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从《沙丘》开始说起
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从《沙丘》开始说起
之前看《沙丘》电影里面有一类角色叫门泰特这类人大脑可以飞快地运算在电影设定里是替换人工智能、机器运算的存在。男主保罗也是这类型的人但他可能基因更强大吸食了香料后他的大脑运算能力更强甚至可以预测未来。
作为一个计算机硅农对这个有趣的设定挺感兴趣的我想根据自己的理解理一理门泰特能预测未来的合理性进而小小地科普一下人工智能对我们的意义也欢迎各位喜欢科幻电影或计算机领域的童鞋一起探讨。
预测未来预测未来
从狭义的“未来”来讲我们其实已经在做了且做的还不错。为什么要分“狭义”和“广义”广义是我们通常口头所说的未来比如我以后会不会很有钱、我能活多少岁等等它的特征是时间跨度长与之相对狭义是指时间跨度小当前发生了且未来一段时间即将发生的事情比如天气预报、人口预测、预测A股走势这个可能是例外来自一个小股民的怨愤等等。
对于狭义“未来”的预测我们是怎么做的呢我们的世界是模拟的是连续的很难用数字描述因为数字是抽象的、离散的没有实际的含义。比如我们可以用1表示一个人用2表示两个人但是我们却不能用单一的数字描述人涨了一岁人吃了一个苹果而这就需要抽象的数学模型来描述比如用 a 表示你今年的年龄b 表示你明年的年龄构建数学模型 ba1我就可以预测你明年的年龄了。
我们通过数学建模来抽象地描述这个世界通过概率模型对事物的运行规律进行拟合得出一般规律后进行推理、预测。比如这个图黑线是真实世界的变化或者说是理论上的状态红线是人为模拟的状态我们可以尝试各种方法来使红线和黑线拟合。这里就不详细地阐述方法了最不济还有傅里叶变换傅里叶变换有一个特点频率越高的部分对整个表达式结果的影响越小也就是说阶数越高拟合的效果可以越好 从这个角度来讲我们每个人、每个实体、每个物理规律等等都可以是大系统模型中一个因子或变量或参数构成了形形色色的复杂因式进而构成了描述这个世界的公式集合体。
我们当前的世界是利用计算机来对这个系统模型进行运算为了尽可能完美拟合我们将输出结果再反馈到系统模型然后修改参数修正模型以此循环往复进而达到拟合效果更好的系统模型我们将这个过程叫做训练注意这是很重要的特征。但是我们要做的是预测未来未来的结果不会凭空产生的需要将某个输入集合填充到模型中运算继而得到输出结果也即“未来”当然这个输入集合状态时间点相对于未来结果的时间点肯定要提前不然没有意义这个过程也就叫做推理。如此我们就利用计算机实现了对世界这个模型的运算、拟合、训练继而推理。因此我们可以想象如果有一天计算机的算力足够强大模型拟合效果尽可能完美我们是有预测未来的可能性的。
《沙丘》中人工智能的溃败和门泰特的崛起
说到电影按照《沙丘》小说的剧情人类和机器爆发了战争最终人类取得了胜利。我猜测上述系统模型的状态可能早期人类是可以控制的但是随着模型的不断迭代且自我迭代模型的预测性更好、性能更强这种量变一旦达到某个阈值将会质变即机器有了思想人类实现了真正的人工智能。如果社会的方方面面都被这种模型所占据当这种模型被载入到一个实体也就是一个机器人中它就有了能够威胁人类的力量人类对人工智能不再可控。机器有了思想有了斗争的力量这种前提下人机地位的不平等根据小说理解便成了矛盾的来源也就导致了后来的战争。
幸运的是人类成了战争的胜利者但这场战争也让人类对机器智能产生了PTSD从而杜绝了一切机器训练、推理、预测的可能性那除了计算机能运算还有什么能运算呢那便是人的大脑门泰特便在这种背景下应运而生。大脑也是可以通过对系统模型的运算、训练、拟合进而推理得到可能的结果而门泰特是经过此类训练的人群有系统化的思考方法和职业操守成了计算机完美的替代品。
为什么现在我们不能预测广义上的未来
《沙丘》中门泰特们是强大的人形计算机能进行精准的逻辑运算那保罗为什么能预测未来小说的解释是他融合了多个强劲家族的血缘基因很完美在香料的加成下能激发更大的潜力。很遗憾我查询了一些生物学资料没有发现人类有预测未来特征的基因序列也许未来人类变异了也未可知所以小说的解释值得怀疑。
说回本节的问题根据上文如果一台计算机算力足够强大模型足够精确似乎预测未来是可以的但是这其中存在一个最大的问题就是人的不确定性。人类是一个有思想的生物大脑是身体中最灵活的组织如果大的系统模型对人个体建模是黑盒该个体的因式并不复杂模型也相当简单计算机可以很快推理出结果但是我们常说“一念之差”人的大脑及其行为是不可控的变量单纯看作黑盒是很不准确的而如果看成是白盒也许建模的颗粒度要缩小到细胞级别而人体有几十万亿颗细胞这种模型的规模简直不敢想象算力的需求量也可想而知。因此模型规模和算力限制是制约当前预测未来的最大问题更别说时间跨度更长的广义“未来”。
这是鄙人看完《沙丘》后的一些思考希望能给刚入坑的小伙伴理解电影有一些帮助。
参考文献
鲜枣课堂算力简史
