脑机接口的未来：共生智能 vs 人类智能

我们将探讨什么是通过脑机接口（BMI）实现的智能增强，为什么它很重要，以及为什么可能会在未经增强的人类和选择通过与人工智能（AI）创建共生关系来增强其智能的人类之间产生未来分歧。

通过BMI连接的人类将获得增强的认知性能和工作场所及其他领域的生产力提高。

什么是智能增强？

智能增强的概念首先由William Ross Ashby在其开创性的书《介绍控制论》中提出。该术语后来演变成我们现在所认识的增强智能，这是机器学习的一个子领域，旨在首先通过人工智能的帮助来增强和改善人类智能。该概念是为了改善人类的决策和快速获取信息的能力，以提高决策的质量。这就是当前增强智能的含义所在，它是一种使用机器学习和深度学习来帮助人类获取可行数据的AI，但没有实时的共生关系。

这就是BMI进入画面的地方，它将使人类认知的增强远远超出今天的增强智能版本。

与我们目前使用计算机、智能手机或其他设备访问数据不同，BMI本质上是为无需外部设备即可访问互联网和AI而设计的。BMI将被植入人类大脑，并成为人类思维的延伸。

换句话说，不需要依靠记忆，或打开一本书，或访问一个网站，一个增强的人类可以访问互联网上存储的所有信息，一个高级AI可以将相关数据点提供给人类大脑，使人类能够完全控制。如果您曾经有过无法回忆某个记忆或回忆特定日期的时刻，那将是一种令人沮丧的经历。使用增强智能，您可以通过AI系统成为您生物记忆库的扩展而拥有完美的回忆。

这种智能增强方式在“人机共生”中进一步探讨，这是一篇由J.C.R. Licklider于1960年发表的推测性论文。该论文提供了早期的描述，关于人类如何通过与AI形成共生关系来控制AI。正如J.C.R. Licklider所说，“为了使人类和计算机能够在不依赖预先确定的程序的情况下合作做出决定和控制复杂的情况。”

机器学习是确保计算机不是预先确定的秘密，但它尚未解决我们如何访问这种共生的问题。

J.C.R. Licklider继续说：“希望不久的将来，人类大脑和计算机将紧密地耦合在一起，所产生的合作将以人类大脑以前从未想象过的方式思考，并以我们今天所知的信息处理机器无法达到的方式处理数据。”

这种合作的早期例子可以在国际象棋领域看到。虽然大多数人都熟悉加里·卡斯帕罗夫1997年输给IBM计算机Deep Blue，但最近的发展更为有趣。

虽然我们已经知道高级AI系统可以轻松击败任何国际象棋选手，但更有趣的是，最近的发展表明，人类和AI的团队可以击败AI。在这种合作环境中，团队分配任务，AI执行大量计算、模式识别和前瞻性思考，而人类则通过利用人类的直觉和对棋盘的研究来增加价值。

虽然目前人类和AI的团队可以击败AI，但仍然不知道这种胜利是否会在未来持续下去。然而，这是一个严重的指标，表明如果人类能够正确地与AI进行通信、协调和控制，而AI本质上是人类思维的扩展，那么人类和独立的AI程序今天无法解决的重大问题可能会被人类和AI的联合体解决。

J.C.R. Licklider的最后评论清楚地阐述了设计能够实现人类大脑内实时AI通信的BMI的重要性。

“另一个主要目标是使计算机有效地参与必须在“实时”进行的思考过程，这个时间太短，无法使用计算机进行传统的方式。想象一下，例如，试图在计算机的帮助下指挥一场战斗，按照这样的时间表进行。您今天提出问题，明天与程序员一起度过，下周计算机花5分钟时间组装您的程序，47秒计算问题的答案。您得到一张20英尺长的纸，上面满是数字，而不是提供最终解决方案，这些数字只建议探索某种策略。很明显，在规划第二步之前，战斗就会结束。要像与具有补充您自己能力的同事一样与计算机交互，需要比今天可能的更紧密的人机耦合。”

智能增强是如何工作的？

通过BMI的智能增强仍处于早期阶段，这是一个正在进行的工作。必须了解，人类大脑利用模式识别来理解符号并在数据之间建立联系。例如，如果您看到特定序列的线条，例如字母A，您可以识别出符号A。从那时起，您可以在大脑中形成一个模式，当您阅读单词APPLE时，您可以识别出额外的模式，当您阅读AN APPLE FELL FROM A TREE时，您可以在字符、单词、句子、段落、章节和书籍中继续建立联系。

问题在于，人类大脑没有完美的回忆，这个不完美的系统会导致模式识别系统失败。想象一下，如果您可以阅读一整本书，而AI系统可以形成必要的模式识别，以便立即提供完美的回忆。这将增强人类处理论文、创建依赖于该信息的产品或服务或进行智能对话而不会有记忆缺口的能力。

在其他情况下，人类大脑可以在对话中间实时连接到互联网，定位信息并分发或传达信息。与其多次观看YouTube视频来学习某些东西，一次观看就足够了。额外的模式识别系统的优势在于，人类大脑可以比实时更快地解码视频和音频。这意味着人类可以以2x、3x或更快的速度吸收视频内容。

