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Teek Code
Jun 29, 2006, 3:54:14 AM6/29/06
to te...@googlegroups.com
Elton Zhang
Jul 15, 2006, 10:40:59 AM7/15/06
to Teek Code, te...@googlegroups.com
Hi Paul,
很欣赏你的思路。不过由于背景的缺乏，未能完全理解。
对你的生命出现的机制的猜想，我觉得颇为有趣。你想用程序去验证，我提一些疑问。你的程序的目标是什么呢？假定你的想法是正确的，那么程序中的0，1相对应于构成物质的最基本的粒子如夸克与电子。但是程序的实验跟上帝的实验无法相比。上帝拥有整个地球作为他的实验室，而程序不管能够获取多大的内存作为实验数据，其数量级都无法与上帝手头的数据相比（我不知道世界上一共有多少个夸克或电子...）。本质上来说，程序的数据，可以算是上帝的实验数据的一小部分，因此如果想用这一小部分模拟整个实验，有没有可能呢？
请指教。
Elton
___________________________________________
勿以恶小而为之，勿以善小而不为。
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Teek Code
Jul 18, 2006, 12:26:39 AM7/18/06
to Elton Zhang, te...@googlegroups.com
Hi Elton,
非常感谢你的关注，你在任何时候给出的任何想法、意见和问题对我都是一种巨大的鼓励和促进！
回到你的问题，这是一个很有趣的问题，而且是一个非常典型的问题，对这个问题的思考恰恰会把解决问题的思路指向我一直在谈论的思路。
在《皇帝新脑》一书中，作者Penrose对上帝创造宇宙的时候所需要做的选择作了一个计算：
所以，如果世界的创生和存在只是一个纯粹的几率事件，（面对世界存在这样一个事实）只有两个解释，一是存在着全能全知的上帝，二是宇宙已经存在了无限长的时间，因而任意小的几率事件都会发生（而且是发生了无数次），然而至少我们身处的宇宙是有一个确定长的存在时间－10－17秒。如果这就是全部的事实，那么AW当然不可能成功，AI也不可能实现（我们面对的问题的难度和上帝创世的难度或者说是一种几率是一致的）。对这样一个事实的另一方面的乐观的希望是，存在着一种我们尚未把握的机制和规律，使得我们不必面对这样小的几率，也就是说无论初始的状态是怎么样的，这种机制总是使得宇宙得以发生和存在，如果这是一个方程，那么这个方程的解和边界条件（初始状态）无关。
所以，问题的核心不在于我们需要多少数据和内存（否则既便我们和上帝一样拥有整个的宇宙做任何试验，也不可能成功）而在于探索那个神秘而未知的机制，如果我们找到了那个规则，哪怕在一个相对很小的数据环境中，我们也必然能够看到这种规则产生的不同寻常的效果－这些效果应该和我们对宇宙认识到的一些规律相对应。
话又说回来，虽然原则上我们不必依赖和上帝一样多的数据和内存，但要检验一个我们以为是对的规则是需要一个环境，也就是一定数量的数据和内存，这到底需要多少我也无法判定，而且这个问题也许是本质上无法判定的，这也许和图灵机的停机问题是一致的，我们只能找尽可能多的内存进行试验。
就我个人的看法，相比对内存的需要，对CPU的需要在实际的试验中更重要，因为在以计算的观点理解宇宙的时候，实际上是要对宇宙的每一个粒子进行并行计算（当然，我们可以做的就是用串行计算去模拟），为了提高计算的效率，更需要的是极为大量的CPU，在实践中最好的办法就是类似SETI@HOME计划的网格（大规模的分布计算）计算方式了。另外一个涉及到原则性的判断的问题是，由于宇宙中基本粒子的运动是由量子力学描述的，而我们现有的计算机（也就图灵机）是无法模拟量子事件的，这恐怕是AW这一类想法最大的障碍，但这一种障碍是否是根本性的我也无法判断，所以在现在的AW的初步的尝试中，我也没有把量子力学的基本规则引入，而仅仅是模拟量子力学的基本效应－随机性。
关于AW的目的：
