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打造永生的數(shù)字生命 電影里的數(shù)字圖景能照進(jìn)現(xiàn)實嗎

發(fā)布時間:2023-02-07 10:30:00來源: 科技日報

  電影里的數(shù)字圖景能照進(jìn)現(xiàn)實嗎

  打造永生的數(shù)字生命、重啟全球網(wǎng)絡(luò)根服務(wù)器……

  ◎本報記者 張蓋倫

  數(shù)字生命是計算機(jī)科學(xué)的前沿研究領(lǐng)域,不過與影片中的概念不同,它指的是用計算機(jī)來模擬生命的行為和某些關(guān)鍵特征,讓機(jī)器自行迭代,呈現(xiàn)初級生命的遺傳變異和演化過程,而非試圖模仿或者數(shù)字化人類本身。

  正在熱映中的《流浪地球2》,對“數(shù)字”與“智能”做了深入探討。生與死,真實與虛擬,延續(xù)人類文明是否一定需要人類……這部科幻大片,在貢獻(xiàn)視覺奇觀之外,還引發(fā)了許多思考。

  近日,《流浪地球2》科學(xué)顧問、中國計算機(jī)學(xué)會科學(xué)普及工作委員會主任助理崔原豪博士接受了科技日報記者專訪,詳細(xì)解讀了電影中一些較為關(guān)鍵的概念。這些概念,有的離現(xiàn)在很遠(yuǎn),有的則是已來的未來。

  電影內(nèi)外的數(shù)字生命并不一樣

  《流浪地球2》影片開頭,就呈現(xiàn)了科研人員關(guān)于數(shù)字生命的研究。

  近幾年大熱的概念——“數(shù)字人”,大多是用相關(guān)互聯(lián)網(wǎng)資料完成“數(shù)字重生”或制作“數(shù)字化身”,但它顯然和電影里的數(shù)字生命相去甚遠(yuǎn)。簡單地說,電影中的數(shù)字生命,指的是把人的心智“數(shù)字化”后轉(zhuǎn)移到不同載體上。不過,這一技術(shù)即使是在電影中地球遭遇危機(jī)的遙遠(yuǎn)未來,也并不成熟,并且還在探索階段就因社會和倫理等因素遭到了禁止。

  在《流浪地球2》科學(xué)顧問團(tuán)隊看來,制作數(shù)字生命需要一系列前提條件:要有完全準(zhǔn)確的大腦結(jié)構(gòu)快照,可以通過記錄神經(jīng)元連接來存儲記憶;有完美的腦機(jī)接口,可以實現(xiàn)與被試大腦的長期腦波交互,記錄各種意識與活動對應(yīng)的大腦活動模式;擁有全腦仿真技術(shù),可以順利完成思維擬合,進(jìn)而重建一個人的意識,而且這種意識要與原有意識完全相同。

  顯然,這樣的高難度任務(wù),目前還只存在于科幻電影中。

  不過,現(xiàn)實中也有許多研究方向能夠跟這個宏大目標(biāo)產(chǎn)生一些“共鳴”。崔原豪介紹,數(shù)字生命是計算機(jī)科學(xué)的前沿研究領(lǐng)域,不過與影片中的概念不同,它指的是用計算機(jī)來模擬生命的行為和某些關(guān)鍵特征,讓機(jī)器自行迭代,呈現(xiàn)初級生命的遺傳變異和演化過程,而非試圖模仿或者數(shù)字化人類本身。

  同時,數(shù)字生命的實現(xiàn)也高度依賴腦機(jī)接口技術(shù)。目前腦機(jī)接口分為侵入式和非侵入式兩種,主要是研究腦電波和外物的交互,還遠(yuǎn)沒有達(dá)到掃描人類大腦、擬合人類思維的程度。

  電影中,影片主角圖恒宇將瀕死的女兒圖丫丫的意識進(jìn)行了上傳。成為數(shù)字生命的圖丫丫,目光會隨著人的動作移動,能跟人交流,這里用到的是大家熟悉的計算機(jī)視覺和自然語言處理技術(shù),“這一部分技術(shù)已經(jīng)相對比較成熟?!贝拊勒f。

  維持?jǐn)?shù)字生命需要強(qiáng)大的算力和能源

  《流浪地球2》中,一開始數(shù)字圖丫丫只有兩分鐘生命。她會覺得“為什么那么黑”,感到恐懼,需要“爸爸抱抱”。崔原豪說,這是因為算力不足以支撐數(shù)字空間長時間地擬算。

  所以,圖恒宇的研究致力于兩點:降低數(shù)字生命對算力的依賴,以及找到更強(qiáng)算力的設(shè)備。后來他將圖丫丫的數(shù)字生命備份卡,插入了擁有更強(qiáng)算力的智能量子計算機(jī)。

  電影中的數(shù)字生命備份卡,就像是兩個U盤綁在一起,它長成這個樣子,其實是有講究的。

  崔原豪介紹,《流浪地球2》科學(xué)顧問團(tuán)隊推測,單純的大腦結(jié)構(gòu)存儲并不一定能完美地還原意識,還需要通過與大腦交互來記錄思維過程中的大腦活動。所以,數(shù)字生命的載體不應(yīng)當(dāng)是一個簡單的儲存設(shè)備,而應(yīng)該至少存在部分計算(也就是仿真大腦)功能。

  所以,數(shù)字生命備份卡由兩部分組成:記憶存儲部分和思維存算部分,后者是一個專用計算芯片。雖然它看起來像個即插即用的U盤,但其實是一個專門從事“全腦仿真”的專用硬件。

