导图社区 《智能简史:进化、人工智能和造就我们大脑的五大突破》作者:麦克斯·班尼特
这是一篇关于智能简史的思维导图,主要内容包括:大脑演化的五次突破,自智人到近代使知识传播力更强的四件事,四种学习方式,语言的产生,系统思维,政治的产生,新皮层带来的新能力:模型思考,生物大灭绝,动物的学习技巧,生命的出现。
编辑于2024-10-03 18:40:06智能简史
生命的出现
生命的第一个智慧
大约40亿年前
某个海洋深处的火山口附近
一些大分子聚集在一起,形成可自我复制的DNA
获得脂质气泡及蛋白质,形成单核细胞
最后共同的祖先(LUCA,英译为卢卡)
大约35亿年前
由DNA、蛋白质、脂类和碳水化合物组成
蓝菌(亦称蓝绿菌)
大约25亿年前
由卢卡突变
产生光合作用
光合作用生成氧气,氧气使细胞物质氧化,加速其衰老
24亿年前的大增氧事件(亦称为氧气大屠杀)
有氧呼吸
有些细胞突然进化出有氧呼吸
二氧化碳产生
光合作用产生氧气消灭二氧化碳,有氧呼吸减少氧气产生二氧化碳,
大气成分达成平衡,生命得以长存
真核生物
所有植物、真菌、动物的共同祖先(即真核生物)
有氧呼吸生命
需要氧气和糖
糖来自其他生物,有氧呼吸生命需要吞噬其他生物获得能量
演化出特别大的细胞(即真核生物)
多细胞生物
由真核生物演化
植物、动物、真菌
植物为光合作用,真菌、动物为有氧呼吸
最早的动物
珊瑚虫
神经元的出现
特点
神经元传递的是电信号
神经信号的强度都一样
由神经信号的频率表达事件的力度大小
频率会对环境做出适应,使一个有限的编码系统能编码出各种尺度的东西
神经元分为兴奋性和抑制性两种
一切高级智能都得靠神经元
最早动物的出现
大约6亿年前
为辐射对称动物
第一个大脑的出现
大约5.5亿年前
为两侧对称动物
特点
趋利避害,不仅只知道向前,还会调整方向
整合信息,权衡多方意见后做决定
持续学习
行为体现情感,且有一惯性
第二次智能突破
脊椎动物的出现
大约5亿年前
由线虫演化出脊椎动物和无脊椎动物
无脊椎动物演化出节肢动物
脊椎动物的大脑和人类几乎一样
包括皮层、基底神经节、丘脑、下丘脑、中脑和后脑
生物大灭绝
第一次
植物进军陆地
打破了光合作用和有氧呼吸的平衡
产生氧气的速度太快,导致二氧化碳急剧下降,于是全球变冷,海洋结冰,不再适合生物生存
第二次
3.75亿年前(泥盆纪末期)
仍然是因为植物太多导致二氧化碳太少导致大灭绝
冷血动物演化为
冷血动物
温血动物(人类进化的分支)
兽孔类动物(人类进化的分支,曾统治地球五千万年)
第三次
2.5亿年前(最严重一次大灭绝)
原因:小行星撞地球或火山大爆发
在五百万到一千万年之内
96%的海洋生物和70%的陆地生物死亡
兽孔类基本被灭绝
少部分住在洞穴里,演化出犬齿兽
犬齿兽大脑出现新皮层
新皮层各处的神经元及神经元组织方式,都完全一样,类似微电路排队复制的结果
新皮层中有视觉、听觉、触觉、痛觉、味觉、负责运动、负责音乐等区域
所有区域的电路和运算方式都一样,只是输入输出不同
如视觉区域从视觉输入信号,该区域处理视觉信号,若
新皮层产生想象,即脑补,从而具有做计划、预演的能力
但新皮层不能一边接受信息,一边想象另一个场景
爬行动物分支演化出恐龙,统治地球一亿五千万年
第四次
6千6百万年前
原因:小行星撞地球
在100年以内
几乎所有的恐龙灭绝,唯一幸存的恐龙是现代鸟类的祖先
人类的祖先生活在洞穴里,成为幸存者
在100年以后
哺乳动物成为陆地的主人
演化出各种哺乳动物
陆地
马、大象、老虎
海洋
鲸鱼、海豚、海豹
天空
蝙蝠
动物的学习技巧
模仿
试错
是比模仿更为基础的学习能力
强化学习
对了奖励、错了惩罚
多巴胺是强化学习的关键
多巴胺是对好东西的预期,而非对好东西的奖赏
