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電子電信技術 電腦技術 自動化基礎理論
 
 
 
 
皇帝新腦(全2冊)
 叢書名稱: 第一推動叢書•綜合系列
 作  者: (英)羅杰•彭羅斯
 出版單位: 湖南科學技術
 出版日期: 2018.01
 進貨日期: 2019/3/19
 ISBN: 9787535794444
 開  本: 32 開    
 定  價: 668
 售  價: 356
  會 員 價: 356
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編輯推薦:

這是一本思想深刻的傑作,它闡釋科學論題的新方式令人眼前為之一亮。作者彭羅斯是當今倍受推崇的數學家兼物理學家。
作者在該書中對“精神意識”這一論題涉及的學科進行了系統的介紹,並且提出了自己獨到的觀點。這對於人工智慧發展有很好的啟迪作用。
2018年新版的《第一推動叢書》全新設計了版式和封面,簡約個性,提升了閱讀體驗,讓科普給你更多想像。


內容簡介:

《皇帝新腦》對電腦科學、數學、物理學、宇宙學、神經和精神科學以及哲學進行了廣泛的討論,體現了作者向哲學上最大問題——“精神-身體關係”挑戰的大無畏精神。書中充滿了天才般的猜測,重新衡量相對論和量子理論,以及對現代物理及人工智慧的新看法。


作者簡介:

羅傑•彭羅斯(Roger Penrose),英國數學家兼物理學家,從1973年起擔任牛津大學的羅斯•波勒數學教授,是全世界公認的很博學和有創見的科學家、思想家、哲學家。彭羅斯教授與史蒂芬•霍金教授曾合作研究黑洞及引力,並於1988年共獲沃爾夫物理獎。

譯者介紹:
許明賢,1947年出生於上海,1968年畢業於清華大學無線電系,之後任教於中國科技大學。
吳忠超,1946年出生於福州,1968年畢業於中國科技大學無線電系,並任教於該校。1984年在霍金教授指導下,獲得劍橋大學博士學位。


圖書目錄:

題獻
敬啟讀者
譯者序
前言
感謝
序言

第一章 電腦能有精神嗎
引論
圖靈檢驗
人工智慧
用人工智能得到“快樂”和“痛苦”
強人工智能和西爾勒中文屋子
硬體和軟體

第二章 演算法和圖靈機
演算法概念的背景
圖靈概念
數據的二進位碼
撤屈一圖靈主題
不同於自然數的數
普適圖靈機
希爾伯特問題的不可解性
如何超過演算法
撤屈的拉姆達計算法

第三章 數學和實在
托伯列南國
實數
有多少個實數
實數的“實在性”
複數
孟德勒伯洛特集的構成
數學概念的柏拉圖實在

第四章 真理、證明和洞察
數學的希爾伯特規劃
形式數學系統
哥德爾定理
數學洞察
柏拉圖主義或直覺主義
從圖靈結果到類哥德爾定理
遞歸可列集
孟德勒伯洛特集是遞歸的嗎
一些非遞歸數學的例子
孟德勒伯洛特集像非遞歸數學嗎
複雜性理論
物理事物中的複雜性和可計算性

第五章 經典世界
物理理論的狀況
歐幾堭o幾何
伽利略一牛頓動力學
牛頓動力學的機械論世界
撞球世界中的生活是可計算的嗎
哈密頓力學
相空間
麥克斯韋電磁理論
可計算性和波動方程
洛倫茲運動方程:逃逸粒子
愛因斯坦和彭加萊狹義相對論
愛因斯坦廣義相對論
相對論因果性和決定論
經典物理的可計算性:我們的立場如何
品質、物質和實在

