強大的計算機能否模擬宇宙的一部分,其中生物如何判斷自身的狀態?

首先我知道這是一組很不靠譜的假設,但是它一旦成立了,其中可能產生的生物會怎樣呢?是不是只有到想要探討甚至實現這個假設的時候才能判斷自己是虛擬出來的而不是確實存在的?


(數學意義上的)閉包系統內部無論如何運算、變換也無法得出閉包之外的信息。一個模擬的或真實的宇宙完全可以是一個閉包系統,因此無法判斷

唯一一種可以接近「判斷」的方式是收到閉包之外的「造物主」的直接信息,而且這種信息必須足夠明確、反饋時間足夠短、足夠有說服力才能讓閉包內部的生物相信這個信息不是閉包內部「自然產生」的

但是閉包生物也可以認為這個「造物主」信息是閉包內部其他生物愚弄出來(考慮一下人類幾乎可以完美愚弄所有低級生物),所以最後還是一個信仰問題


1)沒辦法,因為如果演算法是完美的,那麼被模擬的世界運行規則和真實世界是完全一樣的。真實世界不可能發生的事(比如「生物判斷自己是虛擬的」),模擬的世界也不會發生。

2)即使有bug,如果bug不是很嚴重的話,我覺得模擬的生物也很可能意識不到。比如一個不死生物的bug可能會變成殭屍的傳說。或者通古斯爆炸那樣的事其實可能是一個bug。模擬的生物們可能有的不相信bug,有的將bug歸結於神秘懶得研究,有的把bug當作未知科學來探索(什麼?中微子超光速了?不不不這不是bug,肯定有我們不知道的原因…)

3)目測這事還真不能從相對論中說明。

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補充評論:

高建:如果我們設法驗證了我們宇宙的「運算力」不是有限的,那是不是就證明了我們不是某個演算法的中間數據?另外,我們宇宙的「運算力」是不是有限的呢?
答: 有人認為宇宙這台計算機的"運算力「是有限的,可以看這裡 http://en.wikipedia.org/wiki/Computational_universe
高建: 我們如何判斷自己不是虛擬空間中的虛擬生物?
答:能不能對「虛擬空間」 「虛擬生物」這樣的概念做出一個定義呢?我沒想到合適的定義,所以我懷疑這個問題是否存在。所謂的虛擬空間,和所謂的真實空間,真的有本質區別嗎?

到物理部分的評論真的沒把握啊,邀請高手來回答一下吧。。


湧現分為強湧現與弱湧現,區分兩者的標準即能否被計算機模擬。強湧現之所以不能被模擬是因為其時間複雜度非多項式,這在自然里太多了。


我說,你們一大群人為了一個穿了馬甲的「缸中之腦」爭論這麼多是圖個啥……


只要設計得好是無法判斷的。例如,你可以設計有一個最大速度,一個最小可觀察量,這樣就不存在溢出的危險了。【這個老答案突然被翻出來了,應 喵頭 在評論中的提議,20140313加上一段】比如我們這個宇宙,有一個光速,有一個普朗克尺度,有一個有限而無界的宇宙,還有一個哥德爾不完備定理。


不能,除了上帝誰能無法生成真隨機數,如果生物是虛擬的產物,那麼它的一切行為都是確定的,它本身不會意識到演算法之外的事情,也就是認識到造物者的存在,自然無法證明自己是虛擬的


我們目前所在的宇宙很可能就是虛擬的。

目前已知物質、空間、時間都不連續,意味著宇宙可以由有限的運算資源模擬出來。設定了最大速度-光速;
規定了最小物質-基本粒子;規定了最小單位能量-普朗克常數;物質在微觀上物理量呈概率分布,觀測時,物理量才會在概率中選取一個值呈現在觀測者面前,就不用模擬粒子實時所有狀態量…… 。這樣設定可以減少運算量,節約運算資源。真正由物質構成的宇宙,物質、空間、時間有可能是連續的,物質無限可分,光速大得多甚至無限。 目前預計,宇宙的原子總數約是10的80次方,如果運算模擬所有物質和物理規律,有自組織進化演算法,上一級文明有可能模擬宇宙形成、生物進化 、 智能生命和文明發展。

歷經幾十億年地球演化生物進化,才產生第一個有自我意識的智能--人類。技術進化的速度遠超過生物進化速度,長周期看,加速度越來越大呈指數增長。技術進化出強人工智慧的時間要比自然演進吃生物智能時間短得多。人類很可能在不久的將來模擬人腦,創造人工智慧,發現更多物理生物規律,進而能模擬下一層宇宙。由人類歷史和對未來展望,從簡單機械文明發展到可以模擬宇宙的文明只需要幾百年到幾千年的時間,這時間對宇宙演進,生物進化是極短的時間。意味著模擬宇宙會大量出現,數量遠超過真正物質構成的宇宙。隨機抽取一個宇宙看,是虛擬宇宙的概率非常大。

我們所在的這個宇宙呢?