时序差分学习
将强化学习分解为行动者、批评者
行动者每走一步,批评者要预测这一步之后的全局取胜概率是多少
引入好奇心
探索未知可满足好奇心,好奇心让学习本身有意义
是生存发展的关键因素
模式识别
一种判断是否适合的能力
新皮层带来的新能力:模型思考
模型思考步骤
根据输入的信息生成一个可理解的模型
用这个模型生成对世界的预测
模型的作用
识别
模拟
哺乳动物的新能力
替代性试错
即做计划的能力
现在头脑中的模型里想象一下每个方案会得到什么结果,再采取行动
反事实学习
即若当初没做这个选择,我会得到什么
可以通过想象力找出事物的因果关系
情节记忆
记忆分为两种
程序记忆
情节记忆
本质上是生成出来的
需要调用想象力
回忆过去是生成性重放
如果被反复灌输一个事,你会相信哪个事真的曾经在你身上发生过
记忆需要想象力
系统思维
系统1
基底神经节负责
系统2
前额叶皮层感觉到冲突,先暂停自动反应,发起模拟在做选择,也就是基于模型的强化学习
意图、目标、人生的意义均来自与前额叶皮层
政治的产生
6千6百万年前,恐龙大灭绝,哺乳动物称霸陆地
灵长类动物(人类的祖先)出现
猩猩、猴子
社会地位不完全靠武力值维系
发展出非亲缘个体之间的信任关系
群居产生了关系,进而产生政治
因为政治负责性,大脑因此越来越大
社会脑假说
产生了元认知、心智理论
元认知
即会模拟别人,以第三人称的视角从高处旁观自己的能力
心智理论
即模拟他人的所要、所知、所想
产生两项新能力
模仿学习
产生了教学
教学能力让技能有了社会属性
对未来做计划
想象未来的自己的意图
具备了做计划的能力,让灵长类动物的大脑越来越大
生态脑假说
语言的产生
1千万年前开始,非洲埃塞俄比亚形成新地形东非大裂谷
西侧仍为森林
产生黑猩猩
食肉比例为10%
东侧变为草原
演化出人类的祖先
四百万年前开始直立行走
50万年前演化为直立人
人类祖先食肉比例增加至85%
剑齿虎被屠杀灭绝
大脑进入快速升级通道,是黑猩猩的两倍大
语言在直立人社交互动中产生
最早源于父母和子女间的对话
对自己家人以外的人说话是一种利他行为
10万年前人类正式拥有了语言
语言不是天生的,是一种刻意的、非自发的表达
语言是积累知识和建设文明的能力
语言能让说话的人把自己内心想象的场景和动作,传递给听话的人,这个功能大大提高了工作效率
语言可以把想象的模型压缩成一条条精炼的知识
语言不但让知识变得容易传承,更让知识成了可积累的东西
人脑成为知识的载体,知识本身好像有了生命力
子主题
10万年前演化出智人分支
7万年前智人走出非洲
最终杀死其他所有的人类分支,成为地球唯一主人
250万年前
演化出大象、斑马、长颈鹿、野猪、狮子、豹、剑齿虎
人类祖先食肉比例增加至30%
四种学习方式
脊椎动物的强化学习
即试错,从自己的行动中学习
哺乳动物的模拟学习
从自己的想象中学习
灵长类动物的心智理论
通过模仿,从他人的行动中学习
语言
能够从他人的想象中学习
自智人到近代使知识传播力更强的四件事
大脑扩容
单个大脑能传承的知识量增加了
人与人有了分工
知识变的专业化
人口规模扩大
更多的大脑就可以创造、存储更多的知识
发明了文字
突破了所有人头脑总和的限制,知识可以被近乎永久性的存储在“云端”书籍之中,后人想学习只需要下载即可
大脑演化的五次突破
第一次突破
出现第一个大脑
产生了联想学习能力(即条件反射,会自动的趋利避害)
第二次突破
脊椎动物的强化学习
产生了一定的预测能力(即多巴胺能感觉到往哪里去会得到奖励)
第三次突破
哺乳动物获得新皮层
从自己的想象中学习(即建立一个模型对世界进行模拟)
第四次突破
出现心智化
灵长类通过模仿,从他人的行动中学习
第五次突破
出现语言