Simulační paradoxy  
Svět jako počítačová simulace, rozkoše solipsismu, Boltzmannovy mozky. Je to ale vůbec věda a co na to Ockhamova břitva?

Řada náboženských či filozofických systémů se odedávna zabývala otázkou, zda realita kolem nás není nějakým způsobem „falešná“. Celý svět může být přeludem nebo snem, nakonec i my můžeme být postavou ze sna (sebe, nebo i někoho jiného; jak víme, že postavy z našich snů nemají vlastní vědomí?). Lze iluzi od skutečnosti vůbec nějak spolehlivě odlišit?

I tuto otázku už řešili mnozí, od čínských taoistů se všemi těmi paradoxy o lidech, kterým se zdá, že jsou motýly, ale také by mohli být motýli, jimž se zdá, že... V modernějších dobách se tohoto způsobu přemýšlení chytila literatura sci-fi a filmy typu Matrix. Výsledky byly a bývají ovšem často banální a neplyne z nich nic testovatelného. Svět ani nemusí být počítačovou simulací, k podobným důsledkům vede třeba i představa, že naše mozky jsou reálné, akorát umístěné v kádi, kde veškeré zážitky vznikají pomocí elektrického či chemického dráždění neuronů. Nebo může jít i o iluzi Boltzmannova mozku (viz dále).

Současně se však souvisejícími teoriemi začala zabývat i seriózní věda. Např. jeden ze zakladatelů novověké vědy Rene Descartes navrhl, že realita se dá od fikce/snu odlišit podle toho, kde funguje jasnější myšlení, logika a matematika. Jenže tak jednoduché to asi nebude, už třeba proto, že můžeme mít všelijak zastřené vědomí, z hlediska výpočtů zrovna nejsme ve formě a vůbec to neznamená, že svět kolem nás není skutečný. A naopak, proč by nám v simulovaném prostředí virtuální reality mělo jít špatně počítat a přemýšlet?

 

Zajímavý myšlenkový experiment podnikl v tomto případě technooptimistický oxfordský filozof Nick Bostrom, jenž přišel s tzv. simulačním argumentem. Bostrom tvrdí, že pokud připustíme, že celý náš vesmír může být simulací v obrovském počítači, pak téměř jistě také simulací je. Jak to? Protože v simulovaném vesmíru lze přece postavit obří počítač a na něm spustit další simulaci. Výsledkem je celá dlouhá řada simulací připadající na jediný původní, fyzicky existující vesmír. Podle koperníkovského principu není naše místo ve vesmíru nijak speciální, ale spíše „průměrné“ (Země neleží v centru všehomíra); neexistuje pak důvod předpokládat, proč by náš vesmír měl být zrovna tím prvním v řadě. Simulované vesmíry převažují i proto, že lze předpokládat, že když už se někdo do těchto simulací pustí, neomezí se na jednu jedinou; řetěze simulací tedy nejen pokračuje dále (do nekonečna?), ale také se i větví.

Tento způsob uvažování získal jistou popularitu i ve fyzice, zejména v souvislosti s představami o tzv. multiverzu, tj. (zřejmě) nekonečném množství vesmírů, které se od sebe mohou drobně lišit. Z autorů, jejichž díla vyšla i v češtině, se těmto otázkám věnovali například kosmologové John D. Barrow, Paul Davies či Martin Rees. Dokonce i v případě, že se nám samým nikdy nepodaří spustit simulaci vědomých bytostí, množství „vstupních“ vesmírů situaci mění. V jiných částech multiverza by něco takového přece mohlo být možné; objeví se pokročilé civilizace, které simulaci zvládnou – z čehož zase vyplývá zřejmě nekonečná řada simulovaných světů a pravděpodobnost, že i my jsme jedním z nich atd. Snad se jen sluší dodat, že simulace v tomto případě neznamená „přelud“ – to, že je třeba uvězněna v počítači, jí neubírá na reálnosti. Prostě jsme pár řádky softwaru.

