技术的未来-PPT.ppt

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1、1.3技术的未来n人类的需要推动了技术的发展，技术的人类的需要推动了技术的发展，技术的发展推动了社会的进步。发展推动了社会的进步。n未来的技术将走向何方？未来的技术将走向何方？十十大大超超越越人人类类极极限限的的未未来来技技术术 n n我们都知道，我们展望得越远，预测便越不确定，但有一件事是非常肯定的：如果一项技术在物理上说是可能的，看上去也确实有用的话，人类(或超人类)的创造性会将它视为最终可以获得的技术。一一 人人工工智智能能n1.人工智能人工智能 n人工智能是研究使计算机来模拟人人工智能是研究使计算机来模拟人的某些思维过程和智能行为（如学的某些思维过程和智能行为（如学习、推理、思考、规划

2、等）的学科，习、推理、思考、规划等）的学科，主要包括计算机实现智能的原理、主要包括计算机实现智能的原理、制造类似于人脑智能的计算机，使制造类似于人脑智能的计算机，使计算机能实现更高层次的应用。人计算机能实现更高层次的应用。人工智能将涉及到计算机科学、心理工智能将涉及到计算机科学、心理学、哲学和语言学等学科。学、哲学和语言学等学科。可以说几乎是自然科学和社会科学的所有学科，可以说几乎是自然科学和社会科学的所有学科，其范围已远远超出了计算机科学的范畴，人工其范围已远远超出了计算机科学的范畴，人工智能与思维科学的关系是实践和理论的关系，智能与思维科学的关系是实践和理论的关系，人工智能是处于思维科学的

3、技术应用层次，是人工智能是处于思维科学的技术应用层次，是它的一个应用分支。从思维观点看，人工智能它的一个应用分支。从思维观点看，人工智能不仅限于逻辑思维，要考虑形象思维、灵感思不仅限于逻辑思维，要考虑形象思维、灵感思维才能促进人工智能的突破性的发展，数学常维才能促进人工智能的突破性的发展，数学常被认为是多种学科的基础科学，数学也进入语被认为是多种学科的基础科学，数学也进入语言、思维领域，人工智能学科也必须借用数学言、思维领域，人工智能学科也必须借用数学工具，数学不仅在标准逻辑、模糊数学等范围工具，数学不仅在标准逻辑、模糊数学等范围发挥作用，数学进入人工智能学科，它们将互发挥作用，数学进入人工智

4、能学科，它们将互相促进而更快地发展。相促进而更快地发展。n n工智能就其本质而言，是对人的思维的信息过程的模拟。n n对于人的思维模拟可以从两条道路进行，一是结构模拟，仿照人脑的结构机制，制造出“类人脑”的机器；二是功能模拟，暂时撇开人脑的内部结构，而从其功能过程进行模拟。现代电子计算机的产生便是对人脑思维功能的模拟，是对人脑思维的信息过程的模拟。n nn n人工智能不是人的智能，更不会超过人的智能。n n“机器思维”同人类思维的本质区别：n n1.人工智能纯系无意识的机械的物理的过程，人类智能主要是生理和心理的过程。n n2.人工智能没有社会性。n n3.人工智能没有人类的意识所特有的能动的

5、创造能力。n n4.两者总是人脑的思维在前，电脑的功能在后。二、意识上传二、意识上传n2.意识上传意识上传 n意识上传或意识上载意识上传或意识上载(Mind uploading)是一种科幻技术，该是一种科幻技术，该技术可以把人类脑部的所有东西技术可以把人类脑部的所有东西包括包括(意识、精神、思想、记忆意识、精神、思想、记忆)上传至电脑或其他人工智能的机上传至电脑或其他人工智能的机器上。器上。未来学家认为，意识上传未来学家认为，意识上传是一个未来重要的生命延续概念。是一个未来重要的生命延续概念。n10大家应该也有点累了，稍作休息大家有疑问的，可以询问和交流大家有疑问的，可以询问和交流大家有疑问的

