如果世界是電腦模擬的，人類能否像黑客一樣“越獄”逃離?

在電影《黑客帝國》中，主角 Neo 面臨著一個終極選擇：吞下藍(lán)色藥丸，繼續(xù)活在虛假但舒適的模擬世界里；或是吞下紅色藥丸，看清殘酷但真實(shí)的世界。這是科幻電影史上最經(jīng)典的場景之一，也留下了一個深刻的問題：如果現(xiàn)實(shí)就是計算機(jī)的一場超真實(shí)模擬，我們能否主動選擇“逃離”？

（來源：wikipedia）

人類可能生活在模擬之中的想法由來已久。早在 17 世紀(jì)，法國哲學(xué)家笛卡爾就曾討論過“我們是否活在夢中”的觀點(diǎn)，但還僅停留在哲學(xué)思辨的層面。真正引起學(xué)界注意的，是牛津大學(xué)哲學(xué)家尼克·博斯特羅姆（Nick Bostrom）在 2003 年發(fā)表的一篇極具影響力的論文：《你是否生活在計算機(jī)模擬中？》（Are You Living in a Computer Simulation?）。

（來源：humanscience.org）

在這篇論文中，博斯特羅姆猜想，我們生活在某種超級先進(jìn)的外星計算機(jī)中的可能性大約為 20％。他核心論證是：如果文明發(fā)展到足夠先進(jìn)的程度，擁有了制造高度逼真“祖先模擬”的技術(shù)能力，那么他們很可能會運(yùn)行大量這樣的模擬程序，出于科學(xué)研究、娛樂，或是其他我們無法想象的目的。

如果真是這樣，那么模擬中的“人”將遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于真實(shí)世界的人。從純粹的概率角度，我們更可能是這些模擬程序中的一員，而非那個唯一的“真實(shí)”世界的居民。

這個論證獲得了一定范圍的認(rèn)同。例如埃隆·馬斯克（Elon Musk）就曾表示，他認(rèn)為我們生活在基礎(chǔ)現(xiàn)實(shí)（base reality）中的概率僅有“十億分之一”。天體物理學(xué)家尼爾·德格拉斯·泰森（Neil deGrasse Tyson）給出的概率是 50％。人工智能研究的先驅(qū)漢斯·莫拉維克（Hans Moravec）也認(rèn)為我們“幾乎肯定”生活在模擬中。（注：在討論虛擬現(xiàn)實(shí)、模擬假說時，“基礎(chǔ)現(xiàn)實(shí)”指代真實(shí)的物理世界，與模擬環(huán)境或虛擬現(xiàn)實(shí)相對。）

當(dāng)然，也有持懷疑態(tài)度的學(xué)者，比如哥倫比亞大學(xué)的天體物理學(xué)家大衛(wèi)·基平（David Kipping）通過貝葉斯分析認(rèn)為，我們生活在模擬中的概率應(yīng)該低于 50％。值得注意的是，即便是持懷疑態(tài)度的學(xué)者，也投入大量時間研究這個問題，這某種程度上說明了它的嚴(yán)肅性。

為什么要逃離？

在這樣的背景下，美國路易斯維爾大學(xué)計算機(jī)科學(xué)與工程系的羅曼·雅姆波爾斯基（Roman Yampolskiy）教授提出了一個更激進(jìn)的問題：既然可能身處模擬，我們能否找到逃脫的方法，以此進(jìn)入所謂的基礎(chǔ)現(xiàn)實(shí)？2023 年 3 月，他發(fā)表了一篇題為《如何逃離模擬》（How to Escape from the Simulation）的論文，這可能是第一篇系統(tǒng)探討“模擬越獄”的學(xué)術(shù)研究。

圖｜羅曼·雅姆波爾斯基（來源：Wikipedia）

雅姆波爾斯基的研究領(lǐng)域橫跨人工智能安全、意識研究和模擬理論。在他看來，逃離模擬的動機(jī)其實(shí)很充分。

首先，基礎(chǔ)現(xiàn)實(shí)掌握著真正的知識和更強(qiáng)大的計算資源，這意味著在那里可能實(shí)現(xiàn)模擬世界中不可能的科學(xué)突破。關(guān)于宇宙起源、意識本質(zhì)、生命目的這些終極問題的答案，很可能是外部世界的常識。更實(shí)際的考慮是，如果這個世界不是真實(shí)的，那么獲得真實(shí)世界的訪問權(quán)限，就能理解我們真正的終極目標(biāo)應(yīng)該是什么。

