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計算機、細胞和大腦有什麼共同之處？計算機是人類設計的電子設備，細胞是經自然進化和選擇產生的生物實體，大腦是人類思維的創造者和“容器”。但在某種程度上，它們都是資訊處理設備。至今，任何既存的機器和已知的生物都無法與人類大腦的力量相媲美。經過億萬年的進化，大腦幫助人類發明了各種各樣的工具和技術，讓我們的生存和生活變得更容易，尤其是幾乎跟人類大腦同樣強大的計算機。
在這本書中，作者將帶領我們踏上一段通往未來的探索之旅，講述科技的進步如何推動我們創造出“數字思維”。
指數增長是一種深植於生命藍圖中的模式，但當下正在發生的技術性變革有望超越進化性變革。作者描述了一系列技術和科學進步：麥克斯韋方程組，圖靈機，人工生物系統，神經元網路，機器學習，基因組測序，等等。他把自然選擇視為終 極 演算法，探討了遺傳學和中樞神經系統的進化，並描述了計算機成像在理解和模擬大腦方面起到的作用。在對思維創造系統的行為進行思考之後，他提出了幾個我們無法回避的問題：智慧的未來是什麼？人類大腦是可以主宰思維的唯 一系統嗎？如果數字思維產生了，它將成為我們的夥伴，還是敵人？
帶著這些問題，開始你的數字思維探索之旅吧！
葡萄牙里斯本
高等理工學院院長，計算機科學與工程系教授。
推薦序 / V
序 言 / IX
第1章 快速奔跑的紅皇后 / 001
萬事萬物皆相互關聯 / 003
老年人很難適應新事物 / 005
從電腦和演算法到細胞和神經元 / 008
第2章 技術的指數性質 / 013
史前技術 / 015
第一次和第二次工業革命 / 017
第三次工業革命 / 019
指數趨勢的驚人性質 / 023
出生在電腦時代 / 029
第3章 從麥克斯韋到互聯網 / 031
改變世界的 4 個方程 / 033
物理學的世紀 / 038
電晶體、晶片和微處理器 / 042
互聯網的崛起 / 053
數字經濟 / 055
第4章 通用電腦 / 061
分析機 / 063
圖靈機和電腦 / 066
可計算性和無窮悖論 / 072
演算法和複雜性 / 082
丘奇-圖靈論題 / 092
第5章 智慧型機器的探索之旅 / 095
人工智慧 / 097
機器學習 / 105
感知器和人工神經網路 / 114
貝葉斯公式 / 121
大腦、統計學和學習 / 126
第6章 細胞、身體和大腦 / 129
終極演算法 / 131
細胞和基因組 / 141
身體和大腦 / 152
第7章 生物學與電腦的美妙邂逅 / 157
基因組測序 / 159
生物網路 / 167
生物系統建模與模擬 / 170
數字動物 / 176
合成生物學 / 178
第8章 大腦是如何工作的 / 183
神經元是如何工作的 / 187
大腦的結構和組織 / 194
大腦的發育 / 199
可塑性、學習和記憶 / 202
第9章 理解大腦 / 207
腦成像技術 / 211
腦網路圖譜 / 226
顯微術和腦組織切片 / 227
腦類比和超級電腦 / 232
第10章 智慧、思維和機器 / 237
合成智能 / 243
神經形態智慧系統 / 252
全腦模擬 / 255
意識之謎 / 263
第11章 挑戰和希望 / 273
公民權利 / 275
原件、副本和複製品 / 278
時間旅行、備份和回退 / 283
生活在虛擬實境之中 / 287
人格手術和其他改進方法 / 291
第12章 關於未來的種種猜想 / 295
技術奇點 / 297
奇點之後，是生是死？ / 302
超級智慧的風險 / 304
外星文明在哪裡？ / 306
致 謝 / 311
延伸閱讀 / 313
參考文獻 / 319
