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賽博英雄傳

第十一章 擊穿幻影之劍

賽博英雄傳 吾道長不孤 3439 2020-02-15 19:30:00

  尤基鼓掌。掌聲之中有三分應(yīng)付,也有三分真誠:“可是向山,這和我們說的‘內(nèi)功’……有什么關(guān)系……”

  “尤基,”向山?jīng)]有正面回答,而是反問了一個問題:“你覺得,計算機這個東西,強大嗎?”

  尤基點了點頭??刂屏x體。其實大半都是計算機在出力。只要有計算機在,再復(fù)雜的工程機械也可以運轉(zhuǎn)。

  尤基還知道,計算機可以以不可思議的速度計算東西,有錢人還能用它做更多的事情,比如……比如……

  反正就是很厲害了。

  “確實。人類生物腦的性能,如果符號運算為基準的話,計算資源可以和超級計算機相比——好吧,在這個時代,我記憶里的那點參數(shù)多半也算不上‘超算’了。但是,與這個硬件相匹配的軟件,優(yōu)化實在是太差了。如果單純比拼計算,追求性能,生物腦是比不過計算機的?!?p>  這是很正常的事情。生物演化,從來就遵循“夠用就行”的原則。演化這種事,是不會追求“性能上的極致”的。一個不利性狀,只要不影響“活到生育年齡生孩子”,它就不會被自然選擇所淘汰。

  自然人身上,有一大堆會引發(fā)各種傷病的智障設(shè)計。

  但惟獨有一樣事情,計算機是無法與人腦相比的。

  “至少在我所知道的時代里,計算機仍舊無法跳出‘計算性問題’的限制?!?p>  尤基有些懵:“‘計算性問題’……”

  “計算性問題,就是在探索,是否所有數(shù)學(xué)題,都可以依靠同一個計算方法破解。在這個基礎(chǔ)上,一個叫做阿蘭·圖靈的天才,設(shè)計出了‘圖靈機’,然后……他否定了人類關(guān)于‘可計算性’的理想。不是所有數(shù)學(xué)問題,都能被機器所破解?!?p>  圖靈機一開始就無法理解許多問題。不是“計算資源不足,無法計算”而是“連開始計算的可能性都不存在”。

  最簡單的,就比如說部分幾何——注意,“部分幾何”,不是“所有”。數(shù)學(xué)中,“數(shù)字”、“幾何”、“方程”之類的概念,在一定程度上是可以相互轉(zhuǎn)化的。

  但在一開始,就有很多問題,計算機無法計算,甚至無法識別。

  在計算機誕生的初期,有一位教授,派遣他手下的一個研究生,去解決“計算機圖像識別”的問題——他當(dāng)時樂觀的認為,只需要兩個月,他手下的研究生就能徹底攻克這個問題。

  但事實是,這是不可能的。

  一直到二十一世紀,“肉眼識別驗證碼”,也是某些網(wǎng)絡(luò)程序判斷“登陸者是否是人類”的標準。

  “計算機圖形識別”是一個恐怖的學(xué)科。全世界有無數(shù)學(xué)者在為之奮斗,但程序員們?nèi)耘f將“肉眼識別驗證碼”作為阻攔機器惡意登陸的手段。

  計算機圖形識別如此困難,究其原因,很大程度上是因為……

  “計算機能夠理解的問題,被稱作‘多項式時間問題’,Polynomial time——也就是縮寫的P問題。計算機可以快速解決P問題。而比P問題更為困難的,則是非確定性多項式時間。Nondeterministic Polynomial time——即NP問題?!?p>  一大部分幾何問題,都位于NP之內(nèi)。圖靈機可以快速的驗證答案是否正確,卻不能快速地給出答案。而有的是幾何問題甚至還要比NP還要難。

  “曾經(jīng)有數(shù)學(xué)家想要證明‘P=NP’,來證明所有NP問題都可以被轉(zhuǎn)化成P問題,踏出讓計算機邁向神境的第一步。我仍舊不記得成功了沒有……”

  圖靈機誕生的時候,就被劃定了極限——因為它證否了“數(shù)學(xué)具有絕對的圖靈可計算性”。

  大衛(wèi)·希爾伯特先生的偉大理想,失敗了。

  ——如果不是因為戰(zhàn)爭的話,或許阿納托利有可能做到……什么……

  ——阿納托利又是誰?我怎么認識這么多莫名其妙的厲害角色?

