123读书网 > 玄幻小说 > 从零开始做一名旅法师吧 > 第十九章 第二题
    第二道题目先是给出了一大堆包含有很多“s”和很多括号的恐怖的公式图,然后是一个像个举着鼻子的大象似的怪模怪样的机器,最后还是一大张数据表。题目要求的是,通过归纳和计算,把概率计算结果尽量接近1。


    “这个我看出点端倪了,这玩意是个大炮。”孙添喜一本正经地说。


    “乔小姐,如果我没理解错的话,前面这堆公式,难道是用哥德尔数编制的编码么?”霍鹰疑惑地问。


    “你说的有道理。”乔安娜点点头,“按照这上面的英文说明,这个设备恐怕是一台调用了哥德尔数编制的编码进行调试的,具有自我学习机能的人工智能机器。只不过……”


    “请等一下,拜托诸位,晚生是文科生,”我很窘迫地说道,“能不能用我能听得懂得话来解释……”


    乔安娜点了点头,说道:


    “哥德尔数有关的问题,是逻辑学和数学领域非常艰深的内容,我也不是很懂。我试着用一种最简明的话,姑且给你解释一下。


    你要知道,当代人类科学的哲学基础,是古希腊哲学中的逻辑推演。比如说,亚里士多德曾经提出过一个经典的三段论,即大前提、小前提和结论,可以构成完整的逻辑演绎过程。假如两个前提都为真,那么结论必为真;而两个前提为假,则结论不一定为假。


    比如,我举一个例子:


    前提1:猫有三条腿;


    前提2:有三条腿的动物跑得快;


    结论:猫跑得快。


    你看,虽然前提错误,但结论是正确的。


    这种逻辑推演构成了当今数学体系背后的哲学原理;而数学,是今天科学研究的基本方法。与东亚哲学中“万物互联、生息循环”的基本思路不同,西方哲学的归纳演绎法习惯于从普遍现象中抽象出孤立的信息,用严密的数学语言取代人类的语言。目前,逻辑最严密的数学语言,就是用哥德尔数编制的哥德尔语言。


    哥德尔语言是解决第三次数学危机的一种方案。第三次数学危机是由当代著名哲学家罗素提出的一个关于集合论悖论,用白话举例子就是:假如一位理发师只会给‘不会给自己理发的人’理发,那么,这位理发师能不能给自己理发呢?


    这话在外行人看来就是诡辩和抬杠,但在数学家眼中,这是一个致命的问题,动摇了集合论这一当代数学基石。我不想给你引用哪怕一个数学公式,我怕你嫌烦,或者看不懂。总之,我告诉你结论,就是库尔特·哥德尔提出了哥德尔不完全性定理,成为化解罗素悖论的一个有效手段,拯救了当代数学界。


    这一个数学过程的科学应用,就是电子计算机的发明。阿兰·图灵、冯·诺依曼和朱传榘等科学家设计了当代电子计算机的基本架构,而之所以计算机能够进行逻辑运算,背后离不开哥德尔的逻辑学的成果。


    哥德尔的逻辑学探讨了很多问题,比如,一个无限大与另一个无限大相比较,哪个更大?以及哥德尔-爱因斯坦方程中讨论的在封闭的时空体系下沿无尽的时间线前进的话,最终会回到起点,等等的。


    目前的电子计算机所使用的二进制语言,并没有能够完全实现用哥德尔数进行编制,因为从理论上讲,电子计算机的计算能力是有限的,计算机不可能无限枚举所有的可能;或者从另一个角度上说,假如电子计算机试图通过枚举所有的可能来获得100%准确的结论,那么,消耗的能量和时间将远远大于可承受的范围。所以,当代的二进制电子计算机,严格的讲,计算的结果都是‘无限接近准确的’,而不是‘绝对准确的’。”


    我听得头晕脑胀,一团糊涂。“那么,乔老师,您老说了这么多,跟这道题目有什么关系呢?”


