写在2020年边上

今年是2020年, 也是本世纪最波澜壮阔的一年。这一年,大家都过得艰难。

今天是2020年最后一天,这一年总算过去了, 想想还是写点什么吧。本公号上一次写类似文章:人工智能三愿 还是2016年底 ,转眼就四年过去了。 

说起2020年,毫无疑问,最重要的事情就是新冠疫情。这一次史无前例的病毒大流行,改变了世界上每一个人的生活,当然也改变了世界发展的轨迹。 疫情带来的种种变化,这里不再赘述。 展望未来,每个人心中都会有类似的疑问: 疫情什么时候结束?我们能回到过去的生活吗?

在这里,我个人的答案是:很遗憾,疫情不太可能在短期内结束, 我们已经回不到过去了。 为什么?因为对一个死亡率很高,后遗症(这个还没有充分报道和研究)很严重,传播能力超强的前所未有的病毒, 只有两种最终状态: 受控后逐渐清零;不受控到处肆虐。 

大家应该已经被科普了病毒传播的模型,知道病毒传播学的基本参数R0, 因为指数效应, 如果R0 < 1, 感染人数会逐渐减少,直到归零, 如果R0>1, 感染人数会指数增加,直到所有的人都被传染。请不要小看指数的威力。 

所以我们对付病毒的各种手段,检测隔离也罢,疫苗也罢,最终目的都是希望让R0 小于1,最后把病毒清零。 对于这样一个可怕的病毒, 也只能全球一起协作,把病毒最终清零。历史上曾经有过一个成功案例,就是天花。 在清掉了最后几个天花病人,埃塞俄比亚的牧羊人之后。 世界上终于消灭了天花,于是新生儿再也不用打牛痘了。我本人胳膊上还有牛痘的疤, 是赶上了末班车。 

对比历史,看新冠病毒在各国当下的发展和各国的应对, 虽然有疫苗了, 然而到控制病毒,还有很长很长的路。 对了, 主要问题就是欧美。 那些胡作非为的政客,低效分裂的政治系统,以及用自由主义作为挡箭牌实则自私自利不顾及他人的人民是病毒肆虐的最佳土壤。

因为媒体的侧重和引导,我们能看到的只有发达国家的应对不力。不发达世界里真正的穷国发生了什么,完全是黑洞。 天晓得发生了什么,只有偶尔碰到那里有值得关注的突发事件,才能一窥。 所以有人说2020年是过去十年最坏的一年,也将是今后十年最好的一年。但愿不会这样。 

在全球视角来看,人类面临的共同问题,除了疫情,还有对全球化的反弹,所谓的逆全球化行动。 此外,环境永远是问题,地球上的极端气候又增多了。还有粮食的分配会不会出现问题,导致严重的人道灾难等等,这些都是长期存在,看不到解决方案的难题,并将深刻影响每一个人的未来。

因为中国抗疫成功,以上问题对国人来说,不是急所。 反而因为全球产能受疫情拖累,中国一家风景独好。强大的工业能力,提供了中国乃至全球抗疫的物质基础,对,代表性的就是口罩。 中国的工厂全面开工,出口连创新高, 经济学家们乐观预期2021年会有大增长。 

对中国来说,经济不是太大的问题,政治特别是国际政治才是。中美的斗争是绕不开的话题。 拜登上台可能改变的只有关税政策,那个主要是川总搞钱,收的一多半都是美国公司的税,没有什么意义。 中美在技术前沿的争斗, 各种政治,经济,乃至军事手段的斗争,都将长期存在。 我想说的是,结局已经注定, 美国已经力不从心了。 如果没有疫情, 也许尚有一搏之力。因为疫情,因为美国迅速扩大的内部裂痕, 美国已经失去了号令天下,莫敢不从的能力。 在美国失能的大前提下, 台湾问题早晚得到解决, 当然晚一些更好。 

所以今年不是1913,也不是1938年, 战争的苗头因为疫情被按住了,大家还是得先活下去。 虽然川普整修了他海湖庄园的防核地堡, 新西兰的各种避难所也卖的很好, 我们暂时还可以划掉战争这个选项。

除去核弹的威胁,更值得关注的也许是生物技术, 制造可怕病毒的技术是不是会泛滥?甚至被恐怖分子利用, 这里不想展开。 

今年被讨论最多的热词之一是内卷。内卷是一种竞争,是一种无法拓展边界只能向内的竞争。当饼不再变大时, 大家只能想尽办法多分一点饼, 每个人都更加辛苦,最后的结局是每个人分到的并没有更多。要解决这个问题,还是只有靠技术发展,继续把饼做的更大。 

