从摩尔定律指数增长,库兹韦尔如何预测未来三十年?

下面这幅图来自库兹韦尔《奇点临近》一书。 1*vlmZ_Y3a-PGsK0SJImZWaA
我过去曾说这是技术商业史上最重要的一幅图。现在,我想说,这是有图像以来最最重要的一幅图。

——Steve Jurvetson(风险投资人)

摩尔定律
对很多果粉来说,iPhone每一次性能提升和外观改善的间隔期都是两年。这就是摩尔定律在作祟,而今年是摩尔定律五十周年,下图是风险投资人Steve Jurvetson的一条推文: 图2 零部件变的更便宜,计算机也变得越来越小,让我们看几个比较直观的对比,下图是像素的对比: 图3 而下图则更直观,20年来技术进化的「终点」可能就是一部iPhone。 图4 1965年,英特尔联合创始人Gordon Moore注意到半导体行业的一个规律:集成电路上可容纳的电晶体(晶体管)数目,约每隔24个月便会增加一倍。这条发端于半导体行业的规律成为过去五十年来信息革命的终极定律,虽然越来越多人质疑该定律已失效,但至少现在还有效。云存储公司BOX 创始人Aaron Levie是摩尔定律的忠实粉丝,看看他的几条推文: 图5 图6 而且,摩尔定律也成为诸多行业预测时的风向标,比如汽车行业: 图8 硅谷投资者马克安德森还将摩尔定律的历史「追溯」19世纪的蒸汽机发展史中: 图9 不过严格意义上说,摩尔定律对于集成电路的预测只不过是对计算机发展的五个不同阶段的预测之一,当然,时间上也是离我们最近的。风险投资人Niv Dror这样说道: 图10 人类计算能力的发展可谓源远流长,下图展现了五大阶段: [caption id="attachment_3925" align="aligncenter" width="1271"]图11 从IBM为美国人工普查开发的机械计算机一直到个人电脑[/caption]  
加速循环规则
在《奇点临近》这本书里,库兹韦尔提出加速循环规则,简而言之,就是技术的力量会以指数级的速度迅速发展并扩充。 图12 上面这幅图就是风险投资人Steve Jurvetson认为有史以来最重要的一幅图。这幅图时库兹维尔版的摩尔定律,长达110年,从而涵盖了计算机发展过程的五大阶段。
指数增长的力量
    图13 人类的感知是线性的,但技术的发展是指数型的。我们的大脑固守着线性的期望,因为这是它过去累积的经验。然而今天的技术进展日新月异,过去与今天不能同日而语,而今天也永远赶不上未来的步伐。于是,我们突然间发现,自己身处一个完全意想不到的世界里。 库兹韦尔举了互联网的增长做例子。下图包含上下两张图表。下方的图表是线性的,使得互联网的增长看起来十分突然,出人意料。而上方的图表描绘了同样的数据,但采用了对数刻度,于是看起来似乎讲了一个完全可预测的故事。在指数图中,互联网的增长并不是凭空出现的,它所呈现的方式更加直观,也更容易理解。 [caption id="attachment_3929" align="aligncenter" width="556"]14 技术的发展属于指数域,而我们的经验限于线性域。互联网的增长:[/caption] 我们依然倾向于低估即将到来的一切,因为要真正发自内心地理解这个指数型技术增长的世界,是相当困难的。这是最近才出现的发展趋势。理解未来的技术进展会达到多么巨大的规模,这非常重要。尤其是现在,我们正在接近库兹韦尔所说的「棋盘的下半场」(Second Half of the Chessboard) 15
棋盘背后的故事:棋盘背后的真实故事早已失落在时间的场合中。这个故事大概是说,象棋的发明者是一位数学家,他向国家的统治者展示了他的发明创造。这个游戏中引入了国王和王后、骑士、主教、城堡和士兵,代表国家里不同地位的人。它展示了社会中各个阶层的重要性。 国王被深深打动了,他让发明者任选自己的奖励。数学家说,他要一些粮食。在棋盘的第一个方框里,放上1粒米,在接下来的每个方框,放上前面2倍那么多的米粒。国王不同意,认为他所要的东西太少,但数学家坚持要这么多。 当他们到达第32个方格时,奖赏已相当于几英亩稻田的产出——很可观,但还可以接受。但是,当算到第64个方格时,据估算,需要珠穆朗玛峰那么高的一堆米粒。这就是一个简单但戏剧性的几何级数的解释。
(到最后,国王意识到自己被指数愚弄了,就砍掉了数学家的头。但还有一些故事说,最后这个数学家成为了新的国王。) 在这个故事中,我们很容易注意到,国王和数学家在棋盘的前半场都相安无事。数学家最初得到了一勺米,接下来一碗米,然后一堆米……到棋盘的前半场结束时,数学家已经累积了40亿粒米——此时,国王终于开始注意到问题了。只有当他们进入棋盘的下半场时,情况才每况愈下。
前半场的米粒数:4,294,967,295 后半场的米粒数:18,446,744,069,414,600,000
DataFox分析师Niv Dror引用StevenLevy的话评价摩尔定律: [caption id="attachment_3931" align="aligncenter" width="560"]16 摩尔预测的非线性增长让人十分费解。所以,只有极少数的人才能理解它,这一点也不奇怪。[/caption] 在我们的一生中,令人费解的非线性增长在计算机领域会变成现实,因为从第一代可编程计算机发明以来,计算速度的翻倍次数已经刚好超过32次。
库兹韦尔的预言
 