 

Je to všechno dostatečně zvrhlé, aby si to zasloužilo publikaci v rámci Zvrhlé vědy? Z řady důvodů ano, například příliš nerozumíme tomu, co je vědomí, ani zda ho je možné čistě softwarově simulovat (opačný názor nemusí znamenat žádnou mystiku, ale třeba přesvědčení, že vědomí musí být vtělené, tj. nejen software, ale spíše „robot“).

Bostrom si to celé zjednodušil prostě tak, že řekne, že simulace různě složitých objektů je pouze věcí výpočetního výkonu, čili stačí, aby se počítače stále zrychlovaly.

 

Aby se problémem simulačních argumentů vůbec mohla zabývat věda, musíme uvážit, zda z něj plynou nějaké alespoň potenciálně ověřitelné důsledky. Je-li simulace tak dobrá, že je zevnitř nerozlišitelná od „originálu“, vlastně takovou představu můžeme úplně škrtnout jako zbytečnou a nic se tím nezmění. Tak alespoň praví Ockhamova břitva v rukou skeptického, neúprosného holiče. Vlastně bychom tím s celým simulačním argumentem mohli skončit, přece jen ještě ale chvíli pokračujme. Dejme tomu, že simulace nebude bezchybná, protože něco takového by pro provozovatele bylo příliš náročné a neekonomické. Půjde spíše o cosi na způsob Potěmkinovy vesnice; pokud tvůrci simulace spustili celý proces z experimentálních důvodů, snaží se vše maximálně zjednodušit. Dalo by se to zjistit, kdyby se nám podařilo nahlédnout za kulisy.

Takže, co by mohlo ze simulačního argumentu plynout ověřitelného? Z pohledu zevnitř by se nedokonalost jevila tak, že realita občas „zaskřípe“ – stane se něco, co by se stát nemělo, jako by fyzikální zákony občas fungovaly nějak jinak. Jakou přesně podobu by tyto „chyby v realitě“ mohly mít? Zde se nabízí nepřeberné množství spekulací: třeba paranormální jevy (kdyby existovaly) by prostě odpovídaly chybě v programu, který by třeba občas zapomněl na omezující podmínku typu „tohle se nesmí“. Změny základních fyzikálních konstant v průběhu času by mohly být pokládány za ladění programu za běhu. Otázkou samozřejmě je, zda bychom trhliny v realitě mohli poznat, když jsme sami její součástí. Kdyby se třeba kvůli potížím s výkonem simulující superpočítač zpomalil, zpomalili bychom se (asi) i my sami a nic bychom nemuseli nebo ani nemohli zaregistrovat.

Z celé představy plyne i celá řada dalších bizarních důsledků. Vesmír fungující jako simulace může kdykoliv selhat z technických důvodů, nebo tvůrci mohou simulaci vypnout, když se jim třeba nebude líbit. Můžeme předpokládat existenci bytostí, jež jsou vůči nám nadány božskými pravomocemi. Někteří tvůrci simulací by třeba mohli klidně reagovat i na modlitby bytostí z podřízených světů.

Spekulace na toto téma jsou možná zábavné, vyžadují ale trochu kázně, jinak se změní v plácání. V realitě i simulaci je dobré se omezit na teorie, z niž plynou nějaké ověřitelné důsledky. Simulační argument mi přijde proto dost bezobsažný.

 

Zdroj: Paul Davies: Kosmický jackpot, Argo a Dokořán, 2009. I v češtině vyšlé literatury na toto téma je ovšem celá řada (např. např. jinde odkazovaní J. Barrow a M. Rees). Bostromův vlastní text na toto téma lze v českém překladu stáhnout z webu Palmknihy.cz.

