大问题:这个世界是被计算机模拟出来的吗?

掷元 (UID: 2256) 18天前

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本期要探讨的大问题是:我们是活在虚拟世界中的NPC吗?

 

听了这个选题,你可能觉得,这是老掉牙的话题了——例如缸中之脑,《黑客帝国》,《失控玩家》——这些话题早就不新鲜了,都是些被嚼烂了的科幻文学桥段。

 

但是,我们今天讲的不是科幻文学,我们今天就用一种理科生的方式来算一算我们活在虚拟世界中的概率是多少。牛津大学的哲学家尼克·博斯特罗姆(Nick Bostrom)写了一篇论文,这篇论文通过严密的数学推导,计算出了我们每一个人活在计算机模拟的世界中的概率。这个计算结果是一个无穷趋近于1的数,也就是99.9999…%。这也就是说,我们每一个人几乎可以肯定地断定自己就是活在虚拟世界中的NPC。

 

以下就是Bostrom给出的数学公式,可能你现在还看不懂,但不要怕,这也就是小学四年级的数学,请各位朋友保持耐心看完本期文章,后文会跟大家详细讲解这个数学公式,保证翻译成能听得懂的人话,看到最后必定会给你心灵带来震撼。

 

 

埃隆·马斯克在一次访谈中提到我们生活的这个世界是真实的概率不到几十亿分之一,他的理由其实也就是Bostrom的论证。Bostrom的论证,逻辑非常严密,非常雄辩,众多学者表示,Bostrom的这个论证是无懈可击的。

 

我们先从人话说起,Bostrom的论证如果用一句话简单概述就是:如果我们生活的这个世界在理论上是可以被计算机模拟出来的,那么我们几乎肯定就是生活在计算机模拟的虚拟世界中的!当然,这个简单概述说起来轻巧,我们之前说了,Bostrom的论证最雄辩的地方在于,它是以数学论证的的方式算出了我们是NPC的概率,那么就像做数学证明题一样,在论证之前,我们需要对一些公理和定义达成共识。

 

 

 

一、论证前的共识

 

学过数学的朋友都知道,定义明确才能做数学推导。那么我们需要达成的共识是,计算机是能够模拟出我们生活的这个世界这种规格、这种复杂度的虚拟世界的。我们经常开玩笑说,我们这个现实世界其实是一款名叫《地球Online》的电脑游戏,开服历史长达45亿年,里面的场景都是渲染出来的虚拟现实,我们每个人都是这款游戏里面的NPC。那现在就问,我们不把这个当玩笑,开发这么一款复杂度的《地球Online》游戏,理论上能不能做出来?

 

注意,Bostrom在这里寻求的共识不是一个强共识,而只是一个非常弱的共识。他只要求,理论上这款复杂度虚拟世界的游戏能做出来就行,而不管它在技术上实现起来有多么的难。它当然很难,需要有无比大的算力,需要发展出超级计算机,按照我们现有的科技发展水平,可能需要人类科技再发展100年、1000年,甚至10000年才能实现。但是这都不是问题,只要我们认为理论上它是能实现的,我们就已经达成共识了。

 

那有人就会说,你说我们这个复杂程度的世界是可以被模拟出来的,你说模拟房屋、山川、树木之类,把这些环境场景渲染得特别逼真,这个我信,这个只要算力足够大是能实现的,但是,有一样东西是模拟不出来的,那就是人的意识。我们上中学的时候都学过:物质决定意识,物质是第一性的,意识是物质世界长期发展的产物,是人脑的机能,是物质世界的主观映象……而在虚拟世界中,没有人的大脑,只有看起来像大脑的虚拟现实,那没有这种人脑的物质基质,谈什么人有意识?那这个虚拟世界里的人都是没有自我意识的NPC,但是在我们这个世界中,别人有没有自我意识我不敢说,我自己肯定是有自我意识的呀,我自己肯定不是NPC。所以,就算计算机算力再强大,它也模拟不了人的意识。

 

Bostrom会说,人的意识理论上也是可以模拟出来的。Bostrom这里采取了一种当代前心灵哲学界比较主流的对意识问题的一种解释立场:功能主义(Functionalism),这也就是说,意识并不是什么玄而又玄、神秘莫测的东西。意识是一种功能状态,而这种功能并不一定非得由人脑这种碳基的脑瓜子这种材质才能实现,要实现同样的功能,底层采取什么样的材质是可以替换的,是有多重选择的,这就是所谓的基质中立性(Substrate-Independence)。这就好比说,要实现准确地显示时间这么一个功能,小张的手表是机械表,小李的手表是电子表,他们都能准确地知道北京时间是多少。

 