  片刻之后,男人才落寞的補充了一句:“大概是沒有吧。計算機有‘注定不能做到’的事情。NP問題,就注定是電子計算機無力解算的東西了。而NP問題,甚至還不是復(fù)雜的極致?!?p>  “NP問題之外,還有多項式層級結(jié)構(gòu)問題【PH】,多項式層級結(jié)構(gòu)問題之外,還有多項式空間問題【PSPACE問題】,多項式空間之外,還存在指數(shù)時間問題【EXPTIME問題】?!?p>  “在這方面,量子計算機比電子計算機強上一個維度。但是量子計算機理論上的能力界限,被稱作有限錯誤量子多項式時間問題【BQP】。而BQP范疇,也只包括了部分的PSPACE問題——即使是量子計算機,也無法觸及EXPTIME。這是近乎道的領(lǐng)域……”

  尤基一臉敬畏的點了點頭:“雖然聽不懂,不過好像很厲害的樣子。那么向山……什么是EXPTIME?。靠梢耘e個例子嗎?”

  “最簡單的例子好了?!毕蛏近c了點頭:“你在使用一個電子程序,覺得這個程序運行有點卡。這個時候,你要做出一個抉擇,是判斷‘讓它就這樣卡卡卡的運行,一會就好了’,還是‘我再忍耐多久,我就重啟一下’?這個‘判斷’,就是EXPTIME判斷?!?p>  尤基沉默了一下:“哈?”

  “這個‘判斷’,就是EXPTIME判斷?!?p>  “什么?”

  “這個‘判斷’,真的就是EXPTIME判斷?!?p>  “不對吧……”尤基很懷疑自己的生物腦是不是壞掉了:“這個不是……小孩子就能夠理解的事情嗎?”

  “從數(shù)學(xué)的層面來看,這個問題的難度層級就是EXPTIME。生物腦可以簡單的做出這種判斷,但計算機就連‘理解’都做不到。在已知的計算模型之中,就只有一種,能夠觸及這個領(lǐng)域……”向山指了指自己的頭顱:“人類的生物腦?!?p>  “或許這是一種限制,人類的大腦,無法構(gòu)建比自己在數(shù)學(xué)層面上更加先進的計算模型?或許可以,只是人類還沒有觸及這個領(lǐng)域?但我可以肯定,現(xiàn)在的人類依舊沒有解決這個問題——因為我今天遇到的武者,依舊保留了生物腦。”

  向山取出了兩根鐵皮條,用手在上面鉆孔。

  “這就是內(nèi)功的奧妙。用你的腦……用你天賦的智慧,駕馭計算機帶來的龐大資源,形成抵御外邪的‘內(nèi)力’”

  “由于控制義體是使用圖靈機的、記錄情報是使用圖靈機的,甚至這個世界的一切都從屬于圖靈機。因此,當(dāng)你能夠運用內(nèi)力駕馭圖靈機的時候,你就凌駕于一切工具之上。當(dāng)權(quán)者將無法阻止你獲得信息,也無法從你這里竊取任何東西。他無法再控制你?!?p>  “練武不練功,到頭一場空。若是你專注于外門武學(xué)的修煉,而忽視了內(nèi)家功法,那么任意一個內(nèi)功強者、任意一個駭客,都可以隨意讀取你的記憶,奪走你的武道算法、經(jīng)驗卷積,甚至在你的感知器官內(nèi)輸入錯誤的信號,讓你一輩子生活在幻覺之中。沒有內(nèi)功的武者,就算練得再強,也不過是被壓迫者,只有修成了上乘內(nèi)功,你才有反抗的力量?!?p>  他將鐵皮條塞進了機器的一個輸入口。

