前沿科技之備份你的大腦

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新聞來源:科學網
; `5 y; V4 U8 K6 S/ [5 s據英國《新科學家》雜志報道，佐伊·格雷斯頓(Zoe Graystone)是一個擁有兩個大腦的女孩，一個是人腦，另一個是精確的數字備份，但擁有自己的意識。格雷斯頓死后，科學家將“數字大腦”移植到人形機器人身上，雖然“肉身”不再是過去的格雷斯頓，但卻將她從“墳墓”中拯救了出來。這樣的場景會成為現實嗎？

真正化身離我們有多遠
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上傳你的生命

備份大腦獲得永生
! S* @* L9 i9 n0 n/ h數十年來，科幻電影中充斥著這種奇特的概念。事實上，格雷斯頓是美國電視劇集《卡布里卡》(Caprica)中的一個人物。然而，不少人此時心中也許會泛起這樣的疑問，上面的場景會成為現實嗎？盡管在可預見的未來，高智能克隆機器人的前景并不明朗，目前仍有一些公司正朝著這個方向邁進。
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他們的首要目標就是要創造一個栩栩如生的數字呈現，或者說是化身(即“阿凡達”)，即便在你的“肉身”已經腐爛，化身仍然可以長期存在。這種數字化“雙胞胎”或能給重孫“傳道授業解惑”，告訴他們的祖先什么樣子。
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但是，科學家的終極目標是要創造一種人性化、有意識的機器人化身，使你自己或與你具有一定相似之處的化身實現永生。美國Lifenaut公司的尼克·邁耶(Nick Mayer)說：“如果你能把自己變成這種數字形式，那就可以實現永生了，這確實是一種避免死亡的方法。”該公司目前正在探索實現開發栩栩如生的阿凡達目標的各種途徑。
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眼下，Lifenaut公司正在依靠一系列個性測試、教學課程，上傳例如照片、視頻和通信等個人信息，朝著他們的目標邁進。據邁耶介紹，這種實驗的最終結果，就是要制造一個長得像你、談吐像你的阿凡達，而且對你一生之中所做過的一切事情如數家珍，比如你的結婚日期。這種技術能走多遠？電腦能復制多少你自己的個性和知識？我們可以利用化身讓死人復活嗎？

攻克“恐怖谷”理論難關
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本文作者琳達·格迪斯(Linda Geddes)就表示，像很多人一樣，她也經常夢想擁有一個克隆的自我，幫她分擔工作，讓她有更多的休閑時間，也許還可以使她的壽命更長。據琳達介紹，她邁向“永生之路”的第一步，是在Lifenaut公司網站上創建一個與別人(可能也包括我的后代)可互動的基本視覺界面。這需要琳達上傳她自己的一張無表情面部照片，接著，利用Lifenaut的軟件賦予其生命，這樣，她的面孔就可以說話和眨眼了。
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+ q4 R8 d7 L7 Y9 v" B. ~* D# U/ B以這種方法制作出來的“阿凡達”相當原始，還有一些公司正在打造更栩栩如生的數字呈現，經過改進，可以用于像“Lifenaut”這樣的項目。其中一家公司是總部設在美國加利福尼亞州圣塔莫尼卡市的動畫特效公司Image Metrics，該公司專門為電影與游戲制作面部動畫。據介紹，面部復制的難度尤其大。多年來，動畫制作人員一直在努力解決一個問題——“恐怖谷” (uncanny valley)。

所謂“恐怖谷”理論由日本機器人專家森昌弘提出，是指當機器人與人類相像程度超過95% 的時候，哪怕它與人類有一點點的差別，都會顯得非常顯眼刺目，讓整個機器人顯得非常僵硬恐怖，讓人有面對行尸走肉的感覺。美國南加州大學迪米特里·威廉姆斯(Dmitri Williams)說：“看上去接近于真人但又與真人有些差別，這樣的系統讓人覺得非常恐怖。”
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Image Metrics認為，他們已經攻克了“恐怖谷”這個難題。該公司的工程師將一個人不同的面部表情拍成一組高清晰圖片，然后，他們用先進的數學建模軟件對這些表情的不同之處進行計算，計算結果非常具有說服力。例如，在2008年洛杉磯舉行的美國圖文圖像協會(ACM Siggraph)大會上，Image Metrics公司展示的美國女星埃米莉·奧布萊恩(Emily O'Brien)的數字化身不僅看起來與真人非常相像，而且可以實時操控。

“化身”的行為最重要
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: L( ]8 r6 B7 V2 e9 v6 ^+ {, P% KImage Metrics公司CEO邁克·斯塔伯格(Mike Starkenburg)說：“動作模仿堪稱完美，我們幾乎可以讓這個埃米莉化身說任何我們想讓她說的話。”目前，整個制作過程投入巨大：創造一個虛擬埃米莉成本在50萬美元左右，所以，眼下我還是勉強用原始版本的“阿凡達”吧，希望我的孫子不會太抵觸。

