《AI众神时代》以二战前后的科学大神时代为背景,聚焦计算机起源与AI觉醒的关键历程。书中全景式还原了普林斯顿高等研究院、曼哈顿计划等历史现场,串联起图灵、冯·诺伊曼、奥本海默等科学巨匠的传奇他们用数学与代码,在氢弹的硝烟与计算机的轰鸣中,悄然点燃了数字宇宙的第/一把火。
作者乔治·戴森依托父亲弗里曼·戴森(普林斯顿高等研究院学者)的独家口述,披露了大量未公开的科技秘辛:从ENIAC的真空管如何诞生,到MANIAC计算机如何同时为氢弹计算与探索人工生命;从冯·诺伊曼对数字宇宙的预见,到图灵对机器灵魂的哲思。书中更揭示了冷战时期的科技博弈如何塑造今日AI的雏形那些在计算机上运行的早期数字生命实验,恰是今天大模型与生成式AI的远古回响。
这不是一部单纯的技术编年史,而是一场跨越时空的对话:当冯·诺伊曼的存储程序计算机与当代云计算共鸣,当巴里切利的基因代码实验与AI自主进化形成呼应,我们得以窥见数字宇宙从0到1的创世密码,以及AI时代人类必须面对的伦理之问。这是一部写给所有对我们从何处来,又将向何处去好奇者的启示录。
著名理论物理学家、戴森球理论提出者弗里曼戴森亲述,科学史学家、TED百万观众思想引领者乔治·戴森重磅力作
不止是计算机史!独家口述,披露ENIAC、MANIAC背后的科技秘辛,让氢弹计算与人工生命的隐秘关联,成为理解今日AI基因的关键钥匙。
以普林斯顿高等研究院的黄金时代为幕布,串联图灵、冯诺伊曼、奥本海默、图灵等科学巨匠的传奇,用独家史料揭开数字宇宙从0到1的创世密码,重绘AI觉醒的初始轨迹。
当ChatGPT引发伦理热议时,这本书早已写下预言从冯·诺伊曼的数字生命预见,到巴里切利的基因代码实验,它用历史照见未来,追问人类与智能时代的边界。
随书附赠大事年表和精美书签。
苇草智酷创始合伙人段永朝、《连线》联合创始人凯文凯利、连接机发明者丹尼尔·希利斯等科技大佬称其为读书;《华尔街日报》《纽约时报书评》《波士顿环球报》等媒体盛赞。
随书附赠精美拉页、书签和珍贵历史照片。
湛庐文化出品。
从人类主导的时代走向机器主导的时代
高等研究院创立时,数学被分成两个王国。随着冯·诺伊曼的到来,它们的区别开始缩小。数学的第三王国正在形成。第一王国是单独的、抽象的数学领域;第二王国是在应用数学家的指导下,应用于真实世界的数字领域;而第三王国是数字宇宙,其中,数字自成一脉。
数字宇宙的首次系统性实现应该追溯到中国的《易经》六十四卦。因此,我很高兴看到《AI众神时代》中文版面市,本书讲述的是数字宇宙发展的一小部分后续故事。
从0到1,数字超越语言
本书开篇的名句出自莱布尼茨,莱布尼茨与艾伦·图灵(Alan Turing)并驾齐驱,目前仍然是在预见当下数字宇宙方面最具远见卓识的人。然而,莱布尼茨本人经常强调,是中国人发明了二进制算法,并首次探索了它作为一个正规体系的力量。
六十四卦代表一个二进制算法......数千年后我重新发现了这个问题,莱布尼茨于1716年在他的《论中国人的自然神学》(Discourse on the Natural Theology of the Chinese)一书中,致信尼古拉斯·德雷蒙(Nicolas de Remond)时说道,在二进制算法里只有两个符号:0和1,我们可以用0和1表示所有数字......后来我发现,它进一步体现了二分法的逻辑,也是对该逻辑最大限度的利用。
在莱布尼茨看来,二进制编码是一种能够用于准确表达和理解所有真理的通用语言。就像他所设想的那样,二进制编码已经成为一种超越所有自然语言的通用语言,就像有机体之间无论多么不同,它们的基础语言都是DNA一样。