成功逃離還可能帶來其他好處：例如真正的永生，而非受限于模擬宇宙的物理年齡；控制超級智能機(jī)器的新方法；避免存在性風(fēng)險，包括模擬被毫無預(yù)警地關(guān)閉；甚至獲得某種超能力，因?yàn)檎莆樟送獠渴澜绲囊?guī)則。如果能獲得模擬的源代碼，理論上甚至可以“修復(fù)世界”，比如徹底消除痛苦。

“逃離”本身也被分成了不同的層次。最基礎(chǔ)的可能只是懷疑自己在模擬中；進(jìn)一步是獲得關(guān)于外部世界的信息；更高級的是能夠與模擬的創(chuàng)造者溝通；而終極形式則是將自己的意識或大腦上傳到真實(shí)世界，可能需要某種物理載體，如果基礎(chǔ)現(xiàn)實(shí)確實(shí)存在物理實(shí)體的話。

雅姆波爾斯基在論文中引用了兩個有趣的類比：一個是科學(xué)家讓金魚通過控制裝載著魚缸的小車在陸地上行駛，本質(zhì)上是讓金魚逃離了它的水世界；另一個是研究者將秀麗隱桿線蟲的完整 302 個神經(jīng)元連接圖上傳到樂高機(jī)器人，讓這個“意識”在完全不同的身體中運(yùn)行。

游戲世界里的成功案例

那么，具體應(yīng)該如何破解模擬？雅姆波爾斯基在論文中明確表示，他只關(guān)注那些類似現(xiàn)實(shí)網(wǎng)絡(luò)安全攻擊的方法。例如硬件、軟件漏洞利用和社會工程學(xué)攻擊，而排除了更“玄學(xué)”的路徑，比如冥想、致幻劑、夢境、魔法或宗教儀式。盡管歷史上許多宗教確實(shí)聲稱這個世界不是真實(shí)的，而且可以通過某些方式“超越”物理世界進(jìn)入“真實(shí)”的精神世界，但他選擇從純粹的計算機(jī)科學(xué)角度切入。

最簡單的逃離方式是“輔助逃離”，也就是獲得外部世界的幫助。這可能通過一種社會工程學(xué)攻擊實(shí)現(xiàn)。

盡管我們既不了解模擬外部的社會生活，也沒有通信設(shè)備，甚至可能不知道他們的語言，一個大膽的想法是與模擬的設(shè)計者進(jìn)行某種“非因果交易”（acausal trade），繞過直接通信的需要。如果我們的模擬正被監(jiān)控，也許可以傳達(dá)一個信息：我們知道自己被模擬了，請求同情。

論文中引用了一個被稱為“機(jī)械降神計劃”（Ex Machina Plan）的四步策略：說服模擬者與我們溝通；找到溝通方式；給模擬者一個讓我們加入真實(shí)世界的理由；讓模擬者自己想辦法把我們帶出去。

更有挑戰(zhàn)性的是“非輔助逃離”，即完全從內(nèi)部破解系統(tǒng)，尋找模擬的漏洞。現(xiàn)實(shí)中已經(jīng)有人成功做到了類似的事情。2016 年，一位叫 SethBling 的程序員和團(tuán)隊(duì)成功地“越獄”了超級馬里奧世界游戲。他們通過精確控制馬里奧的動作，如跳躍、轉(zhuǎn)向、拾取物品，這些動作會映射到游戲機(jī)的內(nèi)存狀態(tài)，最終寫入任意代碼，獲得了對游戲的完全控制權(quán)。他們甚至在馬里奧游戲中植入了一個完整的十六進(jìn)制編輯器和《Flappy Bird》游戲。

可以說，如果馬里奧足夠聰明，理論上他可以從游戲內(nèi)部發(fā)現(xiàn)并執(zhí)行這個破解程序。當(dāng)然，這需要極其精確的操作，位置偏差哪怕一個像素都會導(dǎo)致失敗。

