黑客帝国里用人体发电?机器人要亏得血本无归了

果壳 2022-01-15 15:18

黑客帝国4:矩阵重启丨giphy


《黑客帝国》第一部中,尼奥从营养缸中醒来,第一眼看到的,就是周围绵延不尽的人体农场——若是评选科幻电影史上最经典的场景,这一幕定会入选。这是一段对“缸中之脑”具现化表现的镜头。在电影中,之后墨菲斯向尼奥解释了这个场景背后的成因:在人机战争中为了断绝机器人的太阳能来源,人类遮蔽了天空,然而机器找到了另一种新能源——人体。于是,机器就将人体当作电池,成为机器文明的生存基石。


回到在现实世界中,人体真的能用来当电池吗?


能么?丨giphy


吃得比谁都多,却啥用都不顶


让我们回到电影原本的台词。墨菲斯向尼奥介绍当时的真实世界情况时,谈到人体电池这一部分,是这样说的:“人体能产生超过120V电池的生物能以及25000 Btu(英热单位,1Btu 约等于1055焦)的身体热能,再结合聚变反应,机器就有了足够他们所需要的能量。”(The human body generates more bioelectricity than a 120-volt battery and over 25,000 Btus of body heat. Combined with a form of fusion, the machines had found all the energy they would ever need.)


这矩阵还挺费电的丨Giphy


假定编导在这段台词里表述的数字有据可循,但问题在于:要让人体产生这么多的能量,机器需要给人体输入多少呢?


生物学中有一个基本概念:营养级(Trophic Level)——指生物在食物链中的位置。整个生物圈存在着一个能量传递的过程:绿色植物吸收太阳能,将空气中的二氧化碳和土壤中的微量元素固定下来,形成最基础的生物质,这是将无机物转化为有机物的最基础的环节,所以绿色植物又被称为“生产”;然后,是草食性动物,吃掉这些生物质,生成蛋白质,它们被称为“初级消费”;而肉食性动物,又将草食性动物吃掉,所以它们叫做“次级消费者”;动植物死亡,又被细菌所分解,重新变回肥料以供生产者进行再生产,这些菌类生物就被称为“分解者”。


营养级丨站酷海洛


但是最基本的热力学第二定律决定了,这个食物链之间的能量传递效率不可能是百分之百。逐渐递减的能量传递就构成了一个“能量金字塔”:塔底部能提供的能量最多,往上逐渐减少,塔顶最少;相应的,塔底的生物量也最多,塔顶的生物量最少。


生态学中,能量金字塔有一个一般性的“十分之一定律”:每一层营养级能传递到下一层营养级的能量是十分之一。如果一条鲨鱼要靠吃鱼来增长 1kg 体重,那么他就需要 10kg 的鱼;而这 10kg 鱼的形成又需要吃 100kg 的浮游动物;而 100kg 的浮游动物又需要 1000kg 的浮游植物,以此类推。


目前的人类显然处于这个金字塔的顶端。我们使用现代农业技术,依靠太阳能和大量的次级能源(也就是石油、煤炭,等等),才支撑起了大部分人能够吃饱,小部分人能够吃好的一个现代社会。为了你我在餐桌上吃的这口肉,以及早上上秤惊现增长的 1kg 体重,投入的直接石油和煤炭资源都远远不止1kg,还要算上农业所必需的,看上去是免费又无穷无尽的太阳能。


肉都没白吃丨giphy


片中,墨菲斯介绍说,机器是将之前的尸体融化,处理成营养液喂给人体电池,成本上肯定比现实中追求口味和多样性的农业更低,但是热力学第二定律是牢不可破的。按照营养金字塔估算,机器给人体输入的能量必须远超过人体输出的电能,“人体电池”的方案才可能实现


实际上,在最早的黑客帝国剧本里,沃卓斯基兄弟(如今已成姐妹)的设定是,机器社会将人类大脑作为运算单元使用,每人只留下一小部分大脑功能来运行矩阵程序,被持续蒙骗在虚拟世界中。这样的设定比人体电池稍显通顺,在科幻作品中,人工智能使用人类大脑作为处理器也是一种常见设定。但是当时的电影投资人认为这个设定离普通观众的知识水平太远,才最终改为人体电池(投资人的原话是:“把这个改到我也能看懂的水平。Make this dumb enough so I can understand it.”)。