今天,约翰·冯·诺伊曼(John von Neumann)、朱利安·毕格罗(Julian H.Bigelow)及其同事开发的逻辑架构几乎存在于所有计算机中,包括目前世界各地正在不断增加的移动设备,他们未曾想过自己开发的这种逻辑架构,其原型除了源于中国,还有可能来自其他地方。虽然他们的发明以及同时开发的编码系统的设计目的是可自由复制,并故意维持无专利或无保密限制的状态,然而,如果他们看到自己的想法在很大程度上被付诸现实,而基本原则竟然未曾改变,他们还是会感到惊讶。
迈向机器主导时代
本书讲述的重点是第二次世界大战过后数字宇宙的突然爆发。虽然书中少数
对未来的猜测要么已成为事实,要么已被证实是错误的,但是由于其历史性,书
中讲述的大部分事实无须更新就能够一直适用。在我创作本书时,很多见证人都
已离开人世,我们每个人都应该万分感激他们,因为他们的无私奉献为这个世界
带来了现代计算机。
从游牧部落到古希腊人,所有人类文化都有创世故事讲述创造了人类的神。这些故事都包含非常多的细节。当然,在各种不同的文化中,创造了人类的神可能有许多个,每一个都有着独立的个性,以及冒险或灾难性的际遇。细节很重要,就像对阿拉斯加海岸的特里吉特人(Tlingit)来说,在渡鸦(Raven)把陆地从海洋中带出来的日子里,记住他们吃了什么早餐是非常重要的。
目前我们正在进入一个过渡期从由人类主导的时代转变为由自主能力越来越强的机器主导的时代。本书尽可能详细地记录了创造这些机器的一些人的故事。
[前言]
数字宇宙的诞生
我正在思考比炸弹重要得多的东西。我正在思考计算机。
约翰·冯·诺伊曼
关于生命的起源,有两种创世神话:一说生命出自泥土,一说生命来自天上。在我们这里要讲的创世神话中,计算机出自泥土,而代码来自天上。
1945年末,在M国新泽西州普林斯顿高等研究院,匈牙利裔M国数学家约翰·冯·诺伊曼召集了一小群工程师,开始设计、建造一台具有5KB存储空间的电子数字计算机,这台计算机的处理中心可以在24微秒内从一个存储单元切换到下一个存储单元。整个数字宇宙的最初形态就是这个323240位(bit)的内核,而今天的计算机屏幕上分配给一个图标的内存都比这要多。
冯·诺伊曼的项目目标是制造通用图灵机,这个构想是艾伦·图灵于1936年提出来的。冯·诺伊曼等人建造的这台计算机并不是第一台计算机,也不是第二台、第三台。然而,它是最早能够充分利用高速随机存取矩阵的计算机之一,它的编码和逻辑体系结构后来被广泛复制和采用。这台由图灵构想、冯·诺伊曼实现的存储程序计算机,打破了数字的表意功能(mean)和指令功能(do)之间的界限。我们的宇宙从此不一样了。
十几名二三十岁的工程师,打破行业和学术壁垒,在M国政府的支持下,用了不到5年时间,花了不到100万美元,设计和制造出了冯·诺伊曼计算机。
威利斯·韦尔(Willis Ware)是第四个被选入这个工程团队的人,他回忆道:他(冯·诺伊曼)在正确的时间出现在正确的地方,具有很强的逻辑思维能力,善于奇思妙想,不愿争名夺利。
随着第二次世界大战接近尾声,在洛斯阿拉莫斯制造原子弹的科学家想知道下一步该做些什么。理查德·费曼(Richard Feynman)等人发誓不再与核武器或军事机密扯上任何关系。而爱德华·泰勒(Edward Teller)和冯·诺伊曼等人则急切地希望开发更先进的核武器,尤其是超级炸弹,即氢弹。
1945年7月16日拂晓时分,一次比1 000个太阳还亮的爆炸(原子弹)将新墨西哥州的沙漠照亮。8年半之后,比这次威力还要强1 000倍的爆炸(氢弹)点亮了比基尼环礁的天空。冯·诺伊曼对制造计算机的渴求加快了氢弹研发竞赛的速度,而氢弹研发又给冯·诺伊曼制造计算机以助力。
计算机对核弹引爆及其爆炸效果的计算至关重要。1947年,洛斯阿拉莫斯国家实验室发布了一份有关核爆炸产生的冲击波的报告《点源解决方案》(Point
Source Solution),冯·诺伊曼在报告中解释道:对于异常剧烈的爆炸……我
们可将爆炸中心的高压区域看作一个点。这个描述近似于核爆炸的物理现实,
