正文

摩爾定律(2)

智能簡史:誰會(huì)替代人類成為主導(dǎo)物 作者:(美)雨果·德·加里斯


  也許讓這個(gè)信息傳遞開來最直接的方法就是讓好萊塢去拍攝一部關(guān)于這個(gè)主題的轟動(dòng)電影。我希望這會(huì)成為現(xiàn)實(shí)。這個(gè)方向已經(jīng)有了開始。許多國家的一些電影攝制者已經(jīng)做了一些關(guān)于我和我的觀點(diǎn)的紀(jì)錄片。

  在討論這些新的或者有待發(fā)展的技術(shù)細(xì)節(jié)之前,我想說明哪一類讀者可以從我認(rèn)為本書最難的這一章節(jié)中獲益。我相信只要你學(xué)過高中的一些科學(xué)知識,就能夠理解這章所介紹的內(nèi)容。

  為了透徹理解這一章節(jié),我需要去介紹一些非常“高科技的”技術(shù),甚至一些還不存在的科技,所以我將不得不涉及不同等級的一些細(xì)節(jié)。我希望不會(huì)讓讀者閱讀起來感到吃力。

  我建議你不需要付出太多的精力,只要盡量理解就可以了,然后跳到下一章節(jié),下一章將介紹宇宙主義者的很多觀點(diǎn)和看法。然而,如果你決定跳過這一章節(jié),我建議你至少接受一個(gè)主要的結(jié)論,那就是(用一點(diǎn)來總結(jié)):本世紀(jì)的科技將會(huì)使人工智能制造變得可能,而且它將比人類聰明幾億億倍。

  通過介紹在電子世界中眾所周知的“摩爾定律(Moore’s Law)”現(xiàn)象,我開始對本章的一些使人工智能機(jī)器成為可能的科技進(jìn)行介紹,這些我在導(dǎo)言章節(jié)已經(jīng)簡要討論過了。然而這次,這個(gè)概念會(huì)涉及更多的細(xì)節(jié)。戈登·摩爾是美國加州硅谷的“英特爾”微處理芯片公司的創(chuàng)始人之一,21世紀(jì)初仍然健在。在20世紀(jì)60年代中期,他注意到集成電路的運(yùn)算速度和密度(即密集到一個(gè)硅芯片表面上的晶體管數(shù)目)每一年左右翻一番。這個(gè)倍數(shù)增長在過去40年或多或少成為了事實(shí),并且很多人相信它會(huì)繼續(xù)到大分子等級。

  試圖讓電子元件變得更小更密集的要點(diǎn)是什么呢?如果兩個(gè)元器件要相互通信,并且已知恒定的光速(也就是,電子元器件相互傳遞信息的最大速度),那么元器件之間的距離越短,它們之間相互影響的速度就越快。并且,電子元器件的尺寸越小,一個(gè)特定表面上密集的數(shù)量就越多。因此,這個(gè)芯片就能夠具有更強(qiáng)大的性能,因?yàn)樗懈嗟脑骷碜龈嗟氖虑椤?/p>

  因此,微處理芯片產(chǎn)業(yè)一直承受著壓力—— 按比例縮小,讓晶體管變得更小,讓電路變得更小。如果一個(gè)公司在這場狂熱的賽跑中落后了,它將失去銷售額并且破產(chǎn)。如果競爭公司在開發(fā)周期領(lǐng)先你6個(gè)月,并且先于你的公司發(fā)布了一系列的產(chǎn)品,你將陷入很不利的處境。新一代的芯片和計(jì)算機(jī)每隔一兩年就會(huì)問世。我們現(xiàn)在已經(jīng)習(xí)慣了。我們知道如果我們等6個(gè)月或者一年的時(shí)間,我們將能夠用同樣的價(jià)格買到性能更好更優(yōu)越的計(jì)算機(jī)。

  摩爾定律可能是我們這個(gè)時(shí)代里最重要的科技和經(jīng)濟(jì)現(xiàn)象之一。它一直在為推動(dòng)全球經(jīng)濟(jì)的數(shù)字革命加油?,F(xiàn)在許多國家的許多工作機(jī)會(huì)和很大比例的GNP(Gross National Product,國民生產(chǎn)總值)都和電子、計(jì)算機(jī)、通信產(chǎn)業(yè)有很大的聯(lián)系,因此,如果摩爾定律開始失效的話,人類將會(huì)深受震動(dòng)。然而,這仍然是個(gè)問題。

  當(dāng)電子元器件,特別是晶體管的尺寸變得越來越小,最后達(dá)到了一個(gè)如此小的等級以至于要采用一套不同的物理原理來支配它們的行為。

  如果摩爾定律一直有效到分子級別,也就是說,如果電子元器件的大小可以達(dá)到分子級別并且仍然有功能的話,那么新的物理原理將被采用。牛頓在17世紀(jì)發(fā)現(xiàn)的傳統(tǒng)的“經(jīng)典力學(xué)”不再適用,取而代之的是20世紀(jì)更新的“量子力學(xué)”。

  量子力學(xué)控制原子和分子的行為(甚至更小的級別)。舉個(gè)例子,當(dāng)芯片的硅表面上的電子元器件之間的電線長度下降到0.1微米(1微米是百萬分之一米,相當(dāng)于細(xì)菌的大小),量子現(xiàn)象將會(huì)出現(xiàn)。這些現(xiàn)象明顯打亂了通常在更大級別上的順著電線的電子傳送(也就是電流)。

  有很多原因可以解釋為什么當(dāng)代的電子研究者是悶悶不樂的。他們明白,如果電子產(chǎn)業(yè)上難以置信的“摩爾倍增”現(xiàn)象一直有效的話,那么他們將必須從傳統(tǒng)的電子原理轉(zhuǎn)移到量子力學(xué)原理。越來越多的電子研究者正在接受這個(gè)不可避免的趨勢,開始思考利用量子現(xiàn)象作為功能原理的新的電子和計(jì)算技術(shù),而不是把這些量子效應(yīng)看成是對傳統(tǒng)電子學(xué)的干擾。


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