的功能。这台计算机由此成为神经工程、科学家们的实验模型,以及他们逐步形成的Yrr理论之间的概念桥梁。
设想的设计及其局限
苏·奥利维拉从大脑中不断变化的神经细胞网络出发,解释这一设想。神经元与许多其他神经元相连,并通过电脉冲进行交流;随着一个人学习、感受和记忆,它们之间的连接及活动也持续变化。她说,现有扫描技术能够以约一毫米的精度显示大脑结构,并指出人在特定经历中哪些区域会变得活跃。这些信息能够揭示功能模式,但还无法完整记录一个人的心智。
莱昂·阿纳瓦克进一步说明了观察整体活动与再现大脑完整组织结构之间的区别。他以地图作比,称当前的成像技术过于粗略,无法显示建立完整模型所需的精细连接。设想中的技术进步将绘制每一个突触连接和神经递质,以及各种化学物质的浓度,直到模型能够涵盖每个细胞。因此,这一目标并非只是让计算机作出智能反应,而是捕捉构成一个人独特思维与记忆的特定组织结构。
奥利维拉阐述了绘制完整地图可能带来的结果。如果能够将收集到的信息连同大脑功能一并装入计算机,最终系统便可以再现那个人的思维过程、记忆和能力,形成某种个人克隆。但这一说法有个前提——未来必须具备以远高于人物所述现有水平的分辨率扫描并建模大脑的能力。朱迪思·李明确澄清,库兹韦尔神经网络计算机仍只是一个设想,MKO电极控制装置项目尚未发展到那个阶段。她的说明避免了读者误以为这种假想机器已是小说世界中的现有技术。
作为解读黏胶的框架
当阿纳瓦克将这一设想应用于与海洋袭击事件相关的神秘黏胶时,它立刻显得切实相关。他提出,这种物质或许不只是引导宿主生物行动的装置,还可能与宿主的大脑融为一体——其中的细胞可以增强大脑的能力,或取代大脑的某些功能。奥利维拉支持这一比较所隐含的生物学推论,认为这种生物不可能是人类实验室的发明。因此,神经计算机只是比较参照,并非黏胶被断言的来源。
李将这一比较置于军事与技术背景之中。她称,MKO项目由军事需求推动,并将神经控制与通过电信号引导反应的可能性联系起来。但她也区分了这项研究与黏胶显露出的能力。她说,人类系统尚未实现库兹韦尔设想的全脑模型;而黏胶似乎无需人类工程技术,就能做到类似的事情。这种对照将一项熟悉的技术抱负转化为衡量标准,凸显了这一尚未得到解释的生物现象远超人类能力的程度。
从类比到可用模型
这台计算机也影响了科学家们的实际研究。实验室发现之后,团队仍不确定由单细胞生物构成的群体能否拥有智能、进行学习,或作为更大的整体进行交流。凯伦·韦弗坐下来编写计算机程序,试图以有意义的方式将心智能力与单细胞生物联系起来。她的工作回应了神经网络类比提出的核心问题——看似各自都不具备某种能力的简单组成部分,如何能够共同获得这种能力?
奥利维拉以黄色黏球菌的行为提供了一个生物学参照。当单个细胞缺乏足够的营养物质时,它们会释放饥饿信号。随着这一信号在菌落中增强,细胞会聚集起来,形成肉眼可见的复杂集合体。这一例子提供了一种可能的协调机制——化学交流能够将许多细胞组织成更大的结构。它并不能证明细胞集体会思考,却为研究人员提供了一个可与网络模型相比较的具体过程。
韦弗和阿纳瓦克之后描述了一项虚拟实验,将研究推进到最初的问题之外。他们为虚拟变形虫编入电子脱氧核糖核酸,并让它持续发生突变,使模拟细胞能够学习。他们最初试图把电子大脑分解为最小的可编程单元,再将这些单元重新组合成具有思维能力的整体,但没有成功。在修订后的模型中,通过突变进行学习成了缺失的条件。他们还让细胞在模拟深海环境的三维空间中移动,其中包括压力、水流和摩擦。此时,计算机不再只是将大脑表示为一张固定的地图,而是在模拟一个组成单元会发生变化并彼此互动的群体。
Yrr与人类模型的局限
研究人员通过两种设想机制将这项实验与Yrr联系起来——化学信号传递和可变基因序列。信息素可以让细胞彼此识别并传递信号,而Yrr脱氧核糖核酸中短小且高度可变的片段,或许有助于确定哪些细胞属于某个特定集体。按照这一解释,神经网络原理分布在活细胞之中,而非封存于一台机器中。模拟系统提供了一种检验途径,用于探究受信号协调、共同运作的学习单元能否形成具有功能的整体;但它并未证明该模拟能够完整再现Yrr。
西古尔·约翰森后来作出的解释,补充了设想中的计算机与Yrr之间最重要的区别。人类必须通过语言、记录和图像保存知识,每一个新生的人都无法直接接触前几代人的经历。相较之下,按照约翰森的理论,Yrr能够将信息保存在脱氧核糖核酸中,并在细胞分裂时将其传递下去。新细胞继承的不只是抽象知识,还有累积的经验。因此,它们的集体记忆使神经网络类比不再只是一个关于处理能力的问题,而是指向一种认知形式——学习、储存和传递都内建于这个活的群体之中。
小说将库兹韦尔神经网络计算机保留为人类尚未实现的项目,同时让它的组织原理阐明一种陌生的智能形态。起初,它提供了复制单个人大脑的假想途径;随后,它促使科学家们追问,许多微小单元能否共同学习并发挥作用;最后,它的局限反衬出Yrr分布式且可遗传的记忆。这一比较并未将Yrr说成计算机,而是揭示出——当认知分散于细胞、世代以及能够以生物方式保留自身历史的集体之中时,以机器为中心的模型可能有多么不足。