虛擬世界的遐思

錦瑟

隨著計算機技術的日新月異，虛擬世界一直是廣大電腦愛好者津津樂道的話題。相關的科幻電影作品也是層出不窮，比較經典的有《黑客帝國》系列和《十三度兇間》等。我們能通過電腦程序來創造一個世界嗎？我們能模擬出虛擬的“人類”和“社會”嗎？對于此類問題，我想從一個程序員的角度來談一些淺見。

在我看來，它既可能實現又不可能實現。

如何理解這個“可能實現”？以目前的軟件開發水平，用程序語言搭建一個可以獨立運行的仿真世界并不困難。以最流行的面向對象思想舉例：定義一個類叫“貓”（當然也可以是狗、魚之類的任何生物），它具有貓的各種器官和物理屬性，如頭、軀干、四肢、尾巴等，同樣也具有各種生理動作，如奔跑、捕食、睡眠、嬉鬧、清理毛發、交配……以此類推，我們可以定義出其他所有生物的“屬性”和“方法”。一切就緒以后，我們啟動一個總的計時器，系統的時間開始勻速流動，同時系統中的每一個生命體都開始了“衰老”這一進程，當該物種衰老到預先設定好的壽命范圍時，就隨機執行“死亡”方法。

那么，這個系統是如何運行的呢？還是以貓為例。任何生物要延續生存，必須以進食為目的，直到達到預設的日均食量為止。貓在其出生時所在的位置開始隨機走動并且尋覓食物，這時候，一只老鼠也在為尋找食物而隨機走動。當老鼠移動的路線進入貓的視線時，會觸發貓的“發現獵物”方法，貓開始奔跑、追逐獵物，同時老鼠在感覺到威脅以后，也會啟動相應的“逃跑”方法。二者以各自的速度和敏捷值加上一定的環境影響開始追逐賽。結局有可能是老鼠跑進一個窄洞里，貓無法進入而啟用“放棄”方法走開；也可能是貓最終抓住了老鼠而啟動“進食”方法，還有可能老鼠在逃竄途中被另一只貓盯上從而上演兩貓爭食。貓在吃飽喝足以后打個飽嗝，搖搖尾巴，慢慢走進夜色。這時候，螞蟻、蟑螂等昆蟲發現了老鼠的尸體殘余而出動，繼續著下一層次生物鏈的競爭。

無數像這樣的為生存進行的戰爭在整個系統的各個角落上演。就像真實世界那樣，系統內的植物進行光合作用，食草動物、食肉動物、食腐動物、細菌等在各自的食物鏈上進行著生生不息的運轉和演化。

當然，生物要延續下去，靠的就是繁衍。這在系統內也可以完全表現出來。貓在發情期會尋找異性，一旦找到了合適的異性，自動啟動“交配”方法，同時母貓以一定的幾率得到“懷孕”屬性；一旦懷孕，過一段時問會啟動“生育”方法產出小貓，小貓的各項物理屬性由系統取得其雙親的數據，經過一系列計算后賦予。小貓誕生以后，母貓會產生一系列變化，增加了“喂養幼仔”、“哺乳”等方法。小貓一開始除了被動進食以外沒有任何技能，在長大的過程中，系統會慢慢地讓它學會各項生存所需的方法。從出生到死亡，系統可以把這個過程接近真實地模擬出來。

也許有人會說，你這個系統運行再久也不能反映真實世界，因為沒有變化，貓永遠是貓，狗永遠是狗：而如果是真實世界，幾百萬年之后生物肯定有不同程度的進化。是的，系統必須要引入進化的理念。我考慮以達爾文的進化論為基礎，引入“適者生存”和“基因突變”兩條系統規則。在此假設基因突變是生物進化的物理誘因，系統內的100萬只貓里，每只貓的基因都有微小的不同，有的向壞的方向突變，比如該貓生出來就是聾子，那么肯定在殘酷的大自然中無法生存而被淘汰。有的則向不確定的方向突變，比如一只貓的毛皮比一般的要厚，而恰好這一年該貓所在地氣候發生突變，平均氣溫下降10℃，普降大雪。其他貓忍受不了紛紛被凍死，只有這只貓靠著一身厚毛僥幸活了下來并養活了后代。那么該地區在今后幾十年甚至上百年里如果氣候不再發生突變，繼承了“厚毛”基因的后代將慢慢成為那片地區的主宰，形成一種新的亞種。

相反，如果該地區酷熱難當，該貓則有可能提前被淘汰，而其他擁有更適合熱帶生活的基因的貓會繼續繁衍下去。在這樣的以基因突變為推動力，以適者生存為評判標準的系統中，物種會不斷地向有利其生存的方向進化，我們完全可以期待舊物種的滅絕和新物種的產生。

