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柏拉图与科技书呆子 人类与科技的创造性合作打破学科界限,突破工程技术、信息科学等领域,充分融合人类认知经验,从哲学、物理学、社会学等多角度分析信息技术变革与人类认知的共生关系。

柏拉图和技术书呆子 PDF+mobi+epub 下载

简介

这是技术专家撰写的科学史和科学哲学。作者 Edward Ashford Lee 提出了一个大胆的观点:数字技术的创造者具有强大的创造力。科技的进步似乎不再受制于任何物理因素,而是受制于人类的想象力。作者认为工程是一种创造性的技术,它是一个高度投机和创造性的过程。这本书不仅是为开明的技术人员而写的,而且也是为从事人文研究的具有科学基础知识的人而写的。李教授认为,科技的力量源于人类使用它的方式,并进一步解释了为什么数字技术具有巨大的发展空间。

李教授探讨了工程师如何使用模型和抽象来创造性地构建虚拟世界并带来人类从未梦想过的东西,例如能够携带和阅读迄今为止出版的所有书籍。阅读。但他也试图反驳技术狂热者的断言,即现实世界是一个计算过程——即使是人类认知的复杂现象也可以通过数字方式进行操纵。李教授认为,人类认知的数字化运作没有科学依据,自然界的发展过程是数字化运作过程的可能性非常渺茫。

李教授随后认为,人工智能技术在计算机上再现人类认知过程的目标实际上低估了人脑的潜力。笔者认为,科技的发展会随着人类的发展而不断进步。随着人类对认知系统和现实世界的认识不断提高、发展和普及,技术的发展将不断升级。技术的发展与人类的发展是互补的,而不是竞争的。

关于作者

他现任伯克利工业 CPS 研究中心主任,曾任加州大学伯克利分校电气工程与计算机科学系主任,现任该校 Robert S. Pepper 特聘教授。主要研究方向为嵌入式与实时计算系统的设计、建模与仿真。嵌入式系统领域的知名学者,CPS研究的倡导者和领导者之一。李教授在耶鲁大学、麻省理工学院和加州大学伯克利分校获得学士、硕士和博士学位。着有《嵌入式系统:CPS方法》等专着8部。他是 IEEE Fellow,曾获得 IEEE 杰出技术成就和领导奖、NSF 总统青年科学家奖和 Frederick Terman 工程教育奖。