最终的目标是AI，围绕这样一个目标倒推产生AI的机理和方法，就方法而言总体来说有两种思路－整体论和还原论。还原论的思想是传统的科学思想，即所有的现象和结果都有原因，那么一直追索因果链可以追索到一个原点，那么一旦我们把握了这个最根本的原因，我们也就能回答所有的问题，比如在关于生命的问题，在最表面的层面是一个生物学的问题，生物学可以用化学反应理解和解释，化学可以用物理理解和解释，于是在还原论的思路上，一旦我们掌握了所有的物理规律，原则上我们可以给出所有的生命问题的答案。整体论否定这样一种的思想并判定整体大于个体之和，生命作为一个系统的整体表现无法归结为物理原理，系统之所以成为系统的关键原因在于组成系统的各单元之间的相互作用，在整体论中，个体之间的关系比个体本身更重要。
和编程方法做一个对照（不知道我的理解是否准确）－结构化和面向对象，前者把最终的大的目标分解成小的目标，一旦小的目标实现了，就能解决大的目标，这样的思路类似于还原论的思想，至于面向对象的方法有一些接近整体论的思想，但还是有很大的差异，也许归根到底现有的编程思想还是一种还原论的思想，这样一种方法我认为是绝不可能创造AI的。我提到的遗传算法-Genetic Algorithms是一种典型的整体论下的解决问题方法。
我的判断是这两种思想都是必须的，整体论的思想则给我们重要的启示，生命、人类与其他宇宙中任何的东西就一个系统而言都由同样的元素组成－夸克、电子（而且所有的夸克和电子都是一样的），何以生命系统表现出与其他系统完全不同的特征？这肯定需要由整体论来解释。另一方面，比如遗传算法取材于进化论，然而进化的机制从何而来？探索进化机制的由来则成了一个还原论的问题。
数学和物理已经成为人类智慧的庞大而复杂的体系，而它们都源于一组非常简单的公理或原理，最终，智能、生命、万物和宇宙也必有一个简单的起点。由于需要难以想象的巨大能量，在我们可预见的未来在实验室里进行宇宙起源的试验是不可能的事情，然而我们可能在计算机上进行那样的模拟试验，AI的问题也是一样的，我相信这一切必源于一个（或一组）类似于数学公理那样的异常简单的规则，AW就是进行这样一种试验的模型。
另外，你在文中提到的说法"程序中的0，1相对应于构成物质的最基本的粒子如夸克与电子"也是一个值得讨论的关键问题，这里也同样涉及到一个最基本的思想和观念的理解。（这里要说的是一个很难理解的事情，我尝试尽量说明）既便是学过物理的人，也常常无法离开认识世界的一种基本观念，就是我们所能理解和认识的一切的基础是物质，空间是物质和能量运动的一个舞台，我们关心的是实在的物质世界。然而，现代物理学给我们带来革命性的观念是物质的概念已经灭亡，所谓的基本粒子－夸克、电子等等在物理学里仅仅是一个符号、代码或者说是某种名称、概念而不是真正的实在，如果说有什么是最终的实在，那是场的概念，场是什么？场就是一组方程，一组规则和关系，其他的一切我们一直赖以理解世界的概念（夸克、电子等等）是这样一组方程的某个解。
我知道这样说实在是太抽象了，回到AW的具体问题上，在上述这样一种观念下，0、1并不对应物理世界中的夸克和电子，它们只能理解为一种更为抽象的东西（如果非要给它们命名，我更倾向于用阴阳这样的抽象而中国式的说法），是AW在其基本规则下的变化中产生了某种可以对应夸克和电子的东西－可能是某种0，1的序列，比如{100110}，具体是什么样，这只能在AW的运行中才能发现。
我们尽可忘记那些夸克、电子等等的概念，AW的关键就是一组规则并使得AW成为一个自给自足的持续演化的系统，它的演变应该出现与我们的宇宙相对应的特征。
最后一组有趣的数字，宇宙中电子和夸克的数量是一个庞大但却是有限而确定的（我一下子还没查到这个数字，质子＋中子的数量应该是大于1080），但MIT的一个搞量子计算机的教授计算过整个宇宙可以用于计算的能力：
非常感谢你的关注，你在任何时候给出的任何想法、意见和问题对我都是一种巨大的鼓励和促进！
回到你的问题，这是一个很有趣的问题，而且是一个非常典型的问题，对这个问题的思考恰恰会把解决问题的思路指向我一直在谈论的思路。
在《皇帝新脑》一书中，作者Penrose对上帝创造宇宙的时候所需要做的选择作了一个计算：
想象一下整个宇宙的相空间（参阅202页）！这一相空间中的每一点代表宇宙启始不同的可能方式。我们可以想象造物主，它把一个针尖点在相空间中的某一点上（图7.19）。针尖的不同位置提供不同的宇宙。而造物主目标所需的精度决定于它所创造的宇宙的熵。由于相空间的巨大体积可让针尖去戳，所以产生一个高熵宇宙是相对"容易"一些。（我们记得熵和有关相空间的体积的对数成正比。）但是，为了使宇宙从低熵态起始;以保证存在热力学第二定律;造物主必须瞄准相空间中极其细微的体积。为了使结果和我们生活其中的宇宙相类似，这一区域应该是多小呢？