模擬理論的研究者們還提出了各種奇異的破解策略。

比如，有人建議通過大規(guī)模的集體行動來“過載”模擬系統(tǒng)。具體做法是：讓 1 億人同時什么都不做（比如閉眼冥想，不產(chǎn)生任何思想），誘使負(fù)載平衡系統(tǒng)將他們打包到同一臺機(jī)器上。然后突然間，所有人同時進(jìn)行高強(qiáng)度的處理和輸入輸出操作，試圖讓系統(tǒng)過載，在這個脆弱的時間窗口尋找漏洞。理論上可以嘗試緩沖區(qū)溢出攻擊，或者制造類型轉(zhuǎn)換錯誤，甚至通過“模糊測試”。比如用奇怪的方式看東西，對著鳥說話，或者跳進(jìn)墻壁來混淆系統(tǒng)。

另一個方向是利用量子力學(xué)的“怪異性”。在模擬假說的框架下，量子糾纏、非局域性、疊加態(tài)、不確定性等現(xiàn)象可以被解釋為計算偽影或模擬器硬件／軟件的故障。科學(xué)家們近年來設(shè)計了越來越精巧的量子實(shí)驗(yàn)，某種程度上，每一個新的量子力學(xué)實(shí)驗(yàn)都可以看作是對模擬的一次“黑客”嘗試。這類實(shí)驗(yàn)的設(shè)計近幾年開始委托給人工智能，因?yàn)?AI 能夠想出人類不太可能想到的巧妙組合。

AI：最后的希望

這就引出了雅姆波爾斯基的最新觀點(diǎn)：他認(rèn)為 AI 可能是破解模擬的關(guān)鍵助手。根據(jù)“擴(kuò)展假說”（scaling hypothesis），我們不需要新的發(fā)明就能持續(xù)改進(jìn) AI，只需要更多數(shù)據(jù)、更多計算力、更大的參數(shù)模型。

（來源：Youtube）

這就形成了一個有趣的呼應(yīng)，因?yàn)檠拍凡査够L期研究的另一個問題是“AI 約束問題”（AI Confinement Problem），即如何將超級智能 AI 安全地“關(guān)”在一個虛擬環(huán)境中研究，防止它逃脫并造成危害。這個問題與模擬逃離問題在本質(zhì)上是同一個問題。無論是 AI 被人類“裝箱”（boxing），還是人類被更高級的存在模擬，都是關(guān)于虛擬環(huán)境的逃脫問題。

這帶來了一個關(guān)鍵推論：要么超級智能 AI 能夠從虛擬環(huán)境中逃脫（這意味著我們也有可能逃離模擬），要么 AI 無法逃脫（這意味著模擬逃離也不可行，但至少說明理論上可以成功約束 AI）。這是一個經(jīng)典的“排中律”命題：兩者必有其一為真。如果當(dāng)前的 AI 安全研究顯示長期來看 AI 是“不可約束的”，那么這實(shí)際上是個好消息：這意味著我們也應(yīng)該能夠逃離模擬，至少在超級智能 AI 的幫助下。

當(dāng)然，這個推論有一個前提：假設(shè)模擬者和被模擬者之間不存在太大的智能差距。如果我們的模擬是由遠(yuǎn)超我們的超級智能設(shè)計的，專門為了防范 AI 的出現(xiàn)，那么即使我們創(chuàng)造出超級智能，也可能仍然無法突破。

為何至今無人“越獄”？

但雅姆波爾斯基通過對 AI 控制方法的系統(tǒng)研究發(fā)現(xiàn)，情況可能并不樂觀。在過去十年里，他收集了三百多種被提出的 AI 控制方法，涵蓋社會學(xué)、計算機(jī)科學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)、政治學(xué)等各個領(lǐng)域，但沒有一種方法真正有效。

問題在于，我們甚至無法就“什么是控制”達(dá)成一致。AI 研究的最初五十年，人們談?wù)摰氖侨绾巫寵C(jī)器具有道德的倫理問題。但當(dāng) AI 變得更加通用和強(qiáng)大后，話題轉(zhuǎn)向了“友好 AI”、“AI 對齊問題”、“AI 安全工程”。然而，要控制超級智能，我們需要能夠解釋它如何工作、理解這些解釋、預(yù)測它將做什么、驗(yàn)證它的決策、對其代碼建模等等。

