模擬實境

模擬實境（simulated reality）是指一種認為現實可以被模擬的概念，一般是指通過電腦實現和真正的現實無法區別開來的仿真。生活在模擬中的意識可能知道，也可能不知道其現實是模擬的。最激進的想法是，我們自己實際上生活在一個模擬中（模擬假設）。

模擬實境的概念與當前技術所提供的虛擬實境不同（並且技術上更加先進）。虛擬實境很容易與真實現實區分開來，參與者不會混淆二者。而模擬實境，無論其實現方式為何，是與真實現實無法區分的。2020年4月， Folding@home實現了1018級別的超級電腦，但即便如此，也只能執行有限數量的蛋白質分子摺疊運算，要想模擬全世界的基本粒子，以現有的算力是無能為力的。包含近似的模擬可能可以減少運算量，但近似可能使模擬和現實很容易區分開來，使之降級為虛擬實境。

模擬現實的概念提出了以下問題。

- 原理上是能否得知我們是否處於模擬現實中？
- 模擬實境和真實現實有區別嗎？
- 若我們知道自己活在模擬實境之中，我們應該怎樣做？

這些問題引發了多個領域的討論。相關理論參見模擬理論。然而，模擬理論中還有一種可能，即真實的物理定律可能與模擬內部的物理定律不同。

## 模擬類型

### 腦機接口

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腦機接口模擬中，參加者和處於外部的、模擬大腦活動的電腦連接起來。參與者的感官都是電腦傳送的數據，電腦會讀取他們的需求，並傳送相應 的反應。藉著這種方式，參加者能夠和模擬世界互動並獲得反饋。為了使參加者忘記自己處於虛擬世界，他們的思維可能有時會被臨時調整。模擬中，參加者的意識由化身代表。化身的外貌可能與參加者的實際外貌完全不同。

賽博朋克類型的小說中有不少關於腦機接口模擬現實的描述。

### 虛擬公民

虛擬公民類型的模擬中，世界上的所有居民都是出生在模擬世界的人。他們在現實世界中沒有對應的真實的身體。也就是說，每個實體都是徹頭徹尾的模擬實體，具有由模擬邏輯實現的一定的意識水平。這種人工意識可以從一種模擬轉移到另一種模擬，暫時保存並在以後重新啟動。使用意識傳送技術（例如電影《殺人硬體6.7》中），可以將模擬實體從模擬世界轉移到現實世界中的合成身體。

該類別可進一步細分為兩種類型：

虛擬公民-虛擬世界：外部世界的現實是與人工意識分開模擬的。換言之，人工意識無法對其周圍世界施加特殊力量。

唯我論模擬：參加者周圍的世界只存在於自己的腦海中。換言之，可以對周圍環境施加想要的影響。

### 移民型

移民型的模擬中，參加者是從外部現實世界進入模擬的，類似於腦機接口，但形式不同。進入時，參加者透過意識上傳技術將他們的意識置入虛擬人體中。模擬結束時，參加者的意識返回到外部世界的身體，從而獲得模擬中的記憶和經驗。

### 混合型

混合型模擬支持各種形式的意識。其中包括通過腦機接口進入的外部世界的參與者、移民，以及虛擬公民。電影《黑客帝國》就涉及到這種混合型模擬。外界不僅有具有肉體的人類心靈，還有電腦世界特有的獨立軟體程序，比如幹員。

### 其他

#### NPC 或「機器人」的延伸

模擬現實中的（一部分）人可能是某種自動機、哲學殭屍或機器人，並且或許會讓模擬更加真實和有趣。事實上，參加者可以懷疑除了自己之外的任何人都是機器人。尼克·博斯特羅姆將這種模擬稱為「自我模擬」（me-simulation），其中除自己以外的所有生命（或從外部進入模擬的其他參加者）都是機器人。

博斯特羅姆描述了他對機器人的看法：除了祖先模擬之外，還可以想像僅涉及一個人或一群人的更具選擇性的模擬的可能性。其餘的人類都是殭屍或「影子人」，其模擬達到了能夠令被模擬者完全不對這些人產生懷疑的水平。目前尚不清楚模擬影子人與模擬更多真人相比可以節省多少算力，也還不清楚無意識的生物是否可以像人類一樣行事並且不被發現。「殭屍」的概念來源於電子遊戲中的非玩家角色（NPC）。這些概念源於電子遊戲中使用的簡單人工智慧。