 

Černé díry

Proti celé představě simulací existují závažné námitky; zdá se třeba, jako by náš svět byl na simulaci příliš „nehospodárný“, obsahuje celou řadu složitých objektů, které nemají pro fungování lidského druhu zvláštní význam – třeba černé díry. Nebylo by pro tvůrce simulace jednodušší si pustit celou lidskou civilizaci jen na Zemi obklopené křišťálovými sférami (model „svět ve skořápce“), bylo nutné vytvářet celý tak obrovský a složitý vesmír? (Nicméně i zde by se dal najít zase protiargument: do černých děr nevidíme, možná je tvůrci vesmíru před námi skryli horizontem událostí, aby se nemuseli simulovat s procesy velkého množství hmoty uvnitř? Nebo jsou černé díry od toho, abychom byli zkoušeni, zda jim porozumíme? Nebo prostě tvůrce simulace zajímají černé díry stejně jako vědomé bytosti. Atd.)

Pavlu Houserovi se podařilo sestavit sbírku kuriozit, zajímavostí, hypotéz, sporů i dedukcí – a hlavně dobré zábavy. Nakladatel: Nová vlna, počet stran: 370, 129 Kč. Podrobnosti zde. Koupit lze na Palmknihy a Kosmas.
Pavlu Houserovi se podařilo sestavit sbírku kuriozit, zajímavostí, hypotéz, sporů i dedukcí – a hlavně dobré zábavy. Nakladatel: Nová vlna, počet stran: 370, 129 Kč. Podrobnosti zde. Koupit lze na Palmknihy a Kosmas.

Solipsismus

 

Hlavní námitka proti simulačnímu argumentu spočívá asi v tom, že silně zavání solipsismem: nejde vyvrátit, ale je celkem k ničemu. „Ačkoli může být pravda, že náš vesmír je falešný, zdá se mi, že pokud bychom došli k tomuto závěru, znamenalo by to konec vědeckého bádání. V tomto ohledu je to podobné argumentu, že vesmír byl stvořen před pěti minutami a veškeré záznamy a paměť mu byly vtištěny – že současnost je skutečná, ale minulost falešná. Toto tvrzení bychom nemohli vyvrátit, ale pokud jej přijmeme, nikam se nedostaneme. ... Nemá žádný smysl dokazovat tento názor na základě vědy nebo logiky, protože není důvod, že by se měl simulovaný svět řídit vědeckými či logickými principy – o nic víc, než že by fyzikální zákony nebo pravidla logiky měly dodržovat kreslené postavičky v komiksu,“ uvádí doslova P. Davies. Právě to, že vědecký přístup nějak funguje, svědčí o tom, že – když nic jiného – bychom obývali velmi speciální simulaci. (Zase ani ten Koperníkovský princip neberme moc vážně: pokud jsme třeba složeni z běžné hmoty a všude převládá hmota temná, pak stejně nemůžeme být průměrní, ale dost speciální.)

 

Boltzmannovy mozky a matematika

Čímž se dostáváme k otázkám souvisejícím. Známý je např. koncept Boltzmannových mozků (Skutečně nejsme Boltzmannovými mozky?, Sciencemag.cz). Boltzmannovy mozky jsou entity vzniklé v prázdnu kvantovými fluktuacemi, které si třeba jen představují, že kolem sebe mají nějaké další vědomé bytosti a život vzniklý biologickou evolucí. Samozřejmě – je krajně nepravděpodobné, aby si Boltzmannův mozek představoval právě tohle, jenže podle některých kosmologických scénářů má být Boltzmannových mozků nekonečněkrát víc než jiných vědomých entit. Takže k řešení otázky bychom potřebovali nástroj, který by porovnával různé nekonečně malé pravděpodobnosti. Podle mě to není ale výzva pro matematickou teorii (teorii nekonečných množin, teorii míry, co já vím), jakmile se narazí na takovouhle zeď, téměř jistě to znamená, že předešlé úvahy jsou nějak vadné nebo alespoň neproduktivní a je třeba uvažovat jinak. A nakonec nejspíš stejně přijde nějaký nově změřený empirický poznatek, který nás i jinak uvažovat přiměje.

