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宇宙中最令人驚奇的事——萬物居然都可以計算

通常我所理解的計算能力是指數學上的化歸和轉化的能力,即把抽象的、複雜的數學表示式或數字透過數學方法轉換為我們可以理解的數學式子。這只是狹義的人類定義的計算能力,實際上任何的生物都是具有計算能力的。

宇宙中最令人驚奇的事——萬物居然都可以計算

著名的物理學家薛定諤就曾在他的《生命是什麼》一書中,指出生命是一種遠離平衡態的系統,並且擁有強大的儲存和計算資訊的能力。以至於許多人都感嘆說:

物質可以進行計算這件事可以算是宇宙中最令人感到驚奇的事情之一了

!想想看:如果物質不會計算,生命也將不會存在。從學術上講,細菌、植物還有你我都可視為計算機。我們的細胞一直在用我們不太能理解的方式不停地處理資訊。就如我們所看到的,生命的出現前提是物質具有計算能力。它也標誌著我們宇宙產生資訊的能力的起航點。當物質學會如何計算時,它也學會了篩選其積累的資訊和複製的結構。最終,物質計算能力會使資訊量爆炸式地增長,並使得生物多樣化爆炸式增長。

內在計算能力

生物的內在計算能力是非常強大,也是非常奇妙的。就拿人體來說,人體的內在計算能力比世界上最強大的超級計算機的計算能力還要強大,它能計算身體約50萬億個細胞的免疫能力,複雜程度遠超乎人類的想象。比如人體內的血壓值是如何計算的並且精準的調整平衡的,人體受傷了,內在機制又是如何計算,在短期內快速癒合的;我們在休息的時候內在機制又是如何調整酸脹的肌肉及疲勞的神經系統的。人體內各種微量元素是如何精確計算出來的,這些元素缺乏及過剩時為什麼會有不良反應等等。這些都歸結於生物體內強大的計算能力,這些計算能力如果人類能夠主動掌握,那將是生命的一次重大變革!

宇宙中最令人驚奇的事——萬物居然都可以計算

舉個簡單的例子,當我想要跨越一個臺階時,雖然我完全沒有意識到有任何思維和計算的過程,但是我肯定清楚地知道我的腳從上一級臺階到地面,需要移動多高的距離,而且我也非常精確地計算好了我的大腿骨應該如何帶動我的膝蓋,並擺動我的小腿,帶動我的腳,以什麼樣的速度開始,如何經歷一個先加速再減速的完整過程,並在腳底接觸到地面的一刻穩穩地停止下來。

這個計算過程是非常精確的,然而要讓機器人實現這個工作卻需要反覆不斷的實驗然後再設計各種引數,最終機器人才可以實現跨躍。我們現在所講的AI就是讓機器擁有人類想要的計算能力。而生物內在計算能力的強大之處,目前的科技沒法掌握,所以也不可能實現人造生命。

外在計算能力

再來說說生物的外在計算能力,許多動物的計算能力也基本都是先天遺傳,加後天訓練以使得計算精準度更高。例如蝙蝠能透過體內發出的超聲波系統精準計算出獵物及障礙物位置從而捕獲獵物、躲避障礙等,老鷹僅憑眼力就能精準計算地面的獵物,俯衝抓取獵物,一系列動作完美無缺。海豚能發出回聲定位系統,精準計算出獵物位置,而且這種回聲定位系統比人類製作的各種儀器都精確。

宇宙中最令人驚奇的事——萬物居然都可以計算

再如動物界的天生建築家——蜜蜂,能夠建造出最穩固空間最大的六邊形蜂巢。這種結構被人類運用到了太空站的建設中,現在的太空站基本採用六邊形構型。

各種鳥類神奇的導航系統,鳥類天生的導航系統遠比人類的衛星導航還要精確。有人拿一隻普通鸌(hù)做實驗, 從英格蘭的巢穴移出,放置在4827千米之外的美國馬薩諸塞州,12天后,它竟然能奇蹟般地飛回了自己的巢穴。那麼許多鳥類的導航系統是如何計算如何實現的,目前人類也並沒有完全的弄清楚。包括各種海洋動物同樣擁有神奇的導航系統,曾經有個報道說巴西有個老人救下一隻企鵝,將企鵝放生後,這隻企鵝每年都要穿越半個地球來到沙灘見感謝老人。類似的例子太多,這裡就不多講。

宇宙中最令人驚奇的事——萬物居然都可以計算

人類是最聰明的動物嗎,顯然不是,在很多方面計算能力我們遠遠沒有動物強大。只是人類的構造是最為特殊的,所以人類站在了地球食物鏈的頂端。人類有智慧的大腦和靈活的雙手雙腳,所以人類能改改造世界,如果海豚也擁有和人類類似的雙手雙腳的話,海豚也許會統治地球,因為海豚有兩個大腦!

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