前面預測的是智慧生命為什麼可能,並且能模擬宇宙,而智慧生命為什麼一定會模擬宇宙呢?
生物體應該不是意識存在的唯一載體,當人類創造出強人工智慧,對自身和所在宇宙會有更深刻的認識。模擬運算可以讓意識獲得永生並有無限可能,類計算機設備或許也是人類文明最終的歸宿;創造並模擬宇宙是人類和各層宇宙文明的重要使命 ……

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評論的回答 :

真正物質構成的宇宙,為什麼很可能物質、空間、時間是連續,物質無限可分?
只是個猜想,無法得知。但假設某個宇宙滿足連續,無限可分;計算量需要無限,計算模擬得不出結果,也就無法通過有限計算模擬出來,應該是真正的物質宇宙。

這個宇宙在時間和空間上也是不連續的嗎?
存在最小長度普朗克長度,也就有最小面積和體積,所以空間無法無限可分,也就是不連續。還有最小時間普朗克時間,普朗克時間=普朗克長度/光速。
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你們就沒人提計算物理學或數值計算關於傾向方程的基本內容啊。

如果被模擬的那群東西意識到他們的世界有線性不穩定或非線性不穩定,搞不好連差分格式都能猜出來


如果一台計算機可以模擬一個世界的發展,那麼這個宇宙中的任何一個時間點對於這個計算機而言都是同時存在的,這個計算機可以隨時選取任意一個已計算出的時間點進行展示。

那麼這個計算機已經計算出的最後一個時間點會有一個世界,這個世界的下一秒是否存在呢?

數學上來看,下一個時刻也是固定好的,這個時間點已經註定好了下一個時間點世界是什麼樣的。

那麼這個世界中的人會怎麼如何感受這個世界?
答案是他們不會發現他們的下一秒不存在,而實際上他們的下一秒其實是註定的。

如果這時計算機故障了,然後又一台計算機重啟重新計算,在計算機中的人們能否感知到這個世界已經改變了?如果我們的世界就是這樣的世界,我們能否感知到我們又重新活了一遍?

答案是不能,或者更殘酷的說,無論多少台計算機計算了我們的世界,我們的感受都是不變的,我們在所有這些計算機中的世界中都是一模一樣的,我們都只活了一次。

好,現在我們來想,第二台計算機計算機的過程中,它只計算到了第一台計算機計算時間的一半的時候,停止不再計算了,那麼我們的世界到底是否活到了第一個世界的末日?

那麼,未來世界中的人對世界的感受是否和它是否已經被計算機計算出來了有關?

計算機沒有模擬的明天在數學上也是可推導出來的,計算機就算沒有進行模擬,我們的整個世界的過去未來也都是註定的。
那麼,我們的世界是否存在和計算機是否已經模擬了我們有關係嗎?

我們為什麼存在?我們為什麼不是存在於一個理論上可以被計算,但其實從來沒有被計算過的世界。


根據狹義相對論,人在一個完全封閉的空間里無論做任何實驗都是無法判斷自己處於靜止狀態還是勻速運動狀態,廣義相對論對此進行了擴充,即人在一個完全封閉的空間里無論做任何實驗都是無法判斷自己處於勻加速狀態還是受到一個固定的引力(即停留在星球表面)。
從相對論裡面可以說明,如果系統設計的足夠完美,即沒有bug,裡面的任何生物都是不可能驗證自己是虛擬出來的,但是沒有bug的系統是不存在的;
但還有另外種情況,就是,系統所有生成的理論都是基於一個簡潔的原理衍生出來的,這樣的設計可以使的整個系統存在無bug的狀態下(那些衍生演算法必須在系統的外部,不能處於系統中,即衍生演算法控制系統,而不參與系統運作,這樣衍生程序有bug並不影響系統),這樣內部生物除非能夠跳出系統,否則永遠無法證明是否虛擬。但是這只是理論上的,畢竟沒有人實踐過

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這裡引用愛因斯坦的相對論並非用來說明這個問題,而是舉例說明,在系統內部,人是沒有辦法通過任何方法得知自己的真實狀況的,從這個角度說明,即使系統存在bug,也無法從內部驗證。
但是也有一種可能,就是原來沒有這個bug,運行一段時間之後出現錯誤,所以這個bug一開始沒有計入世界原理之一,而且必須是非常明顯的違背系統最初的原理,否則必然也會被當作新發現的原理記入科學的史冊。
不過即使出現這種狀況,系統內部的生物最多也只能懷疑,而不能進行完全驗證