6、，可以询问和交流大家有疑问的，可以询问和交流n n意识上传，有时是指非生物学智慧，即围绕着认知处理过程可以通过本源培养而不是现有的神经元来实现。考虑到神经生理学几十年来的成功经验，和近期世界上首次脑修复术-人工合成海马体-这些似乎真的可行n n看起来，我们的意识更多由其表达的信息模式，看起来，我们的意识更多由其表达的信息模式，而不是其特有的硬件配置决定的。虽然很多哲而不是其特有的硬件配置决定的。虽然很多哲学家早已认识到了这一点，但要使公众在更广学家早已认识到了这一点，但要使公众在更广泛的范围内接受似乎还有待时日：人们并不愿泛的范围内接受似乎还有待时日：人们并不愿意承认自己只是个在生物学神经元上

7、安装了自意承认自己只是个在生物学神经元上安装了自动计算功能的数据处理装置，但是很难想到另动计算功能的数据处理装置，但是很难想到另一点：一旦我们否认了非实质性灵魂的存在，一点：一旦我们否认了非实质性灵魂的存在，我们必须承认精神也是安装在肉体之上的一种我们必须承认精神也是安装在肉体之上的一种物质形式，但是如果除了现有神经元之外的物物质形式，但是如果除了现有神经元之外的物质能完成这一功能，那么为什么不能说智慧和质能完成这一功能，那么为什么不能说智慧和意识也能通过其它形式存在。意识也能通过其它形式存在。三、超大型工程三、超大型工程n n3人们大多熟知那些超大型工程，因为象死亡之星之类的科幻作品中到处可

8、见，比如，典型的大型工程指那些至少长达1000公里的巨物，如太空电梯、戴森球体等等。如果采用上述所说的自我复制机器人技术，这么大规模的建筑就可以大部分通过自动控制系统完成，我们这些智慧生命只需负责其中最高端的功能与设计部分即可。考虑到人类进入太空还需较长时间，目前太空中也并没有适合人类居住和使用的建筑物，我们要做的东西还有很多很多，如果真能建成这些巨型建筑，那又何乐而不为呢？四、分子制造技术四、分子制造技术n n4.分子制造技术分子制造技术 n n如果自我复制是机器人技术的圣杯，如果自我复制是机器人技术的圣杯，那么分子纳米技术就是制造业的圣杯。分那么分子纳米技术就是制造业的圣杯。分子纳米技术最

9、初由自我复制技术产生而来，子纳米技术最初由自我复制技术产生而来，其应用范围十分广泛，能够以原子的精度其应用范围十分广泛，能够以原子的精度生产绝大多数产品，这一概念又被叫做生产绝大多数产品，这一概念又被叫做“纳诺工厂纳诺工厂”。n nn n4、从实用角度来讲，纳诺工厂的出现意味着几乎每种产品都可能由钻石造成，发动机会变得如此强劲，只需小小的一立方厘米就足以驱动一辆汽车，纳诺医疗设备可用来愈合伤口并在不动手术的前提下修复患者的有病器官，气悬浮纳诺设备(“效用雾”)在实践中可用来模仿所需的物品；另外，它还用于制造可有效载荷足以杀死上千人毒药的微型机器人，或者用来生产一种可以用极快速度从U-238中分

10、离出U-235的只有笔记本电脑大小的设备，或者自我复制人工合成海藻。这些大量使用的干净应用方法会直接将以往肮脏的应用方法淘汰出局。游戏游戏Crysis的一个屏幕截图的一个屏幕截图 五、虚拟现实五、虚拟现实n n5这张图片看上去可能像一张照片，但实际上它是游戏Crysis的一个屏幕截图，从这张截图上你会看出，电脑制图技术已经逼近真实。到2020年代，虚拟现实的画面的清晰度将会高得让你难辨真假，到那个时候，虚拟环境将成为你喜欢工作和娱乐的场所。n n用不了多久，虚拟现实就不仅仅是视觉上的逼真了，还会有逼真的触觉，它会让你的感觉相信触觉技术正在传递真实的事情。到那个时候，哪是现实，哪是虚拟现实，就更

