生物计算:讲真,人类才是新型超级计算机

当今社会已经高度依赖于科技。从拼写检查到GPS,我们正逐渐被计算机所取代。毋庸置疑,电脑在棋类竞赛上打败了人类,能进行写作,前一阵还出现了Boston Dynamics那样强大到逆天的机器人。那么问题来了:人类是否已经不再是万物的灵长了?

未必如此。

欢迎来到认知技能、量子计算机和游戏的研究前线。

我一向对生物计算抱有很大兴趣。给我一台可以自我修复并能学会满足我需要的计算机,我一定会把现在使用的静态计算机抛到脑后。因此,尽管人类在某些领域居于劣势,却并不代表人类会让位给计算机。这并非我信口雌黄,而是丹麦物理学家雅各布·舍尔森说的。

这听起来有点耸人听闻,不过我们正在和科技展开一场竞赛,并且正在很多领域逐渐被科技赶超。一度只属于人类的很多特性完全被算法掌握。然而我们的研究成果显示,人类和机器的能力还是有区别的。”舍尔森说道。

通过量子物理和电脑游戏,奥尔胡斯大学CODER中心的研究团队找到了令我们有别于计算机强大处理能力的独门绝技:试探性思考问题并运用直觉解决问题的能力。这支由跨学科研究者组成的团队将人类特性转换成计算机算法。换言之,他们想灌输给电脑更人性化的思考方式,来弥补人类和电脑各自擅长的领域之间的空白。

从计算到高精度测量,量子物理肩负着为这些领域带来巨大科技进步的希望。然而,实现这些目标的道路上困难重重,即使是最强大的超级计算机也束手无策。CODER中心的存在意义也正在于此——将计算机的处理能力和人类的独创性结合起来

正如量子世界的哥伦布,CODER研究团队通过名为《量子移动》的网络游戏勾勒出了人类大脑是如何基于直觉和经验做出决定的。“量子移动”使每位玩家都可以为量子物理基础研究做出自己的贡献。超过1万人参与了这一游戏。

“我们创造的地图让我们得以洞察人类大脑产生的各种战略。我们会以直觉来解决未知的问题,而对计算机来说这是不可思议的。”“计算机要处理海量信息,而我们无需如此,只要基于经验或直觉就可以做出决定。通过分析《量子移动》里玩家解决问题的方法,我们验证了人类的直觉洞察力。”

雅各布·舍尔森解释道。

量子物理法则决定了数据操作的速度上限,相应地也为量子计算机设下了处理能力的极限——即量子速度极限。现在已经有计算机算法被用来确定这一限制。事实表明,藉由人力投入,研究者们能够找到比这种算法好得多的解决方案。

“游戏玩家制定了简单的策略来解决非常复杂的问题。计算机需要把所有可能的选项过一遍,而人类玩家会自动寻找直觉正确的解决方案。”“通过分析,我们发现玩家的解决方案中有共同的特征,使我们得以一窥人类共有的直觉力。如果我们能够教会计算机来识别这些良好的解决方案,计算将比现在快得多。从某种意义上说,我们正在将人类的共同直觉下载到计算机上。”

雅各布·舍尔森说。

这一招的确奏效。研究团队证明我们能够将大脑皮层和计算机芯片结合在一起,从而超越量子速度极限。这是发展量子计算机和其他量子科技的新型强大工具

科学给人的通常印象是小众而遥不可及的,是关起门来进行的。要想摸进科学的门,就需要经年累月的学习,最好再来一两个博士学位。而今天,一种截然不同的可能正在变为现实。

近年来,出现了一种新的现象——民科打破了实验室的壁垒,邀请全民为科研做出贡献。奥尔胡斯大学的团队利用游戏让人们参与到科研中来。每周,全世界的人们总计要花30亿小时来玩《量子移动》这个游戏。游戏正全面进入到我们日常生活中的各个领域,并有可能成为孕育科学的珍贵资源。

“如果我们能让大脑的计算能力发挥哪怕一小部分,谁还需要什么超级计算机呢?通过将科学转化为游戏,任何人都可以展开量子物理研究。我们证明了游戏可以打破量子物理与各领域人们间的藩篱,为最先进的研究提供了不起的见解。”“我们的项目结合了双方的优势,冲击了计算机研究中的固有范式。”

雅各布·舍尔森解释道。

我们与机器的区别在于——打个比方来说——我们即使不知道确切位置,也会凭直觉在干草堆里寻找一根针。我们基于经验来猜测,因而避免了一系列糟糕的选择。《量子移动》表明,发自直觉的人类行动完全可与最好的计算机解决方案相匹配。未来,还有很多其他问题可以借助人类直觉来探索,这无疑是令人兴奋的。

那么,为什么我一开始要提到生物计算呢?不难想到,这种类型的研究将有助于我们解开生物学上的谜团。之所以写下这篇文章而没有选择写生物计算,是因为奥尔胡斯大学研究团队的故事突出了计算仍需跨越的巨大沟壑。

研究生物学却不致力于破译人类直觉的秘密,就好似将智能手机摆在眼前却不去用它。我们可以做得更好,我们也应该抱有更高的期待——因为更好的时代就要来到了。

文章来源:Loony Labs 编译:未来论坛 商白
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·氧分子网(http://www.yangfenzi.com)延伸阅读:

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