據美國中佛羅里達大學和伊利諾斯大學的研究人員介紹，我們的化身長什么樣，最后并不重要，重要的是它的行為。2007年以來，這兩所美國高校的研究人員聯合實施了一個名為“Project Lifelike”的項目，該項目旨在創造一個美國國家科學基金會前董事亞歷山大·施瓦茨科普夫(Alexander Schwarzkopf)的“化身”。
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研究人員向1000名學生展示了施瓦茨科普夫的視頻和照片，同時演示化身原型，利用這個反饋嘗試了解人們會對哪一類特征感興趣。最后，他們得出這樣的結論：讓一個人非常獨特的特質動作，比原型圖像重要的多。伊利諾斯大學的研究人員史蒂夫·瓊斯說：“這些特質動作如一個人是如何皺眉的，如何擺弄頭部。”
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" k- J) l) t/ G* n# q同樣重要的是確保這些動作出現在正確的語境中。為了做到這一點，瓊斯的研究團隊一直試圖將像特定詞語或短語這樣的語境標識與頭部的動作聯系在一起，如表明化身正在聆聽。瓊斯說：“如果化身正在聽你講一個悲傷的故事，你希望看到的是化身展現同情的表情。”瓊斯承認，到目前為止，他們還未解決這個問題。
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+ m% T# z8 X& C, r! z) ]科學家面臨諸多挑戰

0 A' T# ^3 s, q/ e0 D+ z科學家面臨的下一個挑戰是制造像人一樣的化身。當原型的行為與機器人進行對話時，軟件可分析對話內容并做出聽上去很聰明的回答，仿佛化身在思考一般。Lifenaut公司更進一步，為個人量身打造了機器人軟件。據英國埃克塞特郡人工智能公司 Icogno的羅洛-卡朋特(Rollo Carpenter)介紹，這是當前技術所面臨的局限性，軟件復制品“不會具有自我意識或等同于你，而是一個可以讓別人與之對話的人，至少有的時候，會認為它只是你的一部分”。
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0 f3 z: l1 ?; d9 E: N- ALifenaut公司的化身對話能力來自于卡朋特創造的名為“Jabberwacky” 的聊天機器人。這臺機器人是1997年以來通過與數百萬人的對話開發出來的，因其是與人最相像的聊天機器人，因此兩次獲得勒布納人工智能獎。雖然許多聊天機器人預制了固定詞組以及聽到關鍵詞的反應，但 “Jabberwacky”可尋找對話的常見模式，利用其去確保這款機器人可以在最合適的語境說出最合適的話語。

# \0 N' P& }/ S. qLifenaut創造的化身或許能做出像人一樣的反應，但如何讓它長得像你呢？唯一的辦法就是，把你的東西教給它掌握。這種“個性上傳”是一個艱辛的過程。在第一階段，要根據大約480句話所反映的真實情感，對它們進行排列，如“我喜歡幫助別人”，“我同情無家可歸的人”。完成這個目標以后，我們還要上傳日記、標注有地名、日期和關鍵詞的照片和視頻，以幫助化身建立“記憶”。
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我們還要每天用幾個小時時間與Lifenaut公司的其他化身交談，讓我們的化身從它們身上學習知識。通過這種途徑，化身會具有我們的風格特征——如我問候朋友或回答問題的方式——以及更多有關我們意見與好惡的烙印。
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4 P5 g0 `( X$ A! K7 x! t% N用一生的時間與我們交談

1 X; V% L( Z3 K* U一個名為“CyBeRev”的相關項目采用了更為復雜的一系列性格問卷調查。該項目的使用者通過完成美國社會學家威廉姆-西姆斯-班布里奇提出的數千個問題，作為給大腦存檔的手段。與傳統性格問卷調查不同，這個過程通過要求他們想象未來一百年的世界，試圖捕捉使用者的價值、信仰、希望和目標等信息。

4 \8 E! l$ e5 _8 `這不是一個快速完成的過程。非營利組織Terasem Movement為“CyBeRev”計劃提供了研究經費。該組織的洛里-羅德斯說：“如果你每天花一個小時回答這些問題，完成所有問題，則需要五年時間。但是，越到最后，思想文件中的自我呈現會越準確。”