Navíc by, jak tvrdí třeba Max Tegmark, ani žádný původní „čistě fyzikální“ svět existovat nemusel, všechny by byly matematické (Matematický vesmír Maxe Tegmarka, Osel.cz). Jaký je rozdíl, respektive zda je vůbec nějaký rozdíl mezi matematickou strukturou a kódem/algoritmem, nad tím lze jistě zase hloubat, nicméně Tegmarkův matematický svět představuje nejspíš zase jen další krček zralý pro Ochkamovu břitvu.

Připraveno ve spolupráci s www.sciencemag.cz

Autor: Pavel Houser
Datum: 17.04.2017
Tisk článku

Pravopis prídavných mien a zámien - Križáková Dana, Drobný Libor
Knihy.ABZ.cz
 
 
cena původní: 106 Kč
cena: 92 Kč
Pravopis prídavných mien a zámien
Križáková Dana, Drobný Libor

Diskuze:

Marek Dendes,2017-04-21 23:01:14

pomerne neobjektivny clanok, na pomery osla velmi slaba argumentacia - skorej bejake subjektivne dojmy autora, mnozstvo informacii podstatnych pre tuto temu (neznalost ? umysel autora spomenut len veci ktore vie lahko spochybnit ? (napriklad objav autokorekcnych kodov v rovniciach teorie superstrun - James Gates)... autor sa na viac miestach argumentacne opiera o predpoklad ze ludia su zmysel tejto simulacie, ze "bezi pre nas" - a z toho potom rozvija argumentacii proti... lenze co ak sme len vedlajsi (nepodstatny) produkt ?

v sucasnej vede naopak existuje hromada veci ktore nedavaju zmysek ale hypoteza simulacie by bola elegantnym riesenim ...

kazdopadne je to zlozita a rozsiahla tema a utriet ju takymto clankom je povrchne a chce sa mi povedat az nevedecke..

Odpovědět

Limity simulace

Petr Kotek,2017-04-19 09:54:38

Já si myslím, že pomocí systému s danou mírou složitosti nelze dostatečně přesně simulovat systém s větší mírou složitosti.
Tím pádem by každá vnořená simulace musela být "jednodužší" než ta zdrojová.
Navíc se každá simulace postupně komplikuje (zesložiťuje) až narazí na limity simulujícího systému a zastaví se nebo se zhroutí.

Takže nevěřím, že žijeme v simulaci, ale ve skutečném, reálném Vesmíru.

Odpovědět


Re: Limity simulace

Tomáš Slinták,2017-04-19 17:08:38

Mě by strašně zajímalo jak se definuje "skutečný reálný vesmír" :) Ten který vnímáme jen ve vědomí o kterém věda prakticky nic neví a ke všemu "ilustračně" skrze 5 smyslů, tedy nikdy ne přímo.

Odpovědět


Re: Limity simulace

Stanislav Kaderabek,2017-04-19 20:39:56

Ja na to mam trochu jiny nazor. Lze procesor z Commodoru 64 simulovat na procesoru Pentia? Urcite. Jde simulovat procesor Pentia na procesoru Commodoru 64? Podle mne take lze, ale bude potrebovat vice pameti, vice vypocetniho casu, ale kazdou jednotlivou instrukci procesoru se mi jiste podari nasimulovat...

Odpovědět


Re: Re: Limity simulace

Stanislav Kaderabek,2017-04-19 20:44:21

A jen doplnim zrejme, samozrejme tedy jde vytvorit na Pentiu emulator C64 a v nem udelat emulator Pentia...

