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| 編輯推薦： |
《人工智能未来简史》出自信息安全领域知名专家、原中国人工智能学会秘书长、北京邮电大学教授、畅销书《安全简史》《安全通论》《黑客心理学》《博弈系统论》《密码简史》作者杨义先。
本书以严谨的科学态度，基于神经生物学、脑科学、微电子学和虚拟现实等领域的成就，向你展示一幅玄幻的内涵型人工智能愿景。
本书文笔流畅，内容浅显易懂，可作为大众科普读物，更可供人工智能的专家深究，还可供科幻迷任意发挥，写出更加引人入胜的作品。
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| 內容簡介： |
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曾经，意念控制被认为是痴人说梦；如今，它早已变得轻轻松松，甚至连老鼠和猪都能用意念玩转游戏。曾经，“读心术”被认为是骗人的把戏；如今，它早已成为现实，只需通过你的脑电图，便可一眼看穿你的情绪和心思。曾经，人是人，机是机，人机彼此分离；如今，人即是机，机即是人，小小脑机接口就让你与机器密不可分。其实，这些都还不是玄幻的事情，因为本书将以严谨的科学态度，基于神经生物学、脑科学、微电子学和虚拟现实等领域的成就，向你展示一幅更玄幻的内涵型人工智能愿景。换句话说，也许在将来的某天，你可轻松地成为全球第二的钢琴演奏家和画家等，更准确地说，你能在瞬间学会偶像的任何技能，多只比他稍逊风骚。也许在将来的某天，任何人都能轻松掌握全球的既有知识，轻松地与他人进行不动声色的意念通信。如此愿景到底能否实现，到底能在多大程度上实现，以及何时能实现等，其实这些都主要取决于脑机接口的进展，即人类能否更精准而全面地检测、提取、产生、复制和输入相关神经元的电脉冲，激活或重组某些神经回路。
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| 關於作者： |
杨义先，北京邮电大学教授、博士生导师、首届长江学者特聘教授、首届国家杰出青年基金获得者、国家教学名师、国家教学团队（“信息安全”）带头人、全国百篇优秀博士学位论文指导教师、国家精品课程负责人、中国科普作家协会会员。曾任中国人工智能学会秘书长，现任北京邮电大学信息安全中心主任、灾备技术国家工程实验室主任、中国密码学会副理事长。他长期从事网络与信息安全方面的科研、教学和成果转化工作。他创立了网络空间安全的统一理论“安全通论”“博弈系统论”，同时出版了科普作品《安全简史》《黑客心理学》《密码简史》《科学家列传》《通信简史》等，在社会上引起了极大反响，受到读者的喜爱，并获得多项出版物奖项。
曾获得荣誉：政府特殊津贴、国家有突出贡献的中青年专家、国家有突出贡献的中国博士学位获得者、第四届“中国青年科学家奖”、第四届“中国青年科技创新奖”、全国优秀科技工作者、中国科协第三届青年科技奖、首届茅以升北京青年科技奖、北京青年五四奖章、第三届北京十大杰出青年、“有可能影响中国21世纪的IT青年人物”。
钮心忻，北京邮电大学教授、博士生导师，中国通信学会高级会员，中国科普作家协会会员。主要研究领域有：信息安全、信息隐藏与数字水印、数字内容及其安全等。她主持完成过国家863、国家自然科学基金等多项国家科研项目。她的研究成果获得过科技进步一等奖、中国通信学会科技进步二等奖、三等奖，中国电子学会科技进步三等奖，以及原信息产业部科技进步三等奖等。她在包括IEEE Trans.on AES、Chinese Journal of Electronics、《电子学报》等国内外著名学术刊物上发表论文五十余篇，出版著作六部。
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| 目錄：
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上篇 基于宏观脑电图的机会
第1章 主角们闪亮登场了 / 5
1.1 电子就这样登场了 / 5
1.2 原子就这样登场了 / 8
1.3 分子就这样登场了 / 11
1.4 神经就这样登场了 / 14
1.5 智能就这样登场了 / 23
1.6 大脑就这样登场了 / 27
第2章 奇妙的脑电波 / 31
2.1 毛骨悚然的开端 / 31
2.2 脑电波采集方法 / 36
2.3 脑电图子波结构 / 41
2.4 重塑异常脑电图 / 45
2.5 脑电波有多厉害 / 51
2.6 脑电图网络结构 / 59