足以使人们首次对核武器的效果做出有用的预测。
计算机在测试炸弹,炸弹也在测试计算机。在计算机上进行链式反应的数字模拟,引发了计算机之间的链式反应机器和代码的爆炸性激增,也使得人们的认知能力急速提升。最具破坏性和最具建设性的人类发明同时出现,这绝非巧合。计算机帮助人类发明破坏性武器,而只有计算机的集体智能才能使人类避免使用这些破坏性武器。
图灵的通用计算模型是一维的,它是一串编码在穿孔纸带上的符号。冯·诺伊曼实现的图灵模型是二维的,他采用的地址矩阵成为当今所有计算机的基础。由于互联网的出现,今天的计算机中的场景可以是三维的,这使得分布在多个主机上的并发后生物代码得以进化,但整个互联网仍可被视为一条许多通用图灵机共享的纸带。
那么在数字宇宙中,如何加入时间维度呢?数字宇宙中的时间和人类宇宙中的时间由完全不同的时钟控制。在人类宇宙中,时间是一个连续体,而在数字宇宙中,时间(T)是离散的串行步骤中一个可计算的数字。数字宇宙是有界的。
当T=0时,该数字宇宙开启;当T停止计数时,该数字宇宙停止运转。即使在一个完全确定的宇宙中,也没有预测结果的方法。对人类宇宙中的观察者来说,数字宇宙似乎正在加速。对数字宇宙中的观察者来说,人类宇宙似乎正在减速。
我们无法预测数字宇宙的未来,但可以了解它的肇始。第一个全电子随机存取矩阵的产生,以及它所产生的代码的繁衍,可以说是数字宇宙大爆炸的点源。
乔治·戴森
M国著名科技史学家和非虚构类图书作家,研究方向包括技术与物理环境的演变及社会学。作品包括研究数字计算和通信系统的《机器中的达尔文主义》(Darwin among the Machines)、与太空探索相关的《猎户座计划》(Project Orion)以及研究阿留申人海豹皮船发展演变过程的《海豹皮船》(Baidarka)。
TED演讲人。曾在学术机构、企业和技术会议上广泛发表演讲,话题涉及计算的历史、算法和智能的发展、通信系统、空间探索等,讲述了技术在现代社会演变的历史背景,并在科技和互联网发展方向等问题上,提出了发人深省的理念。
撰稿人。经常为《科学M国人》《自然》《福布斯》《发现》《连线》等杂志撰稿。
重磅赞誉
中文版序 从人类主导的时代走向机器主导的时代
前 言 数字宇宙的诞生
第一部分 普林斯顿高等研究院,数字宇宙的滥觞
01 历史选择了1953年
1953年3月3日晚10时38分,普林斯顿大学的数学生物学家巴里切利从洗好的扑克牌中随机抽取纸牌,用纸牌上的数字创造了一个5KB的数字宇宙。正是在这一年,热核武器、存储程序计算机和对生命密码DNA的阐释三项重大技术革新横空出世......
02 当奥尔登只是农场
1776年11月底,独立战争的战火烧到普林斯顿。在这里,华盛顿带着增援部队成功击退英军,迫使英军从新泽西撤退至纽约。在M国独立战争中短暂地露面之后,奥尔登农场一直保持着平静,直到数学家们到来,这里才开始上演另一段历史。
03 建立高等研究院,点亮黑暗中的明灯
1930年5月20日,亚伯拉罕·弗莱克斯纳被任命为研究院的第一任院长。这个机构的注ce证书上写着于新泽西州纽瓦克或其周边建立一所高等研究院,以促进各领域知识的发展。在弗莱克斯纳眼中,这里就是学者的天堂,他们像诗人和音乐家一样,可以随心所欲地做事。
04 冯·诺伊曼,灵魂人物的入驻
1931年,冯·诺伊曼获得普林斯顿大学的终身教职。从到M国的第一天起,他就有一种轻车熟路的感觉。冯·诺伊曼认为自己应该试着变得更M国一些,于是,他开始自称约翰尼·冯·诺伊曼。
第二部分 MANIAC,数字宇宙初探
05 一台只属于高等研究院的计算机
应该在哪里建造新计算机呢?普林斯顿高等研究院甚至没有能插入焊枪的工作台。但那时的冯·诺伊曼非常清楚地知道,自己想制造一台全自动通用数字电子计算机。