人类的未来将在这里分叉, 有两条技术拓展边界的路线: 虚拟世界和宇航技术。 而看起来依赖市场驱动,虚拟世界更加容易成功。一旦虚拟世界成为人类的选择。那人类的终局也将不远了。 希望宇航上,能有远见卓识的人发力, 马斯克加油, 嫦娥五号是好消息,可这些还远远不够。 

做为一个搞产品的技术男,本文最后还是应该谈谈技术。 我觉得值得讨论的有以下话题:

  1. 如何与人工智能相处。

人工智能已经开始渗透进日常生活, 从家里的智能音箱,各种语音助手, 到街上的摄像头,智慧城市,到IOT加持的自动化工厂和物流业。人工智能终将遍及每一个角落。 从取代体力劳动开始,过渡到取代重复工作。 每个人都需要认真考虑自己的技能是不是会被人工智能替代。也许这个不会发生的明年,但是很有可能发生在10年之内。 那什么样的技能是人工智能不容易替代的?人工智能应用归根结底是效率提升, 不强调效率的场景也许更适合人类。比如艺术创作。当然更有可能是人和人工智能协作完成工作,各自发挥所长。

    2.虚拟现实和增强现实

本号已经鼓吹过: AR/VR 是下一个消费产品爆点吗? 答案当然是yes。简单的说AR/VR 带来的体验提升是革命性的。而对人对体验增强的需求是单向的, 一但用了新的,就回不到过去了。想想从黑白电视,到彩电,到液晶,到最新的4k,8k , 手机的屏幕从3寸到5寸,分辨率也并没有停留在所谓的视网膜屏。 这些发展趋势都是对体验的需求。每个人都想要随身的无处不在的可以交互的大屏。虽然技术手段当下只能部分满足,但是想象空间足够。因为体验的转换带来的是新的平台。 

3. 技术的发展对经济模式的改变

互联网曾经深刻的改变了社会, 5G,AI, IOT 会带来什么。会不会进一步改造社会问题, 这是非常值得需要思考的。篇幅所限,就不展开了, 列几个关键词:共享,分享,协作,个性化。

4. AI技术

最后我们回来AI本身, 今年最吸引研究的两件事情是年中的GPT-3和年末的

Alpha-fold。讨论的文章汗牛充栋, 这里也不想再多说,总之算力似乎是一切。 然而AI的真正进展,还要看理论进步。 理解人脑是重要一步。 在这里推荐一篇文章:Sequential dynamics of complex networks in mind:consciousness and  creativity。这是今年我唯一认真看完的学术文章。 

以上都是想到哪里写到哪里,写完这篇就可以去过元旦了。祝大家开心,新年快乐!

理解世界的核心问题

时钟终于拨到了2021年,新年新气象,这一篇,想说说大事情。 

什么是真正的大事情?川普政变,马斯克当首富,北极漩涡导致帝都乃至全中国的极寒天气吗?这些当然都算不上。昨天我在朋友圈立了个flag,引发了长达四五页的评论。 我相信这是真正的大事情。  

所谓flag是三个问题:

  1. 宇宙从哪里来,会到哪里去??
  2. 生命是如何出现的?
  3. 大脑是如何工作的。

这三个问题,立个flag,我有生之年能解掉两个。 

当场收到一个哥们的回复, 你太狂妄了! 一经交流,原来他是误会,以为我是要自己解决这三个问题。岂敢岂敢!赶紧澄清, 我是想说我能活到人类解决这三个问题之二的时候, 我自己是吃瓜群众。 

俗话说的好,一流研究提出好问题。我不知道在我之前有没有人把这三个问题放在一起,以这种方式提出来。我非常小心的选择了问题用词。但是语词概念终究是模糊的,在这么短的语境下,没法传达其中的含义。于是想多写一点,展开说一说。

首先,3个问题,为什么说解决2个, 是哪两个?我其实已经给了提示, 第一个问题后面加了2个问号,我觉得这个最难。 为什么, 后面的回复里,有高人说出来了,因为对后两个问题,我们可以做实验,可以试错和验证。 

判断这两个问题是否真解决了,本身就是一个问题,这也很难!基本上,如果能人工做出和自然存在的同等功能的人造物, 可以认为这两个问题已经解决了。也就是人工生命和人造大脑。 

试想一下,我们离这两个目标还有多远? 

回答这类问题, 通常情况下,外行远比内行乐观。

先说人造大脑。有人疑惑,你怎么做出人工大脑?靠自己的大脑怎么能理解自己呢? 不是大脑自己理解自己, 光靠一个大脑理解不了自己,我们有工具,有知识传承,有多人协作。 

这个公号的读者应当都听说过奇点理论, 也就是人工智能超过人类的那个时间点。外行说是2050年。 内行说,不知道, 肯定不是2050年。 我说,虽不能中,亦不远矣。 为什么?

