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地球的下一代霸主

                                                        地球的下一代霸主
       人类作为地球主宰的统治地位已经岌岌可危了,有一股强大的势力正在试图抢班夺权,更糟糕的是,这个势力居然是我们人类自己养大的。

  当变形金刚君临地球

  那些巨大的机械生命,披着钢铁的外衣,从几千万光年之外呼啸而来,击穿大气,拖着长长的火尾,齐齐落下,砸到了这个住满人类的星球。天空中的火球用蛮横粗野的冲撞,宣告一个机械群星闪耀时代的到来。他们同时变形、光芒闪耀,人类的战斗机、火箭、巨型轮船,只不过是他们随意揉搓的玩具。

  这就是好莱坞大片《变形金刚》带给我们的钢铁机器人的震撼。变形金刚来自遥远的赛伯顿星球,他们也像人类一样,分为善良和邪恶两派,邪恶的机器人要毁灭地球、毁灭人类,而善良的机器人则视人类为朋友。人类一旦有难,总有善良的机器人变形出发,为保护人类和地球,与邪恶的机器人展开惊心动魄的大厮杀。而人类自身,则脆弱、无力地站在一边,把自己的命运交给了威猛英勇的机器人。

  《变形金刚》给我们展现了一个机器人统治的科幻世界。可以想像,当机器人的能力远远超出人类时,人类的命运恐怕就岌岌可危了。
 
  如今,随着科学技术特别是人工大脑技术的不断发展,这些不可战胜的机器人恐怕不是从外星呼啸而来,而是将直接由我们人类一手炮制出来。地球上正在发生着可怕的一幕,人类即将被自己亲手设计出来的机器人淘汰掉!

  对机器人戒心重重

  1946年,世界上第一台计算机在美国诞生。当时人们就意识到,把计算机芯片植入到人形的机器体内,就能制造出各种机器人。从那时起,关于机器人的智慧能否超越人类的话题引发了多次的大讨论。在许多人看来,让机器人的智慧超越人类,那将是人类的灭顶之灾,他们设想出了许多方案,来阻止这场灾难的发生。

  比如,从思想上控制机器人。最著名的莫过于美国科幻作家阿西莫夫在《我,机器人》中提出的机器人三原则,通过对机器人大脑中设置“不得伤害人类”的指令,来保护我们人类。

  再比如,通过法律禁止给予机器人武器,这样即使机器人智力超群,他们也没有和人类抗衡的力量。

  再比如,人们可以在机器人体内安装一个毁灭开关,这个开关掌握在人类的手中,只要发现有机器人试图“抢班夺权”,就启动毁灭开关杀死它们,人类的地位于是得到了捍卫。
听上去,这些方法都点到了机器人的死穴。毕竟它们是人类制造的,因此人类可以预先在它们的身体里搞一些“小动作”。但是,就像孩子养大了,能听父母的话吗?有着十多年养育之恩的孩子反过来残害父母的例子并不少见,况且是没有养育情感的机器人呢,所以未来的机器人真的就会如此服服帖帖吗?科技的进步也许会打碎人类的美梦。

  超越人类智慧?小菜一碟!

  机器人的智慧肯定会超越人类,这是计算机领域中的摩尔定律决定的。

  1965年,英特尔公司的创始人之一戈登•摩尔发现,电脑集成电路的运算速度和密度(即单位面积的硅芯片上包含的晶体管数量)每过一年左右就会翻一番。从摩尔定律被发现一直到如今的40多年中,这个定律一直在起作用,它在一定程度上代表了计算机科学技术的发展速度。我们普通人其实也能感受到摩尔定律,比如今年花同样价钱购买的电脑的运算速度要比去年购买的电脑快一倍左右。

  摩尔定律能够有效到什么时候?科学家估计,它可以一直发展到分子级别,也就是说,当电子元器件的大小达到了分子级别时,依然可以执行功能。但是,不能再小了,因为当芯片上的电子元器件密度再提高,它们之间的连线的长度就将下降到0.1微米之下,此时宏观的牛顿力学将不再适用,量子力学的规律开始影响芯片的功能。

  根据摩尔定律进行推测的话,大概到2020年左右,也就是10年之后,我们就将拥有分子级别的芯片了。到那时,一个原子上就会储存一个比特的数据。比如在那时的计算机芯片里,一个受到激发的原子代表储存了数据“1”,而未受激发的原子代表了数据“0”,芯片的计算基础就是一个个原子的状态。

  接下来摩尔定律就不灵了吗?真要是那样,我们就可以不那么担心了,只要芯片的计算能力有极限,机器人的智慧就有极限。

  可惜的是,科学家已经在构思和研究利用量子力学来制造新一代计算机。根据量子力学理论,微观尺度的粒子处于一种叠加状态,通俗地说就是它同时具有多种状态。只有当外界观察这个粒子时,它才表现出其中的特定的某种状态。科学家猜想,量子计算的巨大优势在于,大量我们所知的粒子的状态其实只是粒子叠加态中的一个而已,因此量子计算机将比我们目前的计算机处理信息的能力更强,在一个粒子上我们就可以同时进行多次运算,而不是像我们上一段所说,在一个原子上只能进行一次计算而已。

  因此,一旦科学家掌握了把量子力学应用到芯片制造上的技术,摩尔定律依然会继续有效,未来机器人的人工大脑的处理速度也会越来越快,它们的智慧还会不断提高,超越人类绝对是轻而易举的事情。

  不过,即使量子力学的技术得到了突破,机器人的人工大脑还要面对另一个更基本的定律的束缚,那就是热力学第二定律。

  机器人的头脑绝不发热

  为什么计算机的电路板都是板状的而不是块状的?为什么芯片叫“芯片”而不叫“芯块”?

  那是因为,电路板和芯片上电子元器件的排列是二维的,而不是三维的。为什么不把芯片做成三维的块状呢?问一问计算机芯片旁边的风扇,它会告诉你:“这里实在太热了!”
这就是所有芯片设计者必须面对的问题,一个芯片中的电子元器件越多,排列密度越大,它工作时产生的热量就越多。早在20世纪60年代科学家就发现,芯片中产生的热量是存储器在清除原有内容、重置归零时产生的。

 



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