Odpovědět


Re: Re: Limity simulace

Martin X,2017-04-19 21:56:07

Presne tak, komplexnejsia architektura sa da simulovat na jednoduchsej, len to trva dlhsie, co vsak objekty vnutri simulacie nemaju sancu zistit, pretoze nemju moznost porovnat beh casu vo vnutri simulacie s behom casu mimo simulacie.

Tu je pekny prakticky priklad simulacie, kde je cele PC na ktorom bezi Linux, simulovane v internetovom prehliadaci (v JavaScripte), ktory bezi na PC.
http://bellard.org/jslinux/

Odpovědět


Re: Re: Limity simulace

Antonín Lejsek,2017-04-22 18:44:13

Všechno co je vypočitatelné zvládne turingův stroj. Ten se skládá z počítací hlavy (ta je triviální) a nekonečné paměťové pásky. Tedy prakticky jsou možnosti simulace omezeny množstvím dostupné paměti. Každá další simulace bude mít k dipozici menší množství paměti.

Simulující systém obsahuje simulovaný systém plus věci navíc, je tedy nutně více složitý než simulovaný, obsahuje víc informace.

Odpovědět

Jednoduchá simulace

Richard Vacek,2017-04-19 09:37:54

Než se snažit vytvořit a spustit celou složitou simulaci vesmíru, zadávat fyzikální zákony až někam k popisu jednání člověka, tak je zajímavější spustit velmi jednoduchou simulaci, třeba i s chybami a nechat ji, ať se sama vyvíjí. Jen na příkladu člověka: řadu jevů dříve přisuzoval bohům - tedy v simulaci existovali a jednali bohové, stejně tak jako lidé, nebo jako hejkalové. Dnes na hejkala věří málokdo a taky ho málokdo v lese potká - v simulaci postupně mizí. Šťouraví vědci vyhledávají právě paradoxy v nedokonalé simulaci a snaží se je vysvětlit. Pokud je jejich vysvětlení všeobecně akcepováno, opět je v simulaci častěji zastoupené. Tím se simulace stává složitější, vznikají v ní složitější struktury (lidé "vytvořili" třeba atomy), které v ní dřív nebyly.

Odpovědět

Pavol Hudák,2017-04-18 16:23:52

je mozne aby AI sama odhalila ze bezi na simulovanom(virtualnom) operacnom systeme? ak ano, je mozne aby ta ista AI mala schopnosti odhalit "virtualnost" realneho hardwaru?

Odpovědět

Simulační paradoxy.

Vlastislav Výprachtický,2017-04-18 05:25:56

Simulace vesmíru a tedy i života je pouze v představě jednotlivce. Vědní obory takovéto fantazie vyvrací. Právě pokrok na úseku IT tyto simulace dokáže velmi zreálnit a rozvinout do nepoznaných a dost přesvědčivých podob.

Odpovědět

Kvantovy princip neurcitosti

Martin X,2017-04-17 19:39:20

Kvantovy princip neurcitosti by mohol byt urcitym signalom, ze zijeme v simulovanej realite, kde pri priblizeni sa k minimalnemu elementu simulovanej reality, prestava byt simulacia presna.

Odpovědět


Re: Kvantovy princip neurcitosti

Jan Novák9,2017-04-18 08:34:04

Také se simulují významné projevy, takže vlnová funkce kolabuje při měření. Měřený stav je významný pro výsledek pozorování který se jinak statisticky odhadne. Simulovaná realita je asi jediné vysvětlení pro kolaps vlnové funkce ve dvojštěrbinovém experimentu při měření.

Odpovědět


Re: Re: Kvantovy princip neurcitosti

pavel houser,2017-04-18 10:29:37

Viz ovsem roman Mesto permutaci (jisteze je to jen sci-fi), kde v simulovane realite prave kvantova uroven neexistuje a vse funguje jako klasicka fyzika. z hlediska simulovaneho sveta mi prijde naopak jednodussi, aby castice byly (pro toho, kdo je vevnitr simulace) proste kulicky atd.