  這鐵皮條,就是存儲器。上面孔洞的有無,就代表了“是”與“否”的機器語言。這是計算機最初的靈魂。

  即使沒有電子結(jié)構(gòu),它也具備了計算機所需的一切功能。

  “現(xiàn)在,我先教給你第一課。這個或許是你在陷入幻術(shù)后,絕地反擊的手段。”向山指了指手柄:“現(xiàn)在,轉(zhuǎn)動他?!?p>  尤基依言轉(zhuǎn)動。鋼釬在齒輪的帶動下不斷的落下。其中一些被鐵皮擋住,一些則穿過鐵皮上的孔,將動能傳遞到下面的齒輪上。鐵皮則隨著齒輪的運動而向內(nèi)移動。

  向山盯著裸露的機械,觀察他的運轉(zhuǎn)。

  “?!钡囊宦?。尤基有些不可思議。

  “卡住了,向山……”

  “很好?!毕蛏近c了點頭:“世界沒有消失,機器沒有消失——這是個好現(xiàn)象,孩子。這說明,我是真的,你也是真的。我們并非位于一個模擬器內(nèi)。”

  “記好這個。這個叫做‘圖靈停機’,是斬破幻覺的劍。”

  圖靈停機問題,就是判斷任意一個程序是否能在有限的時間之內(nèi)結(jié)束運行的問題。該問題等價于如下的判定問題:是否存在一個程序P,對于任意輸入的程序w,能夠判斷w會在有限時間內(nèi)結(jié)束或者死循環(huán)。

  這個問題可以簡單的表述成“一個圖靈機是否可以簡單的判定另一個圖靈機應(yīng)該停機”。

  而阿蘭·圖靈在計算機誕生之前,就給出了他的判斷。

  圖靈停機問題邏輯上是無法解決的。

  所以,這也就給予了人們斬破幻境的劍。

  如果能夠在一個圖靈機演算形成的幻境之中,構(gòu)建一個與圖靈機數(shù)學(xué)上同構(gòu)的結(jié)構(gòu),然后再用它來進行停機問題的判定,那這個圖靈機,就有將矩陣的資源耗盡,擊穿層層矩陣的能力。

  只要上級的矩陣依舊是“圖靈機”。

  一個圖靈機理解另一個圖靈機的唯一方法,就是在體內(nèi)模擬那個圖靈機的工作。

  可以讓虛擬的圖靈機宕機的指令,就可以令虛擬這個圖靈機的圖靈機宕機。

  ——當(dāng)然,也存在“虛擬你存在世界的不是圖靈機,而是超圖靈機”的狀況。但說真的,能夠把超圖靈機拿出來做缸中之腦的文明,就已經(jīng)遠遠超過人類理解了。這種狀況下,人類認知范圍內(nèi)根本就不存在破解的辦法,所以也沒有思考的必要。

  圖靈機、圖靈停機問題、希爾伯特計劃……這些都是內(nèi)功的始源。

  這也正是向山寧可暫時放下重建義體,也要先完成這神秘儀式的原因。

  他現(xiàn)在不能確定,自己是不是“缸中之腦”——按照他對技術(shù)的理解,將一個大腦泡在培養(yǎng)液中,讓他誤以為周圍的幻覺是“真實”,其實并不困難。

  所以他必須得驗證。

  生物腦雖然數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)上極為高級,但它就是如此容易受騙的東西。它在“功能性”上無法和人造物媲美。

  大自然本著“能用就行”的原則瞎捏出來的東西,哪里能敵得過智慧本著“欺騙”的目的設(shè)計出來的手段?

  只有智慧才能對抗智慧。

  在確認了周圍的“實在性”之后,這個世界仿佛都在向山眼中鮮活了起來。

  他輕輕摩挲尤基的腦袋:“蠻好,你是真的,我也是真的。”

吾道長不孤

關(guān)于P問題、NP問題、PH問題、PSPACE問題、EXPTIME問題、BQP問題之間的包含關(guān)系,可看作者頭像(#笑)

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