目录

第 1 部分

1、墙上的影子

1.1 技术宅/003

1.2 人工与自然/009

1.3 设计与发现/014

1.4 工程与科学/022

2、发明自然规律

2.1 未知/037

2.2 自然模型 / 044

2.3模型错误/056

3、事物的模型模型的模型

3.1 技术分层/065

3.2 简化复杂度/068

3.3 模型的传递性/074

3.4 还原论/080

4、硬件的快速发展

4.1 硬和软/085

4.2 半导体/088

4.3 数字开关/092

4.4 逻辑门 / 093

4.5 逻辑图/097

4.6 数字机器 / 100

5、软件的持久力

5.1 自我支持 / 105

5.2 指令集架构/109

5.3 编程语言​​/114

5.4 操作系统/127

5.5 图书馆、语言和方言/129

5.6 云/136

6、进化与革命

6.1 普通工程 / 141

6.2 危机与失败 / 145

6.3 危机与机遇 / 158

6.4 危机中的模型 / 162

第二部分

7、信息

7.1 悲观转为乐观 / 175

7.2 信息处理器 / 178

7.3 指标信息/181

7.4 连续信息 / 190

8、软件限制

8.1 通用机器? / 201

8.2 不可判定性 / 207

8.3 潜力 / 219

8.4 数字物理? / 227

9。共生关系

9.1 连续统的概念 / 239

9.2 不可能变成可能 / 244

9.3 数字灵魂? / 250

9.4 共生伙伴关系 / 258

9.5 不完整/261

10。决定论

10.1 拉普拉斯恶魔 / 273

10.2 蝴蝶效应 / 285

10.3 决定论的不完备性 / 292

10.4 硬决定论和软决定论 / 302

11.概率和概率

11.1 贝叶斯和频率学派 / 307

11.2 再次连续体 / 322

11.3 不可能和不可能 / 326

12.最后的想法

12.1 二元论 / 335

12.2 障碍 / 341

12.3 自主性和智能 / 350

前言

我年轻的时候,我父亲希望我将来成为一名律师,或者获得 MBA 并接管家族企业,而工程师是为他工作的人。最聪明的年轻人,至少是那些具有美国盎格鲁-撒克逊血统的年轻人,都上过法学院、商学院或医学院。现在进入工程学校比以前更难了,我上大学的时候不是这样。我在耶鲁大学主修计算机科学与工程和应用科学专业时,父亲对我很失望。然后我去麻省理工学院攻读工程学硕士学位,然后我成为贝尔实验室的工程师,最后我去伯克利攻读博士学位。并成为了一名大学教授。我的决定让父亲越来越失望。这本书可能是我为这些决定辩护的最后一次尝试。当我开始写这本书时,我实际上并不知道我的目标受众是谁。但随着本书的完成,我确信本书是针对具有人文社会科学背景的技术专家或精通技术的人文主义者。我不确定有多少,但我相信会有一些。我希望你是其中之一。

这本书试图解释为什么创造技术的过程,我们称之为工程,是一个非常有创意的过程,并希望向读者解释为什么该学科变得如此热门和竞争激烈,以至于它让一些 Geek 脱颖而出来自最聪明的年轻人。本书将向读者介绍技术文化、技术的力量和局限性,以及如何通过与人类的合作来释放技术的真正力量。我喜欢将这本书视为一本流行的技术哲学读物,但我怀疑它会受到读者的欢迎,而且我不确定我是否有资格写一本哲学书。然而,我唯一可以保证的是,这是一本关于技术和创造它的工程师的书。即便如此,这本书也不是包罗万象的,而且仅限于我最了解的技术部分,尤其是数字和信息技术革命。

这本书不是关于使用技术作为释放艺术性和创造力的媒介。如果读者想了解这一点,我推荐 Virginia Heffernan 2016 年出版的《Magic and Loss》一书。赫弗南声称“互联网是现实主义艺术大规模合作的产物”,但她指的是互联网的内容。在我的书中,我认为互联网本身的技术,以及支撑它的所有数字技术,是一项大规模的协作创作作品,即使它不是一件艺术作品。

数字技术作为后来的创意媒介具有巨大的潜力,远远超过迄今为止在其他技术领域所取得的成就。在本书的第一部分,我将详细解释为什么这项技术具有如此巨大的变革性和解放性。我研究工程师如何创造性地使用模型和抽象来构建赋予我们难以置信的能力的人造世界。例如,能够将人类出版的所有书籍装袋。

但这并不意味着数字技术没有局限性。在本书的第二部分,我试图反驳一些所谓的思想领袖对数字技术和计算的狂热痴迷,无论是正面的还是负面的。在计算机技术巨大潜力的推动下,这种狂热导致了一些非理性的信念。这些信念甚至断言,物理世界中的一切实际上都是一种计算,这与现代计算机所做的基本相同。一切,包括人类认知等复杂现象和恒星等陌生事物,都不过是运行在数字数据上的软件。

我认为这些结论的证据很薄弱,自然将自身限制在适合当今数字计算概念的过程的可能性很小。我将表明,这个数值假设无法通过经验检验,因此永远不能被解释为科学理论。因为可能性很小,证据很薄弱,假设无法检验,所以得出的结论无非是疯狂的想法。我在这里的论点可能会给我带来一些麻烦,因为我正逆着大多数人的观点而游。

确实,我的观点与当前许多观点不同,我认为人工智能在计算机上复制人类认知功能的目标是错误的,目标不太可能成功,并且仍然在很大程度上低估了计算机科学的潜力。相反,我相信技术正在与人类一起进步,扩展我们的认知和身体能力,所有这些也让我们能够培育、发展和传播技术。我们已经看到,人与机器之间存在的互补性正在促进人与机器的共生与共同进化。

不过,这本书的大部分内容都是贴合现实的,比如科技对改善我们生活的巨大潜力,也就是人类对科技发展的乐观态度。除了强调技术对人类生活的积极影响之外,我将在本书中提出的主要观点之一是,工程学是一门非常有创意和智力的学科,它与艺术和自然科学一样有趣和有趣。有价值的。在技​​术不太成熟的领域,创造力更多地是关于创作者的个性、审美和特质。在更成熟的领域,这项工作对于外行来说可能变得非常技术性和晦涩难懂。然而,我们必须承认,这发生在所有学科中,所以这并不奇怪。

与科学一样,工程学也建立在广泛认可的范式之上,即指导行动的意识形态框架。用 Thomas Kuhn (1962) 的话来说,工程学和科学一样,经常被范式转变打断。然而,与科学不同的是,工程学的范式转变是频繁的,甚至是无情的。事实上,我认为在我们现在的文化中,技术进步的速度实际上是受制于人类无法理解新范式的能力,而不是受制于技术本身的发展。我希望这本书能清楚地解释原因。