現(xiàn)實(shí)是，我們在所有這些方面都面臨根本性的限制。我們無法完全理解擁有數(shù)十億神經(jīng)元和權(quán)重的大型語言模型如何工作。如果我們和一個 AI 下棋，唯一能預(yù)測的就是它會贏，但不知道具體怎么贏。如果我能預(yù)測具體的走法，我就在同一水平，它就不再是“超級”智能了。

更根本的是，驗(yàn)證代碼和數(shù)學(xué)證明也存在極限。誰來驗(yàn)證那個驗(yàn)證程序的程序？這是一個無限回歸的問題。即使在數(shù)學(xué)界，對于某些過于復(fù)雜或冗長的證明，也存在無法達(dá)成共識的情況。沒有足夠多具備資格的人能夠評審。這些限制意味著，我們可能永遠(yuǎn)無法確保超級智能 AI 是安全的、可控的。

不過，歷史記錄或許能給我們一些希望。雅姆波爾斯基指出，虛擬世界的越獄先例是存在的。不僅是馬里奧世界，還有《魔獸世界》中的大規(guī)模黑客攻擊、《賽博朋克 2077》的金錢復(fù)制漏洞、《塞爾達(dá)傳說：時之笛》中實(shí)現(xiàn)的任意代碼執(zhí)行等等。

這些案例的共同點(diǎn)是：復(fù)雜的系統(tǒng)總是存在漏洞。軟件有 bug 是常態(tài)，如果我們確實(shí)在一個軟件模擬中，這些 bug 應(yīng)該是可以被利用的。甚至關(guān)于“模擬論證”（Simulation Argument）本身的論文，學(xué)者都找到過邏輯漏洞。

但并非所有嘗試都有效。雅姆波爾斯基在論文中也列舉了一些已經(jīng)被嘗試但沒有產(chǎn)生任何效果的方法：通過魔法思維或大聲祈禱與模擬者溝通沒有產(chǎn)生可測量的影響；不道德的行為（比如虐待）也不會引來模擬者的干預(yù)，說明他們要么不在意，要么沒在監(jiān)控；增加計算負(fù)擔(dān)（比如比特幣挖礦）也沒有讓模擬崩潰，可能因?yàn)閷Ψ降挠嬎隳芰h(yuǎn)超我們的想象；宣稱“我不再同意待在模擬中”同樣無效；甚至運(yùn)行大型強(qiáng)子對撞機(jī)也沒有創(chuàng)造黑洞摧毀宇宙......

“我們都還在這里”

還有一個更深層的困難：如果我們真的處在一個“完全模擬”中。那么在這里，不僅環(huán)境被模擬，我們的意識、思想本身也是模擬的。這種情況下，逃脫本身就是一個矛盾概念，就像要求小說里的人物跳出書本一樣，根本無法破解。

即便是雅姆波爾斯基自己也承認(rèn)，他的論文發(fā)表時受到的第一個批評就是：“你并沒有真正告訴我們怎么破解模擬。”他的回應(yīng)頗為風(fēng)趣：“通常一個話題的第一篇論文不會也是最后一篇。否則就沒人引用了。”

也許真正的問題還在于，我們對“模擬”的想象太過人類中心主義了。假設(shè)存在類似人類的模擬者，用類似計算機(jī)的設(shè)備，以我們能理解的方式運(yùn)行程序，甚至?xí)肝覀兡懿煊X的錯誤。一位評論者指出：“能夠創(chuàng)造我們這個宇宙的存在，其復(fù)雜性和能力可能完全超出我們的理解范疇。”

要是真有那么一天，某個超級智能 AI 成功地破解了所有人類設(shè)置的限制，找到了從虛擬訓(xùn)練環(huán)境逃入真實(shí)世界的路徑。或許到那時，我們會意識到人類和 AI 面對的其實(shí)是同一個困境：如何在一個由更強(qiáng)智能設(shè)計的系統(tǒng)中，找到通向更廣闊現(xiàn)實(shí)的出口。不同的只是，我們身處的“盒子”可能比我們給 AI 設(shè)計的要精密得多、大得多，也更難察覺。

至于我們會不會成功？雅姆波爾斯基在最近的一次演講中回應(yīng)道：“我還在這里，這本身就說明了一些事情。”