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心靈上載

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美國研發機構 DARPA 喺 2013 年做腦模擬得出嘅一幅圖像，模擬咗個腦部份神經細胞嘅活動。如果用電腦模擬成個人腦嘅活動又會點？

心靈上載，又叫全腦模擬，係廿世紀後半橛興起嘅科技諗頭，指用電腦嚟模擬人腦嘅物理結構，將人嘅記憶同性格等嘅心理特性冚唪唥轉化，變嗮做以電腦檔案形式存在嘅數據，從而達致俾心靈喺電子空間入面存在[1][2]。

心靈上載建基於心腦同一論嘅諗法：心腦同一論係有關心靈本質嘅一種觀點，主張人類嘅腦等同於佢哋嘅心靈；如果呢個觀點成立，噉就表示好似記憶同性格呢啲心靈特性實係喺腦入面有某啲物理對應嘅[3]；而噉亦自然引起咗一個構想－如果依家攞部電腦，部電腦能夠做到好似一個人腦噉嘅運算，即係識得由同樣嘅輸入俾同樣嘅輸出，噉部電腦算唔算係達致好似人一樣噉有心靈？如果部電腦仲可以將自己嘅活動規律，變到同真實嘅人腦完全一樣，算唔算係成功噉複製咗心靈[4]？

喺廿世紀，心靈上載呢個諗頭响科學界引起咗巨大嘅迴響，有唔少心理學、神經科學同電腦科學等領域嘅研究者都有興趣研究呢個課題，甚至嘗試將心靈上載變成現實[5]。除此之外，心靈上載嘅概念仲擴展到去大眾媒體嗰度，有好多科幻作家都會作描繪心靈上載嘅影視作品[6]。

基礎

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顯微鏡下睇到嘅神經細胞；神經科學研究上已知，神經細胞會靠彼此之間係噉射訊號嚟做運算。如果有部電腦，曉按照睇到嘅神經細胞資訊將自己做嘅運算變成同嗰啲神經細胞做嘅一樣，會點樣？

直至 2021 年為止，心靈上載仲係處於純理論性諗頭嘅階段。喺最基本，心靈上載做嘅嘢如下[5]：

  • 圖靈論題：根據圖靈論題，一個施喺自然數身上嘅函數可以搵有效方法（指部運算機械會喺數量有效嘅時間之內計完）嚟計到答案，若且唯若個函數可以用圖靈機（同廿世紀數碼電腦有好多共通點嘅理論運算機械）計到答案。用日常用語講嘅話，意思即係指任何物理上有可能計到嘅問題，都可以攞圖靈機嚟計到答案[7]。
  • 心腦同一論：心腦同一論係一種心靈哲學觀點，主張人嘅心靈特性－包括咗記憶、知識、情緒同埋性格呀噉－全部都係嚟自個腦嘅，是但攞個心靈特性－例如係一段回憶或者一樣知識，嚿嘢都會喺個腦入面有個物理上嘅對應；如果神經科學家有充足嘅知識，佢應該會能夠做到（例如）靠開刀切走一個人腦嘅其中一忽，令到嗰個人喪失嗰一忽對應嘅記憶[3]。
  • 心腦同一論結合埋圖靈論題：（心腦同一論）將人嘅心靈想像成由個腦做嘅一大柞運算[註 1]，心靈嘅現象係由物理運算造出嚟嘅，噉（圖靈論題成立）圖靈機理應能夠做到同人腦一樣噉嘅運算；而假如研究者部電腦夠接近圖靈機嘅話，就會做得到用電腦嚟模擬人腦，令到部電腦啲 input-output 關係同個腦一樣。
  • 數碼不死身：跟住再進一步假想有個演算法，個演算法會對一部具有「模擬人腦」功能嘅電腦俾指示，教部機掃瞄一個真嘅人腦（可以睇吓神經造影），然後再教佢將自己模擬嗰個腦變成同啱啱掃咗嗰個腦一樣－就會達致俾用家將自己嘅心靈以電腦檔案噉嘅形式存放喺電子空間嗰度，而呢種情況就係所謂嘅數碼不死身[8]。

心靈上載嘅諗頭引起咗唔少人嘅興趣：到咗 2020 年代初，心靈上載仲係處於空想階段，但有唔少人都覺得呢種技術可以幫自己達致長生不死－將自己個腦變做電腦檔案，就算自己身體死咗，自己嘅記憶同性格等嘅心靈特性可以以「上載咗嘅腦」噉嘅形式繼續存在落去[8]；而一眾大受歡迎嘅 cyberpunk 作品仲成日喺度描述作者心目中心靈上載成為現實嘅未來世界[6]。

問題

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對於心靈上載嘅問題，廿一世紀初嘅心靈科學領域仲係有好多嘢喺度詏緊，包括咗以下呢啲問題[5]：

運算能力

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睇埋：摩亞定律
具體嚟講，電腦嘅運算能力要有幾勁先可以模擬到人腦？

