計算機讓人類掌握“原力”

Sally

還記得《星球大戰(zhàn)》中，盧克在死星戰(zhàn)壕里飛行時，準備發(fā)射致命一擊但在最后一刻卻決定改為使用原力的情景嗎？我們?yōu)槟且豢藤x予了浪漫主義色彩——不僅因為這一刻代表了盧克作為絕地武士身份的決定，也因為這一決定意味我們對自然直覺的根深蒂固的信任，而不是把一切交給看似正確和美好的新鮮技術。

不過諷刺的是，在我們的星球上，技術就是原力。漸漸地，是計算機在訓練我們的直覺，是計算機在幫助我們超越自身感覺。

國際象棋的對弈分析

在所有領域，國際象棋是相對較早且明顯見證這一改變的。部分原因在于早期參與計算機技術的那些人恰好也對國際象棋感興趣，其他原因還在于國際象棋相對來說是一個比較簡單的領域：二維網絡，幾十個棋子，以及一頁紙就可以羅列清楚的游戲規(guī)則。

曾經，棋盤就是棋盤：你盯著看，它也不會告訴你任何未知的東西。當你結束一盤對弈時，它也不會告訴你哪一步增加了擊敗對手的可能性或者怎樣走更好。你的事后分析僅局限于你自己的想象——想要進步很難。

如今，當你在免費的國際象棋應用上結束一局游戲后，你可以點擊“分析”按鈕，然后就可以看到對你失誤的逐步解析。應用軟件甚至還能告訴你每一步錯棋到底有多嚴重。你還可以點擊每一步棋查看替代下法會有怎樣的結果。這一切之所以能夠實現是因為象棋運算引擎可以每秒考慮數百萬個可能位置，而人類只能思考極少數幾個。計算機提煉出廣泛的虛擬結果并輸出到一個交互式注釋棋盤上來為你的問題提供簡潔的答案，比如“在這個位置上誰會贏？怎樣回應最好？這里要怎么走，放一個騎士還是兩個騎士？”

過去，你只知道自己的國際象棋水平相比其他人如何，并且僅限于輸贏層面。而現在，計算機可以評估你在游戲中的不同方面——對局、戰(zhàn)術還有殘局——并且將你的表現以精細定量的細節(jié)與理想對弈的計算機模式進行比較。為了探索弱點，計算機可以無限地為你提供超遠能力范圍的訓練場景。

在廉價計算時代，學習國際象棋類似于電影《黑客帝國》里躲避來襲子彈的慢動作：因為你能夠真實看到發(fā)生的一切，所以你可以規(guī)避不好結局。象棋引擎可以輕而易舉地告訴你，下這一步棋是錯的，還會給你分析原因，比如告訴你在哪一步你會失去關鍵棋子。通過計算機的這種方法來訓練旗手的分析能力，象棋選手可以培養(yǎng)更深層次的象棋直覺，超越以往的任何高度。“如今的國際象棋教學圍繞著如何從計算機學習展開，”經濟學家和博主泰勒·科恩寫道，“今天的國際象棋天才數量超越了以往任何時期，并且他們的學習速度也超快?！彼氖昵埃燃壴?700分以上的選手只有兩名;現在是44名。

《星球大戰(zhàn)5：帝國反擊》中，盧克天行者最終用原力摧毀了死星

籃球比賽的“幽靈球員”

隨著硬件已呈指數級增強，國際象棋領域發(fā)生的這些變化開始滲透到其他非棋盤游戲的領域。比如，籃球，但籃球是三維的。籃球中的“移動”不是分散決策，它不能用象棋中的“Nf3”（騎士移動到f3位置）這種代數符號來表達，并且這些移動涉及球員在空間里的投球和運球。但是如攝像頭微型化、低成本存儲數千小時的視頻、可以跨幀和從不同角度跟蹤移動物體的計算視覺算法等技術進步，讓我們能夠從根本上解讀籃球。

SportVU 系統(tǒng)現在正被NBA（美國職業(yè)籃球聯賽）用在每個賽季的每場比賽中，跟蹤每一個球員以及籃球的移動。這個系統(tǒng)可以把籃球比賽的視頻轉變成以前教練經常會在場外白板上畫的進攻和防守示意圖。但是在這里，示意圖是動態(tài)的：他們可以實時移動，捕捉比賽中的每一個傳球和投籃。