11、加难以区分了。如果将人的体温降低两度，那么一个人便可以多活120到150年。六、人体冷冻六、人体冷冻六、人体冷冻六、人体冷冻n n6人体冷冻是一门新兴的科学，主要研究体温对寿命的影响。降低体温的实验已经取得了良好效果。如果将人的体温降低两度，那么一个人便可以多活120到150年。果真如此，我们就能像圣经里说的那样，活到700甚至800岁。但是，实验刚刚开始，所以现在向世人宣称我们已征服了死亡还为时尚早。n n科学家们经常谈论人体冷冻术，设想将人体冰冻科学家们经常谈论人体冷冻术，设想将人体冰冻起来，再让他在未来某个时候苏醒。这种想法已起来，再让他在未来某个时候苏醒。这种想法已经广泛被科幻小说所采

12、用，但现在它有可能变为经广泛被科幻小说所采用，但现在它有可能变为现实。人体冷冻可以被视为葬礼的一个变种。在现实。人体冷冻可以被视为葬礼的一个变种。在美国，富人可以选择被埋在地里或被冻起来直到美国，富人可以选择被埋在地里或被冻起来直到人类发明了重生的技术。但在自然死亡前被冰冻人类发明了重生的技术。但在自然死亡前被冰冻起来会怎样呢？冰晶体不会损坏细胞，它们只是起来会怎样呢？冰晶体不会损坏细胞，它们只是将其一分为二。你现在不可能让冰箱里的鱼再活将其一分为二。你现在不可能让冰箱里的鱼再活过来，但它也不会变成其他的东西，因为它只是过来，但它也不会变成其他的东西，因为它只是被简单地冻了起来。当然，让细胞不

13、死，科学家被简单地冻了起来。当然，让细胞不死，科学家们还需要创造更多的条件。们还需要创造更多的条件。n n为了研究人体冷冻，科学家们需要建一些特殊用途的“农场”，里面安上生产液态氮的装置。人体冷冻这项服务对大多数人来说或许是很经济的：冷冻一个人体的价格大约为2000美元。经过这样处理的人实际上便停止了死亡。这种想法在20年后也许真的会变成现实。n n人体冷冻术也面临着道德方面的问题。一个经冷冻处理的人能适应100或200年后的全新生活吗？这不排除一个“复活”的人会对新生活感到绝望、发疯的可能性。在不朽人群出现之前，人们的确需要先考虑好这些问题 自我复制机器人自我复制机器人自我复制机器人自我复制

14、机器人七、自我复制被认为是机器人技术中的圣杯七、自我复制被认为是机器人技术中的圣杯七、自我复制被认为是机器人技术中的圣杯七、自我复制被认为是机器人技术中的圣杯 n n7当机器人能为我们完成一切工作之后，人类自己要干些什么呢？自我复制被认为是机器人技术中的圣杯。据美国航空航天局(NASA)以“航天飞行中先进的自动控制技术”为题进行了里程碑式的研究，结果表明机器人的自我复制只是机械问题，并不需要进行重大的基础性理论突破。该研究计划将重达100吨的东西送往月球，并给它一年的自我复制时间，让其进行自我复制直至达到预期水准。n n该计划细节详实，其构想来自工厂内常见的行驶在铁轨上的电子车，使用这种叫做“

15、paving machinesa”的东西能传导太阳光，并融化月球表面的风化层，机器人矿工负责收集原材料，装备一个太阳能电池为其提供全部 能源。十年之后，月球工厂的生产量就可达到10万吨，并且是全自动化。如果人类移民月球成功，也可重新掌控工厂的生产管理，并利用它生产家居用品，提供足量的太阳能。n n如果地球上也能建成类似的自我复制系统，那么几乎可以足量提供所有人类所需的物质。自我复制工厂可以通过从海洋抽水将澳大利亚广袤空荡的荒地变成繁华似锦的大花园，它们可以融化北冰洋的冰雪并建成一座适合人类居住的巨大的透明屋顶，它们可以通过自动控制的潜水装置深入无生命生存的大洋底部，挖掘那里的沉沙为人类移民兴建

