这几天，我们在以全网最完整的编译、全网最迅速的动作，为读者带来科技人气王Tim Urban的Neuralink长文。
第一篇我们仔细剖析了神经网络的进化史；
第二篇则重点讲解最为复杂的神经网络——人类大脑是如何工作的；
第三篇我们径直进入大脑——以了解人们如何捕获并控制大脑信号；
第四篇，马斯克终于说出了他究竟要对你的大脑动什么手脚。
今天我们就来探索一下：把大脑直接连上网络后，你生活会变成什么样子？
上半部分，我们将告别语言，告别声音，直接将意念由大脑传给另一个大脑。
下半部分，我们将一一剖析脑对脑交流的具体场景：如何不说话就能表达想法、描述感觉？如何用大脑下载功夫即可变高手，正如尼奥在黑客帝国中那样？
本篇为马斯克《Neuralink》系列文章编译的第五篇（上），Enjoy!
作者 | Tim Urban
编译 | AI100
脑机接口（BMI）刚刚起步便孕育了一场会改变世界的革命。
然而从许多方面来看，未来人脑接口的发展其实并不是一件新型事物。如果回顾过去就会发现，长期以来，脑机接口的发展越来越有成为人类发展史中下一章节的趋势。语言表达永远也写不尽，写出来的文字永远也印刷不完，这便是乔治·华盛顿那个时代所发生的事情。
随后出现了电，人类发展的步伐随之加快，电话（有线）、无线电广播、电视、计算机等都是人类发展步伐加快的体现。
就这样，我们的家里似乎变得很神奇，随后电话也成了无线式的，再后来就出现了移动手机。电脑最初只是用来办公和打游戏的，后来也成了进入数字世界的窗口，而我们都是其中的一员。随着时间的演进，手机与电脑融合为一个重要的设备，这一设备不再局限于在家中使用，而是能够放在手里或者戴在手腕上随时随地使用。我们现在处于虚拟革命与增强现实革命的早期阶段，这一革命会让我们大开眼界，同时也会把我们带入数字化的世界。 如果想见证这一切，你不一定非要是一名未来学家，现在就可以。
这一神奇的设备最初用于工业设施，到后来进入千家万户中，甚至在手中就可以使用，相信很快它就可以植入我们的头部周围区域。接下来，自然而然地，它还会继续向前发展，植入到我们的脑部区域。
它会通过“全脑接口”这种方式或者是我一直所说的魔法帽来运行，魔法帽是一个完整、流畅、具有生物兼容性并且非常高速的脑接口，最大限度的与你的大脑皮质层和大脑边缘系统融为一体。全脑接口可以使你的大脑与云端、计算机以及任何头部有相似接口的个体进行无线通信。你会感觉到脑部与外部世界间的信息流如此畅通无阻，甚至它与你头部现在所思考的内容也十分相似。
迄今为止，我们虽然一直在用脑机接口这一术语，但我认为BMI只是一个特定的大脑接口，用于特定的目的，并不能很好地涵盖全脑接口中的所有概念，所有我只是用了魔法帽这一概念。
为了充分了解在头部安插魔法帽的意思以及安装这一部件为你带来的变化，你现在需要动动脑筋（并无双关语义）了解以下这两件事情：
1) 令人极其费解的想法
2) 极其荒谬不正常的想法
我们将在本节中处理问题#1，在你理解了问题#1之后，接下来我们再讲解问题#2。
埃隆（Elon）提到，全脑接口及该接口的许多功能是“大脑第三皮层（digital tertiary layer）”，这个术语中有两层意思与我们上述两种思维方式相对应。
第一层意思是在大脑区域。我们提到过大脑区域的三层结构，分别是脑干（通过青蛙的实验得出）、大脑边缘系统（通过猴子的实验得出）以及脑皮质层（通过理性的思想者而得出）。我们正在进行的是全面的讨论，要不是这篇文章以下部分会涉及这些问题，我们就不会讨论青蛙了，因为它的功能结构是完整的，居住环境也比较隐秘。
当埃隆（Elon）提到“大脑第三皮层（digital tertiary layer）”时他就考虑到，目前我们的大脑有两层结构——动物大脑边缘系统（第一层）和高级脑皮质层（第二层）。那么，魔法帽接口就是我们的第三层大脑皮层，它是大脑一个新的组成部分，用来保护其它两层。