#### 主觀時間

實現腦機接口型的模擬實境，可能需要接近實時的性能。換句話說，模擬內的經過時間需要與外界的經過時間大致相同。這是因為即使玩家通過某種接口參與模擬，其身體仍同時存在於現實世界中。因此，若模擬比現實更快或更慢，位於模擬之外的大腦就會注意到。

夢中的時間流逝會時慢時快。然而，重要的這個速度有生物學的限制，而模擬必須跟隨之後。除非參加者能力得到增強，能夠進行高速資訊處理。

虛擬公民型或移民型的模擬現實則沒有這種需要。這是因為居民根據模擬中的物理原理進行體驗、思考和反應。隨著模擬速度減慢或加快，居民的感知、大腦和肌肉也會發生變化。由於模擬中測量時間的方法也遵循模擬中的物理定律，因此居民不會注意到時間流逝的速度發生了變化。但如果能夠與外界進行某種交流，情況就不是這樣了。

因此，模擬人甚至無法得知模擬是否完全停止。因為模擬暫停時，其中的所有生命和精神也會暫停。如果稍後繼續模擬，即使模擬已經停止了數百萬年，居民也不會察覺到任何不連續。

由此可見，虛擬公民和移民型的模擬現實不需要計算能力來模擬整個宇宙的正常速度模型。這種情況下的限制不是計算速度而是記憶體容量。

#### 遞歸模擬

模擬現實中也可能有電腦運行著另一個模擬現實。高層級的模擬器模擬了裏面世界中的電腦所需要的原子，而低層級模擬用這些模擬的原子來執行電腦計算。例如，如果您正在玩一款名為《模擬人生》的遊戲，可以想像模擬人玩這個遊戲的情景。

這種遞歸可能可以無限進行。該遞歸對低層級的模擬有以下限制：

- 它一定比更高級的現實「更小」。這是因為模擬需要比其實現的現實更多的資源，因此較低的現實可用的記憶體較少。

因此，低層模擬必有以下幾個問題之一：

- 比更高層的現實慢。
- 比更高層的現實更簡單。
- 被更高層的現實相比更不完整。

若最後一個正確，量子力學的不確定性可能是我們的世界是模擬的證據。然而，這隱含地假定模擬的遞歸鏈是有限的。若無限的模擬連鎖能夠存在，即表示有無限資源可供模擬使用，高低層級的模擬之間也未必有明顯的差異。

## 參見

- 模擬理論、人工意識、人工生命、虛擬實境、擴增實境、缸中之腦、賽博朋克、清醒夢、意識上傳、《黑客帝國》、第二人生 (網際網路)、meet-me、虛擬實境｜、理論層面相關人物 雷蒙德·庫茨魏爾 埃利亞的芝諾 康拉德·楚澤 法蘭克·迪普勒 勒內·笛卡爾 戴維·多伊奇 柏拉圖 愛德華·弗雷德金 尼克·博斯特羅姆 史坦尼斯瓦夫·萊姆 塞斯·勞埃德 莊子（莊周夢蝶）

## 外部連結

- Anthropic-principle.com 尼克·博斯特羅姆運營的網站
- The Big Brother Universe
- Computer Universes and an Algorithmic Theory of Everything by Jürgen Schmidhuber
- The Computational Requirements for the Matrix Slashdot
- Computationalism: The Very Idea by David Davenport.
- The Cutting Edge of Haptics MIT Technology review
- God Is the Machine WIRED
- Philosophy & "The Matrix" 《黑客帝國》相關網站，上有戴維·查爾莫斯等人的論文
- The Simulation Argument 尼克·博斯特羅姆的網站
- Simulation, Consciousness, Existence 漢斯·莫拉維克
- Simulism - 一個主張「我們生活在模擬中」的維基
- What We Still Don't Know 英國第四台的紀錄片
- Zombies - 史丹佛哲學百科全書