16、新的居住地。n n如果真能这样在地球表面开辟如此大面积的新大陆，人们起码暂时不会再担心人口膨胀等问题了；而当今后人类真的又觉得地球过于拥护之时，还可以选择移居月球、火星、甚至小行星带，只需使用自我复制的机器人技术为上万亿人类太空移民选择适宜居住的场所就可以了。八、电子人八、电子人八、电子人八、电子人n n8你能发现这幅图中的电子人吗？没错，你正看的就是他！他叫迈克尔.考罗斯特，出生时几乎全聋，现在通过耳蜗植入技术已经具备了一定听力。在科幻作品中，电子人往往都是千人一面-要么是维护公平的超人、要么是电子杀手，要么是超级警察。其实电子人已经出现在我们的生活之中了，他们看起来与正常人一模一样，这一趋

17、势还将持续下去，一些升级换代的电子人会在本世纪二十年代或三十年代投入市场，如助听器、助视器、新陈代谢促进器、人造骨骼、人造肌肉、人造器官，甚至会有不易被人发现的在皮下植入的电子脑。n n电子人是人与机器的结合。这不是一个科幻概念，英国著名控制论专家凯文沃里克早在几年前就开始了相关试验。由于他大胆地将电脑芯片植入身体，也因此被称为“世界上第一个电子人”。沃里克的研究招来骂声一片，但他并未停止自己的研究，而且断言：“我们人类可以进化成电子人部分是人，部分是机器。”n n沃里克预言，如果控制论进一步发展下去，那么它将用红外雷达帮助盲人“看”东西，通过超声波让耳聋的人“听”到声音。他甚至担心，如果人不

18、与机器合二为一的话，人类可能会在未来变成一种较低等的生命。所以，应该从现在开始做一件事情，防止这一结果的出现。九九 太太空空移移民民n n9如果我们能够向整个宇宙扩张，为什么要担心地球上有太多的人？早期欧洲通过将其过剩人口运往新大陆而解决了它的人口问题，为什么我们不能继续这一进程？人类的太空计划已经指出了道路。n n在未来学派的哲学体系里，太空移民是超越人类科技极限的重要部分；同样，由于超越人类科技的发展，才使太空移民成为可能，因为人类天依靠天生条件是不可能在太空中生存的，从生理学上讲就会有诸多不可能之处，如肌肉萎缩、肠胃胀气等。如果人类来到金星，会因高温而融化掉；如果来到火星，则会被冻僵。最

19、行之有效的解决办法是升级人类身体的能力，也就是说不是把宇宙地球化，而是将人类宇宙化。10.基基因因疗疗法法/核核糖糖核核酸酸干干预预 n n简单地说，基因疗法就是用好的基因替换掉不好的基因，而核糖核酸(RNA)干预则可以有选择地将不好的基因剔除掉。两项技术结合起来，我们人类就有了一种前所未有的控制我们的基因代码的能力。n n现代医学正在重新定义“老年”，可能用不了多久，人类就可以轻松活过目前的寿命上限120岁，这便归功于基因疗法。剑桥大学的生物医学老年医学专家奥布雷格雷对人类寿命的预测更加乐观。他相信，人能够活到1000岁。他对与会的人员说，利用干细胞、基因疗法和其他技术对身体定期进行维修，可