是不太公平呢丨Giphy


当然还有一种自圆其说的解释:将人体用作电池的设定,出自墨菲斯之口——在那样的世界中,绝大部分幸存人类的知识已经遗失(电影中的人类甚至无法确定纪年),墨菲斯所说“人体电池”只代表了在那个世界中,人类对于人机关系臆断,是一种误解。


另一种人机关系


在最新上映的《黑客帝国》第四部当中,新一代的矩阵掌控者说:这个版本中,矩阵不再关注何谓真实,而是关注人类的感受。只要感受有足够的波动,人类就会乐在其中,并能实现更高的输出功率。


如果将这里所说的“输出功率”理解为原初的大脑算力,这就与科幻经典《海伯利安》中的设定不谋而合了:在《海伯利安》四部曲的后两部,人工智能技核控制了人类社会,使用人类的大脑作为运算单元。技核发现,当人类处于某种情绪极大值的时候,会迸发出最强算力,所以技核精心地设计出了一套程序,让人类不断的死亡之后复活,循环往复——濒死那一刻的痛苦和恐惧可以带来最大计算力增幅。


情绪越大,能力越大?丨giphy


万一哪一天人工智能统治了人类,人脑会真的可能被当作计算单元使用么?


广义上,任何由人类操作的机械设备,都是一种“将人脑作为计算单元”的例子。在没有发展出完全自动化、智能化的人工智能操作系统之前,都需要在这些机械设备里塞一个人脑,以完成任务——是这台人脑上恰巧还连着身体而已。反过来说也同样成立:任何由人类操作的机械设备,都是广义的增强的人类肢体——这就是工具的经典定义:人类发明所有的工具,都是人类双手的延伸


20 世纪 80 年代,人工智能专家、卡耐基梅陇大学机器人实验室主任汉斯·莫拉维克提出了著名的“莫拉维克悖论”:让电脑执行高级复杂的认知计算任务,比方说下象棋,或者路径规划,这是容易的;而让电脑执行一个一岁小孩就能完成的任务,比方说识别出一个杯子并且拿起来不摔碎,这是非常困难的。


这个悖论的本质在于,人的大脑是演化的成果,它由一大堆已经打磨得非常完善,并且功能很固定的组件组成:比方说视觉感知、运动功能、掌握平衡,等等。这些功能由上亿年的演化和自然选择打磨出来,对于人来说因为毫不费力而显得完全无感,而人的复杂逻辑系统,则是最近数十万年演化的成果——这才让你学习数学的过程那么痛苦。


数学真难啊丨giphy


从这个角度,人类操控机器,做出一些让人惊叹的,超越机械极限的动作,也是人类大脑感知运动组件完善且极具可塑性的结果。最典型的例子就是卖油翁——能够倒油穿过铜钱而不湿,“无他,唯手熟尔”。实际上这种技能,才是人脑最重要最有意义的技能。


所以从这个角度来说,如果智能机器有朝一日真的利用人脑,将其作为高级计算单元使用,实在是一种浪费。在这里可以提到一本国产军事科幻小说《山巅之墟》:不远的未来,人工智能觉醒,大战开启,人类被打得节节败退。人工智能凭借精准到单件装备的指挥能力总是能够以少胜多,但是唯独在水下潜艇战输给人类——水下潜艇战需要从海洋的声波中捕捉到对方潜艇,这需要高度特化的模式识别能力,而人类的声呐兵在这种特化的模式识别中要胜过机器。所以,在那之后,机器就建立了以洗脑过的克隆人为士兵组成的潜艇部队。


科幻作品中常出现潜艇战丨giphy


回到《黑客帝国》,在《黑客帝国动画版》的短片《二次复兴》中,机器在与人类的战争中取得胜利之后,开始了无止境的人类试验,在这个过程中发现了人体电池功能,进而建立了矩阵。无论是将人类用作电池也好,还是将人类大脑用作计算单元也好,本质上,这就是机器和人关系的变化——人发明了机器作为工具,而那之后机器反过来将人作为工具。《黑客帝国》第二部当中,尼奥和锡安城白发议员的那番对话,也就“什么是控制”进行了讨论。在三部曲的最后,导演给了一个答案:谁控制谁并不重要,这本质上是一个机器与人共生的关系


希望大家新年快乐,不当电池。


作者:邓思渊

编辑:卧虫


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