9 \1 \/ N! v$ z' d6 s+ X7 I* Y這樣一來，是不是有可能使我們的數字化身成為我們個性的值得信賴的呈現呢？卡朋特承認，為了真正成為自我，Lifenaut制造的化身可能需要花上一生的時間和我們交談。而且，我們也不確定哪些照片和視頻能代表我們真正的記憶。所以，有沒有更好的辦法能將思維上傳呢？一個辦法是，將日常生活的點點滴滴用攝像機捕捉下來，直接輸入化身。像微軟研究人員戈登-貝爾這樣的“生活記錄者”已經在從事這種工作，他們戴著一個便攜式攝像機，記錄下生活中的大部分細節。
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英國南安普敦大學科學家尼格爾-沙巴爾特(Nigel Shadbolt)領導的一個研究小組正努力改善這種記錄方式，他們開發的一款軟件可以將每天拍攝的數碼照片與各種信息有機結合起來，比如來自日記、訪問的社交網站地址以及你所在地點的GPS記錄的信息。其他研究人員還在考慮融入像心律這樣的生理數據，以提供基本的情緒變化。
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' ]9 S; C" f# R  _* z$ P+ ]# E' E4 z“肉身”是必不可少一環
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然而，迄今為止，尚無一項研究將這一切融會貫通，變成類似化身一樣的事物。沙巴爾特說：“我們離創造個人的精確復制品還有一段距離。我相信我們可以開發出具有個人態度的軟件代理人，但這是否是我的態度，這一點就值得懷疑了。”

所以，毋庸置疑，創造像佐伊-格雷斯頓另一個自我這樣的有意識化身對我們來說是巨大的挑戰。人工智能研究人員在制造具有類人特征的機器人上取得了一定的成功，比如麻省理工學院科學家羅德尼-布魯克斯開發的人形機器人“Cog”和 “Kismet”，以及道格-萊納特開發的智能軟件系統“Cyc”。萊納特供職于總部設在得克薩斯州的人工智能公司Cycorp。

! r4 D4 o, d1 T. Z6 ]然而，據西班牙馬德里卡洛斯三世大學的勞爾-阿拉巴萊斯介紹，迄今科學家在人工智能研究方面取得的最大成績恐怕是造出智力水平相當于一歲嬰兒的機器人。阿拉巴萊斯一直在開發具有意識的機器人“Conscale”。美國達拉斯漢森機器人技術公司的戴維-漢森說，這并不是說我們不應該嘗試，“我們肯定沒有機器人有意識的證據——我們仍不理解意識，但是，我們同樣無法肯定機器人不能沒有意識”。

意大利巴勒莫大學機器人技術研究人員安東尼奧-切利(Antonio Chella)指出，要想開發擁有人一樣意識的化身，某種“肉身”可能是必不可少的。他說：“意識需要大腦、身體和環境之間的緊密互動。我們利用全身來感知外界，所以，一個有意識的實體需要傳感器去感知外部世界和監控自身的行為。”

0 |1 Z% X. B2 F) S! r1 A參與“Project Lifelike”的研究人員給數字版本的施瓦茨科普夫身上安了一臺攝像機，令其可以從人們的肢體語言中得到一些視覺信息，相應調整自己的行為。漢森的目標更加雄心勃勃，他的公司在開發與真人一樣的機器人。漢森和邁耶還討論了將Lifenaut公司制造的化身移植到機器人上的可能性。漢森說：“將仿真大腦與身體結合起來，可以令其從身體上和外界互動，探索這個世界，與我們生活在一起。”

( a% W  b& d2 n) k真正化身離我們有多遠？

7 x  R; U0 i* Q' x& L0 n; N這是邁向開發有意識機器的一步，但要想走的更遠，則需要人工智能研究機構協調行動，投入更大的努力。為達到這一目標，漢森推出了一個名為“阿波羅大腦倡議”(Apollo Mind Initiative)的計劃，推動各研究機構間的合作，提出了在2019年前取得智能水平與人類相當的創造性智慧的目標。
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$ \& V) ]0 `% @7 p- `* h第一步是，開發一套適于整個人工智能研究領域的協作軟件，讓科學家可以準確掌握相關研究所處的階段，幫助他們確定今后努力的方向。漢森表示，這個項目的最終目標是超越人類智能，創造像莫扎特一樣的天才化身。他說：“從某種程度上，我們正在尋找前所未有的一種新機器。”
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我們的“化身”究竟是什么樣子？在卡朋特的建議下，琳達請丈夫對她的化身進行評估。在簡短交談后，丈夫告訴琳達，在涉及政治、食物和運動等問題上，它的回答簡直是一派胡言。琳達說：“它還告訴我丈夫，我比真實年齡還年輕。我還沒開始教它就我的年齡撒謊，或許，Lifenaut公司的調查問卷透露了我內心的虛榮？最終，這一點在我的化身身上表露出來。”

我們的化身怎樣變得人性化？阿拉巴萊斯計劃在7月利用“Conscale”測試 Lifenaut制造的化身。雖然這套軟件在某些方面或能滿足更高意識標準，但阿拉巴萊斯估計化身與我們真實能力之間仍存在不小差距，也就是說，如果滿分是10分，它只能得3分。阿拉巴萊斯說，還是忘了佐伊-格雷斯頓吧——這就像是在尋求蚯蚓的復制品，不值得為了這么一個環節動物，浪費如此寶貴的時間和金錢。