    乔安娜有解释道:


    “我刚才试图向你解释一个结论性的内容,即,在咱们这个世界上,特别是宏观系统下,实际上潜藏着一个矛盾,是所有哲学家和科学家都极力回避的,即,现实的确定性。


    一般来说,现实的确定是用概率来推算出来的,而概率计算很多时候是反直觉的。比如,我考你一道题:


    现在我给你一次抽奖机会,我有三个碗,其中一个碗里有一个中奖的红球,另外两个碗里是空的。那么,是不是你在三个碗中选哪一个的中奖概率都是一样的?”


    “应该都是三分之一。”我点点头,“我可以随便选一个,比如1号碗。”。


    “对的。好了,下面我掀起3号碗,让你看到,掀起来的这个碗是空的,请你在剩下的1号碗和2号碗这两个碗里挑一个,我的问题是,你刚才选定的1号碗,现在换不换?”


    “换不换?额……不换了吧,概率应该是一半一半吧……”我犹豫的说。


    “错了,掀起3号碗之后,1号碗的中奖概率依然是三分之一,所以2号碗的概率变成了三分之二,中奖概率上升一倍,结论是你应该换。这说明,事物过去的变化、你当下的行为,二者共同组成的未来的可能性。具体的计算过程我就不给演算了,你有兴趣可以去查看概率论中的三门问题。


    那么,三门问题这种反直觉的情况,为什么会存在呢?出问题的不是数学,而是我们的直觉。恰恰是由于我们人类大脑是按照类似量子计算机来运算的,反而是有局限性的,思考的过程并不完备。


    假如有一台计算机,能够进行完备的思考和学习,它的运算语言一定是用逻辑完备的哥德尔语言编辑的,这就意味着,这台计算机计算的结果,一定是绝对‘正确的’,而不是‘接近正确的’;同时,这台计算机一定能够绝对计算出结论,绝不可能出现对于某一事件发生的概率计算不出结果,或者计算出无限大这种不可理喻的结果。


    当然,理论上,这样的计算机是不存在的,除非……”


    “除非什么?”我疑惑的问。


    “除非驱动它的,不是电子,而是莱布尼茨单子。”霍鹰接着乔安娜的话说道。他指着屏幕上的一段英文说,“这是一台不可能存在的设备,因为,这不是一台电子计算机,而是一台莱布尼茨单子计算机。”


    “莱布尼茨单子计算机又是什么鬼东西?”


    “这个我给你解释,毕竟计算机方面是我的长项。”霍鹰说道,“莱布尼茨这个人,你应该知道,他是和牛顿齐名的、同级别的大神,同时发明了微积分的。他曾经设想过宇宙基本粒子,应该是一种能动的、不能分割的精神实体,这被称为莱布尼茨单子——换言之,他认为构成物质的最小颗粒应该是有意识的,而不是如今人们认识中的那种完全绝对随机、绝对抽象、绝对客观的微观粒子。这恐怕和莱布尼茨的宗教信仰有关。随着物理学的发展,科学家们观察到了分子、原子、电子、甚至是夸克,但是客观随机、没有主观意识的。主流科学界从没有发现过哪怕是一种有所谓存在主观意识的微小颗粒。


    而本题中给出的设备,就是假设存在一个由有意识的莱布尼茨单子驱动的——而不是眼前我们使用的这台用电子驱动的——并且用完备的哥德尔语言编辑的计算机。


    罗杰·彭罗斯曾经做过精确的研究和计算。他发现,电子计算机根本上无法人脑的运算。原因是人脑运算从本质上看,是一种量子运算——你可以同时思考,中午是吃盖饭还是拉面,然后权衡利弊,提出结论;而电子计算机,不管发展到多先进的程度,也要基于完全刻板的哥德尔逻辑——先思考完盖饭的事情,再思考拉面——绝不会出现‘同时想两件事’的情况。


    假如换做莱布尼茨单子,情况就完全不同了。莱布尼茨单子计算机可以做到像人脑一样兼顾不同的念头,并以类似量子坍缩的形式在不同的动态解中取舍出一个固定解;同时又可以像电子计算机一样,以哥德尔逻辑为支撑,穷举可能的情况,进行完备的推断。那么,至少在解决某个单一的、预设计算公式的具体问题上,它完全拥有超过人脑甚至一般意义上的量子计算机的计算能力。”


    “那……这个玩意为什么画的跟一台大炮似的?”孙添喜问道。


    “这确实是个问题,我也不明白。这道题目给出的设备图纸,大概有两部分组成。一部分是咱们刚才讨论的、题目中给出的数据,关系到的都是中间这部分计算模块的。后面这个跟炮口似的,甚至还有炮管,实在是看不来是个什么东西。我猜测它大概能够发射个什么。”霍鹰挠着头说。


    “假如它能发射莱布尼茨单子呢?”乔安娜皱着眉对霍鹰说。


    “你的意思是,这东西能够把计算好的莱布尼茨单子加速,然后发射出去?当然,假如莱布尼茨单子存在的话?”