与艺术一样,工程领域的发展受到文化、语言和思想交汇的制约。和艺术一样,工程的成败往往是由时尚和文化等无形的、莫名其妙的力量决定的。在这方面,工程的发展与艺术的发展几乎相同。像艺术一样,一个新发现可能会让许多读者感到惊讶。当今用于设计新工艺和系统的创意媒体(尤其是数字媒体)的使用范围和表现力简直令人震惊。在我看来,数字媒体的多功能性和表现力足以解释为什么该领域对有才华的年轻人如此有吸引力。这种巨大的吸引力甚至超过了高薪工作的前景。

工程是一个广泛的领域,包括从供水系统到社交网络软件的方方面面。任何人,包括我自己,对它下面的子学科都有相当肤浅的理解。因此,本书中的论点主要基于我在电子、电气工程和计算机科学方面的有限经验。这些要点适用于数字和信息技术,也可能适用于其他技术,例如桥梁和化工厂。尽管如此,根据我的经验,数字技术已经渗透到几乎所有的工程学科中。例如,现代工厂大多是计算机控制和管理的,因此成为网络物理系统(CPS)的例子。本书第 6 章对此内容进行了详细讨论。这样的系统无疑受到我在本书中指出的数字技术的潜力、可变性和局限性的限制。

我假设读者没有任何特定的技术背景。在本书的某些章节中,我确实触及了一些很深的技术话题,这些都是我内心最深的感受。但是,我向我的读者保证,每次都只是一个划痕。希望我遗漏的技术细节不会严重破坏我试图传达的信息。读者们,请耐心等待。像这个技术书呆子这样的头脑风暴很快就会过去。

我假设您是一位了解计算机技术的读者。在所有的争论之后,我在书中保留了 12 个方程。要理解这些简单的方程式,高中数学和科学知识就足够了,读者即使不完全理解也可以获得他们应得的信息。我的出版商以这个理由反驳我,说如果这是真的,我应该删除它们。但我爱他们,我相信了解计算机技术的读者比以往任何时候都多。我向出版商保证,算上我的朋友和家人,有几十本书的销量是有保证的。

这本书的标题灵感来自纳西姆·尼古拉斯·塔勒布 (Nassim Nicholas Taleb) 的精彩著作《黑天鹅》。塔勒布将本书序言的一部分命名为“柏拉图与傻瓜”。塔勒布将只关注纯粹且定义明确的“模式”的错误称为“柏拉图主义思维模式”。塔勒布哀叹随之而来的专业化趋势,指出专业化使我们对不寻常的事件视而不见,他称之为“黑天鹅”。按照塔勒布的思路,本书的主题之一是技术学科也容易受到过度专业化的影响。每个职业都在不知不觉中采用了一种范式,将职业转变为一种缓慢发展的文化,其结果是,技术创新受到阻碍而不是促进。

此外,这本书的标题从根本上违背了这样一种观念,即技术是由独立于人类的柏拉图式理想构成的,而技术是由人类发现的。这种观点与人类创造而不是发现知识和技术的观点背道而驰。标题中的技术书呆子象征着一种主观的,甚至是古怪的创造力,而不是客观真理的发现者。

我希望这本书能改变公众对工程学的偏见,让年轻人更倾向于将工程学工作作为自己未来的职业,而不是仅仅根据特定职业的就业前景来规划自己的职业生涯。我相信工程学从根本上说是一门创造性的学科,而让许多人产生偏见的技术苦差事并不比在任何其他创造性学科中工作更艰苦和乏味。是的,努力工作是需要职业道德的,但你在工程方面的努力肯定会有回报,也就是说,你可以改变世界。

人类与人工智能技术将是一种共生关系

关于科学哲学的大多数流行书籍都有吸引人的标题,例如“什么是时间”、“什么是物质”、“什么是能量”或“进化如何产生意识”。但是,如果你阅读一些关于技术哲学的流行书籍,你会发现不少关于从觅食社会到农业社会再到工业革命的过渡的叙述。计算机技术创造了人工智能,并将改变未来的工作性质。我的书《柏拉图与科技书呆子》是一部关于数字和计算机技术的著作。它与现在发生的事情有关。本书的一个重要主题是数字技术与人类文明共同发展。我们靠科技生存,科技靠我们,这种合作共生的趋势越来越明显。技术不是所谓的“应用科学”,它更多地是由创造力驱动的,而不是由发现驱动的。任何进化过程都需要随机突变,而创造力使这种突变成为可能。

