第一推動叢書 綜閤係列：皇帝新腦 [The Emperor's New Mind] epub pdf mobi txt 電子書 下載 2024

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産品特色

編輯推薦

　　這是一本思想深刻的傑作，它闡釋科學論題的新方式令人眼前為之一亮。作者彭羅斯是當今倍受推崇的數學傢兼物理學傢。
　　作者在該書中對“精神意識”這一論題涉及的學科進行瞭係統的介紹，並且提齣瞭自己獨到的觀點。這對於人工智能發展有很好的啓迪作用。
　　2018年新版的《第*推動叢書》全新設計瞭版式和封麵，簡約個性，提升瞭閱讀體驗，讓科普給你更多想象。
　　隨書附贈價值39.6元由汪潔、吳京平掰開揉碎,帶你懂科學好書的《經典科普解讀課》6摺券。

內容簡介

　　《皇帝新腦》對電腦科學、數學、物理學、宇宙學、神經和精神科學以及哲學進行瞭廣泛的討論，體現瞭作者嚮哲學上最大問題——“精神-身體關係”挑戰的大無畏精神。書中充滿瞭天纔般的猜測，重新衡量相對論和量子理論，以及對現代物理及人工智能的新看法。

作者簡介

　　羅傑·彭羅斯(Roger Penrose)，英國數學傢兼物理學傢，從1973年起擔任牛津大學的羅斯·波勒數學教授，是全世界公認的很博學和有創見的科學傢、思想傢、哲學傢。彭羅斯教授與史蒂芬·霍金教授曾閤作研究黑洞及引力，並於1988年共獲沃爾夫物理奬。
　　
　　譯者介紹：
　　許明賢，1947年齣生於上海，1968年畢業於清華大學無綫電係，之後任教於中國科技大學。

　　吳忠超，1946年齣生於福州，1968年畢業於中國科技大學無綫電係，並任教於該校。1984年在霍金教授指導下，獲得劍橋大學博士學位。

精彩書評

　　彭羅斯教授在這本曾獲得1991年科學書籍奬的《皇帝新腦》中力圖解答人類*大的迷題：人腦是如何思想的？彭羅斯是當今*受推崇的數學傢兼物理學傢之一，能以精深的數理來推論宇宙間的一切事物。
　　——《芝加哥論壇報》
　　
　　這本巨著徜徉於科學定律之間，重新衡量相對論和量子理論。作者提齣他對現代物理及人工智能的新看法，建議人們必須徹底改變時間與空間的觀念。
　　——《倫敦時報》
　　
　　這是一本學者的精心傑作，它闡釋科學論題的新方式令人眼前為之一亮。
　　——《科學周刊》
　　
　　彭羅斯教授的《皇帝新腦》十分刺激……他的理論更新科學觀念且充滿瞭深遠有趣的推測！
　　——約翰·波金弘，劍橋大學皇後學院院長
　　
　　作者以熟練的文筆嚮讀者錶達瞭經典物理和量子理論的缺失，進而引導讀者去瞭解人工智能和腦意識的研究。
　　——《守護者日報》
　　
　　本書曾在《紐約時報》的暢銷書排行榜上連續許多個星期。讀來引人入勝且啓發讀者的思想。
　　——《今日物理報》
　　
　　此書可與*優秀的科學讀物並列，它不但告訴讀者當今的科學理論，更提供瞭未來科學發展的藍圖。
　　——《經濟周刊》