由神經科學研究已知，人腦複雜得好交關，人腦齋係塊大腦皮層（腦最外面嗰浸）就經已有成 150 至 330 億粒互相緊密連繫嘅神經細胞咁滯，而且實驗表明咗，神經細胞之間嗰啲突觸結構都可以帶有資訊，而人腦入面嘅突觸數量仲會大過神經細胞數量好多[9]；即係話一部電腦要模擬嗮一個人腦裏面啲神經細胞，就實要做極大量嘅運算。例如喺 2013 年，日本同德國有研究者用當時世上第四快嘅超級電腦嚟模擬人腦嘅活動，模擬一個有 17.3 億粒神經細胞、10.4 兆個突觸嘅神經網絡，用咗部超級電腦嘅 82,944 粒處理器，結果部電腦用咗成 40 分鐘喺度勁計數，先至計到嗰個神經網絡喺 1 秒之內嘅變化－距離實時噉模擬個腦仲爭好遠[10]。


2007 年嘅超級電腦藍色基因（IBM Blue Gene）；好似藍色基因嘅電腦能夠喺極短時間內做極大量嘅運算，例如 2005 年嘅藍色基因就可以喺 1 秒內做超過 280 兆吓運算[11]，但噉嘅電腦都做唔到以夠快嘅速度模擬成個人腦入面啲神經細胞。


摩亞定律指出，實時噉模擬個腦應該起碼去到廿一世紀中先至會達得到：摩亞定律係電子工程上由過往數據而得出嘅定律；電子工程方面嘅工作者觀察廿世紀中以嚟嘅電子技術發展，發覺一個密集嘅集成電路上面嘅電晶體嘅數量會大約每兩年就加倍，而一般嚟講，電子架生（例如係數碼電腦或者智能電話）電晶體數量愈多，啲硬件嘅運算能力就會愈勁，愈能夠喺短時間之內做大量嘅運算[12]；據估計，如果摩亞定律嘅趨勢持續嘅話，估計到咗廿一世紀中人類嘅電腦，就會有足夠嘅運算能力以夠快嘅速度做到全腦模擬。

哲學問題

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睇埋：心靈哲學

心靈上載嘅諗頭亦都引起咗啲哲學上嘅問題[5]：

心靈上載同腦上載之間條界線喺邊？

就最嚴格嘅基準嚟講，如果電腦做到同人腦一樣嘅運算，頂櫳都只係算係上載咗個腦；如果話腦上載等同心靈上載，即係假設咗腦等同心靈。呢個假設係咪成立？

心靈上載要揀邊啲腦特性嚟模擬？

以電子形式存在嘅腦一定會同真嘅腦有差異，例如首先用數碼電腦嚟模擬嘅腦，實係以電子架生入面嗰啲電訊號嘅形式存在嘅，唔似得人腦噉係用血肉嚟造。噉具體嚟講，上載咗嘅腦同血肉造嘅人腦差異要有幾細，先可以話個模擬腦同個血肉腦有充足嘅相似性？

睇埋

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相關技術：

哲學討論：

垃雜相關課題：

註釋

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  1. ↑ 例如 input－數學謎題，output－條謎題嘅答案；詳情可以睇吓神經編碼同相關嘅內容。

引述

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  1. ↑ Goertzel, BEN; Ikle', Matthew (2012). "Introduction". International Journal of Machine Consciousness. 04: 1-3.
  2. ↑ Sotala, K., & Valpola, H. (2012). Coalescing minds: brain uploading-related group mind scenarios (PDF). International Journal of Machine Consciousness, 4(01), 293-312.
  3. 1 2 Ryle, G., 1949, The Concept of Mind, London: Hutchinson.
  4. ↑ Kay, K. N., Naselaris, T., Prenger, R. J., & Gallant, J. L. (2008). Identifying natural images from human brain activity (PDF). Nature, 452(7185), 352-355.
  5. 1 2 3 4 Sandberg, Anders; Boström, Nick (2008). Whole Brain Emulation: A Roadmap (PDF). Technical Report #2008‐3. Future of Humanity Institute, Oxford University. Retrieved 5 April 2009. The basic idea is to take a particular brain, scan its structure in detail, and construct a software model of it that is so faithful to the original that, when run on appropriate hardware, it will behave in essentially the same way as the original brain.
  6. 1 2 Scheidt, H. (2014). The Fleshless Future: A phenomenological perspective on mind uploading. Mercer, Calvin/Trothen, Tracy J.(Hg.), Religion and Transhumanism. The Unknown Future of Human Enhancement, Westport, 315-328.
  7. ↑ Ben-Amram, A.M. (2005). "The Church-Turing Thesis and its Look-Alikes" (PS). SIGACT News. 36 (3): 113-116.
  8. 1 2 Graziano, Michael S. A. (2019). Rethinking consciousness : a scientific theory of subjective experience (1 ed.). New York, NY.
  9. ↑ Pelvig, D.P.; Pakkenberg, H.; Stark, A.K.; Pakkenberg, B. (2008). "Neocortical glial cell numbers in human brains". Neurobiology of Aging. 29 (11): 1754–1762.
  10. ↑ "Largest neuronal network simulation to date achieved using Japanese supercomputer". ScienceDaily. August 2, 2013.
  11. ↑ Blue Gene/L tops its own supercomputer record. Cnet.
  12. ↑ Brock, David C. (ed.) (2006). Understanding Moore's Law: Four Decades of Innovation. Philadelphia: Chemical Heritage Foundation.

拎

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