第六章 量子魔術和量子神秘
哲學家需要量子理論嗎
經典理論的問題
量子理論的開端
雙縫實驗
概率幅度
粒子的量子態
不確定性原理
U和R演化步驟
粒子同時在兩處
希爾伯特空間
測量
自旋和態的黎曼球面
客觀性和量子態的可測量性
複製量子態
光子自旋
大自旋物體
多粒子系統
愛因斯坦一玻多爾斯基一羅遜“矛盾”
光子實驗:相對論的一個問題
薛定諤方程;狄拉克方程
量子場論
薛定諤貓
現存量子理論的不同看法
何處出了差錯

第七章 字宙論和時間箭頭
時間的流逝
熵的無情增加
什麼是熵
第二定律在起作用
宇宙中低熵的起源
宇宙論和大爆炸
太初火球
大爆炸能解釋第二定律嗎
黑洞
空間—時間奇點的結構
大爆炸是何等特殊‥

第八章 量子引力的尋求
為什麼需要量子引力
魏爾曲率假設的背後是什麼
態向量縮減的時間不對稱
霍金盒子:和魏爾曲率假設的一個關聯
態向量何時縮減

第九章 真實頭腦和模型頭腦
頭腦實際上是什麼樣子的
意識棲息在何處
頭腦分裂實驗
盲視
視覺皮層的資訊加工
神經信號如何工作
電腦模型
頭腦可塑性
並行電腦和意識的“一性”
量子力學在頭腦活動中有作用嗎
量子電腦
超越量子理論

第十章 精神物理的尋求
精神是做什麼的
意識究竟是做什麼的
演算法的自然選擇
數學洞察的非演算法性質
靈感、洞察和創造性
思維的非言語性
動物意識
與柏拉圖世界的接觸
物理實在的一個觀點
宿命論和強宿命論
人擇原理
鑲嵌和准晶體
與頭腦可塑性可能的關聯
意識的時間延遲
時間在意識知覺中的奇怪作用

結論:孩子的觀點


章節試讀:

第一章 電腦能有精神嗎(部分)

引 論
電腦技術在過去的幾十年間有了極其巨大的進展。而且,很少人會對未來的幾十年內在速度、容量和邏輯設計方面的偉大進步有所懷疑。到那時候,今日的電腦將顯得正和我們今天看早年的機械電腦那樣的遲鈍和初等。其發展的節律幾乎是令人恐懼的。電腦已能以人類遠遠不能企及的速度和準確性實現原先是屬於人類思維的獨霸領域的大量任務。我們對於機器能在體力方面超過自己早已司空見慣,它並不引起我們的緊張。相反的,我們因為擁有以巨大的速度——至少比最快的田徑運動員快4倍——在地球上均勻地推動我們,以一種使幾十個人相形見絀的速率挖洞或毀滅廢棄建築的裝備而感到由衷的高興。機器能實現我們過去在體力上從未可能的事,真是令人喜悅:它們可以輕易地把我們舉上天空,在幾個鐘頭內把我們放到大洋的彼岸。這些成就毫不傷害我們的自尊心。但是能夠進行思維,那是人類的特權。正是思維的能力,使我們超越了我們體力上的限制,並因此使我們比同夥生物取得更加驕傲的成就。如果機器有朝一日會在我們自以為優越的那種重要品質上超過我們,那時我們是否要向自己的創造物雙手奉出那僅有的特權呢?
機械儀器究竟能否思維的問題——也許甚至會體會到感情,或具有精神——不是一個什麼新問題。但是,現代電腦技術時代的來臨賦予它新的衝擊力甚至迫切感。這一問題觸及到哲學的深刻底蘊。什麼是思維?什麼是感覺?什麼是精神?精神真的存在嗎?假定這些都存在,思維的功能在何種程度上依賴於和它相關聯的身體結構?精神能否完全獨立於這種結構?或許它們只不過是(合適種類的)身體結構的功能?無論如何,相關結構的性質必須是生物的(頭腦)嗎?精神——也能一樣好地和電子設備相關聯嗎?精神服從物理定律嗎?物理定律究竟是什麼?
這些都被包括在本書我要試圖探索的問題之中。要為這麼崇高的問題尋求確定的答案當然是無理的要求。我不能提供這個答案:雖然有些人想用他們的猜測強加於我們,但在實際上,任何人也做不到。我自己的猜測在本書後頭將起重要作用,但是我要清楚地把這些猜想和堅實的科學事實區分開來,並且我還要把這些猜想所根據的原因弄清楚。我不如這麼說好了,有關在物理定律、數學性質和意識思維的結構之間的關係引起了某些顯然全新的問題,我陳述了以前從未有人發表過的觀點。這不是我三言兩語即能足以描述的觀點,因此需要寫這麼長篇幅的書。但是簡略地講,也許這樣會引起一點誤會,我至少能說,我的觀點認為,正是我們現在對物理基本定律缺乏理解,才使我們不能物理地或邏輯地掌握“精神”的概念。我在這堣ㄛO講,永遠不可能很好地掌握這些定律。相反的,本書的部分目的即是企圖在這一方面似乎有前途的方向去刺激將來的研究,並且想要提出某些相當特殊的、顯然是新的關於“精神”實際上可在我們知道的物理發展中佔據什麼位置的建議。