如果仔细思考这一概念，你一定会感到不寒而栗。以下是埃隆（Elon）会告诉你的信息：
在某种程度上，我们已经是半机械人了，也就是已经具有大脑第三皮层，你可以得到你想拥有的任何数位工具，包括手机、电脑或者其他应用程序。你可以在Google上问一个问题，然后很快便能得到解答。你也可以在网上浏览任何书籍或者听音乐。利用电子表格，你可以快速地计算出数据结果。这连你自己恐怕都难以置信吧。
举个例子，如果纽约帝国大厦里所有的工作人员都加起来，就算他们是专门的计算人员，那么计算工作恐怕也不是那么容易，何况他们还得准备笔和纸，但是这些活动其实只需一个笔记本就可以快速实现。利用这一科技，你可以和遥远的延巴克图市（Timbuktu）的人免费视频聊天。在过去的那些日子里，你大可不必为一些巫术而把自己架在火上。你可以根据需要录制尽可能多的声音，拍摄数百万张照片，并且可以标出其中的人物和拍摄地点。你还可以通过社交媒体向数百万人同时免费传播信息。这是二十年前美国总统都不具备的超级能力。
我认为，人们现在并不能立刻理解的一件事情是：自己已经是半机械人（cyborg）了。你已经不再是二十年前甚至十年前那种特征的人了。现在的你是一个完全不同的生物个体，可以从“你想远离手机多久？”这样的调查中看到这一点。尤其如果你是一名青少年或者正处于二十来岁，那么你可能一天都离不开手机。如果手机丢了，你就好像得了幻肢综合征一样。我认为在某种程度上，人们已经把手机、笔记本电脑、各种应用程序和其它事情融为一体了。
这的确很难接受和理解，因为我们不觉得自己像半机械人，反而觉得自己是操纵这些设备为我们服务的人类。但是回头想想数字化世界里的那个自己，我们会通过互联网、视频聊天或者流媒体视频和其他人互动。数字世界里的那个你才是真实的自己——一点也不亚于当面见到的那个你，不是吗？唯一的不同之处在于，网络世界的你并不是一个实体，你用这种神奇的力量几乎是以光的速度可以在任何一个遥远的地方交流，这一交流是通过线路、人造卫星以及电磁波来实现的。不同之处在于媒介方式不一样。 在语言没有出现以前，很难找到一个好的方法使人类进行思想上的交流。随后早期的人类就发明了语言这一技术，将声带和听觉转化成了世界上第一个交流工具，而空气则是首先出现的交流媒介。每当我们彼此交谈时，就会利用这些工具。就有了如下的图片：
对方大脑> 对方声带> 空气>我的耳朵> 我的大脑
随着时间的推移，我们有了另外一个飞跃，用自己所具备的媒介又发明了一层交流工具。借助这一新型工具，我们就可以实现远距离对话：
对方大脑> 对方声带> 空气> 对方手机> 远程通讯网络> 我的手机> 空气> 我的耳朵> 我的大脑
也可能是：
对方大脑> 对方拇指>对方手机> 远程通讯网络> 我的手机> 空气> 我的耳朵> 我的大脑
从这个意义上来说，对方手机实际上扮演的是对方声带、耳朵、眼睛的角色。所有的这些器官都是将思想从大脑转移到大脑的工具。所以没人会在意这些工具是在你的手里、咽喉里、还是在你的眼眶里。数字时代让我们变成了双实体——既是用生物属性与物理环境进行交互的实体生物，又是能够用数字设备（数字属性）与数字世界进行交互的数字化生物。
但是因为我们从没有这样想过我们自己，我们会认为手机嵌在大脑里或者咽喉里的人是半机械人，而其他那些将手机拿在手里的人不是半机械人。埃隆（Elon）的观点是，让半机械人真正成为半机械人的因素取决于他们的能力——并不取决于这些能力来源于哪半边大脑。
我们已经成为了一个半机械人，拥有了超能力，数字世界已经占据了人类生活的相当大的部分。当你按照埃隆（Elon）提出的观点那样思考的时候，你会发现，当对媒体进行更新升级的时候，连接我们与数字世界的媒体非常明显。埃隆非常相信将科技植入大脑一定会发生改变：
你已经是数字化超人了，脑机接口将给你带来改变——我们会用高宽带接口来提升你的数字化程度。今天，大脑接口都会接入到这个小吸管里，特别是在输出方面。事实上，输出已经发生了倒退。曾经，我们使用的最频繁的输出形式是用十个手指打字。而现在，我们只用两个手指进行打字。这就是令人奇怪的缓慢下来的通信，我们应该通过提供大量的直接的神经接口来提高通信速度。