第3章 宏观型脑机接口 / 67
3.1 斗牛场上的奇迹 / 68
3.2 植入式脑机接口 / 74
3.3 非植入式脑机接口 / 83
3.4 动物的意念控制 / 89
3.5 脑机接口之难易 / 93
3.6 脑电输入的限制 / 99
中篇 基于中观大脑地图的机会
第4章 颠覆“三观”的脑连接 / 111
4.1 舌头抢了耳朵的工作 / 113
4.2 触觉抢了视觉的工作 / 117
4.3 瘫痪者竟然站起来了 / 121
4.4 逻辑系统被毁的怪人 / 124
4.5 智障人士竟然成专家 / 127
4.6 快乐感的产生与擦除 / 134
第5章 大脑地图的可塑性 / 139
5.1 大脑地图与外界呼应 / 140
5.2 大脑内部的竞争法则 / 145
5.3 一起发射便连在一起 / 149
5.4 学习将改变大脑地图 / 153
5.5 大脑地图的改进训练 / 158
5.6 倒拨认知功能的时钟 / 164
第6章 大脑地图怪事多 / 171
6.1 限制诱导法有多奇妙 / 171
6.2 重塑强迫症患者大脑 / 178
6.3 重塑幻肢的疼痛感觉 / 181
6.4 意念的力量能有多大 / 187
6.5 半个脑子也活得很好 / 192
6.6 塑造大脑的四种规则 / 197
下篇 基于微观神经脉冲的机会
第7章 神经元的电特性 / 209
7.1 神经元的一般结构 / 209
7.2 神经元的信息通道 / 216
7.3 神经膜的离子通道 / 222
7.4 神经元的兴奋特性 / 228
7.5 神经元的动作电压 / 232
7.6 动作电压的传导性 / 235
第8章 神经电路的突触连接机会 / 241
8.1 神经元连接的突触 / 242
8.2 突触前递质的释放 / 246
8.3 突触后电压及信号 / 253
8.4 突触的可塑性调节 / 259
8.5 周围神经接口机会 / 265
8.6 中枢神经接口机会 / 271
第9章 感觉系统的脑机接口机会 / 277
9.1 感受器与触痛温觉 / 278
9.2 视觉脑机接口机会 / 284
9.3 听觉脑机接口机会 / 288
9.4 嗅味觉脑机接口机会 / 293
9.5 平衡觉脑机接口机会 / 298
9.6 内脏觉脑机接口机会 / 301
第10章 运动系统的脑机接口机会 / 305
10.1 运动神经系统简述 / 305
10.2 脊髓反射运动调节 / 311
10.3 脑干如何控制运动 / 318
10.4 大脑皮层运动控制 / 323
10.5 小脑对运动的控制 / 330
10.6 基底核的运动调节 / 337
跋 / 343
参考文献 / 349
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| 內容試閱：
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前 言
人工智能（AI）的未来发展有两大趋势，一是继续向外扩展人类的外延，二是努力向内丰富人类的内涵。前者称为外延型AI，后者称为内涵型AI。
所谓外延型AI，就是将机器视为人体的外延，让这个外延（机器）的“智能”越来越高，让机器做起事来越来越像真人而且还是能人，不但能下棋，还能开车，更能聊天，总之能代替人类从事许多复杂的智能工作，使人类越来越严重地依赖于机器，以至于某天人类不得不突然离开机器时，人类文明将立即倒退千年。其实，神经生理学家早就发现，人类本身就具有外延的天性，或用神经生理学界的行话来说是“工具的同化性”，即大脑会自动地把工具和环境融合成自身的一部分（若对“工具的同化性”还不理解的话，待读到本书第6章的结尾处时，你将豁然开朗）。另外，在人类历史上，除医学等极少数学科外，人类几乎所有的科技创新活动都是在努力向外扩展自己的外延。比如，用石头代替拳头，以便砸碎坚果，即石头变成了拳头的一种外延；用木棍延长自己的手臂，以便搏击猛兽，即木棍变成了手臂的外延；用汽车代替双腿，以便跑得更快，即汽车变成了双腿的外延；用外延型AI将人类从繁重的智力劳动中解放出来，从而让机器拥有了掌控人类的机会，即机器变成了人类智能的外延。
智能机器作为人体的外延（或称外延型AI）虽非本书重点，但它确实是目前人工智能研究的主流，所取得的成就之巨大有目共睹。但它所面临的发展瓶颈也越来越明显，比如，图灵奖得主姚期智先生就指出了这种外延型AI所面临的三大技术瓶颈。