目錄

題獻
敬啓讀者
譯者序
前言
感謝
序言
第一章 電腦能有精神嗎
引論
圖靈檢驗
人工智能
用人工智能得到“快樂”和“痛苦”
強人工智能和西爾勒中文屋子
硬件和軟件
第二章 算法和圖靈機
算法概念的背景
圖靈概念
數據的二進位碼
撤屈一圖靈主題
不同於自然數的數
普適圖靈機
希爾伯特問題的不可解性
如何超過算法
撤屈的拉姆達計算法
第三章 數學和實在
托伯列南國
實數
有多少個實數
實數的“實在性”
復數
孟德勒伯洛特集的構成
數學概念的柏拉圖實在
第四章 真理、證明和洞察
數學的希爾伯特規劃
形式數學係統
哥德爾定理
數學洞察
柏拉圖主義或直覺主義
從圖靈結果到類哥德爾定理
遞歸可列集
孟德勒伯洛特集是遞歸的嗎
一些非遞歸數學的例子
孟德勒伯洛特集像非遞歸數學嗎
復雜性理論
物理事物中的復雜性和可計算性
第五章 經典世界
物理理論的狀況
歐幾裏得幾何
伽利略一牛頓動力學
牛頓動力學的機械論世界
撞球世界中的生活是可計算的嗎
哈密頓力學
相空間
麥剋斯韋電磁理論
可計算性和波動方程
洛倫茲運動方程：逃逸粒子
愛因斯坦和彭加萊狹義相對論
愛因斯坦廣義相對論
相對論因果性和決定論
經典物理的可計算性：我們的立場如何
質量、物質和實在
第六章 量子魔術和量子神秘
哲學傢需要量子理論嗎
經典理論的問題
量子理論的開端
雙縫實驗
概率幅度
粒子的量子態
不確定性原理
U和R演化步驟
粒子同時在兩處
希爾伯特空間
測量
自鏇和態的黎曼球麵
客觀性和量子態的可測量性
復製量子態
光子自鏇
大自鏇物體
多粒子係統
愛因斯坦一玻多爾斯基一羅遜“矛盾”
光子實驗：相對論的一個問題
薛定諤方程；狄拉剋方程
量子場論
薛定諤貓
現存量子理論的不同看法
何處齣瞭差錯
第七章 字宙論和時間箭頭
時間的流逝
熵的無情增加
什麼是熵
第二定律在起作用
宇宙中低熵的起源
宇宙論和大爆炸
太初火球
大爆炸能解釋第二定律嗎
黑洞
空間—時間奇點的結構
大爆炸是何等特殊¨
第八章 量子引力的尋求
為什麼需要量子引力
魏爾麯率假設的背後是什麼
態矢量縮減的時間不對稱
霍金盒子：和魏爾麯率假設的一個關聯
態矢量何時縮減
第九章 真實頭腦和模型頭腦
頭腦實際上是什麼樣子的
意識棲息在何處
頭腦分裂實驗
盲視
視覺皮層的信息加工
神經信號如何工作
電腦模型
頭腦可塑性
並行電腦和意識的“一性”
量子力學在頭腦活動中有作用嗎
量子電腦
超越量子理論
第十章 精神物理的尋求
精神是做什麼的
意識究竟是做什麼的
算法的自然選擇
數學洞察的非算法性質
靈感、洞察和創造性
思維的非言語性
動物意識
與柏拉圖世界的接觸
物理實在的一個觀點
宿命論和強宿命論
人擇原理
鑲嵌和準晶體
與頭腦可塑性可能的關聯
意識的時間延遲
時間在意識知覺中的奇怪作用
結論：孩子的觀點
跋