所以,虽然计算机这种硅基材质的东西,不同于人脑这种碳基材质的东西,但只要计算机的算力强大到一定程度,通过适当的算法,完全可以模拟出和人脑一样的意识。比如说,人的大脑里有好多好多神经元,这些不同的神经元之间相互连接,形成一种神经网络,然后这个神经网络就会产生意识,那计算机完全可以模拟这种神经网络。当然,人脑的神经网络很复杂,人的大脑的神经元的数量将近1000亿,现在的计算机大概每秒能进行1亿次到10000亿次运算,而如果需要精确地模拟出人脑每个神经元之间的树突和轴突之间的连接,大概需要的算力是每秒能进行1014-1017次运算,现在计算机的算力水平离这个还差得很远。但是别忘了,我们只需要理论上能达到这个算力就行。我们现在有摩尔定律,无论是多少个月算力翻多少倍,总之理论上无论是100年后还是1000年后、10000年后,人类是能够造出这种算力巨大的超级计算机的,那时候计算机模拟出来的NPC就是可以具有自我意识的。

 

既然理论上我们是可以模拟出具有自我意识的NPC的,那其他的什么环境的渲染、对桌椅板凳的模拟,就更是不在话下了。当然也有学者批评称,其实模拟环境比模拟人脑更难,尤其是牵涉到对微观环境的模拟,比如模拟电子的运动其实要耗费更大的算力,要达到每秒1040次的运算。但是这对Bostrom的论证来说都不是问题,我们只需要达成共识的一点就是,一切都只是算力问题,只要算力足够大,我们在理论上就可以模拟出像我们生活的这个世界这种复杂规格的世界。Bostrom把这种发展到了具有模拟人类世界的算力水平的人类文明叫做后人类文明(Post-Human Civilization)。理论上,人类文明是可以发展到后人类文明的,无论它需要多长时间。那我们现在已经达成共识了,接下来,我们就正式进入数学论证环节。

 

 

 

二、开始论证

 

这个数学论证,其实就是要算一个概率,算我们每一个特定的人,也就是“我”其实是活在一个被计算机模拟出来的世界中的NPC的概率有多大。这个概率可以通过一个分数fsim来表示,这个fsim的意思就是所有有自我意识的观察者中,活在虚拟世界的NPC的占比。

 

这听起来很晦涩,其实意思很简单,也就是说,我要么是一个活在真实世界中的真人,要么是一个被模拟出来的具有自我意识的NPC。所以fsim这个分数就是看,NPC人口数占NPC人口数加上真实人口数的比重,因此我是NPC的概率就等于NPC人口数除以NPC人口数加上真实人口数。

 

 

fp是指,所有人类文明中,存活到后人类文明阶段的文明占比,在这里我们暂时理解为人类文明存活到后人类文明的概率。之所以引入fp,是因为既然是数学推算,就需要做到严谨,因而要把各种逻辑上的可能性都算进来——有可能人类的科技水平根本发展不到能模拟出虚拟世界,在此之前人类文明就灭绝了,这也是有可能的,所以我们这里就需要假定人类文明能发展到后人类文明阶段是有一定概率的,这个概率就是fp。

 

N-是指,当人类进入后人类文明阶段之后,这个后人类文明会模拟出多少款虚拟世界游戏?N-表示一个后人类文明平均会开发出多少款虚拟世界游戏。

 

为什么是“平均”?因为不只有一个后人类文明同时存在,这里要考虑到一个层级嵌套结构。一个后人类文明用计算机模拟出了虚拟的人类文明,当这个虚拟的人类文明也发展到了后人类文明阶段以后,它也会用它的虚拟计算机开发出他们那个世界里的《地球Online》游戏,然后这个游戏里面的文明也会继续开发它的虚拟世界游戏,就这样层层嵌套下去。

 

 

要避免一种情况,后人类文明模拟出来的虚拟文明,不能一出生就是后人类文明,否则,这个被模拟出来的后人类文明在它那一层世界里会立即就模拟新的后人类文明,然后层层嵌套下去,哪怕这个最上面一层的后人类文明的算力再大,这服务器就崩溃了。

 

当然,服务器宕机其实也不是什么大问题,后人类文明的世界里面有N多台服务器,就好比我们这个世界里面的游戏公司有N多家,这家公司的游戏架构没设计好导致服务器崩溃,那别家公司还能做其他设计好的虚拟世界游戏。总之,这个模拟世界的游戏行业演化筛选下来了这样的行业规则:这个层层嵌套的结构需要有一个在时间上的动态发展过程,不要立即模拟出一个后人类文明,需要给它一点发展时间,等它发展到后人类文明阶段开发自己的虚拟世界了,那这时候上层世界的算力也经历一段时间的发展了,那这时候上层世界的服务器就能扛得住了,这个嵌套结构是个排队处理的过程。

