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雷達、短歌、初級文本,我們可能并不需要定制語言來與外星人交流

2019/11/11 9:51:34 來源:新浪科技 作者:任天 責編:懶貓

北京時間11月11日消息,據(jù)國外媒體報道,科學家已經在嘗試用一些定制的語言系統(tǒng)與外星人聯(lián)系,但可能使用我們自己的語言效果會更好。

2018年5月,在挪威的特羅姆瑟,一個雷達設施將天線對準了GJ237b,一顆距離地球12光年、可能適合生命存在的系外行星。在三天的時間里,雷達向這顆行星廣播了一條信息,內容包括一組精選的短歌和一段如何解讀信息內容的初級文本。

▲挪威特羅姆瑟的雷達天線設施在2017年和2018年兩次向系外行星GJ237b發(fā)送信息

這是“聲納呼叫GJ273b”(Sónar Calling GJ273b)計劃的第二次信息發(fā)送。該計劃由非營利組織METI國際(METI International)于2017年啟動,是一個向地外行星發(fā)送信息的項目。2017年10月16日至18日,該計劃首次向GJ237b發(fā)送了信息。盡管這兩次廣播都被宣傳為“外星人的音樂課”,但第二次廣播中由于修復了物理學家Yvan Dutil和Stephane Dumas在20世紀90年代末開發(fā)的一種外星語言,而更為人所知。

這種外星語言其實是一個自定義符號系統(tǒng),從向外星人介紹數(shù)字開始,發(fā)展到更復雜的話題,如人類生物學和我們太陽系的行星。該語言的早期版本作為“宇宙的呼喚”(Cosmic Call)訊息的一部分,在1999年首次進入太空,并在2003年再次向鄰近的恒星發(fā)出。“宇宙的呼喚”是一個眾包的星際通訊項目,標志著自1974年卡爾·薩根和法蘭克·德雷克創(chuàng)造阿雷西博信息以來,人類首次認真嘗試進行星際通信。

所有這些正式的信息傳遞嘗試都采取了基本相同的方法:先教會數(shù)字和基本算術。不過,最近一些神經語言學的研究表明,這可能并不是問候外星鄰居的最佳方式。

世界上第一個星際通信系統(tǒng)是“宇宙語言”(lingua cosmica,縮寫為Lincos),其核心是基礎數(shù)學,這為后來的所有嘗試奠定了基調。1960年,荷蘭數(shù)學家和天文學家漢斯·弗勒登塞爾(Hans Freudenthal)設計了這種人工語言,為后來其他幾位數(shù)學家和科學家嘗試設計外星語言提供了啟發(fā)。每個外星語言系統(tǒng)最終都試圖解決一個非常復雜的問題:如何與一個你一無所知的智能實體進行交流?

這個問題涉及到智能的本質。人類是地球上唯一具有高級數(shù)學能力和全面發(fā)展的語言能力的物種,但這些究竟是智能的特征,還是只屬于人類的特質呢?智能的某些方面是否普遍存在?

幾個世紀以來,科學家和數(shù)學家一直在努力解決這些問題。正如諾貝爾獎得主尤金?維格納(Eugene Wigner)曾經指出的那樣,數(shù)學在描述自然宇宙方面“異常有效”,這讓相當一部分數(shù)學家得出結論:數(shù)學已經融入到現(xiàn)實的結構之中。從這個角度來看,與其說數(shù)學是人類大腦產生的,不如說它是人類大腦發(fā)現(xiàn)的。

大多數(shù)星際通信系統(tǒng)都圍繞這一結論來設計。科學家的目的并不是要教會外星人關于加法和減法的知識——如果他們能夠建造一個望遠鏡來接收信息的話,這些想必也不在話下。相反,這些系統(tǒng)的目的是教會外星人如何將數(shù)字編碼為符號,以此建立更復雜的概念。

對于一個“宇宙難題”而言,這是一個優(yōu)雅的解決方案,但Lincos仍然基于這樣一個假設,即外星人“在精神狀態(tài)上與人類相似”,正如弗勒登塞爾曾經認為的那樣,但如果外星人真的像人類一樣思考,他們不就也會有類似人類的語言嗎?