一是脆弱性瓶颈。人眼识别外物十分稳定：看山是山，哪怕山被云遮雾挡；看水是水，哪怕湖面如镜或翻天巨浪，至于图像中的任何微小改变，对人眼的判别几乎没影响。但反观作为人眼外延的人工智能图像识别，那就是另外一回事了。比如，若将一只小猪的照片加入少许特殊的图像“噪声”后，机器视觉系统就可能将它识别为飞机，而人的视觉效果却并未受到影响。这种具有脆弱性的安全隐患非常严重，甚至后果不堪设想，完全有可能诱发重大意外灾害。
二是解释性瓶颈。作为外延型AI的核心，所有机器学习算法都缺乏可解释性，甚至很多算法都处于“黑盒”状态，人类对机器的学习结果只能是知其然而不知其所以然。实际上，在进行所谓的智能判别时，为什么要采取某种学习算法呢？不知道！为什么这种算法更好呢？不知道！总而言之，多只能用实际结果来做局部比较。比如，基于人工智能的某个房地产估价系统，它虽能通过某种算法学习各地房地产价格大数据并自动评估房地产价格，但它无法给出估价的完整依据。若遇某位“钻牛角尖”的用户非要“打破砂锅问到底”，那么算法就只好投降了，承认自己的决策是在“拍脑袋”。
三是对抗性瓶颈。在大海中，当由成千上万条小梭鱼组成的某个悠闲鱼群遭遇鲨鱼的多方突袭时，虽有不少梭鱼会葬身鲨腹，但即使是在逃命的慌乱中，也很少发生人类在体育馆中经常出现的踩踏惨案。反观今天的人工智能，就算一大群无人机能在夜间表演优美的灯光秀，就算它们能完成诸如农田播种等群体性作业，可一旦遭遇风暴之类的突然袭击，无人机群将乱成一锅粥，甚至自相残杀，全军覆灭。形象地说，在对抗性方面，如今的外延型AI还得向鱼群和蜂群学习；毕竟，两个或多个蜜蜂群之间，就算是在拼命打架，也不会自乱阵脚。
其实，外延型AI还有一个更大的发展瓶颈，即社会性瓶颈。具体来说，如今上至科学家、哲学家和高层决策者，下至普通老百姓等，许多人都开始对外延型AI的飞速发展感到恐惧，生怕某天人类会被机器统治，生怕人类终会沦为机器的奴隶。确实，如果人类的总体智能基本不变或只依靠生物进化而缓慢提高，机器的智能却日新月异并在许多领域逐渐击败人类，那么，总有一天人类将不得不听命于更聪明的机器，不得不变成机器的外延而不是相反。虽然我们不知道人类的这种顾虑是否是杞人忧天，但若有办法在整体上迅速提升人类的智能，那么人类被机器奴役的可能性将大大降低，至少说，人类被奴役的起点时间将大大推后。
如何才能在整体上迅速提升人类的智能呢？这就是本书将要重点介绍的内容——内涵型AI。更准确地说，与外延型AI的发展方向相反，内涵型AI旨在借助现有的机器智能来提高人类自身的整体智能。更形象地说，外延型AI的“格物致知”更像是朱熹的做派，是在外求；而内涵型AI的“格物致知”则更像是王阳明的风格，是在内求，即圣人之道，吾性自足，不假外求。总之，内涵型AI的理想终极目标也许是：一旦人类出了一个牛顿，那么几乎所有人都能在一夜之间成为牛顿；于是，在这众多牛顿的共同努力下，没准只需数十年或更短的时间，而非过去的200多年，就又能出现一个爱因斯坦；接着，几乎所有人又能在一夜之间都成为爱因斯坦。总之，按此方式迅速滚雪球一样地演进，也许人类就再也不用担心成为机器的低智商奴隶了。
至于内涵型AI的内容到底是什么，欢迎大家阅读本书各个章节。
本书文笔流畅，内容新颖，浅显易懂，可供全年龄段的读者阅读，比如，普通读者可从中体会人工智能的超级玄妙，人工智能的从业者可从中挖掘出许多重要新课题，科幻作家和科幻爱好者可获得许多意外灵感。社会学家和哲学家也许会从书中找到若干忧患，因为内涵型AI肯定存在不少伦理等方面的风险。不过，为突出重点，本书将忽略内涵型AI的所有潜在伦理问题和医学风险，毕竟我们介绍的是未来简史而非当前事实。
为了增强易读性和趣味性，本书牢牢锁定宏观的脑电图、中观的大脑地图和微观的神经电脉冲等关键点，充分利用科研中的奥卡姆剃刀原则，尽量裁减与电学无关的内容，尽量忽略神经科学中的门派之争。比如，不在乎大脑神经系统到底是分布式的还是集中式的，到底是“功能区域特定论”还是“多功能兼容论”等，总之，只要有利于内涵型AI的结果，我们都尽量采纳。特别是，我们将无情裁减神经学中的众多与化学和生物学等相关的内容，毕竟这些内容所涉及的专业术语太多，而本书不是要科普脑科学或神经科学，内涵型AI的要点只是脑电图、大脑地图和神经元电脉冲的全面精准检测、提取、产生、复制和输入等。
过去，神经科学的主要服务对象是各类病人，本书则希望充分利用神经科学的成果来服务健康人，甚至希望让普通人成为超人，这也许暗合了那句古训：“上医治未病，中医治欲病，下医治已病。”只可惜，由于水平有限，书中难免有粗陋之处，欢迎读者朋友批评指正。
杨义先 钮心忻
2022年3月28日于温泉
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