06 富尔德楼 219 室,神秘的 MANIAC 诞生地
除终身教职员工外,研究院的所有成员要么共享办公室,要么被迫搬到图书馆,在那里临时办公。有些人甚至睡在富尔德楼里。可即便如此,仍然有一个房间无人占用:富尔德楼219室。大家一致认为,与哥德尔博士的办公室相连的房间,应该安排一个研究计算机的人使用。
07 最普通的电子管,最关键的部件
关于选择销量极大的6J6电子管是不是一个错误的决定,曾引发激烈的争论。研究院建造的计算机最终总共使用了3 474根电子管,其中1 979根为6J6。整个计算机可以被视作一个巨大的电子管试验架。
08 V-40,MANIAC 成功的物理实现
随着威廉姆斯存储管开始正常工作,计算机的最终形态也日渐明朗。MANIAC类似于装有涡轮增压器的V-40发动机,计算机本身采用铝质框架,仅重450多千克,这在当时已属于微处理器了。
第三部分 让实现数字宇宙成为可能
09 从无到有的数值天气预报
在20世纪50年代初的某一天,冯·诺伊曼、约瑟夫·斯马戈林斯基和其他几个人站在普林斯顿电子计算机项目大楼外,冯·诺伊曼抬头看着局部多云的天空说:你们觉得我们能预测到那个吗?
10 计算机巨人身旁的编码皇后
冯·诺伊曼的妻子克拉拉成为首批程序员中的一员:我学会了如何将代数方程转换成数值形式,然后这些数值将被转换成一定顺序的机器语言,接着机器必须按顺序或循环进行计算,直到解决了问题的一部分,然后通过某种确定的方式,确定下一步该做什么。
11 核聚变武器的诞生
1952年11月1日7时14分59秒,第一颗氢弹常春藤麦克成功爆炸。颇具戏剧性的是,冯·诺伊曼作为高等研究院的一员,将大多数时间花在武器研究的工作上,而乌拉姆作为研制武器的洛斯阿拉莫斯国家实验室的一员,却将大部分时间花在理论数学的研究上。
12 操纵进化,巴里切利的基因宇宙
不管你等多久,数字永远不会变成有机体,但是它们可能会学着为自己编写代码。一旦基因型和表型之间的转换被启动,进化速度就会加快,当然不仅是由此产生的生物体的进化,还有遗传语言和翻译系统本身的进化。从这个角度来说,巴里切利是当时唯一真正了解人工智能之路的人。
13 制造会思考的机器,人工智能初探
图灵对计算机的未来的看法令人振奋:如果机器会因一个人有不同意见而判定他的话为错,那么这台机器就是有意识的,而超智能机器则是一种认为人类不会思考的机器。
第四部分 开启人工智能时代
14 社交网络,一台庞大的模拟计算机
对于现实世界的问题,尤其是模棱两可的问题,模拟计算不仅在计算答案方面,而且在提出问题和传达结果方面,表现得更加快速、准确和稳健。在万物数字化的时代,我们正在再次构建模拟计算机:搜索引擎和社交网络是规模空前的模拟计算机。
15数字生命,机器的自我繁殖
计算机的能力既来自其复制能力,又来自其计算能力。根据定义,图灵机能够精确地复制任何可读序列,也就是说,图灵机可以进行自复制。在研究院的计算机项目启动的同时,冯·诺伊曼设想出一个有关自我繁殖的公理论,进一步扩展了通用图灵机的能力。
16 云计算,数字网络的转型
计算机可能是人类建造的效率最低的机器,因为计算机99.9%的部分并不包含任何指令。向虚拟机器和云计算的过渡标志着将原本被浪费的资源利用起来这一转变的开始。代码正在变成多细胞生物,而单个处理器和单个存储器之间的界限也逐渐变得模糊。
17 未来属于机器还是人类
自莱布尼茨时代以来,我们一直在等待机器开始思考。我们赋予了数字计算机修改自身编码指令的能力,而现在,它们已开始练习修改人类自身的编码指令的能力。究竟是人类借助数字计算机对自己的遗传密码进行排序、存储和更好的复制,从而优化自身,还是数字计算机在主动优化人类的遗传密码以及人类的思维方式,以便人类能够更好地协助它们进行自复制?
尾 声 是终点,更是起点
结 语 只需 C(A)
附 录
主要人物
参考文献