...要精确到10(10123 )分之一。
这是一个异乎寻常的数值。人们甚至不能把这个数以通常十进位的办法完全写下来。它是1后头连续跟 10123个0！甚至如果把0写在整个宇宙中每一颗单独的中子和质子上，还可以加上所有其他的粒子人们发觉还是远远不够写下所需要的这一个数值。
...要精确到10(10123 )分之一。
这是一个异乎寻常的数值。人们甚至不能把这个数以通常十进位的办法完全写下来。它是1后头连续跟 10123个0！甚至如果把0写在整个宇宙中每一颗单独的中子和质子上，还可以加上所有其他的粒子人们发觉还是远远不够写下所需要的这一个数值。
所以，如果世界的创生和存在只是一个纯粹的几率事件，（面对世界存在这样一个事实）只有两个解释，一是存在着全能全知的上帝，二是宇宙已经存在了无限长的时间，因而任意小的几率事件都会发生（而且是发生了无数次），然而至少我们身处的宇宙是有一个确定长的存在时间－10－17秒。如果这就是全部的事实，那么AW当然不可能成功，AI也不可能实现（我们面对的问题的难度和上帝创世的难度或者说是一种几率是一致的）。对这样一个事实的另一方面的乐观的希望是，存在着一种我们尚未把握的机制和规律，使得我们不必面对这样小的几率，也就是说无论初始的状态是怎么样的，这种机制总是使得宇宙得以发生和存在，如果这是一个方程，那么这个方程的解和边界条件（初始状态）无关。
所以，问题的核心不在于我们需要多少数据和内存（否则既便我们和上帝一样拥有整个的宇宙做任何试验，也不可能成功）而在于探索那个神秘而未知的机制，如果我们找到了那个规则，哪怕在一个相对很小的数据环境中，我们也必然能够看到这种规则产生的不同寻常的效果－这些效果应该和我们对宇宙认识到的一些规律相对应。
话又说回来，虽然原则上我们不必依赖和上帝一样多的数据和内存，但要检验一个我们以为是对的规则是需要一个环境，也就是一定数量的数据和内存，这到底需要多少我也无法判定，而且这个问题也许是本质上无法判定的，这也许和图灵机的停机问题是一致的，我们只能找尽可能多的内存进行试验。
就我个人的看法，相比对内存的需要，对CPU的需要在实际的试验中更重要，因为在以计算的观点理解宇宙的时候，实际上是要对宇宙的每一个粒子进行并行计算（当然，我们可以做的就是用串行计算去模拟），为了提高计算的效率，更需要的是极为大量的CPU，在实践中最好的办法就是类似SETI@HOME计划的网格（大规模的分布计算）计算方式了。另外一个涉及到原则性的判断的问题是，由于宇宙中基本粒子的运动是由量子力学描述的，而我们现有的计算机（也就图灵机）是无法模拟量子事件的，这恐怕是AW这一类想法最大的障碍，但这一种障碍是否是根本性的我也无法判断，所以在现在的AW的初步的尝试中，我也没有把量子力学的基本规则引入，而仅仅是模拟量子力学的基本效应－随机性。
关于AW的目的：
最终的目标是AI，围绕这样一个目标倒推产生AI的机理和方法，就方法而言总体来说有两种思路－整体论和还原论。还原论的思想是传统的科学思想，即所有的现象和结果都有原因，那么一直追索因果链可以追索到一个原点，那么一旦我们把握了这个最根本的原因，我们也就能回答所有的问题，比如在关于生命的问题，在最表面的层面是一个生物学的问题，生物学可以用化学反应理解和解释，化学可以用物理理解和解释，于是在还原论的思路上，一旦我们掌握了所有的物理规律，原则上我们可以给出所有的生命问题的答案。整体论否定这样一种的思想并判定整体大于个体之和，生命作为一个系统的整体表现无法归结为物理原理，系统之所以成为系统的关键原因在于组成系统的各单元之间的相互作用，在整体论中，个体之间的关系比个体本身更重要。
和编程方法做一个对照（不知道我的理解是否准确）－结构化和面向对象，前者把最终的大的目标分解成小的目标，一旦小的目标实现了，就能解决大的目标，这样的思路类似于还原论的思想，至于面向对象的方法有一些接近整体论的思想，但还是有很大的差异，也许归根到底现有的编程思想还是一种还原论的思想，这样一种方法我认为是绝不可能创造AI的。我提到的遗传算法-Genetic Algorithms是一种典型的整体论下的解决问题方法。
