第11章 擊穿幻影之劍

  尤基鼓掌。掌聲之中有三分應付，也有三分真誠：“可是向山，這和我們說的‘內功’……有什麽關系……”

  “尤基，”向山沒有正面回答，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。控制義體。其實大半都是計算機在出力。只要有計算機在，再複雜的工程機械也可以運轉。

  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，我記憶裡的那點參數多半也算不上‘超算’了。但是，與這個硬件相匹配的軟件，優化實在是太差了。如果單純比拚計算，追求性能，生物腦是比不過計算機的。”

  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，有一大堆會引發各種傷病的智障設計。

  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裡，計算機仍舊無法跳出‘計算性問題’的限制。”

  尤基有些懵：“‘計算性問題’……”

  “計算性問題，就是在探索，是否所有數學題，都可以依靠同一個計算方法破解。在這個基礎上，一個叫做阿蘭·圖靈的天才，設計出了‘圖靈機’，然後……他否定了人類關於‘可計算性’的理想。不是所有數學問題，都能被機器所破解。”

  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”。數學中，“數字”、“幾何”、“方程”之類的概念，在一定程度上是可以相互轉化的。

  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”，也是某些網絡程序判斷“登陸者是否是人類”的標準。

  “計算機圖形識別”是一個恐怖的學科。全世界有無數學者在為之奮鬥，但程序員們仍舊將“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。”

  一大部分幾何問題，都位於NP之內。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。

  “曾經有數學家想要證明‘P=NP’，來證明所有NP問題都可以被轉化成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“數學具有絕對的圖靈可計算性”。

  大衛·希爾伯特先生的偉大理想，失敗了。

  ——如果不是因為戰爭的話，或許阿納托利有可能做到……什麽……

  ——阿納托利又是誰？我怎麽認識這麽多莫名其妙的厲害角色？

  片刻之後，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，甚至還不是複雜的極致。”

  “NP問題之外，還有多項式層級結構問題【PH】，多項式層級結構問題之外，還有多項式空間問題【PSPACE問題】，多項式空間之外，還存在指數時間問題【EXPTIME問題】。”

  “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，也隻包括了部分的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。那麽向山……什麽是EXPTIME啊？可以舉個例子嗎？”

  “最簡單的例子好了。”向山點了點頭：“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。”

  尤基沉默了一下：“哈？”

  “這個‘判斷’，就是EXPTIME判斷。”

  “什麽？”

  “這個‘判斷’，真的就是EXPTIME判斷。”

  “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？”

  “從數學的層面來看，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，能夠觸及這個領域……”向山指了指自己的頭顱：“人類的生物腦。”

  “或許這是一種限制，人類的大腦，無法構建比自己在數學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域？但我可以肯定，現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，用手在上面鑽孔。

  “這就是內功的奧妙。用你的腦……用你天賦的智慧，駕馭計算機帶來的龐大資源，形成抵禦外邪的‘內力’”

  “由於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於圖靈機。因此，當你能夠運用內力駕馭圖靈機的時候，你就凌駕於一切工具之上。當權者將無法阻止你獲得信息，也無法從你這裡竊取任何東西。他無法再控制你。”

  “練武不練功，到頭一場空。若是你專注於外門武學的修煉，而忽視了內家功法，那麽任意一個內功強者、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、經驗卷積，甚至在你的感知器官內輸入錯誤的信號，讓你一輩子生活在幻覺之中。沒有內功的武者，就算練得再強，也不過是被壓迫者，只有修成了上乘內功，你才有反抗的力量。”

  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。

  即使沒有電子結構，它也具備了計算機所需的一切功能。

  “現在，我先教給你第一課。這個或許是你在陷入幻術後，絕地反擊的手段。”向山指了指手柄：“現在，轉動他。”

  尤基依言轉動。鋼釺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移動。

  向山盯著裸露的機械，觀察他的運轉。

  “叮”的一聲。尤基有些不可思議。

  “卡住了，向山……”

  “很好。”向山點了點頭：“世界沒有消失，機器沒有消失——這是個好現象，孩子。這說明，我是真的，你也是真的。我們並非位於一個模擬器內。”

  “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結束運行的問題。該問題等價於如下的判定問題：是否存在一個程序P，對於任意輸入的程序w，能夠判斷w會在有限時間內結束或者死循環。

  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，構建一個與圖靈機數學上同構的結構，然後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，就已經遠遠超過人類理解了。這種狀況下，人類認知范圍內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。

  他現在不能確定，自己是不是“缸中之腦”——按照他對技術的理解，將一個大腦泡在培養液中，讓他誤以為周圍的幻覺是“真實”，其實並不困難。

  所以他必須得驗證。

  生物腦雖然數學結構上極為高級，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，哪裡能敵得過智慧本著“欺騙”的目的設計出來的手段？

  只有智慧才能對抗智慧。

  在確認了周圍的“實在性”之後，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。”

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

  　　

  　

  (本章完)