即使自动驾驶汽车被追尾并失控撞人,大多数汽车制造商今天仍在生产它们。为什么?这是技术问题吗?还是经济问题?还是责任法和个人自由的文化问题?我相信后者是主要的。科技发展与文化发展相互交织,密切相关。您如何看待人工智能技术的出现和使用?谷歌、Facebook、亚马逊、苹果和许多初创公司和非营利组织已经使用技术让我们变得更聪明、联系更紧密、更脆弱。我们将人类获得的知识放在我们的口袋里,而不是在我们的大脑中。令人惊讶的是,维基百科已经成为一种集体主义的智慧,在混乱的无政府状态中很难获得。这些工具不仅正在用人工智能代替思维,它们也在改变人类思维的本质。

我们是在设计这些技术吗?我们是“创造者”吗?这些技术是将科学见解付诸实践的结果吗?这些创新是科学发现还是文化产物?我的基本主张是数值计算已经达到了一定的范围和程度,而新兴系统过于复杂,无法以合乎逻辑的、连贯的方式进行总结。其中最具代表性的是软件。软件已经成为类似于新生命基因序列的东西,与人类共同进化。例如,维基百科,它具有许多生物的特征:对来自环境的刺激(通过网络传入的电信号)作出反应;自动运行(至少在一段时间内,但从长远来看仍取决于我们);需要营养(来自电网的电力);可以自我修复(故障监测,参见柏拉图和技术夜的第 1 章);甚至可以做梦(便于通过后端索引进行搜索,参见 Plato and the Technoader, p. Chapter 5)。

对于复杂的数值和计算行为,例如维基百科、银行系统或智能手机中的行为,很难辨别哪些认知执行组织良好的智能操作。这些系统是通过许多组件和抽象层的组合而发展起来的,并且它们也在经过数十年的迭代设计和修订而发展,一路上经历了许多失败和创造性的曲折。这是一个典型的协同进化、随机变异、适者生存的过程。用丹尼尔丹尼特的话来说,“健康就是生殖能力”[2]。软件的繁殖力源于它可以为用户提供特定的利益,例如,为用户提供收入。

根据理查德·道金斯和丹尼尔·丹尼特的说法,人类文明是按照达尔文的方式进化的。文化的“复制者”是“模因”,即思想和文字。但模因不像软件那样是生物学的。原则上,软件可以在没有人类的情况下自主生存,这是人工智能如此可怕的一个重要特征。但是,如果未来出现一种共生关系而不是单方面的破坏,我们都可以更好地生存。无论以任何客观标准衡量,软件都让我们的生活变得更美好。由于它们的出现和使用,我们的金融系统变得更加高效;我们能够生产和分配食物,今天我们吃得比过去的法国国王还要好;通信系统更加普及;经济活动新领域的中心。软件会取代我们吗?在柏拉图和技术书呆子中,我认为数字和计算的本质限制了软件的开发,最终可能使人类显得独特而灵活。然而,令人不安的是,文化和技术变革似乎都在加速。快速共同进化本质上是不可预测的。快速进化取决于生存的另一面——死亡。在我们的文化中,走得太快会死。此外,大多数软件在无法为其人类共生体提供足够的实用程序时就会死机。

Plato and the Tech Nerd 探索了工程与科学之间的关系,探索了它们共同进化的模因。我研究将发现置于发明之上、将发明置于设计之上的文化价值体系。我在书中指出,虽然工程师和科学家都在开发和使用模型,但他们以不同的、互补的方式使用它们。柏拉图和技术书呆子提出了两种相反的观点:一种观点认为知识和技术由独立于人类并由人类发现的柏拉图理想组成;这种观点认为知识和技术是由人类创造的,而不是被发现的。标题中的“书呆子”是一种主观的、甚至是古怪的创造力,而不是客观的、发掘的、预先存在的事实。我不是哲学家,但从某种意义上说,这是一本哲学书。我想让它易于理解,但如果没有一点数学知识,我的一些论点就无法成立。例如,我反驳了今天在许多科学家中流行的理论,即物理世界中的一切都是数字和计算的结果,因此,我们的大脑是计算机。我用了一点数学来证明这不是一个科学命题。 (它是不可证伪的。)它只能由信念来支持,几乎没有理由。

抛开数学不谈,我一直在努力让这本书对精通数学的人文主义者和精通文化的技术专家都具有可读性和趣味性,但这是我第一次尝试写这样一本书,它甚至可能是独一无二的流派。因此,我为本书的一些困难部分向读者道歉。如果你阅读卡住了,你可以跳过它。故事一直在发展,虽然故事有结局,但我想在结尾告诉你,我们的追求没有尽头。

阅读剩余
THE END