神人:斯蒂芬・沃爾夫朗#

如果你計較的是思想——我們這個真實世界和武俠世界、魔法世界其實差不多。這個世界裡不但有普通人和牛人,還存在神人——類似仙俠世界裡傳說級的人物。

以作者之見,斯蒂芬・沃爾夫朗(Stephen Wolfram)大概就是一位神人級別的人物

  • 從小就是神童。
  • 20 歲就在加州理工學院拿到理論物理博士並獲任教資格
  • 物理取得相當高成就後轉而研究複雜性理論
  • 27 歲開發出 Mathematica 軟體、並創立 Wolfram Research 公司。

自詡的三個成就#

  1. Mathematica 軟體——這不是傳統的「編程」語言,是一個符號計算系統——它可以像人一樣算積分和推導方程
  2. Wolfram|Alpha——「人類知識搜尋引擎」。Google 搜網頁、Wolfram|Alpha 搜事先封裝好的、標準化的知識蘋果 Siri 背後的知識庫就是 Wolfram|Alpha 支持的
  3. 寫了《A New Kind of Science》(簡稱 NKS)——這本書爭議極大、其中的思想就是本章的主題

本章主要介紹他的非技術小書《Computation and the Future of the Human Condition》。

元胞自動機#

先從一個簡單的遊戲開始——「元胞自動機」(cellular automaton)。

  • 圖中有很多小格子。最上面一行只有一個黑點。
  • 每一行每個格子是黑是白,由它頭頂上三個格子的顏色決定
  • 具體規則一共八條(例如:黑-黑-黑 → 黑,黑-黑-白 → 黑,黑-白-黑 → 白,等等)。

第 30 號規則#

對規則稍加變動,你會得到非常不一樣的圖形

一套簡單規則可能產生:

  • 簡單整齊的三角形。
  • 有結構但不复雜的圖案。
  • 複雜到看似有規律卻總會打破規律的圖形——這就是真正的「複雜」

產生最後這種圖的規則,被沃爾夫朗命名為「第 30 號規則」。沃爾夫朗甚至說——這是他迄今為止最大的發現

一套特別簡單的規則居然演化出了一個特別複雜的結果

計算等效原理#

沃爾夫朗說——這個結果的「複雜」,跟你用任何一套複雜規則所產生的複雜結果的「複雜」,是一樣的「複雜」

這就是他《A New Kind of Science》的核心思想——計算等效原理(Principle of Computational Equivalence)。

這原理說:簡單程序得到簡單結果,但只要結果超過了一個很小的界限,所有程序不管有多複雜,最後得到的結果都是同等的複雜——並不能說哪個更複雜

說白了:即使是再先進的事物,它的複雜度和我們剛看到的圖形的複雜度其實也是一樣的

計算不可約性#

真正複雜的東西是無法進行簡化的——這就是「計算不可約性」(Computational Irreducibility)。

沒有複雜系統是可預測的#

為什麼?你要預測一個什麼系統——潛在假設是你有一個比這個系統更複雜的工具。面對複雜系統,我們都是把它簡化成簡單模型、然後用超出這個簡單模型演化速度的計算速度去預測。