如果這時加入人類的因素又會怎樣呢？既然我們已經可以大致模擬出貓，那么我們只需考慮人與貓有何不同即可。人比動物無非多了“情感”和“思維”。情感還比較好辦，可以把人類的所有情感進行歸納和分類，并存儲在系統的數據中心。我們只需要把人小時候經歷過的所有事件，按照系統的判斷為其大腦綁定上一種情感。比如小時候看到玩具熊壞了，我們賦予其“悲傷”的情感。經過多次的“悲傷”強化，那么其長大后看到自己養的小鳥死了，系統經過計算發現該事件與玩具熊壞了的事件是高度相似的，于是就會激發其產生類似的“悲傷”情感。

接下來看思維。思維可以分為兩種，基于現有知識的推理型思維和創新型思維。所謂推理型思維，比如我們模擬的人生病了，“他”首先感到不適，然后通過“檢查癥狀”方法發現自己可能患上了疾病。根據常識判斷，此時“他”會先在家里找藥吃，如果過了幾天仍不見好，“他”會判斷自己該去醫院看醫生。在去醫院前根據常理“他”知道要帶好錢，到了醫院“他”會根據平時積累的知識排隊、掛號、找醫生、付款、拿藥等。當然，這一切也不是在默默無聲的機器人般的過程中進行的，比如“他”付款時發現藥費太貴，會下意識地抱怨幾句；發現身邊走過的美女小護士時，出于男人預設的“好色”本能會多看幾眼等等。完成這一切并不困難，我們只需為每個人的大腦建立一個知識數據庫，存放“他”從小到大由父母、朋友、媒體方面獲得的所有知識即可。當環境需要時，系統從大腦內提取相關信息并做邏輯推理和判斷，選一種對自己最有利的行為。這些只要系統有足夠大的空間和足夠強的運算能力都可以實現。

真正困難的是創新型思維，即人從現有的知識庫里創造出庫里不曾有的，甚至這個世界上不曾有的新知識來。比如系統中的人類從原始社會能否自動進化到奴隸社會、封建社會乃至資本主義社會？讓原始人在系統內自己發展下去，最終“他們”能否創造出自己的語言和貨幣？“他們”能夠產生自己的哲學家、數學家、物理學家嗎？當一只蘋果掉到“他”的頭上，“他”會去想“為什么蘋果會往下掉，而不是往上飛”這樣的問題嗎？人類一思考，上帝就發笑。但正是人類的這種思考，成了我們這個社會的主要推動力。而這一切，僅靠從知識庫獲取知識并推導的過程是不太可能實現的。

目前關于人工智能的研究并沒有獲得重大突破，我們尚沒有辦法完美地模擬出人類的思維過程。但是聰明的辦法不行，我們也許可以用最笨的辦法。即我們不需要去模擬人類的思考過程，只要把一切還原到本來面目，用程序來模擬實現最底層的事物就可以了。我們只需要仿造現實中人腦的構造，以虛擬的原子、分子、細胞來建造一個虛擬的腦結構，然后賦予它們和現實中一樣的物理和化學性質。它們自然而然就會產生細胞的分裂及物理化學反應，最終導致腦電波的傳送，從而實現虛擬的“思維”。與此類似，我們用虛擬的原子和分子可以建造出整個人體，讓這些最基本的元素遵循現實世界中的物理規則，這個虛擬人也是可以按照自然法則進行運動的。當然要靠模擬所有的原子來實現一個人，這臺系統恐怕需要配置天文數字的硬盤和內存以及擁有運算速度無法想象的CPU。但是，計算機科技也在飛速發展中，未來的量子計算機未必無法讓這種可能成為現實。不過這里有一個問題值得我們思考：如果用這樣的方式來模擬出一個人，那么我們就無法控制它的思維了，就像真實世界中的人一樣，我們只能通過儀器觀察到“他”的腦電波活動，但無法知道“他”在想什么。從這個意義上講，這樣的虛擬人就擁有了不以我們的意志為轉移的獨立思想，這將令人何等激動！

然而，就目前來說，在人類對微觀世界原子構成的了解還不夠深入，對空間和時間本質的把握還不夠準確，對我們自己的世界還未研究透徹的情況下，貿然建立的虛擬仿真世界，是不可能完全真實地再現我們的現實世界的，最多只是部分地、有局限性地對現實世界的一次模擬。但是，即便是這樣一個不完備的虛擬世界，也可以給我們提供一些啟示和參考。比如用程序虛擬一個地球之初的景象，讓各種無機物在原始海洋里進行化學反應，并模擬陽光照射、閃電、隕石撞擊等過程，對于探索生命的起源具有一定的價值。在文章開頭所述的那個只有動植物的世界里，我們借助這個有簡單進化規則的世界，把系統時間調整快一些，將當前的地球氣候條件和環境參數作為系統的初始值，然后讓這些生物以快于正常速度幾十倍的速度繁衍，也許可以預知若干萬年后地球環境的變化和生命的演化方向，從而提前做出相應的判斷和預警，具有一定的現實意義。