我可以在哪里找到脑机接口？

对于这种智能增强来说，仍然是早期阶段。有多个团队正在开发各种BMI，这些BMI最终可能会演变成这种应用。最值得注意的是埃隆·马斯克的公司Neuralink，它正在开发超高带宽的BMI，以连接人类和计算机。

Neuralink的目标是创建第一个神经植入物，使用户能够控制计算机或移动设备，无论他们在哪里。为实现这一目标，微米级线程被插入控制运动的大脑区域。每个线程包含多个电极，并将它们连接到称为Link的植入物。

即使是BMI系统的开发人员也可能无法完全理解它的工作原理。由于人类大脑的可塑性（自我修改的能力），实际上是人类大脑接收输入并通过BMI学习必要的输出。

大多数BMI使用解码器来解读人类大脑接收的脑波和模式。该解码器使用各种机器学习，包括深度学习，来学习解码接收的信息，以尝试识别运动意图和期望的操作。通过解码这些模式，它可以最好地理解人类大脑想要实现什么。

这是一个闭环系统，用户通过简单地思考来产生运动意图，Neuralink解码器解读该意图。这将思想转化为行动，然后由光标或机械臂在世界中执行。人类接收到成功操作的视觉确认，这种神经化学反馈会训练大脑更容易地控制Neuralink。对于任何BMI公司来说，构建一个不会给最终用户带来过多学习负担的解码器是一个挑战。

当前BMI的一些问题涉及延迟，这是人类和BMI侧输入和输出之间的时间滞后。目前，Neuralink正在解决与此问题相关的一些问题，如Neuralink的脑信号团队负责人、神经工程师Joseph O’Doherty在一次采访中所述。

“第一步是找到延迟的来源并消除它们。我们希望整个系统都有低延迟。这包括检测尖峰；这包括在植入物上处理它们；这包括必须传输它们的无线电——有很多与蓝牙相关的数据包化细节可能会增加延迟。并且这包括接收端，您在模型推理步骤中执行一些处理，并且这甚至包括在屏幕上绘制光标的像素。任何小的延迟都会增加延迟并影响闭环控制。”

虽然Neuralink是BMI最流行的例子，但还有许多其他团队也在从事一些令人着迷的项目。例如，霍华德·休斯医学研究所的研究人员已经成功地使BMI能够输入用户的心理书写。该团队通过解读手写字母的脑活动来实现这一结果。在这种情况下，通过练习，大脑学会了如何战略性地思考书写，以便BMI可以识别它。

另一个例子包括一项研究，两名临床试验参与者患有瘫痪，他们使用了BrainGate系统，并通过无线传输器。通过无线传输器，他们可以在标准平板电脑上指向、点击和输入。

增强的共生智能 vs 人类智能

我们可以想象一个世界，其中一些人类被增强，而其他人类选择保持自然，无法增强自己。这种情况下的危险在于，它将加剧财富人类和无法或不愿意增强自己的人类之间的差距。

一个增强的人类将能够通过不需要二次思考来实现显著的时间节省，并且可以轻松地回忆信息或检索互联网上以前不知道的数据。AI可以快速提醒人类（或过滤掉）不相关、假或低劣的信息。具有完美回忆的增强人类可以改变他们完成任务的方式，并且可以指数级地提高效率和生产力。

与其输入文本或大声说出来，增强的人类可以简单地思考，文本就会神奇地出现在屏幕上。这种BMI的时间节省将是显著的。具有AI系统的BMI可能只是被植入人类大脑，并且可以无线充电到外部电源，或者可以从与人类身体和大脑相同的资源中为自己提供能量。虽然这纯属推测，但可能会有纳米机器人可以穿过血脑屏障来生成BMI。

增强的人类可能会发现与非增强人类的对话是冗余和枯燥的。他们可能会选择与其他增强人类合作，以发起业务、撰写开创性的论文或以其他方式提高生产力。雇主可能会选择忽略教育背景或经验，而只聘用经过增强的人员。

社会可能会走不同的道路，每条道路都会带来不同的结果。在一条道路上，可能会有两种类型的人类，它们将学会共存。

在BMI达到这一状态之前，早期的发展重点是解决以下神经问题：

• 记忆丧失
• 听力丧失
• 失明
• 瘫痪
• 抑郁
• 失眠
• 极度疼痛
• 抽搐
• 焦虑
• 成瘾
• 中风
• 脑损伤

不应忘记，Neuralink的长期目标正如埃隆·马斯克所述，是“创建一个高带宽接口，允许人类伴随着这段旅程”。这意味着，如果我们成功开发出人工通用智能，这必然会导致超级智能的出现。BMI将是人类在一个拥有远超当前生物大脑的超级智能的世界中生存的最终解决方案。目前尚不清楚有多少人类会选择增强自己，目前，BMI仍然是最重要的发展之一，具有深度强化学习系统。