    “对,我就是这个意思。”


    “我觉得不可能。这不合逻辑。现实的逻辑会崩溃的。”


    “这话我觉得你说到点子上了。”乔安娜说,“这货有可能是一把枪,或者一门大炮,它能够发射一枚逻辑炮弹,从而把现实撕破。”


    “你这话是什么意思?”我完全听不懂了。


    “这么说吧,你觉得你的‘现实’是什么?或者说,你有没有想过,你怎么‘度量’一个现实的稳定度?”


    “我还是听不懂。”


    “我举个例子。你如,你今天出门去,看到太阳升起来。这就是你的现实。”


    “当然……”


    “那么,太阳一定会升起来么?”


    “嗯,只要太阳还在的话……”


    “说的非常好。‘太阳还在’这件事,是100%必然发生的么?不是的!是个概率事件,只不过是个概率极大、极大的事件,但绝不是概率100%的事件。因此,加入考虑到宇宙的无限性,甚至是多元宇宙的无限性,完全有可能存在这么一个宇宙,就是,你早上出门,然后太阳由于这样或者那样的原因不在了,比如被外星人炸掉了,被凭空出现的黑洞吃掉了,或者其他什么莫名其妙的理由……


    总之,我的意思是,现实并不总是稳固如岩石的。所谓‘现实’,根本上是一系列事件概率坍缩之后叠加的产物。你习惯于面对的熟悉的现实,只是极高概率的现实,而不是100%概率的现实。


    这个题目中假设的这个设备,如果按照题目中叙述的数学逻辑推算的话,从理论上可以破坏某一个范围的现实的稳定度,或者更准确的说,可以改变某个范围内所有有关事件发生的概率。”


    “这真是个可怕的武器。”我感叹到。


    “可不是嘛。当然,在现实,这个东西是不可能被造出来的。原因有两个,第一点莱布尼茨单子是不存在的;第二点是操作这台设备的人,恐怕不能是普通人,必须是个疯子,因为,任何一个活在单体宇宙中的大脑,都无法承受驱动这种‘逻辑大炮’后坐力带来的精神冲击。”乔安娜说,“所以,姑且这道题不用管它的现实性,只要计算它的结果就行。咱们要想方设法优化它的算法,最终使它‘能够’把计算好的那颗莱布尼茨单子发射出去的概率归结为1。”


    “我终于明白了,第二道题根本上是一门基于哥德尔语言的、用莱布尼茨单子驱动、并发射莱布尼茨单子的、能够破坏‘现实’稳定性的‘大炮’。”


    “嗯,进一步想,与其说它是一门大炮,不如说它更像……你还记得小时候那种崩爆米花的机器么?底下有个炉子烧着,上面有个球形压力舱,人坐在一边,用摇把转呀转。等压力够了,把压力舱拿下来,用撬棍一撬,轰的一声,爆米花了出来。这个设备怎么看都像是这么个玩意。莱布尼茨单子在舱体的微管中被‘加热加压’,然后,轰的一飞出来。所以,题目中描述的,与其说是大炮,不如说是个爆米花机。然后,题目要求我们给这台危险的、会轰的一声炸出莱布尼茨单子的爆米花机,装一个撬棍,好让这里面在压力极大的情况下,能把这个莱布尼茨单子给崩出来。”


    “哦……”我无话可说,“第二题都这么复杂,第三题我真的不敢想象了。”


    “其实第二题不太复杂,就是为了让你明白背景而费了不少口舌说明罢了,明眼人一看就能明白的。”乔安娜说,“第二题的建模和计算恐怕比第一题还要简单,数据结构也更清晰。第三题才是真的难。”