20、能最终会完全制止人体的衰老。如果每一种维护方法可以将寿命延长30年或40年，那么随着科学的发展，死亡可被推迟。n n基因是“生命的设计图”，所以当基因因为突变、缺失、转移或是不正常的扩增而“出错”时，细胞制造出来的蛋白质数量或是形态就会出现问题，人体也就生病了。所以要治疗这种疾病最根本的方法，就是找出基因发生“错误”的地方和原因，把它矫正回来，疾病自然就会痊愈了。n n基因疗法即是通过基因水平的操作来治疗疾病的方法。目前的基因疗法是先从患者身上取出一些细胞(如造血干细胞、纤维干细胞、肝细胞、癌细胞等)，然后利用对人体无害的逆转录病毒当载体，把正常的基因嫁接到病毒上，再用这些病毒去感染取出的人体

21、细胞，让它们把正常基因插进细胞的染色体中，使人体细胞就可以“获得”正常的基因，以取代原有的异常基因；接着把这些修复好的细胞培养、繁殖到一定的数量后，送回患者体内，这些细胞就会发挥“医生”的功能，把疾病治好了。技术的未来技术的未来月球城市太空旅游太空旅游未来生活未来生活海底隧道海底隧道身上身上的衣的衣服会服会根据根据时尚时尚潮流潮流自动自动更换更换 化装变得简单的多自自动动刮刮胡胡刀刀睡睡觉觉的的时时候候机机器器帮帮你你锻锻炼炼 戴戴上上飞飞行行帽帽后后 敢敢敲敲脏脏话话的的话话，电电脑脑就就会会惩惩罚罚你你 带带腿腿的的裤裤子子对对“技术的未来充满希望技术的未来充满希望”有什么看法？有什么看法

22、？告后人书我们这个时代产生了许多天才人物，他们的发明可以使我们生活舒适得多纵然有这一切人人都生活在恐惧的阴影里,生怕失业而且不同国家的人民还不时互相残杀。因此，一想到未来，大家都忧心忡忡。思思考考爱因斯坦（Albert Einstein，1879-1955），举世闻名的德裔美国科学家，现代物理学的开创者和奠基人，20世纪最伟大的物理学家。爱因斯坦1900年毕业于苏黎士工业大学，1909年开始在大学任教，1914年任威廉皇家物理研究所所长兼柏林大学教授。后被迫移居美国，1940年入美国籍。爱因斯坦对天文学最大的贡献莫过于他的宇宙学理论。他创立了相对论宇宙学，建立了静态有限无边的自洽的动力学宇宙模

23、型，并引进了宇宙学原理、弯曲空间等新概念，大大推动了现代天文学的发展。他在1921年获得诺贝尔物理学奖,但不是因为相对论这个伟大成就,而是量子理论,因为在他提出相对论的时候,几乎所有科学家都认为是一种谬论,而后来事实证明相对论是一个伟大的发现,当时间已经过去好几年了,为了补偿,评奖协会就以量子理论的成就颁给了他诺贝尔奖本章小结本章小结n人类的需求和愿望是技术发明与创新的动力。而技术的发展解放和发展了人类，改变了人类的工作和生活方式。n技术具有目的性、创新性、综合性、两面性和专利性。n技术的未来既充满希望，同也隐含威胁。走进技术世界知识网络图n1.下列活动是科学活动的是：（）nA、蒸汽机的发明B

24、、“神舟六号”飞船上天nC、万有引力的发现D、信息技术n2.为了年北京奥运会吉祥物“福娃”不受侵犯，该公司应进行技术的（）保证nA、综合性B、两面性C、专利性D、目的性n4.都江堰的建造使得成都平原由“年年洪灾水患”变为“沃野千里。水旱从人，不知饥馑，时无荒年”，并使受益的成都成为“天府之国”。此案例说明了以下那种关系：（）nA技术与人B技术与自然C技术与社会D技术与水利n6.显示器是电视机的核心部件，普通电视机常用的是阴极射线管。它经历了从球面显像管，柱面显像管，平面直角显像管到纯平显像管等革新过程。说明了技术的（）。nnA、目的性B、创新性C、综合性D、两面性第一章作业第一章作业n选择任意一项发明，分析其技术的性质并预测其未来发展趋势