第一节 数字化的含义

数字化是指将自然界和人类社会中能够感知和度量的事物转化为数据进行归类、分析、利用，并作出反馈的过程。数字化是人类研究自身感知过程和认知过程的产物，是以数学方法模拟记忆和思维过程的产物。数字化改变了人类的认知方式，更是人类社会进入文明时代以来的一次重大变革和挑战。数字化除了带来生产方式的变革外，也将影响人对于自身的认识。

一、数字化是硅时代的思维路径

人类对于宇宙和自然的探究，是推进人类社会发展的根本动力。在几千年的文明历史中，人类的自然科学研究主要关注于物质范畴领域的研究，如天文学、地理学、物理学、植物学、动物学、生理学、化学等。对于人类自身的研究，也主要集中于对身体疾病的研究，医学领域在身体疾病的治疗、生化检验、人体器官移植等方面都取得了巨大的成就，人类的平均寿命大大延长，不断有疾病被攻克和征服。曾经的严重疾病，如天花、霍乱、流感等，已经不再是严重威胁人类生命的疾病，天花甚至已经被彻底消灭。但是，与人类对于身体的物质方面研究的成熟相比，人类对于自身精神领域的研究却远远不够。

在现代精神医学兴起之前，人们在很长的时间内并未将精神方面的问题作为疾病对待，而是以巫术、中邪、邪灵等迷信的方法来进行解释，以至于精神疾病者不但未能像身体疾病者那样受到社会的救助和关爱，反而受到社会的歧视和排斥。

直到精神分析和精神疾病的理论出现后，人们才开始正视自身精神世界的规律和科学研究。弗洛伊德等研究者给人类打开了认识自身思维和心理活动的大门，人类开始进一步深入思考意识的来源，智慧、智能、思维的来源和规律。

通过解剖学和生理学的努力，科学家已经能够很精确地认知人脑的结构，但是人脑如何运行，人脑的思维机制究竟是什么样的？人脑如何思维，意识如何产生，直至当前仍没有完全解开谜底。

相反，在20世纪出现电子计算机后，科学家们对于计算机如何运算，如何分析和处理数据，甚至如何分析问题和解决问题，都有了精确和深刻的认知。计算机科学的专家们开始试图以计算机的原理来解释人脑的运作机制。比如，计算机的处理器核心是芯片，即在一个硅芯片中集成了无数个硅晶体单元，并通过预设的程序控制不同硅晶体之间的电流传导和电路开合，完成运算和数据的分析加工、存储。在对人脑进行解剖研究后，科学家们将人脑的神经元与硅晶体单元进行类比，将人脑的生物电流活动与计算机芯片内部的电流传导相类比，将控制计算机电流传导和电路开合的程序与人脑的思维相类比。于是有了“算法”泛化的趋势，学者们将人脑的思维比喻为算法，将一切都算法化。本书认为，这一逻辑是存在问题的，因为计算机的发明早于人脑功能和结构的剖析，计算机本身并不是模拟人脑的仿生学产物，而是与人脑功能研究相互独立的两个学科。只是在近些年来，人工智能研究走入困境后，科学家们才开始借助于脑科学研究来检讨和反思电脑的算法，进一步通过对人脑神经元结构的研究创设了机器深度学习的算法，并以此作为近期人工智能的重要路径。因而，人脑运作和计算机“算法”本身是不同科学范畴的问题，两者不能简单类比。

人脑的思维原理究竟是什么，需要科学家进一步探究，由于人脑的主要构成是碳元素，有学者认为人脑思维是一种碳时代的思维方式。由于计算机的芯片材料主要是硅晶体材料，有学者将计算机的算法和人工智能比作“硅时代”的思维路径。

人脑的成长机制，依赖于外部的知识教育和自身的反馈。人脑天然的结构只是智慧智商的基础，后天的学习是智慧的关键因素，这一点通过“狼孩”等案例已经证明。在一些地方出现的“狼孩”，在偶然因素的作用下，得以在野生动物群体中被野生动物喂养长大。由于与人群隔绝，这些孩子在回到人类社会后，出现了认知障碍、智力发育不良等情况。

对于人工智能程序而言，深度学习也是同样的运作机制，不同的是，计算机学习的“粮食”是各种数据，即数字化的信息。没有数据就没有人工智能的发展，数字化是机器学习的基础，也是机器分析和解决问题的基础。因此，可以说，数字化是“硅时代”的思维路径。

二、模糊感知向数字化感知过渡

模糊的感知能力是生物进化的结果，对于纷繁复杂的外部世界，生物体需要及时做出反馈，哪些构成外部威胁，哪些不构成外部威胁，哪些是对自身有利的因素，哪些是不利的因素，都需要做出及时和快速的反应和反馈。生物体在进化中得到的一种能力就是快速的模糊处理能力。比如，面对飞速投向自己的石头，人类会有本能的躲闪，躲闪成功有一定概率，也有失败的风险。经过特殊训练的人士，成功率会相应提高。为什么人脑中没有发育出更加强大的运动控制区域呢？原因在于人脑的体积是有限的，而要面对的外部威胁是多种多样的，让一些功能适当“模糊”，才能使得有限的大脑空间有可能应付更为复杂的外部世界。当然，模糊化的代价就是，在躲避飞石的过程中，会有失败的概率，但这是生物进化的一种平衡机制。对于机器而言，情况可能完全不同，机器要躲过飞来的石头，首先需要计算石头飞行的轨迹，其次要考虑风速、距离等各个因素，最后将这些因素和信息数据化。对于机器而言，一个数据的误差，就可能导致躲闪的失败。因此，以数字化运行的机器需要依赖精确的运算。随着数字化在人类社会中的发展，数字化的精确感知也许会代替人来获取更多的外部信息，并协助我们处理外部信息。