换句话说，将科技植入大脑不是一个关于变成机器人是好还是坏的问题，而是表明我们从现在开始就是半机械人了，我们会不断地提升自己，从低宽带的半机械人提升至现代的、高宽带的半机械人。
全脑接口是能够升级的，它改变了我们，将我们从大脑区域有两层结构的生物变成了大脑区域有三层结构的生物，而这第三层就存在于我们的口袋里或者是我们的手掌中，也有可能存在于我们办公桌上的魔法帽接口里。
——对于三层都生活在一起的生物。
为了让交流更加准确清晰，魔法帽会置于你的脑子里，而不是置于脑袋上。
你的生活中充满了各种数字设备，其中就包括当下正在帮助你阅读的设备。魔法帽可以让你的大脑与数字设备相连，让你的思想从大脑中直接传输到数字世界中。
这不仅仅只是一次人机通信的彻底改革。 现在人类互相沟通的方式是这样的：
——吃一块太妃糖吧。
——真是令人愉快的事
——嗯，现在我们可能需要说声谢谢。
——伙计，帮我个忙，代我向肺部和声带说一声谢谢。
——收到。
——伙计们，请你们告诉空气，我们要对托尼说声谢谢。
——你能对托尼说声谢谢吗？
——告诉听觉神经我们听到了“谢谢“。
——我们应该说不用谢，对吗？当别人说“不客气”时，我总是觉得不舒服。
这就是我们进行交流的过程。但是在使用了魔法帽的世界里，我们交流的过程更像是以下这样的过程：
——吃一块太妃糖吧。
——这真是一件令人愉快的事。
——嗯，我们现在应该说一声谢谢。
——谢谢！
——不客气！
埃隆（Elon）在谈到Neuralink公司的魔法帽目标时，总是会着重强调带宽的重要性。带宽接口允许传入高清图像，传入高保真的声音，严格控制电机运动命令——它也是通信中一个至关重要的因素。如果把信息比喻成奶昔的话，那么带宽就是吸管的宽度了。现今，通信图带宽就如同下图所示：
当今的通信速度
电子设备远远超出这个图的速度，思考，阅读，谈话，打字、 人对人，人对电脑，人本身，电脑对人，电脑对电脑，电脑本身
因此，电脑能够通过一个巨大的管道吸收“奶昔”，人类的思想是一个大的、令人使用愉快的吸管，而语言则是一个令人沮丧的小咖啡搅拌器的搅拌棒，打字（更不用说短信）就像通过注射器针喝奶昔一样——可能每分钟你都要停一次。
Moran Cerf （莫兰瑟夫）对神经系统的各个部分的实际带宽进行了数据收集，在下面这个图上，他把数据等效成了计算机世界的带宽：
带宽（位／秒）
手写，打字，阅读，听力，视力，嗅觉，大脑，触觉，脊髓
CD,缓慢的计算机网络，硬盘驱动器，高速的互联网（～21兆比／秒），考虑到你不能同时让所有的神经元都活跃起来，USB，你全身的皮肤和多个感觉器官
从图上可以看到， 我们的交流方式和思维之间之间存在带宽差距（此图中显示的是30比特/秒），这一差距甚至比我之前描述的更加的明显。
但我们的大脑设备删去了那些微小的信息差距，把原先的这些信息：
对方大脑>对方声带>空气>我的耳朵>我的大脑
对方大脑>对方声带>空气>对方手机>远程通信网络>我的手机>我的耳朵>我的大脑
对方大脑>对方拇指>对方手机>远程通信网络>我的手机>空气>我的眼睛>我的大脑
变成了现在这样：
对方大脑>我的大脑
如此一来，脑机接口保留了所有有意义的信息，并将之前的图变成了下图的模样：
数字大脑时代的通信速度
电子设备远远超过图表范围的速度，思考，阅读，谈话，打字。
人对人，人对电脑，人本身，电脑对人，电脑对电脑，电脑本身。
我们仍然可以使用“吸管”，但是要使用更大、更有效的“吸管”。 这涉及的不仅仅是通信的速度。正如埃隆所指出的，这还会涉及通讯的细微差别和精准度：