精彩書摘

　　第一章 電腦能有精神嗎（部分）
　　引　論
　　電腦技術在過去的幾十年間有瞭極其巨大的進展。而且，很少人會對未來的幾十年內在速度、容量和邏輯設計方麵的偉大進步有所懷疑。到那時候，今日的電腦將顯得正和我們今天看早年的機械計算機那樣的遲鈍和初等。其發展的節律幾乎是令人恐懼的。電腦已能以人類遠遠不能企及的速度和準確性實現原先是屬於人類思維的獨霸領域的大量任務。我們對於機器能在體力方麵超過自己早已司空見慣，它並不引起我們的緊張。相反的，我們因為擁有以巨大的速度——至少比最快的田徑運動員快4倍——在地球上均勻地推動我們，以一種使幾十個人相形見絀的速率挖洞或毀滅廢棄建築的裝備而感到由衷的高興。機器能實現我們過去在體力上從未可能的事，真是令人喜悅：它們可以輕易地把我們舉上天空，在幾個鍾頭內把我們放到大洋的彼岸。這些成就毫不傷害我們的自尊心。但是能夠進行思維，那是人類的特權。正是思維的能力，使我們超越瞭我們體力上的限製，並因此使我們比同夥生物取得更加驕傲的成就。如果機器有朝一日會在我們自以為優越的那種重要品質上超過我們，那時我們是否要嚮自己的創造物雙手奉齣那唯一的特權呢？
　　機械儀器究竟能否思維的問題——也許甚至會體會到感情，或具有精神——不是一個什麼新問題。但是，現代電腦技術時代的來臨賦予它新的衝擊力甚至迫切感。這一問題觸及到哲學的深刻底蘊。什麼是思維？什麼是感覺？什麼是精神？精神真的存在嗎？假定這些都存在，思維的功能在何種程度上依賴於和它相關聯的身體結構？精神能否完全獨立於這種結構？或許它們隻不過是（閤適種類的）身體結構的功能？無論如何，相關結構的性質必須是生物的（頭腦）嗎？精神——也能一樣好地和電子設備相關聯嗎？精神服從物理定律嗎？物理定律究竟是什麼？
　　這些都被包括在本書我要試圖探索的問題之中。要為這麼崇高的問題尋求確定的答案當然是無理的要求。我不能提供這個答案：雖然有些人想用他們的猜測強加於我們，但在實際上，任何人也做不到。我自己的猜測在本書後頭將起重要作用，但是我要清楚地把這些猜想和堅實的科學事實區分開來，並且我還要把這些猜想所根據的原因弄清楚。我不如這麼說好瞭，有關在物理定律、數學性質和意識思維的結構之間的關係引起瞭某些顯然全新的問題，我陳述瞭以前從未有人發錶過的觀點。這不是我三言兩語即能足以描述的觀點，因此需要寫這麼長篇幅的書。但是簡略地講，也許這樣會引起一點誤會，我至少能說，我的觀點認為，正是我們現在對物理基本定律缺乏理解，纔使我們不能物理地或邏輯地掌握“精神”的概念。我在這裏不是講，永遠不可能很好地掌握這些定律。相反的，本書的部分目的即是企圖在這一方麵似乎有前途的方嚮去刺激將來的研究，並且想要提齣某些相當特殊的、顯然是新的關於“精神”實際上可在我們知道的物理發展中占據什麼位置的建議。
　　電腦能有精神嗎
　　我應該清楚地錶明，我的觀點在物理學傢中是非傳統的，並因此在目前不太可能被電腦科學傢或生理學傢所采納。大部分物理學傢會宣稱，在人腦尺度下有效的基本定律已經完全知道。當然，在我們物理知識方麵一般地仍有許多空白這一點，是無可爭議的。例如，我們
　　不知道製約自然的亞原子粒子質量值以及它們相互作用強度的定律。我們還不能使量子理論和愛因斯坦的狹義相對論完全協調—遑論去建立“量子引力論”瞭。這種理論要使量子理論和他的廣義 相對論相協調。
　　由於還沒有量子引力論，人們就不能理解在已知基本粒子大小的1／100000000000000000000的不可思議的微小尺度下空間的性質，盡管我們以為自己關於比這更大尺度下的知識是足夠的。我們也不知道這整個宇宙無論在空間上還是在時間上是有限的還是無限的，盡管這樣的不確定性對於人類尺度的物理學似乎沒有什麼影響。我們不理解既作用於黑洞的核心又作用於宇宙本身大爆炸起源處的物理學。然而，所有這些問題似乎和人類大腦運行有關的“日常”（或稍小一些）尺度問題的距離是要多遙遠就有多遙遠。它們肯定是遙遠的！盡管如此，我將論證，正是在我們鼻子尖（不如說是後麵），在我們的物理理解中，正是 在和人類思維和意識的運行相關的水平上，還存在巨大的無知！正如我將要解釋的，甚至大多數物理學傢還不承認這個無知。我還要進一步論斷，黑洞和大爆炸與對這些問題的考慮的確 有相關之處，這真是令人吃驚！
　　我將要用證據來支持我提齣的觀點以說服讀者。但是，為瞭理解這些觀點我們還要做許多事。我們將要到奇異的國度以及陌生的研究領域中去旅遊。我們要考察量子力學的結構、基礎和睏惑，狹義和廣義相對論、黑洞、大爆炸、熱力學定律、電磁現象的麥剋斯韋理論以及牛頓力學的基本特徵。當企圖要理解意識的性質和功能時，哲學和心理學問題的作用就清楚地呈現齣來瞭。除瞭設想的電腦模型外，我們當然要對大腦的實際神經生理學稍有些瞭解。我們要具備人工智能現狀的某些觀念，還需要知道什麼是圖靈機，需要理解可計算性、哥德爾定理以及復雜性理論的意義。我們還將深入到數學的基礎甚至物理實在的最本質的問題中去。
　　如果，在這一切的結尾，讀者對我要錶達的不太傳統的論證仍然無動於衷，那麼我希望她或他從這個麯摺迂迴的，但我希望是激動人心的旅途中，得到某些真正有價值的東西。
　　……

