從人類主導的時代走向機器主導的時代

高等研究院創(chuàng)立時，數(shù)學被分成兩個王國。隨著馮·諾伊曼的到來，它們的區(qū)別開始縮小。數(shù)學的第三王國正在形成。第一王國是單獨的、抽象的數(shù)學領域;第二王國是在應用數(shù)學家的指導下，應用于真實世界的數(shù)字領域;而第三王國是數(shù)字宇宙，其中，數(shù)字自成一脈。

數(shù)字宇宙的首次系統(tǒng)性實現(xiàn)應該追溯到中國的《易經(jīng)》六十四卦。因此，我很高興看到《AI眾神時代》中文版面市，本書講述的是數(shù)字宇宙發(fā)展的一小部分后續(xù)故事。

從0到1，數(shù)字超越語言

本書開篇的名句出自萊布尼茨，萊布尼茨與艾倫·圖靈（Alan Turing）并駕齊驅，目前仍然是在預見當下數(shù)字宇宙方面最具遠見卓識的人。然而，萊布尼茨本人經(jīng)常強調，是中國人發(fā)明了二進制算法，并首次探索了它作為一個正規(guī)體系的力量。

六十四卦代表一個二進制算法......數(shù)千年后我重新發(fā)現(xiàn)了這個問題，萊布尼茨于1716年在他的《論中國人的自然神學》(Discourse on the Natural Theology of the Chinese)一書中，致信尼古拉斯·德雷蒙(Nicolas de Remond)時說道，在二進制算法里只有兩個符號:0和1，我們可以用0和1表示所有數(shù)字......后來我發(fā)現(xiàn)，它進一步體現(xiàn)了二分法的邏輯，也是對該邏輯最大限度的利用。

在萊布尼茨看來，二進制編碼是一種能夠用于準確表達和理解所有真理的通用語言。就像他所設想的那樣，二進制編碼已經(jīng)成為一種超越所有自然語言的通用語言，就像有機體之間無論多么不同，它們的基礎語言都是DNA一樣。

今天，約翰·馮·諾伊曼(John von Neumann)、朱利安·畢格羅(Julian H.Bigelow)及其同事開發(fā)的邏輯架構幾乎存在于所有計算機中，包括目前世界各地正在不斷增加的移動設備，他們未曾想過自己開發(fā)的這種邏輯架構，其原型除了源于中國，還有可能來自其他地方。雖然他們的發(fā)明以及同時開發(fā)的編碼系統(tǒng)的設計目的是可自由復制，并故意維持無專利或無保密限制的狀態(tài)，然而，如果他們看到自己的想法在很大程度上被付諸現(xiàn)實，而基本原則竟然未曾改變，他們還是會感到驚訝。

邁向機器主導時代

本書講述的重點是第二次世界大戰(zhàn)過后數(shù)字宇宙的突然爆發(fā)。雖然書中少數(shù)

對未來的猜測要么已成為事實，要么已被證實是錯誤的，但是由于其歷史性，書

中講述的大部分事實無須更新就能夠一直適用。在我創(chuàng)作本書時，很多見證人都

已離開人世，我們每個人都應該萬分感激他們，因為他們的無私奉獻為這個世界

帶來了現(xiàn)代計算機。

從游牧部落到古希臘人，所有人類文化都有創(chuàng)世故事講述創(chuàng)造了人類的神。這些故事都包含非常多的細節(jié)。當然，在各種不同的文化中，創(chuàng)造了人類的神可能有許多個，每一個都有著獨立的個性，以及冒險或災難性的際遇。細節(jié)很重要，就像對阿拉斯加海岸的特里吉特人(Tlingit)來說，在渡鴉(Raven)把陸地從海洋中帶出來的日子里，記住他們吃了什么早餐是非常重要的。

目前我們正在進入一個過渡期從由人類主導的時代轉變?yōu)橛勺灾髂芰υ絹碓綇姷臋C器主導的時代。本書盡可能詳細地記錄了創(chuàng)造這些機器的一些人的故事。

[前言]

數(shù)字宇宙的誕生

我正在思考比炸彈重要得多的東西。我正在思考計算機。

約翰·馮·諾伊曼

關于生命的起源，有兩種創(chuàng)世神話:一說生命出自泥土，一說生命來自天上。在我們這里要講的創(chuàng)世神話中，計算機出自泥土，而代碼來自天上。

1945年末，在M國新澤西州普林斯頓高等研究院，匈牙利裔M國數(shù)學家約翰·馮·諾伊曼召集了一小群工程師，開始設計、建造一臺具有5KB存儲空間的電子數(shù)字計算機，這臺計算機的處理中心可以在24微秒內從一個存儲單元切換到下一個存儲單元。整個數(shù)字宇宙的最初形態(tài)就是這個323240位(bit)的內核，而今天的計算機屏幕上分配給一個圖標的內存都比這要多。