不能判斷。


黑客帝國。。。
我也一直有這樣的疑惑:會不會我們看到的世界是有人(神)希望我們看到的世界呢?會不會我們一直泡在容器里,所有的一切都是大腦想像出來的呢?
其實人類現在已經在做虛擬宇宙了,只不過是非常簡單的虛擬宇宙。比如3D遊戲就是一個例子。像魔獸世界這樣的大型遊戲,開發人員已經創造了一個世界,這個世界有光,有水,有各種材質,光的反射和物體碰撞(如極品飛車)完全是遵照現實世界的物理定律進行的, NPC們和按照預設的行為活動,只不過是非常簡單的活動。其中的生物(NPC)可以判斷自己的狀態,比如受到攻擊時要反擊,遇到強大玩家時要逃走,有些NPC白天躲起來晚上才出現,有些NPC則會整天思考自己是不是被虛擬出來的等等。這些大型遊戲就是選擇了真實世界的一部分規律,在虛擬的空間內在某種程度上加以實現。
上帝以他的能力創造了我們這個世界,而我們以我們的能力創造了更加簡單的世界,當我們有一天發展到可以創造智能體來創造下一層世界(如& 裡面的機器人製造機器人的工廠),這個循環就會繼續下去。。。直到有一天我們也成了某個世界的上帝。。。。這個循環什麼時候是個頭呢?也許沒有盡頭,也許世界就是一個無窮的循環。。。。


屠龍之技。。。。如果有人和我想到了同樣的一個名字那請給我點下贊。。。
嚴格來說,虛擬宇宙里的生物只有發現完全不科學的事情(bug或是與過去經驗極度衝突的場景)才能發現自己其實是虛擬的。如果程序是完美的,那麼內部的虛擬生物是無法得知的。


不能!
因為他們與「現實」(程序員所在的)世界的信息交換方式是一不同的,所心它們沒有感覺到「現實世界」;就算可以感覺到,它們也不能確定那東西是「現實世界」的,也就會把它當作它們世界本來就存在的東西。
他們最多只能「假設」有神,用以解釋他們不能理解的東西(可能是系統的bug,也可能是程序員正調試而強行改變系統的數據)。

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所以,我可以假設的說:
我們這個世界也是由某些「人」寫的一組規則不斷的演化而來,我們可以把它叫做「神」。「神」可以根據我們這個世界的組成方式,用一個數據轉化器來了解我們這個世界的情況。「神」也可以通過改變一些參數來改變我們這個世界。「神」當然也會寫一些異常的處理用已處理這個世界的一些bug,比如遇到一些不能解釋的東西便用「上帝」(人們觀念中的「神」,為了區分這裡用「上帝」來表示)來解釋......

你能證明我這個假設錯誤(有矛盾)的嗎?誰能證明?!


題主有沒有想過如果只用一台計算機就能模擬宇宙是很局限的?
.
說清楚點,我們這個世界本來是一個沒有數學的世界,是我們創造了它。而且這裡還有很多東西是無法用數學解釋的。如果單單用數學就能創造出一個新的宇宙未免也太單一了吧?


如果你計算1.000000000000000000000000000000000001 + 2.0000000000000000000000000000000000001 的結果是3,就要小心了


最終的狀態都會是失控的
失控總是有漏洞可趁
雖然你說的很萬全
但是我可以告訴你有方法 只是我不知道會以何種方式展現而已
(這就是你跟我耍無賴 ,我也跟你耍無賴的邏輯。)


如果可以,這將是個很有意思的過程,模擬的宇宙會出現只能生命,他們再去模擬他們的宇宙(我們的計算機硬碟和CPU、內存、主板等),他們模擬的宇宙會繼續......就像俄羅斯套娃。

同樣,我們的宇宙是不是模擬的,誰知道?我贊同Top1的觀點,如果我們的世界是離散的不是連續的,很有可能是模擬的。

我在寫這個評論是的時候,也許我們宇宙模擬者,正在Debug 「宇宙V1.0」進程。而我向他的控制台輸出了這個評論。


1.初始值?人的認知是有局限的,所謂自知最難,更何況認識世界的全部規律和本質起點,所以初始值就很難設定嘛。而一旦設定不同,將千差萬別。總之肯定和現在的世界不一樣。