曾有一篇文章探索了多倫多猛龍隊是如何使用SportVU系統(tǒng)來創(chuàng)建他們球隊作戰(zhàn)的復雜模型。他們的模型不僅能夠檢測出當前場上的招數——比如擋拆——還可以在每個防守動作上將每個球員與理論上的“幽靈球員”進行比較，這些“幽靈球員”的動作可以最小化對手的預期分值。舉例來說，該團隊發(fā)現，這些理論上的“幽靈球員”比起真正的多倫多球員始終更加積極地協助防守，這一發(fā)現隨后直接被應用到可操作的教練指導中。

這是一個完全嶄新的認知。當望遠鏡和顯微鏡讓我們看到更遠和更小的東西時，計算機讓我們一下子看到了更多。它讓思維和眼睛擁有了更充裕的時間維度。在這層意義上，計算機仿佛是一種壓縮的想象：它幫助我們生成并探索無數場景，并將其解讀成我們易于掌握了解的形式。

腫瘤治療的模擬方案

四十年前，北美有一種很常見的外科手術“剖腹探查術”，直白地說就是“剖開病人的腹部來看看能有什么發(fā)現?！比缃?，醫(yī)生們不再需要真的打開病人的腹部，他們可以用CT掃描、超聲波和核磁共振成像來取代剖腹的手術刀。

從某種意義上來說，現代醫(yī)學乃是建立在更好的觀察方式之上的。X射線能讓我們透過皮膚看清楚骨骼，它讓骨折治療更加準確，也讓我們得以發(fā)現早期腫瘤。CT掃描和超聲波可以讓我們看到三維的器官、血管、肌肉和其他軟組織，這些又帶來了診斷醫(yī)學領域的革命，使得手術更加精確且安全。

是計算機讓CT掃描成為可能，它把X射線集成為一個重構的3D圖形。但是這仍不過是靜態(tài)的工作：CT掃描研究更接近圖像而不是影像。如果我們把已經在國際象棋和籃球中使用的技術運用到醫(yī)學中會怎樣？如果你利用計算機不僅可以看到那里有什么，還能預測那里會發(fā)生什么，又會怎樣呢？

在某些專業(yè)領域，這已經成為可能。例如，放射腫瘤學家使用加速的放射性粒子束來殺死癌細胞。以往，這些放射性粒子束只能粗略標靶：先給患者拍一張二維的X光片，然后勾勒出需要切除的區(qū)域（腫瘤）和需要避開的區(qū)域（健康器官）。由于X光片不能顯示軟組織，醫(yī)生只能利用附近的骨骼來做參考。

而如今，放射性治療開始使用軟件進行。醫(yī)生從CT掃描的切片上識別腫瘤和健康組織，然后直接在計算機上繪制切片，簡單得就跟在微軟的畫圖軟件中涂色一樣。這種方式可以創(chuàng)建腫瘤和附近器官的三維輪廓圖。然后軟件讀取這些輪廓，分析放射性粒子將如何在不同的組織類型中表現——如何被吸收、如何反彈等等，通過對其進行成千上萬的模擬處理，來決定實際粒子束的理想角度和能量設置。

換句話說，計算機讓醫(yī)生看到了不同治療方式的預測路徑，就好比預測國際象棋中下一步棋的可能走法。借助這一視野，他們可以精確標靶射線。一位腫瘤學家說，以往，接受胸部淋巴腫瘤切除手術的患者心臟病發(fā)作幾率普遍偏高：因為輻射會撞擊并損傷心臟的動脈分支。但是，當軟件可以讓我們在CT掃描之前可視化放射性治療時，我們學會了如何在穿刺時既能殺死癌細胞又不對心臟造成傷害。“以前你看不到這些?！彼f。

毫無疑問，這一切正在全面發(fā)生。我們將使用計算機來探索未來可能性，隨著時間推移，我們將學會如何看到我們自己的未來，甚至感受未來，以至于在沒有掌握這種能力的人面前，我們仿佛真的具備了某種神秘的原力。