「当我们的大脑中运行着软件时(通过纳米机器人),隐私和安全问题就来到了最紧急的时刻。」

——雷·库兹韦尔

库兹韦尔以他对未来那令人脑洞大开的预言而闻名,当然他的履历也相当精彩: 18 上图展示了库兹韦尔几乎「先知」一样的预测能力,比如他在1990年(25年前)预言……到1998年,计算机将打败象棋冠军。结果,1997年,IBM的深蓝打败了加里·卡斯帕罗夫。再比如他在1999年预测到2009年,人们将能通过语言对计算机下指令。2009年前期,自然语言界面(如苹果公司的Siri和Google Now)已经发展了很久。如今,我已很少使用我的键盘,而是口述文字来发邮件。 在2005年,他预言到2010年代,虚拟解决方案将能够提供实时的语言翻译,外语能被实时翻译成你的母语,并用字幕的形式呈现在你的眼镜上。现在,微软(通过Skype Translate)、谷歌(Translate)等公司已经能做到这点,并且还能做到更多。一个叫做Word Lens的app就能用你的相机找到文本图像并进行实时翻译。 比尔盖茨这样评价库兹韦尔:
「……我认为雷是预测人工智能未来最准的人。」

——比尔·盖茨

库兹韦尔对未来的预言也许听起来很疯狂(它们真的听起来很疯狂),但是,值得注意的是,最重要的事情并不是某一个特定的预言,也不是精准到某一年。重要的是聚焦在它所表达的事实。这些预言是基于对摩尔定律的雷的加速回报定律的理解、对指数型增长的意识,以及信息技术遵循指数型趋势的预视。它们也许听起来很疯狂,但是它们并不是无中生有。 接下来,我们看看库兹韦尔对于「棋盘下半场的预测」。
棋盘下半场的预测
到21世纪20年代,随着纳米机器人变得越来越智能,超过现今的医学技术,绝大多数疾病都将消亡。正常的人类饮食都会被纳米系统所取代。图灵测试开始被通过。无人驾驶汽车开始占领街道,高速公路上根本不允许人类驾驶。 实际上,纳米机器人已经首次将货物运送进活体动物,如下图: 19 而第一台真正无人驾驶汽车的原型也已经出来: 20 到21世纪30年代,虚拟现实将感觉起来100%的真实。到30年代末,我们将能够上传自己的思想/意识。库兹韦尔预言2030年的VR将由遍布大脑的纳米机器人组成,它们将能控制我们的视觉、听觉和嗅觉。 21 比如下图中的这个人,这可能就是人类的未来: 22 到21世纪40年代,非生物智能将比生物智能(比如我们)高级10亿倍。纳米技术将能从空气中烹饪出食物,并创造出任何在物理世界中纯属异想天开的东西。下图是一只克隆狗狗,韩国制造,由同一个已故的狗妈妈克隆出来。 23 到2045年,通过把大脑新皮层与云端的人造新皮层无线相连,这样,我们的智能将增加10亿倍。 通过把大脑新皮层与云端的人造新皮层无线相连,以增加智能10亿倍——这究竟什么意思? 2014年3月,库兹韦尔在TED大会进行了一场杰出的演讲。演讲题目名副其实:准备好混合思考模式(Get ready for hybrid thinking)。   这是演讲中的一些亮点:
纳米机器人将让我们的新皮层与云端的人造新皮层相连,扩展我们新皮层的能力。 我们的思考将变成生物和非生物相混合的思考模式(非生物的部分符合加速回报定律,会保持指数型增长) 额叶皮层和新皮层在本质上并没有什么不同,所以这是新皮层的量变(就像增加了处理能力)。 上一次我们扩展新皮层的能力是在200万年前。那一次,思考获得了额外的量变,是引起质变跃迁的决定性因素,并发展出了语言、科学、艺术、技术等等。 我们将再一次扩展新皮层的能力,只不过这一次,它不会受到结构和尺寸的限制。通过和云端相连,它将永无止境地扩展下去。 我们的家里已经有一台超级计算机了。我们的指尖连接着世界上所有的知识,可以不费吹灰之力就轻易获得。请记住,我们总是倾向于低估技术的进步(2045年并不是一个严格的截止时间)。想象一个处处直接与大脑相连的未来,真的很难吗? 变革正在进行中。5年内,我们将能对神经皮层进行反向工程。库兹韦尔预言,到2030年,我们将能够对整个大脑进行反向工程。他最新写的书叫做《如何创造思想》(How to Create a Mind),这正是谷歌聘用他的原因。
人类和机器的混血
库兹韦尔早已语言:人类到2045年将永生: 25
我们将变得越来越非生物化,表现形式是非生物的部分占据越来越大的比例,而生物部分变得越来越不那么重要。实际上,非生物的部分——也就是机器的部分——将变得非常强大,它将能够完全理解和模拟生物的部分。即使生物的部分消失了,它也能够继续工作下去,看不出任何区别,因为非生物的部分已经能够完全理解它了。 我们还将拥有非生物的身体。我们可以用纳米技术创造出身体,并在虚拟现实里拥有一个虚拟的身体,感觉起来就像真的一样。虚拟身体的细节和真实身体感觉无二,我们正需要这样的东西,因为我们的智能直接与身体相连。然而,这个身体却不一定非得是开启了各种「故障模式」的生物身体。 研究证明,人们主观上开始对自己的化身产生自我认知。在未来,它们将不再只是虚拟环境中的一张小图片,而会让你拥有身体的知觉。当你处在那个环境中,你就将拥有虚拟的身体。它们和真实的身体感觉起来没有任何差别。
                    事实上,人类正在变得越来越非生物化……比如下图一个失明的男人装上了仿生眼睛,10年来第一次看清妻子的脸。 26   我们也将拥有非生物的身体: 27 DARPA的「黑科技」神经控制假肢,如果生物的部分消失了,感觉起来不会有任何的差别…… 28 而仿生芭蕾看起来就像真的一样: 29
对社会的影响
技术奇点——「一个假说,技术的加速发展过程会导致一个失控效应,人工智能将超越人类智能的潜力和控制,迅速改变人类文明。」这已超出了本文的范畴,但是这些发展肯定会给社会带来很大的影响。尽管具体的影响还不甚明了。 或许你会后悔踢了这只机器狗,因为机器狗会反击…… 1*9AmP36_j4f7qPKMzNOey6g 一个扫地机器人企图吃掉它正在睡觉的主人的脑袋: 30   人类的进化也许会向扭曲的方向发展: 31   贫富差距将会更大。当然正如MIT所言,技术将在收入不均衡方面扮演重要角色:32 不可想象之物将变成现实,社会将发生变革。阿加莎·克里斯蒂(英国侦探小说作家,1890~1976)曾不敢想象自己能富裕到拥有一辆车,也不敢想象自己会贫穷到没有仆人。 33但现在,技术进步与社会变革之间的作用力和反作用力正在加剧,你感受了吗?   本文选自medium,机器之心编译出品,参与成员:汪汪、赵赛坡
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