馮·諾伊曼的項目目標是制造通用圖靈機，這個構想是艾倫·圖靈于1936年提出來的。馮·諾伊曼等人建造的這臺計算機并不是第一臺計算機，也不是第二臺、第三臺。然而，它是最早能夠充分利用高速隨機存取矩陣的計算機之一，它的編碼和邏輯體系結構后來被廣泛復制和采用。這臺由圖靈構想、馮·諾伊曼實現(xiàn)的存儲程序計算機，打破了數(shù)字的表意功能（mean）和指令功能（do）之間的界限。我們的宇宙從此不一樣了。

十幾名二三十歲的工程師，打破行業(yè)和學術壁壘，在M國政府的支持下，用了不到5年時間，花了不到100萬美元，設計和制造出了馮·諾伊曼計算機。

威利斯·韋爾（Willis Ware）是第四個被選入這個工程團隊的人，他回憶道：他（馮·諾伊曼）在正確的時間出現(xiàn)在正確的地方，具有很強的邏輯思維能力，善于奇思妙想，不愿爭名奪利。

隨著第二次世界大戰(zhàn)接近尾聲，在洛斯阿拉莫斯制造原子彈的科學家想知道下一步該做些什么。理查德·費曼（Richard Feynman）等人發(fā)誓不再與核武器或軍事機密扯上任何關系。而愛德華·泰勒（Edward Teller）和馮·諾伊曼等人則急切地希望開發(fā)更先進的核武器，尤其是超級炸彈，即氫彈。

1945年7月16日拂曉時分，一次比1 000個太陽還亮的爆炸（原子彈）將新墨西哥州的沙漠照亮。8年半之后，比這次威力還要強1 000倍的爆炸（氫彈）點亮了比基尼環(huán)礁的天空。馮·諾伊曼對制造計算機的渴求加快了氫彈研發(fā)競賽的速度，而氫彈研發(fā)又給馮·諾伊曼制造計算機以助力。

計算機對核彈引爆及其爆炸效果的計算至關重要。1947年，洛斯阿拉莫斯國家實驗室發(fā)布了一份有關核爆炸產生的沖擊波的報告《點源解決方案》（Point

Source Solution），馮·諾伊曼在報告中解釋道：對于異常劇烈的爆炸……我

們可將爆炸中心的高壓區(qū)域看作一個點。這個描述近似于核爆炸的物理現(xiàn)實，

足以使人們首次對核武器的效果做出有用的預測。

計算機在測試炸彈，炸彈也在測試計算機。在計算機上進行鏈式反應的數(shù)字模擬，引發(fā)了計算機之間的鏈式反應機器和代碼的爆炸性激增，也使得人們的認知能力急速提升。最具破壞性和最具建設性的人類發(fā)明同時出現(xiàn)，這絕非巧合。計算機幫助人類發(fā)明破壞性武器，而只有計算機的集體智能才能使人類避免使用這些破壞性武器。

圖靈的通用計算模型是一維的，它是一串編碼在穿孔紙帶上的符號。馮·諾伊曼實現(xiàn)的圖靈模型是二維的，他采用的地址矩陣成為當今所有計算機的基礎。由于互聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn)，今天的計算機中的場景可以是三維的，這使得分布在多個主機上的并發(fā)后生物代碼得以進化，但整個互聯(lián)網(wǎng)仍可被視為一條許多通用圖靈機共享的紙帶。

那么在數(shù)字宇宙中，如何加入時間維度呢？數(shù)字宇宙中的時間和人類宇宙中的時間由完全不同的時鐘控制。在人類宇宙中，時間是一個連續(xù)體，而在數(shù)字宇宙中，時間（T）是離散的串行步驟中一個可計算的數(shù)字。數(shù)字宇宙是有界的。

當T=0時，該數(shù)字宇宙開啟；當T停止計數(shù)時，該數(shù)字宇宙停止運轉。即使在一個完全確定的宇宙中，也沒有預測結果的方法。對人類宇宙中的觀察者來說，數(shù)字宇宙似乎正在加速。對數(shù)字宇宙中的觀察者來說，人類宇宙似乎正在減速。

我們無法預測數(shù)字宇宙的未來，但可以了解它的肇始。第一個全電子隨機存取矩陣的產生，以及它所產生的代碼的繁衍，可以說是數(shù)字宇宙大爆炸的點源。