你头脑中有一堆的复杂概念，你的大脑不得不把这一堆概念压缩成一个令人难以置信的低数据率的语音或者文字。这就是语言，你的大脑已经执行了压缩算法，并完成了概念转移。之后大脑也要接收信息，并解压它所接收到的信息。解压时信息会有所损失。所以，当你的大脑在对信息进行解压的时候，试着去理解它，同时站在其他人的心态上去理解对方的想法，然后将别人大脑中的概念（也就是对方试图与你交流的信息）在你的大脑中重新组合。如果你有两个脑机接口，你就可以与另一个人进行无压缩且直接概念上的通信。
这些细微的差别是有意义的——细微差别就好比高分辨率的思想，它会让文件过大从而不能快速通过咖啡吸管那样小的接口，阻碍着信息的快速传输。
当谈到细微差别的时候，"咖啡吸管"会给你两个糟糕的选择：一个是花很多时间，说很多话来细致入微地描述你想传达给对方的思想或意象；或者节省时间用简洁的语言来传达你的思想——但不可避免的会在细微差别的传达上失败。
考虑到这一效果我们能得出这样的事实：语言本身是一个低分辨率的媒介。一个词就接近于一种思想——所有相似的但却不同的思想类别都可以全部放入“桶”中 。
如果我看了一部恐怖电影，并且想用语言向你描述我的感受，我只能用一个简单的低分辨率的词语向你描述——“可怕的”、“恐怖的”、“毛骨悚然的”或“紧张的”。而我对这部电影的实际印象其实是非常具体的，那就是跟我以前看过的所有电影不完全一样，但语言这个工具使我的大脑去“寻找到最接近的桶”，并选择最接近我实际印象的词语来描述我看的电影，这也就是你所收到的我传达给你的信息。你所接收到的不是我的想法，而是那个“桶”——现在，你必须从细微差别的印象中猜想哪一个“桶”才是最接近我看完那部电影的印象。
你需要解压我的描述：将“简直太可怕了”转化为高分辨率且细致入微的想法， 你会不可避免地将“简直太可怕了”与你自己以前看恐怖电影的经历以及你自己的个性相结合。最终的结果是，很多我想表达的东西已经迷失在你的解压翻译过程中了。这也正是你通过低带宽使用低分辨率的工具来快速传输高分辨率的文件所会发生的情况。 这就是埃隆（Elon）“语言数据传输是有损耗的”这一观点的原因。
我们竭尽所能来解决这些局限问题——随着时间的推移，我们会用更高级的形式来丰富语言，比如用视频来更好地传达细微差别的意象，或者用音乐来更好地传达细微的情感。但是就人类头脑中丰富而独特的想法以及头脑中大量且流动的想法而言，所有人在相互交流时信息都存在很大的损耗。 试想一下什么才是交流现象——大脑之间试图相互分享事情，不过你看到的交流的历史并非如此:
孤立的大脑>语言>写作>电话>网络>移动／可穿戴设备>（数字大脑通信）
更多的像是这样：
孤立的大脑>一群利用不同类型的中间人来进行大脑之间交流的黑客>(数字大脑通信)
或者可以是这样：
孤立的大脑时期>大脑间接通信时期>大脑直接通信时期
也许第二代交流的纪元，也就是十万年以来的间接交流的时代，已经处于最后的时刻了。如果我们将时间轴缩小，在最近的150年期间我们已经并且正在迅速地改善着我们的沟通媒介。在遥远的将来，人们可能会把这个时间段看作是第二代交流纪元和第三代交流纪元的过渡时期。而我们正生活在这样的过渡时间段。
孤立的大脑，大脑间接通信，大脑直接通信
1850-2050
向大脑直接通信时代过渡前的快速进步时期
由于间接交流需要第三方中介或第三方数字媒介，第二代交流的纪元晚期可以追溯到实体设备时代。在一个人的大脑充当设备的时代里，人们再也无需携带任何东西，随身携带的只有身体和衣服而已——这就是第三代交流。
当埃隆（Elon）思索魔法帽时，通信宽带和分辨率通常是他考虑的内容。在下部分内容中，我们将一探究竟。
首先，让我们深入探究一下人的大脑是一种设备这一难以置信的概念。同时我们也来讨论一下魔法帽的世界将会是怎样一个世界。
当思索这一切时，我们需要记住，没有什么事情会让你大吃一惊。人们不会直接从一无所有的大脑过渡到“大脑第三皮层（digital tertiary layer）”，正如人们不会一夜间就从Apple IIGS跨度到使用Tinder一样。魔法时代将会逐步到来，等到这种变化开始发生时，我们所有人已经对这种技术习以为常了，一切看起来都非常正常。