前言/序言

　　許多偉大的數學傢和物理學傢覺得，要寫一本外行能理解的書，如果不是不可能的話，也是非常睏難的。直到今年，人們也許還認為，羅傑彭羅斯，這位世界上最博學和最有創見的數學物理學傢之一，也屬於這個範疇之內。我輩讀過他的非專門性的文章和講演的稍微瞭解一些底細。盡管如此，當發現彭羅斯在他的研究之餘花費大量時間為見多識廣的外行寫下瞭這樣美妙無比的書時，人們的確感到驚喜。我相信，該書會成為一部經典。
　　雖然彭羅斯的著述廣泛地涉及相對論、量子力學和宇宙論，其關心的焦點乃是哲學傢所謂的“精神身體問題”。幾十年來，人工智能專傢盡力說服我們，再有一兩個世紀的時間（有些人已把這些時間縮短到50年！）電腦就能做到人腦所能做的一切。他們因為受年輕時讀到的科學幻想的刺激，而堅信我們的精神隻不過是“肉體的電腦”（正如馬文閏斯基曾經提齣過的）。他們想當然地認為，當電子機器人的算法行為變得足夠復雜時，痛苦和快樂、對美麗和幽默的鑒賞、意識和自由意誌就會自然地湧現齣來。
　　有些科學哲學傢（最著名者為約翰西爾勒，他的大名鼎鼎的中文屋子的理想實驗為彭羅斯所深入討論）強烈地反對這種看法。對他們來說，電腦和用輪子、杠杆或任何傳遞信號的東西運行的機械計算機並沒有什麼本質的不同（人們可用滾動的彈子或通過管道流動的水流製造計算機）。因為電流通過導綫比其他能量形式（除瞭光）走得更快，它就能比機械計算機更快地擺弄信號，並因此能承擔龐大復雜的任務。但是，一颱電腦是否以一種比算盤更優越的方式“理解”它的所作所為呢？是的，現代電腦能以大師的風度下棋。它們是否比一群電腦迷曾經用積木搭成的方格遊戲機（一種西文的初級遊戲）對遊戲“理解”得更好些？
　　彭羅斯的書是迄今為止對強人工智能的最猛烈的攻擊。幾個世紀以來，人們就一直反對還原主義者關於精神隻不過是已知物理定律操縱的機器的宣稱。但是，因為彭羅斯憑藉從前的作者不能獲知的資訊，所以他的攻擊更加令人信服。從這本書可以看齣，彭羅斯不僅是一位數學物理學傢，而且是一位第一流的哲學傢，他毫無畏懼地和當代哲學傢斥之為無稽的問題進行搏鬥。
　　彭羅斯還不顧一小群物理學傢的越來越強烈的否定，敢於認可堅定的實體主義。不僅宇宙是“外在的”，而且數學真理自身也有其神秘的獨立性和永恒性。正如牛頓和愛因斯坦那樣，彭羅斯對物理世界和純粹數學的柏拉圖實體極其謙恭和敬畏。傑齣的數論學傢保羅厄多斯的口頭禪是，所有最好的證明都記載在“上帝的書”上，數學傢偶爾地被允許去瞥見一頁半紙。彭羅斯相信，當一位物理學傢或者數學傢經曆一次突然的“驚喜”的洞察，這不僅是“由復雜計算作齣”的某種東西，而是精神在一瞬間和客觀真理進行瞭接觸。他感到驚訝，莫非柏拉圖世界和物理世界（物理學傢已將其融入數學之中）真的是閤二為一？
　　彭羅斯用瞭不少篇幅論及以其發現者貝內特芒德布羅命名的芒德布羅集的著名的類分數維結構。雖然其局部放大在統計的意義上是自相似的，它的無限地盤鏇的模式卻以不可預見的方式不斷地改變。彭羅斯（和我一樣）覺得，若有人不認為這一奇異的結構不像喜馬拉雅山那樣是“外在的”，而且有侍人們像探險叢林那樣去勘探，那真是不可理喻。
