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asweb - 科學新知 | 2016-05-06 | 人氣:948

人類是新型的超級電腦?

現今,來自不同背景的人們都能夠透過電腦遊戲的方式,解決嚴肅的科學問題。而在丹麥的一個研究小組利用這個方式,不但擴展了量子物理計算的極限,同時進一步的模糊了人類與機器之間的界線。但是,人類在某些方面仍然更加優秀。

Rasmus Rørbæk如此寫道

 

哲學家笛卡兒有一句關於人類為何獨特的名言,現在聽起來或許有些空洞,但是,如果我們把它改成「我思考,但很快的這將會是過時的選擇。」似乎更為合適。當一台電腦可以經常在下棋中擊敗我們,而我們幾乎沒辦法在沒有GPS的情況下導航,在這個世上,我們還能活得比現在更有地位嗎?不全然是的!歡迎來到研究認知技能與量子電腦和遊戲的前線。

 

今天人類與機器的戰鬥仍然在持續著。雖然電腦有真正的認知仍是數年後的事情,但是我們開始可以看到,電腦能藉由人們事先輸入的要求做出選擇判斷。近日,世界關注的Google的演算器AlphaGo在一場比賽中擊敗了職業選手,這展示了機器性能爆發似的快速發展。

 

但是我們還沒有被打敗,在某些領域人類依然佔了優勢。這主張來自丹麥的物理學家Jacob Sherson他最近發表在著名的科學雜誌Nature的研究中,其中一項結論。

 

丹麥研究小組CODER發現人腦在問題涉及量子問題時,可以擊敗電腦的演算能力。

 

「這可能聽起來很戲劇性,但是我們目前與在各領域不停擴展的科技,正在進行一場競賽。以前人類獨有的特性完全被演算法取代,而我們的研究結果在於證明人類與機器之間能力的差異。」Jacob Sherson如此解釋。

 

處在量子物理學與電腦遊戲之間的Sherson和他在奧胡斯大學(Aarhus University)研究小組,已經找出人類仍有一些獨特性是電腦那強大的資料處理能力無法比擬的,那就是我們會試探性的探索問題,並直覺性的解決問題。這項發現來自於奧胡斯大學思想中心CODER(AU Ideas Centre CODER),在這裡有來自各學科的研究者們,他們會將人類的一些特性轉變成電腦的演算法。

 

量子物理學將會促進科技巨大的發展,這影響範圍將涉及計算到高精密度測量。然而,還有一些極為複雜的問題尚待解決,這些問題就算是由最強大的超級電腦也難以處理。這便是CODER核心思想─「結合電腦的處理能力和人類的獨特性。」結合這些,問題將會迎刃而解。

 

人類共有的洞察力

就像哥倫布在探索「量子島嶼」上一般,CODER研究小組繪製出人腦如何能夠透過直覺和累積的經驗做決定,他們利用一款線上遊戲「Quantum Moves」,擁有超過10,000名玩家藉由遊玩這款遊戲,每位玩家都能對量子物理學的研究做出貢獻。

 

Jacob Sherson解釋:「這個我們所創造的地圖可以讓我們對人腦想出的策略更加了解。當我們要解決一個未知的問題時,我們會很直覺性的行動,而對電腦而言這是難以理解的。電腦可以透過掃描龐大的資訊,雖然我們沒辦法做到,但我們可以利用我們的的經驗與直覺去做決定,這個發現來自於我們去分析Quantum Moves玩家們的答案。」

這是「心靈地圖集」的樣子。透過500,000場完整的遊戲紀錄,這個團隊可以視覺化我們去解決問題的能力。在地圖上的每一個尖峰代表一個好點子,然後在最多尖峰的區域(紅圈標示處)是人們對於解決問題的直覺。電腦可以學習把重點放在這些區域,並以這種方式去學習人類的認知能力。

 

量子物理學的定律指出了資料處理的速度上限,因而也限制了量子電腦處理能力的最大極限,即稱為量子速度極限。直到現在已經利用一種電腦演算法證實了這個極限,但有人類的的參與,研究者們可以找到比這個演算法更好的解決方案。

 

Jacob Sherson說:「這些玩家能創造簡單的策略去解決一個非常複雜的問題,但是電腦會將所有可能的選項都試過,而玩家會自然而然的利用直覺選擇對的解答。透過我們的分析,我們發現這些玩家們的解答有一些共同的特徵,這讓我們發現了人類共有的直覺。如果我可以教電腦去分辨出這些直覺性的解答,計算上將會快非常多。從某方面來看,我們在正在將人類共有的直覺下載到電腦上。」

 

根據他們的研究,這個團隊向我們展示我們可以藉由通過大腦皮質和電腦晶片的合作,突破量子速度極限,這將會是一個嶄新強力的方式,促使量子電腦與其他量子相關科技更加蓬勃發展。

 

 

我們是新的超級電腦

科學通常被認為是遙遠不可及的事情,總是關起門來進行,要進入你必須通過數年的教育,最好還要有一兩個博士學位。但是現在已經完全不一樣了!

 

近幾年一個新的風氣出現了,那就是「Citizen Science網民參與科學」,網民參與科學打破了實驗室的牆壁,並邀請願意貢獻心力的民眾一同參與科學研究。在奧胡斯大學的團隊利用遊戲讓民眾能參與自願性的科學研究。世界各地的參加者們,每週平均共花了30億小時在這個遊戲。遊戲正在滲透進我們日常生活的每個角落,並且有著能成為科學研究寶貴資源的潛力。

 

人類平均花了3,000,000,000小時在玩手機或其它行動裝置的遊戲,如果我們能達到這種新型的計算技術,哪怕只能達到百分之一,我們便能與超級電腦匹敵。

 

「如果我們能夠得到此一小部分的計算技術,那麼還有誰需要超級電腦?藉由把科學變成遊戲,任何人都可以參與量子物理的研究。我們已經證實了遊戲能打破量子物理學家和各種背景民眾之間的隔閡,提供最好的方式去進行最先進的研究。我們的計畫結合了兩者的優點,並幫助我們建立在電腦研究方面的挑戰範例。」Jacob Sherson如此解釋。

 

我們和機器的差異,換個說法形容就是我們可以在不知道針在哪裡的情況下,直覺性地在乾草堆中找到針,我們會以經驗進行猜測,從而略過一些不太可能的選擇。在Quantum Moves中,人類直覺性的動作與電腦所算出的最佳解答是一致的。如果未來電腦能在人類直覺特性的幫助下,探索其他問題,這會是令人感到十分興奮的事情!

 

Jacob Sherson說:「在量子物理的問題面前,我們人類能理解多少?我們現在正好處在這條分界線上。帶著這些促成Quantum Moves的問題,我們會一直給予電腦機會去擊敗我們。在過去,我們一次又一次的看到玩家們在解決問題上,比電腦更有效率。當好萊塢大片中的人工智慧開始變成現實,我們的研究結果表明了,人與機器之間的比較仍然有利於我們,但是我們距離讓電腦擁有人類型的認知還有一大段距離。」

 

又說:「我們的工作首先是對了解量子物理挑戰的一大步,我們不知道這是否可以轉移到其他挑戰性的問題,但是它絕對是值得我們在未來幾年努力去解決的!」(莊博凱譯)

 

資料來源:http://scitech.au.dk/aktuelt/are-humans-the-new-supercomputer/

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