1.3 生物智能与机器智能

人类的智能从根本上说是生物进化的产物，它包括思维、本能、七情六欲等。而人工智能则是与生物智能相对的，它的思维基于清晰的逻辑运算而非人类的模糊思维，它没有自然进化形成的种种本能，更没有七情六欲或道德观念。

总之，人工智能不是大自然创造的产物，而是人类为了服务于自己而创造出来的产物，它没有基因需要传承，只是为了完成人类赋予自己的使命，更没有生死之说。

1.3.1 生物智能的定义

生物智能（Biological Intelligence）是人脑在各种错综复杂的物理、化学作用过程中反映出来的，它属于生理学和心理学的研究范畴。在生物智能中，人的大脑是智能的物质基础，它决定着人类智能的产生、形成和工作机理。

无论是蚂蚁、蜜蜂，还是大象、苍鹰，都有自己的智力。这些物种的智能，统称为生物智能。生物智能是生物顺应自然、改造自然的产物，是一种天然的智能。生物质能的最高级表现就是人类的智能。

人类在自己的智能系统支配下，创造了人工智能。从根本上讲，人类的智能演进是生物进化的必然结果。

达尔文进化论的一个核心观点是物竞天择，适者生存。

人类智能的发展演进就是逐步适应自然、利用可利用的资源、改造周遭环境的结果。人类的进化史如图1-5所示。

早在250万年前，地球上就已经出现了类似于现代人类的动物，我们称其为智人。智人有很多表亲，如黑猩猩、长臂猿、猕猴等。智人的产生是适应环境，不断进化的结果。

随着地壳运动，东非大裂谷产生，大裂谷以东的地区降水逐渐减少，逐渐出现了草原，于是这里的猿类不得不适应环境，开始使用自己的双脚，逐步站立起来；大裂谷以西的地区，仍旧雨水充沛，树木林立，大猩猩和其他猿类依然生活得很自在，不用去适应自然的变化。经过数万年的演化，智人就与猿人区分开来了。

由爬行到站立行走，不仅仅是走路形态的变化，最重要的是人类智能的进化。直立行走后，智人的双手逐渐解放，于是他们就去制造各种工具，用来猎取食物、制造房屋，求得生存发展。

海豚也是非常聪明的哺乳动物，海豚的脑容量比现代智人大20%左右，但为什么海豚的认知能力没有超过人类，发展出更先进的文明呢？原因是人类解放了双手，在生活与实践中，人类用自己的双手去拓展大脑内的一些想法，并逐渐成为现实。然而，海豚却受制于自身的体型及海洋环境，只能顺应自然而不能改造自然。所以，海豚的智能逐渐落后于人类的智能。

其实，人类智能的演进不单单是大脑的进化，更是欲望的需求和生活实践的要求。

王嘉平目前担任创新工场投资总监兼人工智能工程院副院长，他曾经说：“人类的进化不单单包括大脑和神经系统突触的进化，而是整个世界的进化相统一，与人类的欲望一致。”

随着历史的推进，环境的进一步变化，人类的智能也越来越发达。人们逐渐学会了保存火种、制造工具、种植粮食，于是，慢慢步入了农业社会。为了促进生产效率的提高，提高生活质量，人们又进行生产工具的改造，于是，蒸汽机就诞生了，人类开始步入工业社会。如果说蒸汽机的发明是经验的积累与瓦特灵感碰撞的产物，那么电力的发明完全是人类智力发展的结果。法拉第经过众多试验，发现了电磁感应定律，才有了发电机在生活实践中的应用，人类社会也由此步入了第二次工业革命时代。随着全球化的演进和信息交流量的空前扩大，借助互联网的力量，计算机也逐渐商业化、生活化，人类就步入了信息时代。如今，借助网络大数据、深度学习，人工智能的大发展又被拉入公众的视野。在信息社会，人工智能的研究与发展也势必会成为提高生产力的核心力量。

可见，人类的演化史其实也是一部人类智能的演化史。随着自然的进化，人类已经产生了高等智能，是最高等级的生物智能。人类的智能更是自主智能系统，人类能够依靠自我的主动创造性适应社会、改造社会，使生活更加美好。

对于研究人工智能的人来说，让机器拥有人类的智能是人工智能的终极目标。所以，在研究人工智能时，我们应以生物智能为基础，最大限度地理解生物智能运用的是何种工作机理及生物的各功能部件有哪些结构关系。如果人类搞清楚了上述问题，那么人类就可以通过高度发达的技术，如电子、光学和生物的器件，构筑类似于生物智能的结构，然后对其进行模拟、延伸和扩展，从而打造出与人类似的“智能”，这时才是真正实现了人工“智能”。

愿望总是美好的，现实总是残酷的。由于人脑网络结构十分复杂及人类在对人脑机制和结构研究时有局限性，所以，人类现在对生物智能的各种工作机理还没有完全弄明白，对于基本智能活动的机制和结构更是一头雾水。虽然人类对人脑机制和结构的理解有限，但幸运的是，随着众多研究人员多年的努力，人工智能的主流理论已经从结构模拟的道路走向了功能实现的道路，这是令人欣慰的事。