 

总之,一句话,后人类文明更倾向于模拟他们的祖先的世界,也就是模拟尚未达到后人类文明的人类世界,一则,保障服务器不宕机;二则,也是出于人类喜欢考古的偏好。后人类会好奇,那个时候的人类居然不能玩模拟世界的游戏,那么他们日常生活都干什么呢?有种穿越时空,考察历史的偏好在里面。

 

好,我们再来说这个H-,这个H-是指,一个文明在进入后人类文明前的平均人口数,也表示至少在我们这层世界的视角下的非NPC的人口数。因为再往后发展就会生成NPC了,所以分母上原来加的真人的人口数,也可以用H-来表示。

 

 

那为什么分子要算的NPC的人口也要乘以H-?因为fp·N-表示,已知有这么这么多款虚拟世界了,那H-表示的就是平均每款虚拟世界里面有多少个NPC人口。为什么要用H-来表示这个数呢?试想,一个后人类文明要开发出一款模拟祖先文明的游戏,那么他们会在这个祖先文明中模拟出多少个NPC?那当然是参考自身文明历史上的人口数,因为这是在模拟人类自己的文明,模拟自身文明的祖先,当然需要参考自身文明的历史。

 

好,这个公式到这里已经完全解释清楚了。现在,我们用小学数学知识,给这个公式换算一下,于是这个H-就被约掉了,那这个公式就转换成如下样式。

 

 

当然,我们做数学推算需要严谨,要把逻辑上各种可能性都考虑进来,还有个因素也得考虑——开发虚拟世界的意愿。当人类文明发展到后人类文明了,它具有了模拟世界的能力,但是它就一定具有模拟世界的意愿吗?可能由于伦理的原因、法律原因,后人类文明禁止开发具有自我意识的NPC的虚拟世界游戏;也可能是出于我们现在不能想象的原因而不愿开发。我们现在这种低等文明阶段的人类觉得开发模拟世界的游戏很好玩,挺有意思的,但等人类发展到高等的后人类文明了,那时候人类的偏好和我们现在就完全不同了,就对模拟世界这个事儿一点都不感兴趣了,这也是有可能的。所以,我们必须设定一个fI,用来表示所有的后人类文明中,有意愿开发虚拟世界游戏的后人类文明的数量占比。

 

 

刚刚说的N-,也就是一个后人类文明会模拟出的虚拟世界的数量,也就等于fI乘以NI-。fI是开发虚拟世界的意愿,NI-表示这个有意愿开发虚拟世界的后人类文明,它平均会开发多少款虚拟世界游戏。

 

Bostrom认为,只要一个后人类文明能够且愿意开发虚拟世界,那么它就会开发出很多很多款虚拟世界,NI-是一个很大的数。试想,既然能做出《地球Online》游戏了,那为什么只做一款?要知道,一个文明进入后人类文明了,它的算力还在不断提升,甚至还会指数上升。可能一开始全世界只有一家大型游戏公司能模拟出一个人类世界,越来越往后发展,很多小公司都能自行开发虚拟世界的游戏了,甚至,有了像类似于GP...T这种能够被个人电脑调用的超级工具以后,每个人用自己的个人电脑都能做出虚拟世界的游戏了。算力越来越大以后,做出一款具有自我意识的NPC的虚拟世界的游戏,就好像今天我们在电脑上打开一个word文档一样轻松愉快。

 

再考虑到,前面讲到的层层嵌套的结构,一个后人类文明开发出许许多多的虚拟世界,然后每个下一层的虚拟世界也会再开发出许许多多再下一层的虚拟世界,然后层层嵌套下去,子子孙孙无穷匮也。所以NI-,也就是现存的虚拟文明的数量,将会是一个特别特别大的数,大到趋近于无穷大。

 

所以,现在我们可以宣布这个计算结果了,既然NI-特别特别大,大到接近了无穷大,那么这个分母里面加的这个1,也就不起作用了,分子和分母几乎相等了,所以,fsim也就几乎等于1了,也就是99.999999…%。换言之,我们几乎肯定就是活在虚拟世界里的NPC,论证完毕。接下来,我们就结合这个数学计算来给出整个论证的结论。

 

 

 

 

三、论证的结论

 

也许有人会批评说,就算Bostrom的这个论证是没问题的,但是,哪怕NPC的人口再多,但必定有一个真实存在的后人类世界第一个去模拟那些个虚拟世界,那为什么我就不是活在那第一个真实世界里的真人?