2.初始值對,那設定了以後呢?不光基因會變異,什麼都會變異的啊親!(⊙▽⊙再說作為造物主的我們或許可以隨時改設定。)參考混沌理論。可以肯定的是,絕對特別複雜。


3.系統完工,出現了bug怎麼辦?不要忘記啦,人可是一種特別喜歡解釋世界的存在,並尋找現實包括荒謬間的邏輯自恰性的生物,所以就算髮現了也很可能不相信喲~然後就引起了科學革命,咳咳。


4.怎麼判定一個事物真心實在?實在和虛擬的界限在哪兒咩我不知道哇。(譬如假設能感知到就是實在的,那你怎麼確定你的感知是實在的感知)


5.其實我只是想說,人類一思考,上帝就發笑。


其他同意各位知友的回答。雖然,這是個老問題了==不過答案常見常新呢,蠻有愛。:)


引文一篇,請各位老大鑒評。

早在2003年,英國哲學家尼克·博斯特羅姆(Nick
Bostrom)發表的一篇論文中認為我們生活的宇宙時空可能是由某種高緯度生物製造的計算機所模擬生成
,並建議人類的遙遠後代可能會進化出或者創建出某
種程序來適應計算機宇宙時空,以模擬過去發生的事件和重建遠古祖先的生活方式。研究人員經過推演發現宇宙中的超級文明都無法避免地會進行類似的實驗,如果
沒有上升到這樣高度的人類就意味著永遠不會進化,而屆時人類註定將作為一個短壽命的宇宙物種。

  為了進一步推斷計算機模擬的宇宙時空,研究人員建議來源於人類的未來人工智慧軀體將對回溯時間旅行感到好奇,通過這種方式可以模擬宇宙中存在的
「生物祖先」。來自華盛頓大學的物理學家們最近宣布了這項研究發現,即便該推論聽起來似乎非常地離譜。此外,科學家們還認為我們可以通過一個潛在的測試來
驗證我們是否確實生活在「網格宇宙」中。
具有諷刺意味的是,這可能是第一次對人工智慧化證據進行科學假設上的觀測。來自威斯康辛大學的研究小組建議宇宙超
級智能實體可能在量子真空角度進行數值模擬以模擬宇宙,這可能對一個計算機宇宙中的「生物軀體」而言是最為深刻的探索。

  研究人員認為在拋棄這一想法之前你已經完全瘋了,但是通過模擬的宇宙可能可以解決很多宇宙中怪誕的謎團。就比如宇宙學基本常數處於一個範圍非常
狹窄區間上,稍微偏離就不允許生命存在,甚至連恆星和星系都不會出現,與此類似的理論就是人擇原理,正是宇宙中出現了人類才可以解釋各種宇宙常數。然而,
數十年前對暗物質的發現進一步加深了科學家對宇宙的陌生感,這種被認為是具有反重力特徵的物質最為接近看似不存在的而又存在的事物。根據著名宇宙學家邁克
爾·特納(Michael Turner)介紹:「暗能量是所有科學中最深刻最神秘的事物。」

  我們或許也生活在一個非常特殊的宇宙歷史時期,在暗能量的作用下,宇宙經歷了從減速到加速演化歷程,這不禁要問:為什麼我們現在會存在?如果暗
能量稍微強那麼一點兒,宇宙在恆星形成前就會被分崩離析,而暗能量如果稍微弱一點兒,宇宙在很久以前就已經崩塌。這就像我們中了宇宙的彩票,任何一項宇宙
常數都令人驚訝地處於恰好的狀態,使得我們世界的物理參數可以適合人類存在。最後,當宇宙是計算機模擬的人工宇宙,也可以解決費米悖論,即如果存在外星
人,那麼它們到底在哪裡?

  似乎暗示了我們是宇宙中的唯一生物。相信《聖經》並認為上帝創造世界的人無疑會喜歡上「巧合宇宙」的理論,但從計算機模擬宇宙的角度看,我們的
上帝似乎是電腦程序員,而不是生活在空中留著鬍子的老人。威斯康星大學的物理學家馬丁·薩維奇(Martin
Savage)認為當前的超級計算機使用的格點量子色動力學原理,從基本物理定律開始只能模擬一個非常小尺度的宇宙,其規模只比原子核大一些。

  對於由計算機模擬的「格子宇宙」,不禁要問:為什麼神的緯度不需要網格呢?倘若我們的宇宙是模擬的結果,那麼那些控制宇宙的高緯實體也可以模擬
其他與我們宇宙平行的世界。由此又推出了一個疑點:如果平行的宇宙能運行在同一台計算機上的話,是否我們可以與另外宇宙的實體進行交流呢。
(Everett)


http://science.kexue.com/2012/1218/26722.html


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