我的判断是这两种思想都是必须的，整体论的思想则给我们重要的启示，生命、人类与其他宇宙中任何的东西就一个系统而言都由同样的元素组成－夸克、电子（而且所有的夸克和电子都是一样的），何以生命系统表现出与其他系统完全不同的特征？这肯定需要由整体论来解释。另一方面，比如遗传算法取材于进化论，然而进化的机制从何而来？探索进化机制的由来则成了一个还原论的问题。
数学和物理已经成为人类智慧的庞大而复杂的体系，而它们都源于一组非常简单的公理或原理，最终，智能、生命、万物和宇宙也必有一个简单的起点。由于需要难以想象的巨大能量，在我们可预见的未来在实验室里进行宇宙起源的试验是不可能的事情，然而我们可能在计算机上进行那样的模拟试验，AI的问题也是一样的，我相信这一切必源于一个（或一组）类似于数学公理那样的异常简单的规则，AW就是进行这样一种试验的模型。
另外，你在文中提到的说法"程序中的0，1相对应于构成物质的最基本的粒子如夸克与电子"也是一个值得讨论的关键问题，这里也同样涉及到一个最基本的思想和观念的理解。（这里要说的是一个很难理解的事情，我尝试尽量说明）既便是学过物理的人，也常常无法离开认识世界的一种基本观念，就是我们所能理解和认识的一切的基础是物质，空间是物质和能量运动的一个舞台，我们关心的是实在的物质世界。然而，现代物理学给我们带来革命性的观念是物质的概念已经灭亡，所谓的基本粒子－夸克、电子等等在物理学里仅仅是一个符号、代码或者说是某种名称、概念而不是真正的实在，如果说有什么是最终的实在，那是场的概念，场是什么？场就是一组方程，一组规则和关系，其他的一切我们一直赖以理解世界的概念（夸克、电子等等）是这样一组方程的某个解。
我知道这样说实在是太抽象了，回到AW的具体问题上，在上述这样一种观念下，0、1并不对应物理世界中的夸克和电子，它们只能理解为一种更为抽象的东西（如果非要给它们命名，我更倾向于用阴阳这样的抽象而中国式的说法），是AW在其基本规则下的变化中产生了某种可以对应夸克和电子的东西－可能是某种0，1的序列，比如{100110}，具体是什么样，这只能在AW的运行中才能发现。
我们尽可忘记那些夸克、电子等等的概念，AW的关键就是一组规则并使得AW成为一个自给自足的持续演化的系统，它的演变应该出现与我们的宇宙相对应的特征。
最后一组有趣的数字，宇宙中电子和夸克的数量是一个庞大但却是有限而确定的（我一下子还没查到这个数字，质子＋中子的数量应该是大于1080），但MIT的一个搞量子计算机的教授计算过整个宇宙可以用于计算的能力：
the total number of elementary logical operations that could have been performed since the universe began -- 10[120] (10 to the 120)
You can easily calculate how many bits could be stored by the amount of matter that we have in the universe right now, and the answer turns out to be 10[90] (10 to the 90).
So we can do 10[120] (10 to the 120) ops on 10[90] (10 to the 90) bits.
You can easily calculate how many bits could be stored by the amount of matter that we have in the universe right now, and the answer turns out to be 10[90] (10 to the 90).
So we can do 10[120] (10 to the 120) ops on 10[90] (10 to the 90) bits.
Paul
Jul 18, 2006, 4:02:53 AM7/18/06
to TEEK
由于显示的问题，文中有些数字出错：
10(10123) -> 10(10(23))
质子＋中子的数量应该是大于1080 -> 10(80)
10(10123) -> 10(10(23))
质子＋中子的数量应该是大于1080 -> 10(80)
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