馬文·明斯基(Marvin Minsky)和約翰·麥卡錫(John McCarthy)是人工智能的先驅,在對星際通訊產生興趣后,他們就決定從這一點入手。他們都對搜尋外星智能生命有著濃厚的興趣,并且意識到這與他們對人工智能的研究有很多共同之處。正如明斯基在多個場合所論證的那樣,外星人很可能擁有語言,因為語言是任何智慧生命在面對基本問題——即時間、能源和資源的限制——時的理想解決方案。

一個更深層次的問題是,外星人的語言是否與我們人類的語言相似?換句話說,外星語言是否也會遵循普遍的語法,即語言學家諾姆·喬姆斯基(Noam Chomsky)所認為的分層、遞歸結構,這是所有人類語言共有的深層結構。雖然語言往往被類比為一種運行在我們大腦硬件上的軟件,但最近的神經語言學研究表明,語言及其通用語法實際上是“硬件”本身的一種表達。

有幾項腦成像研究表明,人類語言的深層結構就表現(xiàn)在我們的神經活動中。當教給人們某種語言(可能是真實的,也可能是虛構的)的虛構規(guī)則時,他們大腦的反應與使用真實語言時有所不同(無論他們是否熟悉)。這些發(fā)現(xiàn)表明,自然語言的共同屬性可能被編碼在神經元的連接方式中。換句話說,我們的語言能力可能與大腦結構密不可分。

如果外星人確實擁有與我們相似的語言,那可能意味著,他們也具有功能上相當?shù)纳窠浬飳W特征。說外星人可能像我們一樣思考,并且擁有語言是一回事,但說他們有著像我們一樣的大腦,則更像是在挑戰(zhàn)思維的極限。然而,這可能并不像聽起來那么瘋狂。

畢竟,生物學受制于約束演化軌跡的物理定律。天體生物學家查爾斯·考克爾(Charles Cockell)在他最近出版的《生命方程式》(The Equations of Life)一書中提出了這一觀點。他在書中指出,地球上不同物種之間具有驚人的相似之處,從生命由細胞組成,到由相同的四個核苷酸組成的遺傳物質,再到眼睛或翅膀的結構等。這并不是說演化是決定性的(像小行星撞擊和基因突變這樣的隨機事件仍然會發(fā)生),而是說演化終點的數(shù)量不是無限的。換句話說,我們不可能在一個外星球上發(fā)現(xiàn)具有感知能力的冰塊。

外星人的星球很有可能與我們的地球大不相同,那里的物種也會相應地適應那里的環(huán)境。但是,外星人的演化過程仍將受到同樣的物理定律的約束,他們將面臨同樣的時間、能源和資源方面的基本限制。因此,我們有理由認為,外星生物的演化可能會為這些常見問題找到與地球生命類似的解決方案,比如他們的大腦應該能夠運用分層遞歸語言。

如果是這樣的話,那么傳達大量信息的最佳方式可能不是費力地從頭設計人工語言,而是發(fā)送大量的自然語言文本,比如百科全書。這是我們在地球上訓練自然語言算法的方式,這些算法通過對大量文本的統(tǒng)計分析,梳理出人類語言的規(guī)則。如果外星人已經開發(fā)出自己的人工智能,那它就有可能破譯人類自然語言信息的結構。

當然,地球上的自然語言處理算法并不能真正理解所分析文本的含義,它們是在盲目地操縱符號。外星人可能仍然需要某種外星語言來將人類語言的一些符號與其意義聯(lián)系起來。但在地球上,開啟星際對話的最佳方式可能就是說一聲“你好”。

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