 

Bostrom会说,没问题,你当然可能是活在那第一个真实世界里的真人,但问题在于,这个可能性有多大?你怎么这么普通且自信,无凭无据地就觉得自己是那个天选之子。在这里,Bostrom诉诸于弱无差异原则(Bland Indifference Principle)。简单说,就是不要无凭无据就觉得普通的自己就是欧皇,你与其他人并没有什么本质的不同。在没有其他信息可供参考的情况下,你是不是NPC的主观置信度就应当是统计出来的算术平均值。我们既然已经算出来了99.99999%的人都活在虚拟世界中,而只有0.00001%的人活在真实的后人类世界中,那么你对于“自己生活在真实世界中”的置信度就是0.00001%,也即你可以断定自己几乎肯定就活在虚拟世界之中。

 

当然,Bostrom也没把话说那么死,Bostrom的这个论证并不是推导出“我们几乎肯定就是活在虚拟世界中”这唯一的选项,而是有三个选项。我们回到那个算式,NI-的数量趋近无穷大,所以分母的这个+1几乎不起作用,所以这个分式几乎等于1。除非,要么fp特别特别小,要么fI特别特别小——这里说的特别特别小是指趋近于无穷小的那种小,也就是0.00000000…1,并且这个趋近于无穷小的程度要大于NI-趋近于无穷大的程度,那么它们一乘,才能把NI-趋近于无穷大的趋势给拽回来,拽回到这个分母加上个1对这个分式还是有影响的,还能明显地使得分母是比分子大的,才能使得我们整个分式fsim的计算结果不是那么接近于1。

 

 

所以,Bostrom的论证最终得到结论的是一个三元析取式,也就是下三个算式中,必然有一个为真,你必须得选一个。要么就是fp几乎为0,要么就是fI几乎为0,要么就是fsim几乎为1。

 

虚拟世界论证的结论

H1.fp≈0

H2.fI≈0

H3.fsim≈1

 

翻译成人话就是,以下三个命题必然有一个为真:

 

虚拟世界论证的结论

H1.人类文明几乎必然会在发展到后人类文明之前就灭绝了。

H2.几乎所有后人类文明中的人类都不愿意开发虚拟世界。

H3.我几乎肯定就生活在虚拟世界中。

 

这意思就是说,除非人类文明根本就发展不出来虚拟世界的科技水平,或者发展出来了却由于某种原因根本不愿意开发虚拟世界,但只要人类未来有能力且有意愿开发虚拟世界,那么我们几乎就可以断定,我们现在生活的这个世界就是被计算机模拟出来的。

 

我们可以设想到了2046年或者2077年,我们的算力水平已经取得了跨越式的提升,市面上真有一家游戏公司做出了一款模拟真实世界的游戏,游戏的场景非常逼真,游戏里的每一个NPC都被模拟出了自我意识,和真人真假难分。那么到那一天,人们为此而欢呼,广大用户争相下载体验游戏,科技媒体争相头条报道。但是,立即,还在欢呼的人们瞬间就会反应过来,我们自己这个世界其实也是被模拟出来的。

 

当然,说回来,除非人类永远不会有那个能力开发虚拟世界,或者有能力却不愿意开发虚拟世界,Bostrom的结论是三个选项,你认为其中那一项是对的呢?当然还有一个选项,就是Bostrom的这个论证是错的。

 

虚拟世界论证的结论

H1.人类文明几乎必然会在发展到后人类文明之前就灭绝了。

H2.几乎所有后人类文明中的人类都不愿意开发虚拟世界。

H3.我几乎肯定就生活在虚拟世界中。

H4.虚拟世界论证是错的。

 

要么你认为Bostrom的论证是错的,要么你必须在那三个命题中选一个。请投出你的一票,并在留言区发表你的看法!

 

上帝掷骰子吗?
已有评论 (5)
  • V 小归客 (UID: 1719) @Ta
    18天前 (这个家伙太懒了,什么都没有留下。)
    1

    你发的长,算你对。

  • 时光旅客 (UID: 2166) @Ta
    18天前
    2

    关键是世界太现实了,有痛觉味觉物品等等,不像是虚幻的O_o。像缸中之脑这种比较虚幻的说法,我感觉跟做梦一样。但这种事也说不定,未来皆有可能……

  • V 小镇做迪迦 (UID: 749) 赞助会员 @Ta
    18天前 (米表: hupo.cc)
    3

    我认同地球online

  • V jk (UID: 35) @Ta
    18天前 ([email protected] | O.TD P.KE C.NF)
    4

    理论上我认同

    如果是真的,那写代码的人一定是个天才。

    如果是真的,是否存在无限套娃?

  • 掷元 (UID: 2256) @Ta
    18天前 (上帝掷骰子吗?)
    5
    jk 理论上我认同 如果是真的,那写代码的人一定是个天才。 如果是真的,是否存在无限套娃?

    这个无限套娃也是那个最究极的存在设计出来的

    • 大佬论坛
      6
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