备忘： 060312:“元胞机”游戏

       
forcode(奇想录)     

（今天在三教105用手机写的）

最近我看李建会教授的《走向计算主义》对"life"游戏的介绍，才知道我三年前对"细胞自动机"的了解有多肤浅。我原来只看到了表面上的小方格的变化，以为这个游戏的正方形平面即使无限放大，也不过只是出现更复杂的图案而已，并没有真的相信这意味着在这个平面宇宙中存在着进化出多维宇宙以及智能的潜力。其实，对计算机原理有一定了解的人应该能理解这个道理，理论上"通用计算机"能运行任何软件，包括任意维度的宇宙（即操作系统，或者说环境程序）。而"元胞机"其实具备建构通用计算机的潜力。目前已经在这个游戏中发现能复制的结构体，并且发现了能互相接触后湮灭的结构体，还发现了能够发射某个结构体的结构体，等等，如果把格子对应现实世界的原子，这些由特定结构格子组成的"格子团"就象是现实世界的"原子团"，即分子，原本无差别的原子可以构造有不同功能的分子，这些特定结构功能的格子团很可能能够构造出通用计算机基本逻辑结构中的与或非门，以此为基础，可以编写出任何现存的程序，包括最基本的编译系统到操作系统到各类应用软件，当然也包括将来更复杂的三维或多维操作系统，也就是说，虽然"细胞自动机"所运行的格子平面本身是二维的，但以它为基础构造的通用计算机可以运行任意维度的宇宙。当初我设想的"源码运动"（ www.forcode.net）以及"进化程序"，完全可以运行在这样的二维平面上。

当然，有一点很关键，"元胞机"要求所有的格子依照规则同时变动到下一状态，这实际要求一个并行运算的计算机，目前，这样的计算机还不存在，只能模拟伪并行计算。

当然，我们可以想象，目前的因特网加以改造，完全可以变成一台超级并行计算机，由于这台网络计算机的成员数量是动态的，所以，我们可以预留大量冗余计算作为数据较验，比如，我们可以把整个平面分割成很多个区（这个可以按计算机地域分配，以提高区内通讯效率），每一个区再分割成很多个块，每一个块再分成很多个单元，这样就把一个几百万平方公里的"格子平面"（每个格子占一个像素的面积）分割成数亿个小单元，每个单元大约几百平方米，每台电脑可下载一个单元，同一单元被均匀分布在全世界的数百台不同计算机下载，这些计算机将计算结果传回全世界的几十个存储中心进行数据较验，正确数据将被存储，数据不一至将发回重算，由于同一单元有几百台分布在全世界的计算机进行相同运算，这样，除非全世界多数电脑瘫痪，不会影响到整个"元胞机"宇宙的运行，由于运算结果存储在全世界数十个地下数据中心，这样也保证了数据安全，几十年后，海量存储器的存储能力将达到数亿T，这将方便用来存储备份运算结果，以免因为战争或自然灾害导致所有运算丢失，要全部推倒重来。

实际上我们需要在全世界建造几十个庞大的超级计算机局域网来同时接收较验存储来自整个因特网单元（即参与该计划的所有联网计算机）的计算结果。由于整个平面被分割成数亿个单元，单元之间只需要就最边缘格子的下一步状态进行通讯，这样大大节约了带宽，由于每一个单元有几百个冗余，所以每一个单元也可以四倍于该数量的邻居单元通讯（因为每个单元有四条邻边），只有当所有单元数据在全球较验存储完毕，整个平面才会进入下一步运算。这样，随太阳的起落，平面格子宇宙的数据计算将在全球不同区域转移。当然，如果受某种舆论影响，网民抵制该计划，也将影响该宇宙的运行，这样，平面格子宇宙的命运与我们世界的政治紧密相关，或许，我们宇宙的命运，也与我们上帝世界的政治或者其他某个微不足道的小事相关？比如，我们世界是运行于上帝的个人电脑的一个程序，万一上帝交不起电费要关机，我们这个宇宙知道了，是不是该替上帝想办法交电费呢？

在第一次运行中，我们可以把平面的面积，也即格子数量弄少一点，比如二的二十次方个格子，这个应该能在一台PC上模拟，然后不断增加数量极，模拟数百亿个格子的演化，也许，这样大的平面可以满足复杂系统的临界条件，最终自动产生出一个越来越有序并且持续进化的未知多维宇宙来（顺便提一句，元胞机对起始条件有要求，很多条件的元胞机最终要么达到一个周期循环状态，要么达到一个完全平衡的死寂状态，少数的初始条件可以让格子持续未知地进化下去，我认为，这种对初始条件的要求，其原因在于格子数量太小，一个海量的格子平面既不会死寂，也不会循环，而是持续未知地演化）。当然，面对这样多的格子，面对这样大的计算量，我们已经无法凭观察来巡视整个平面了，只能是在这个平面之外，编写一些自动程序来识别各种新涌现的有序结构，届时，整个平面的运算结果将是对全人类开放查询的，毕竟，这个新宇宙会进化出什么，谁也不知道，正如即使上帝创造了我们的宇宙，他也未必知道这宇宙有我们的存在，毕竟，上帝的宇宙太大了，也许，无数亿年前（或者，时间本身只是上帝设置的一个参数），上帝编写的某个"有序探测器"正在扫描这个宇宙，也许很多年以后，我们已经灭绝，而这个"有序探测器"会从我们文明的遗迹中发现，在上帝的二维平面中，曾经存在过一个高度发展的文明。这个开放的"进化"程序，将成为各学科的论文灵感来源。

或许，"进化"公司还会允许你和格子宇宙的智能进行交流，但又似乎不大可能，因为交流意味着你要往格子宇宙输入数据，这将改变其运行的基础，也许会导致宇宙崩溃。

当然，或许我们应该制造"三维元胞机"，毕竟我们自身都以为处在三维宇宙里。那这样的元胞机中的规则是什么呢？或许今天的数学和计算机还不足以模拟这样复杂的程序。

据说GOOGLE把数据机房建在了水电站旁，因为耗电量太大，象GOOGLE在全球建造的庞大网络，正是运行这样系统的绝佳环境，不知道，古狗是否正有这样的计划呢？

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