  然而,數(shù)字生命也并非“永生”,它需要消耗一定的資源,尤其是能量和算力,同時它還必須依賴某種載體存在??偠灾瑪?shù)字生命的存續(xù)離不開穩(wěn)定的現(xiàn)實世界,只有當(dāng)其載體堅固完好、能源永續(xù)不絕,數(shù)字生命才有可能一直延續(xù),這也印證了電影里的那句經(jīng)典臺詞——沒有人類的文明是沒有意義的。

  關(guān)掉根服務(wù)器全球互聯(lián)網(wǎng)不會“癱瘓”

  影片中的另一大“燃點”,是重啟全球互聯(lián)網(wǎng)。在影片設(shè)定里,要重啟全球互聯(lián)網(wǎng),就需要重啟3臺分布在不同國家的根服務(wù)器。

  崔原豪提醒,影片中的根服務(wù)器和我們通常所說的根服務(wù)器并不一樣。

  根服務(wù)器,在現(xiàn)實世界里的全名是根域名服務(wù)器,主要用于管理互聯(lián)網(wǎng)主目錄,是互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域中最重要的戰(zhàn)略基礎(chǔ)設(shè)施之一,其最主要的功能是頂級域名解析服務(wù),對于網(wǎng)絡(luò)安全、運(yùn)行穩(wěn)定至關(guān)重要,被稱為互聯(lián)網(wǎng)的“中樞神經(jīng)”。

  只要上網(wǎng),就一定會接觸域名。我們熟悉的“.com”“.cn”都是域名。域名好比單位名稱,寫上單位名稱,信件就能寄送。但實際上,郵差會將單位名稱轉(zhuǎn)化為具體街道門牌號投遞信件。把單位名稱轉(zhuǎn)化為地址的過程,就是域名解析,承擔(dān)這一職責(zé)的是域名服務(wù)器。

  全球域名系統(tǒng)是一個層次化的服務(wù)體系。自上而下分為域名根服務(wù)器、頂級域名服務(wù)器和二級域名服務(wù)器。域名根服務(wù)器是域名查詢的起點,是域名服務(wù)的中樞神經(jīng)系統(tǒng)。全球只有13個根服務(wù)器,其中10個在美國境內(nèi),英國、瑞典和日本各有1個。

  中國下一代互聯(lián)網(wǎng)工程中心領(lǐng)銜發(fā)起了“雪人計劃”,旨在打破現(xiàn)有的根服務(wù)器困局,為下一代互聯(lián)網(wǎng)提供更多的根服務(wù)器解決方案。

  電影中也考慮了“雪人計劃”,將需要重啟的3臺根服務(wù)器設(shè)定在了中國北京、美國杜勒斯和日本東京。崔原豪表示,電影里的“根服務(wù)器”,其實應(yīng)該理解為域名解析服務(wù)器+骨干路由器的集合體。

  現(xiàn)實世界沒有電影中這么“刺激”,很難有這類令人激動的決定性瞬間。全球互聯(lián)網(wǎng)不會像電影一樣,因為切斷一兩個根服務(wù)器就被關(guān)閉。真實互聯(lián)網(wǎng)采用非中心化的分布式部署方式,不存在絕對中心,網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施壞掉了,也只會影響局部網(wǎng)絡(luò)。

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  “雪人計劃”突破13個根服務(wù)器限制

  “雪人計劃”是基于全新技術(shù)架構(gòu)的全球下一代互聯(lián)網(wǎng)(IPv6)根服務(wù)器測試和運(yùn)營實驗項目,旨在突破現(xiàn)有國際互聯(lián)網(wǎng)13個根服務(wù)器的數(shù)量限制,克服根服務(wù)器在擴(kuò)展性、安全性等技術(shù)方面的缺陷,制定更完善的下一代互聯(lián)網(wǎng)根服務(wù)器運(yùn)營規(guī)則,為在全球部署下一代互聯(lián)網(wǎng)根服務(wù)器做好準(zhǔn)備。

  “雪人計劃”首次提出“一個命名體系、多種尋址方式”的下一代互聯(lián)網(wǎng)根服務(wù)器技術(shù)方案,可以引入更多根服務(wù)器運(yùn)營者,同時還能保證一個命名體系不被破壞,從而真正實現(xiàn)多方共治的愿景。

  2015年6月23日,國際互聯(lián)網(wǎng)名稱與數(shù)字地址分配機(jī)構(gòu)(ICANN)在第53屆會議上正式對外發(fā)布了由中國下一代互聯(lián)網(wǎng)工程中心領(lǐng)銜發(fā)起的“雪人計劃”。

  2019年6月26日,工信部同意中國互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)信息中心設(shè)立域名根服務(wù)器及運(yùn)行機(jī)構(gòu)?!把┤擞媱潯庇?016年在美國、日本、印度、俄羅斯、德國、法國等全球16個國家完成25臺IPv6根服務(wù)器架設(shè),其中1臺主根和3臺輔根部署在中國,形成了13臺原有根加25臺IPv6根的新格局。

  2017年,25臺IPv6根服務(wù)器在全球范圍內(nèi)累計收到2000多個遞歸服務(wù)器的查詢,主要分布在歐洲、北美和亞太地區(qū),一定程度上反映出全球IPv6網(wǎng)絡(luò)部署和用戶發(fā)展情況。

(責(zé)編:陳濛濛)

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