支持这一观点的事实是通往魔法时代的路径已经铸就，甚至你都未曾注意到。但为数众多的人大脑中已经开始使用电极了，比如人工电子耳蜗、视网膜植入物以及脑部深度植入物——这一切都受益于早期的脑机接口。
BMI技术接下来会继续集中于对人类身体不同部位受损机能的恢复——数字大脑技术首先惠及的将是残疾人。随着专业的脑机接口逐渐能为残疾状况不同的人提供服务，脑植入的概念会逐步进入主流视野并成为我们所有人都司空见惯的技术——这就好比没有人会因为朋友接受了激光视力矫正技术或祖母心脏中安装了起搏器而大惊小怪一样。
埃隆（Elon）谈论了早期脑机接口技术可以惠及的几类群体：
该技术最初可能会用来恢复因中风或者切除癌症病变而引起的大脑损伤区域，因为这些损伤通常情况下会影响患者的某些认知能力。通过为下沿至肌肉激活处的运动皮层提供神经分流（neural shunt），可以帮助到那些四肢瘫痪或下身麻痹患的人群。它还让那些随着年龄的增长而记忆功能衰退的人增强记忆，这让他们安享晚年——这种用于处理精神残疾的医疗优势非常明显，因为大部分人在风烛残年之时都会出现上述状况。
外公去世前因为老年痴呆而被折磨了五年，所以这个消息让我百感交集。
随着接口宽带的不断改进，当下妨碍无数人的残疾问题将不会再构成大的威胁。无论感觉器官受损还是大脑受损，完全失明和失聪的概念都将不复存在。随着时间的推移，实现完美视觉或听力修复将不再是一种奢望。
病人衣服下覆盖的假肢——以及最终光滑且布满全身的外骨骼——性能将会非常棒，所以瘫痪或截肢问题对人们生活的影响也不再像之前那样巨大了。未来的技术既可以为病人提供良好的运动机能，又可以为病人呈现良好的触觉感应。
对于阿兹海默症病患来说，他们丧失的通常不是记忆本身——而是通往记忆的桥梁。先进的脑机接口技术将会帮助这些病人恢复那些通往记忆的桥梁或者提供新的桥梁。
在帮助残疾人的同时，脑机接口技术也开始帮助正常人实现所想所需。早期的受众可能相当多，手机使用者就是其中之一。
电影《华尔街》中，哥顿·盖柯使用的手机是1983年重达两英镑的大块头，当时的价格按今天的美元合价大约为9000美元。而现在，一半以上的人都拥有了一部手机——这些手机的性能和质量都远远好过了当年哥顿·盖柯所使用的手机。
继续阅读告别语言交流，欢迎来到意念传输的时代（下），请查阅今日推送文章第二篇。
小福利
读完之后，你能想象出自己戴上魔法帽的样子吗？你对这样的脑对脑交流作何感想？你觉得这样的人类能跟人工智能相抗衡吗？
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关于作者Tim Urban: AI100
Tim Urban 是 Elon Musk 最欣赏的科技作者，他用一系列长文通俗解释过人工智能革命、费米悖论、拖延症等读者关心的话题。 2015年4月，Musk 邀请他参观 Tesla 与 SpaceX，两人秉烛夜谈。Musk 希望他来帮忙向公众解释关于 Tesla、SpaceX 的大量行业和科技问题，Tim Urban 欣然答应。 作为人类应对人工智能挑战的 Musk 方案，Neuralink 一经公布，Tim Urban 就开始写此长文。就此话题，他跟 Musk 及 Neuralink 团队有过深度交流，文章用大量内容解释了脑机接口与日常信息交流的同源性，并进一步解释了 Neuralink 的具体原理及时间表。 Facebook 刚公布的 Building 8 脑机接口项目也说明，这个领域确实在引起大家的重视。 2016年6月，Tim Urban 受邀做过一期 TED 演讲。今年初，福布斯做过一篇他的专访，Pocket 针对他的写作也专访过他。
原文链接：http://waitbutwhy.com/2017/04/neuralink.html
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