想搞出人造大脑, 核心还是算力。 这包括几个方面, 首先是算的快, 其次是效率高, 最后是结构优化。 类比AI 和人脑, 人脑有1000多亿个神经细胞, 大约10^15 个连接。 这1000多亿个细胞,大约有150亿个在大脑皮层, 剩下的主要在小脑里。 对,小脑里的神经细胞更多!所以并不是神经细胞越多,就越聪明。 很多脊椎动物的神经细胞都比人多,因为它们的运动比人更复杂。 大脑的神经细胞为啥这么厉害,关键还是在结构, 连接方式长距离的,是3维的,可以做到非常高效和。。。复杂。 

我们现在的AI计算机依赖的硅片基本上是2d平面的, 在连接问题上,远远比不上大脑。 这也是为什么大家都困苦于各种数据带宽的限制。搞出各种缓存结构,内存计算,试图加速。 看上去以现在的技术路线,做出可与大脑相比的计算装置没有啥可能性。 

稍等,事情不是这样的, 我们可以暴力美学! 点亮大脑的功率充其量是一个灯泡, 大脑的重量差不多就1千克。我们大不了来个一万吨的计算机, 建几个三峡大坝专门给它供电。这总可以了吧?

会有这么疯狂的行为吗?虽然不至于这么夸张,但是路线图其实就是这样的。 当然,这并不是说搞理论没有用处,任何理论,或者说对计算机制的理解,都可以折算成算力的加成。但不管怎样,无非是可以做到效率更高而已。 总之,一旦能暴力堆出足够算力,到那个时间点,我们就能做出人工大脑。 

说完了人工大脑,下一个问题是人工生命, 所谓人工生命,不是现在的基因工程,通过改造现有的细胞,做出一个自然界之前没有的细菌。也许在很多人看来这已经很了不起了。这还是借助了已有平台环境搞事情。 

真正的理解生命的出现,应该是如何从一堆无机小分子开始,通过演化,生成生命。 这里推荐一本科普, Nick Lane的 The vital quenstion。刚刚出了大陆中文版本。Mr Lane 准确的意识到, 关乎生命的出现, 能量起了核心作用。 

我们都知道熵增定律, 然而生命是熵减的, 是因为生命可以利用能量流, 形成所谓耗散结构。在耗散结构下怎么出现有序呢? 再推荐一本书Jeremy England 的 Every Life is on Fire。Jeremy这个小哥非常有思想,他的故事和想法,我以后有时间再写写,这里就不展开了。 

简单的说, 是因为大量微观粒子随机运动的统计规律产生了熵增,或者热力学第二定律。 也就有了时间之箭。看起来熵增是单向的。可有了能量驱动之后,事情就会不一样。Jeremy举了个例子, 你要去一个山峰, 如果能量够, 你就能上去, 但是因为能量够,你冲过了山峰又下来了。 那么怎么待在山峰上呢?你在上山的时候又耗散了能量!刚刚越过山头,你就把能量花光了, 你就只好待在山上了。这就是耗散系统,从无序自发产生有序的核心要义。 一个生命系统要形成,需要一边吸收能量, 一边释放能量。 

好了,从熵增这个开始,我们可以简单说一说最后一个:宇宙从哪里来到哪里去这个看似不可解的问题了!

请等一下, 楼下有人插话, 谁说不可解? 佛陀和老子早就解决了。 人家证悟的时候就解决了。 我也证悟了,所以我先说一说佛陀的答案:

首先,世界是多重的, 宇宙不是孤立的。每一个宇宙在时间线上展开。其次, 所有多重宇宙在时间线上展开的地方叫做大心世界。当然这只是一个代号, 语言和逻辑都描述不了一个有无穷多个世界, 过去,现在,未来在一起展开的地方。 而且既然时间已经展开了,“大心世界”就没有时间。 

不管你觉得这种说法对不对,我觉得似乎是接近真相的。回到一开始提到的那三个问题: 宇宙的问题是关乎物质的, 生命的问题是关乎能量的, 大脑的问题是关乎信息的。 物质,能量,信息。这是宇宙的三个层面。 道生一,一生二,二生叁。三生万物。 

物质和能量可以互相转化,从物质到能量相对容易,从能量到物质是宇宙的创生过程,这就比较难。物质和能量都不能跨越时间线,但信息可以。

所以有人证悟就可以看到某一条时间线上的过去和未来。 有人作为信息就可以不死, 所谓阴魂不散。 

以上斜体字都是玄学。 科学的观点是,我们观察到了量子效应, 量子的塌缩,对称性破缺时,产生了信息。 

大概就写这么多吧, 宇宙的问题,留给物理学家。 佛学家和道长下山等你们!

谢谢阅读!