Odpovědět


Re: Re: Re: Kvantovy princip neurcitosti

Martin X,2017-04-18 13:06:12

To ale naraza na technicke limity simulatora. Prave vtedy, ked sa velkostou gulicky blizime k najmensej moznej simulovatelnej gulicke (ktora zabera 1 bit simulacneho pocitaca) prestava byt simulacia presna a automaticky sa objavuje nieco ako kvantova mechanika - veliciny nie su spojite ale menia svoju hodnotu skokom, meranie ma limitovanu presnost a pod.

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: Kvantovy princip neurcitosti

Petr Kr,2017-04-18 15:58:20

Navíc se v každém programu vyskytne chyba, a tak se někdy ztratí člověk beze stopy. Kriminalisté pak mají možnost spustit opravný SW nebo dělat, že toho člověka hledají. Záleží na tom, jak moc jim na tom záleží a zda není někdy lepší nic nenajít. Potom nelze vyloučit zásah hackera, který by mohl nechat zmizet celou část vesmíru. Nebo možná nesadí do simulace nějakého Čingischána, Stalina či jiného borce a čeká, jak se s tím vyrovná regulace pokroku.
Největší svistvo od simulace je, když nechá někoho umřít cizí vinou. Ale věřím, že takovému programátoru se postupně svět zhroutí a musí udělat novou simulaci. To pak bude ten ráj, kde budeme my slušní. Lumpové budou v karanténě a nebudou se moci ani pohnout (peklo?).

Odpovědět


Re: Re: Re: Kvantovy princip neurcitosti

Jan Novák9,2017-04-18 14:37:11

Klasická fyzika pro částice není možná. Veškerá hmota by zkolabovala do jednoho bodu gravitací, organická chemie by nefungovala - potřebuje elektrony rozprostřené po molekule a obíhající po dráhách nemožných v klasické fyzice.

Nejnižší level simulace není pevný, ale mění se. Nevýznamné části se nevypočítávají přesně ale aproximují se. Stejně tak ve hře se neypočítává obraz v částech které právě nikdo nevidí. Aproximace je vlnová funkce. Když se někdo dívá na jednu štěrbinu ve dvouštěrbinovém experimentu tak vlnová funkce zkolabuje - částice se stává významnou a její průchod je simulován přesně.

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: Kvantovy princip neurcitosti

Martin X,2017-04-18 16:20:54

Presne tak, pokial je simulacia naozaj efektivna a simuluju sa len tie casti reality, ktore su pozorovane pozorovatelom, dava zmysel aj poloziva/polomrtva Schrodingerova macka (simulacia sa spusti az vtedy, ked sa do krabice s mackou pozrie pozorovatel).

Odpovědět


Re: Re: Re: Kvantovy princip neurcitosti

Jiří Novák,2017-04-19 10:12:21

"...z hlediska simulovaneho sveta mi prijde naopak jednodussi, aby castice byly (pro toho, kdo je vevnitr simulace) proste kulicky atd."

Ale jak by fungovala např. chemie nebo biologie? Na to by se musel vymyslet nějaký úplně nový protokol. Protože už třeba enzymy by bez kvantovky nefungovaly tak, jak to známe z našeho světa.
Taky by muselo být natvrdo zadáno, co se stane, když se potkají kterékoli dva atomy za daných podmínek. Atom v takové simulaci by nepotřeboval mít vůbec vnitřní strukturu. Vypadal by jak v představách starých Řeků.
Nehledě na to, že třeba jaderný reaktor, solární článek nebo LED dioda by vůbec nefungovala (co dím, elektřina by nefungovala), takže lidská společnost v takovém světě by žila někde na úrovni 19. století.

Odpovědět




Pro přispívání do diskuze musíte být přihlášeni




















Tento web používá k poskytování služeb, personalizaci reklam a analýze návštěvnosti soubory cookie. Používáním tohoto webu s tím souhlasíte. Další informace