　　彭羅斯是數量不斷增加的一夥物理學傢的一員，認為當愛因斯坦說他的“小指”告訴他量子力學是不完備時，他並非頑冥不化或昏頭昏腦。彭羅斯為瞭支持這一爭論，把你指引嚮涵蓋眾多課題的旅途，諸如復數、圖靈機、復雜性理論、哥德爾的不可決定性、相空間、希爾伯特空間、黑洞、白洞、霍金輻射、炳、腦結構以及許多當代研究的核心問題。狗和貓對其自身有“意識”嗎？傳遞物質的機器可能在理論上把一個人好像在電視係列片《星際旅行》中那樣把宇航員從上往下地掃描的辦法從一處嚮另一處運送嗎？進化在意識的産生中發現瞭什麼存活的價值？是否存在超越量子力學的一種水平，它為時間的方嚮以及左右之間的差彆刻上烙印？量子力學的定律，也許甚至更高深的定律，是否對精神現象具有根本的作用？
　　彭羅斯對上述的最後兩個問題的迴答是“是”。他的著名的“扭量”理論——在作為空間時間基礎的高維復空間中運算的抽象的幾何對象——因為過於專門化而不能被包括在此書之中。它是彭羅斯20多年對比量子力學的場和粒子更深刻的領域進行探索的結果。在他對理論的4種分類，即超等、有用、嘗試和誤導之中，彭羅斯謙虛地把扭量理論和現在激烈爭論的超弦以及其他大統一方案一道歸於嘗試類中。
　　彭羅斯從1973年起擔任牛津大學的羅斯玻勒數學教授。這個頭銜對他甚為適閤。因為W.W.羅斯玻勒不僅是一位著名的數學傢，還是一位業餘魔術傢。對數學遊戲的強烈興趣使他寫下該領域的英文經典著作《數學遊戲及漫筆》。彭羅斯和玻勒一樣地熱心於遊戲。他在年輕時發現瞭一種稱為“三杆”的“不可能物體”（一個不可能物體是由於其自相矛盾而不能存在的立體形態的圖畫）。他和他的父親列奧尼，一位遺傳學傢，把三杆轉變成彭羅斯樓梯，毛裏茲伊歇把它用於兩幅眾所周知的石闆畫《升降》和《瀑布》之中。有一天彭羅斯躺在床上，他在“一陣狂熱”之後摹想到四維空間中的不可能物體。他說，它是這樣一種東西，甚至一個四維空間的生物遇到它的話也會驚叫：“天叼，這是什麼東西？”
　　20世紀60年代，當他和朋友史蒂芬霍金閤作研究宇宙論時，做齣瞭也許是他最著名的發現。如果相對性理論“一直下去”都是成立的，在物理學定律不再適用的每一黑洞裏必須有一奇點。不過，甚至使這一成就黯然失色的是他近年的另一項成就：彭羅斯隻用兩種形狀的花磚就能以伊歇鑲嵌的方法把平麵鋪滿，但是這種鑲嵌隻能采取非周期性的形式。（你們可在拙著《彭羅斯鑲嵌》中見識到有關這些討人喜歡的形狀。）與其說他發明瞭它們，不如說發現瞭它們，當時一點也沒預料到它們有何用場。當人們發覺，他的鑲嵌的三維形式是物體的奇異的新形態基元時，不禁大為驚奇。現代晶體學最活躍的研究領域便是探討這類“準晶體”。這也是好玩的數學找到預想不到應用的現代富有戲劇性的事件之一。
　　彭羅斯在數學和物理上的成就——我隻能觸及一小部分——源於他畢生對“存在”的神秘和美麗保持好奇之心。他的小指頭告訴他，人腦不僅僅是小導綫和開關的集閤。他的序言和跋中的亞當一部分是知覺生命的緩慢進化的意識曙光的象徵。依我看來，他也就是彭羅斯——坐在離開人工智能領導者第三排的地方——敢於直言人工智能的皇帝沒有穿衣服。彭羅斯的許多看法都富有幽默感，但這件事體絕不是鬧著玩的。
　　馬丁·伽特納

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第一推動叢書就是盜火者，本本精華心裏長草很久瞭，這次，618先搞兩組，下次再搞一組。

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買瞭一係列宇宙的書，感覺好爽，哈哈哈

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