電腦能有精神嗎
我應該清楚地表明,我的觀點在物理學家中是非傳統的,並因此在目前不太可能被電腦科學家或生理學家所採納。大部分物理學家會宣稱,在人腦尺度下有效的基本定律已經完全知道。當然,在我們物理知識方面一般地仍有許多空白這一點,是無可爭議的。例如,我們
不知道制約自然的亞原子粒子品質值以及它們相互作用強度的定律。我們還不能使量子理論和愛因斯坦的狹義相對論完全協調—遑論去建立“量子引力論”了。這種理論要使量子理論和他的廣義 相對論相協調。
由於還沒有量子引力論,人們就不能理解在已知基本粒子大小的1/100000000000000000000的不可思議的微小尺度下空間的性質,儘管我們以為自己關於比這更大尺度下的知識是足夠的。我們也不知道這整個宇宙無論在空間上還是在時間上是有限的還是無限的,儘管這樣的不確定性對於人類尺度的物理學似乎沒有什麼影響。我們不理解既作用於黑洞的核心又作用於宇宙本身大爆炸起源處的物理學。然而,所有這些問題似乎和人類大腦運行有關的“日常”(或稍小一些)尺度問題的距離是要多遙遠就有多遙遠。它們肯定是遙遠的!儘管如此,我將論證,正是在我們鼻子尖(不如說是後面),在我們的物理理解中,正是 在和人類思維和意識的運行相關的水準上,還存在巨大的無知!正如我將要解釋的,甚至大多數物理學家還不承認這個無知。我還要進一步論斷,黑洞和大爆炸與對這些問題的考慮的確 有相關之處,這真是令人吃驚!
我將要用證據來支持我提出的觀點以說服讀者。但是,為了理解這些觀點我們還要做許多事。我們將要到奇異的國度以及陌生的研究領域中去旅遊。我們要考察量子力學的結構、基礎和困惑,狹義和廣義相對論、黑洞、大爆炸、熱力學定律、電磁現象的麥克斯韋理論以及牛頓力學的基本特徵。當企圖要理解意識的性質和功能時,哲學和心理學問題的作用就清楚地呈現出來了。除了設想的電腦模型外,我們當然要對大腦的實際神經生理學稍有些瞭解。我們要具備人工智慧現狀的某些觀念,還需要知道什麼是圖靈機,需要理解可計算性、哥德爾定理以及複雜性理論的意義。我們還將深入到數學的基礎甚至物理實在的最本質的問題中去。
如果,在這一切的結尾,讀者對我要表達的不太傳統的論證仍然無動於衷,那麼我希望她或他從這個曲折迂回的,但我希望是激動人心的旅途中,得到某些真正有價值的東西。

 
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