所谓功能实现，美国科学家James C.Bezedek认为：“功能实现是将生物智能看作黑箱，而人类只需控制黑箱中的输入输出关系，从输入输出关系上来看所要模拟的功能即可。”自从功能实现被提出之后，人类对于人工智能理论的研究开始有了进一步发展，生物智能研究的进展也不再缓慢，同时也让功能实现成为现在人工智能中较为系统的理论体系。

1.3.2 机器智能相对于人类智能

从整体来看，机器智能与人类智能是辩证统一的关系。

第一，机器智能是人类智能的产物。如果没有人类智能，那么也就不会有机器智能。第二，机器智能的进步反过来促进社会的进步，促使人类更加聪明。

所以，人类智能是机器智能的根基，机器智能是人类智能的延伸。

人类智能与机器智能相比有很多值得令人深入思考的问题，而且还很有趣，具体体现在图1-6所示的4个方面。

1．人类智能感情浓厚，机器智能总是冷冰冰的

人作为万物的灵长，不仅有智慧，更有情感。而且与其他低等生物相比，人的感情更加丰富。情感是连接人们心灵的纽带。无论是亲情还是爱情，这些都很难从科学的角度来衡量，我们只能从道德的角度去思考这些美妙的感情。

人能通过自己的面部表情展现出喜怒哀乐等不同感情，而且还可以通过各种肢体动作来表达自己的感情，更重要的是人能够通过语言来表达自己的心情。虽然猫狗等动物也能够通过肢体动作和叫声来表达自己的感觉，但是远不如人类。

与机器相比，人类显得情绪更加饱满。虽然我们可以为机器输入一段程序，让它发笑，让它表示感伤，但是机器的表达也总是程序化的、冷冰冰的。机器的笑是假笑，机器也不懂幽默。在这方面，机器智能与人类智能相比相差万里。

2．人类智能想象力丰富，机器智能逻辑分明

纵观历史，我们发现人类的发明创造总是与人类的联想、想象力挂钩。

当人们看到雄鹰展翅高飞，人类也想象着能在天空翱翔，莱特兄弟终于发明了飞机。飞机机翼的灵感来源，正是鸟儿的翅膀。同样，人类的许多发明创造也都是基于仿生学的人类智能。例如，轮船、跑车的制造与鱼鳍和奔跑的猎豹相关。总而言之，人类智能的研究成果都与丰富的想象力相关。

对应地，机器智能则更加逻辑分明。AlphaGo就是典型的例子。当人类赋予AlphaGo相关的围棋技巧时，它会利用海量的数据及自身强大的算法，智能地为自己提供下一步的算法，而且机器智能的逻辑推算都会选择让自己赢的概率更大一些，所以，才会有AlphaGo的神话。

综上所述，我们不难发现，人类智能的核心在于想象力和创造力。相反，谈起逻辑，被输入相关程序、数据的计算机明显会更加出色。

3．人类智能有审美，机器智能不知美丑

机器智能与人类智能相比还有一个明显的缺陷，就是机器不懂得审美。而审美是一个社会能力，随着阅历的增加、精神世界的不断饱满、人文知识的不断丰富，人们的审美也会越来越个性化。

可是机器根本不懂得何为美丽、何为丑陋，更不用提审美了。虽然现在人们也在为计算机输入一些关于审美的数据，但是效果并不理想。

例如，如果你是一名专业的诗歌鉴赏家，你的评论总是一针见血，而且令人回味无穷。然而机器的评论却是各种数据的梳理汇总，陈词滥调，索然无味。

4．人类智能有自我意识，机器智能是机械的

人与机器的最大区别就在于人拥有自我意识，人懂得自我思考。

法国思想家帕斯卡尔有一句名言：“人只不过是一根苇草，是自然界最脆弱的东西；但他是一根有思想的苇草，用不着整个宇宙都拿起武器来才能毁灭；一口气、一滴水就足以致他死命了。然而，纵使宇宙毁灭了他，人却仍然要比致他于死命的东西更高贵得多；因为他知道自己要死亡，以及宇宙对他所具有的优势，而宇宙对此却是一无所知。”

人类的智慧在于人的自我意识，人能够根据环境的变化调整自己的状态，以迎接新的自然环境和社会环境，从而使自己能够更好地适应社会。

然而，机器智能就不会有独一无二的思想了。机器智能在目前社会发展的阶段，只能说它是由专业知识和相关程序凑起来的百科式的机械程序。虽然它能够更加迅速地为我们提供相关知识，但是这些知识不是整体化的，我们在获得知识的时候并不会获得求取知识的快乐。

综上所述，人类智能和机器智能既存在相互依存的辩证关系，还存在明显的区别。最核心的区别是，人类有现实思维，而机器智能的思维却基于清晰的逻辑运算，不含任何情感因素。

在人工智能高速发展的今天，我们要发挥主观能动性，以饱满的情绪进行新的发明创造，让人工智能更好地为我们的社会服务。