比如預測天氣——先把自然系統簡化、然後計算。如果計算簡化模型的速度比天氣實際演化速度快才是真正的預測

但如果這個系統本身是不可簡化的——你就無法預測它,唯一的辦法是只能坐等系統自身演化

比如要問第 30 號規則產生的圖形第 10 萬行有什麼——沒有任何捷徑可走、只能老老實實地把圖形畫到第 10 萬行

人類歷史也是不可約的複雜#

沃爾夫朗說——一切真正的複雜系統其實都是計算不可約的、也就是不可預測的。這就很有意思了——

人類歷史就是計算不可約的複雜。也正因為此,我們現在所幹的一切事情才有成就感、我們才談得上自由意志。否則如果做什麼事別人早就預測好了、我們再演這一遍還有什麼意思

技術進步的終極方法#

傳統上技術進步的方法是迭代——所有新技術都是在原有技術基礎之上演化出來的。這個過程跟生物進化非常類似——所謂創新其實就是模仿和融合

但沃爾夫朗提出:所有技術都只不過是算法——這些算法的複雜程度其實都是一樣的,並不存在誰比誰「高級」。那我們就沒必要再等著迭代去獲得新技術了——

所有的可能算法在數學上組成了一個「算法宇宙」。我們直接從算法宇宙裡找到各種算法拿來用就是了——一步到位、無須逐步改進

NKS 的事業#

沃爾夫朗的 NKS 事業就是從算法宇宙裡直接找算法來為人所用

  • 「第 30 號規則」現在是 Mathematica 的隨機數產生器核心算法
  • Mathematica 很多算法都是從算法宇宙中直接找出來用的——函數計算、數據處理、圖像處理。
  • Wolfram|Alpha 的語義分析算法、數據可視化算法、計算機自動根據不同風格創作音樂的算法——都是如此。

人類想要理解這些算法為什麼好用非常困難——但現在 Wolfram 的工程師們卻把這些算法找到了還用上了

未來人眼中的歷史#

所有的複雜都是等價的#

計算不可約性揭示了一個最大的秘密——在一定的複雜程度之上,所有的複雜都是等價的

人類的生命和智能,實際上和自然界的一陣風、一堆原子的複雜度是同等的

從抽象的角度來看我們並不能認為哪件事物一定比另一件事物更高級。比如觀測到一個電磁信號——你能判斷它是天然的還是外星人故意發給我們的嗎?從本質上來說不能:

  • 天然信號(例如脈衝星)也可以很有規律。
  • 人為信號也可以看上去很隨機——手機信號就被壓縮到幾乎是隨機信號的程度

上流社會禪師的故事#

聽起來抽象——編個故事就明白了:

  • 有個人從小在農村長大、身上有小毛病(隨地吐痰、吃飯發出很大響聲)。
  • 他聰明勤奮,成為百萬富翁跻身上流社會——懂社交禮儀、對紅酒很有品位。
  • 有天他遇見禪師問:「我改掉了歷史在我身上留下的痕跡、我已經是上層社會的一員——我是不是更像個純粹的人了?」
  • 禪師回答:「你所說的上層社會的習慣、吃西餐和喝紅酒的禮儀、其實是歐洲歷史的產物。你並沒有擺脫歷史、你只是換了一種歷史而已。」

歷史包袱 = 人生意義#

沃爾夫朗說——排除歷史的因素,人類文明並不比一袋空氣更高級

指引我們行動方向的——我們的目的和價值觀——恰恰是我們的歷史包袱

現在人類行為很大程度上以生存為目的——戰勝疾病、繁衍後代、住更大房子、開更好汽車。但如果將來技術迅速進步、人類長生不老、這些慾望都能得到滿足、你不必再繁衍後代、房子車子的意義也蕩然無存——那麼人類生活的目的何在

你看著算法宇宙中的各種算法,就如同一個已經沒有慾望的神仙看著自己法寶庫裡的一大堆法寶——他要這些法寶還有什麼用?選擇用哪個,又有什麼標準?

我們是人類歷史中極為特殊的一代#

到那時候人類就只能從歷史中尋找意義了。當限制徹底不存在後,你再回想起過去有限制條件的歷史時、可能會羨慕當初那種還需要為生計奔波、被生理條件限制的生活

就好像現在有的人會重走一遍父母當初走過的路,體驗父輩的生活。作為一個未來人,你也許會特別沉迷於回望歷史

而回望歷史,人們能回到的最佳時代就是 21 世紀的今天

  • 之前的生活沒有很好的歷史記錄。
  • 再往未來人類的限制會更少——沒有限制的生活也了無樂趣
  • 只有我們所處的這個時代同時具備詳細記錄和生存限制

全書的結語#

我們這代人的使命,除了為將來人類的技術進步做鋪墊之外,還有一點——

記錄下此時的生活,為將來人類體驗受限制的生活提供示範

我們今天這個時代是一個充滿目的的時代、每個人都很有干勁。未來的人類將會羨慕今天這種充滿限制但同時又很有目標的生活。

所以,我們應該通過多種途徑記錄自己的生活——發朋友圈、寫文章、拍視頻,讓未來的人在回望歷史的時候能夠有充分的數據