模拟实境

模拟实境（simulated reality）是指一种认为现实可以被模拟的概念，一般是指通过计算机实现和真正的现实无法区别开来的仿真。生活在模拟中的意识可能知道，也可能不知道其现实是模拟的。最激进的想法是，我们自己实际上生活在一个模拟中（模拟假设）。

模拟实境的概念与当前技术所提供的虚拟现实不同（并且技术上更加先进）。虚拟现实很容易与真实现实区分开来，参与者不会混淆二者。而模拟实境，无论其实现方式为何，是与真实现实无法区分的。2020年4月， Folding@home实现了1018级别的超级电脑，但即便如此，也只能执行有限数量的蛋白质分子折叠运算，要想模拟全世界的基本粒子，以现有的算力是无能为力的。包含近似的模拟可能可以减少运算量，但近似可能使模拟和现实很容易区分开来，使之降级为虚拟现实。

模拟现实的概念提出了以下问题。

- 原理上是能否得知我们是否处于模拟现实中？
- 模拟实境和真实现实有区别吗？
- 若我们知道自己活在模拟实境之中，我们应该怎样做？

这些问题引发了多个领域的讨论。相关理论参见模拟理论。然而，模拟理论中还有一种可能，即真实的物理定律可能与模拟内部的物理定律不同。

## 模拟类型

### 脑机接口

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脑机接口模拟中，参加者和处于外部的、模拟大脑活动的电脑连接起来。参与者的感官都是电脑传送的数据，电脑会读取他们的需求，并传送相应 的反应。藉着这种方式，参加者能够和模拟世界互动并获得反馈。为了使参加者忘记自己处于虚拟世界，他们的思维可能有时会被临时调整。模拟中，参加者的意识由化身代表。化身的外貌可能与参加者的实际外貌完全不同。

赛博朋克类型的小说中有不少关于脑机接口模拟现实的描述。

### 虚拟公民

虚拟公民类型的模拟中，世界上的所有居民都是出生在模拟世界的人。他们在现实世界中没有对应的真实的身体。也就是说，每个实体都是彻头彻尾的模拟实体，具有由模拟逻辑实现的一定的意识水平。这种人工意识可以从一种模拟转移到另一种模拟，暂时保存并在以后重新启动。使用意识传送技术（例如电影《杀人硬件6.7》中），可以将模拟实体从模拟世界转移到现实世界中的合成身体。

该类别可进一步细分为两种类型：

虚拟公民-虚拟世界：外部世界的现实是与人工意识分开模拟的。换言之，人工意识无法对其周围世界施加特殊力量。

唯我论模拟：参加者周围的世界只存在于自己的脑海中。换言之，可以对周围环境施加想要的影响。

### 移民型

移民型的模拟中，参加者是从外部现实世界进入模拟的，类似于脑机接口，但形式不同。进入时，参加者透过意识上传技术将他们的意识置入虚拟人体中。模拟结束时，参加者的意识返回到外部世界的身体，从而获得模拟中的记忆和经验。

### 混合型

混合型模拟支持各种形式的意识。其中包括通过脑机接口进入的外部世界的参与者、移民，以及虚拟公民。电影《黑客帝国》就涉及到这种混合型模拟。外界不仅有具有肉体的人类心灵，还有计算机世界特有的独立软件程序，比如干员。

### 其他

#### NPC 或“机器人”的延伸

模拟现实中的（一部分）人可能是某种自动机、哲学僵尸或机器人，并且或许会让模拟更加真实和有趣。事实上，参加者可以怀疑除了自己之外的任何人都是机器人。尼克·博斯特罗姆将这种模拟称为“自我模拟”（me-simulation），其中除自己以外的所有生命（或从外部进入模拟的其他参加者）都是机器人。

博斯特罗姆描述了他对机器人的看法：除了祖先模拟之外，还可以想象仅涉及一个人或一群人的更具选择性的模拟的可能性。其余的人类都是僵尸或“影子人”，其模拟达到了能够令被模拟者完全不对这些人产生怀疑的水平。目前尚不清楚模拟影子人与模拟更多真人相比可以节省多少算力，也还不清楚无意识的生物是否可以像人类一样行事并且不被发现。“僵尸”的概念来源于电子游戏中的非玩家角色（NPC）。这些概念源于电子游戏中使用的简单人工智能。

#### 主观时间

实现脑机接口型的模拟实境，可能需要接近实时的性能。换句话说，模拟内的经过时间需要与外界的经过时间大致相同。这是因为即使玩家通过某种接口参与模拟，其身体仍同时存在于现实世界中。因此，若模拟比现实更快或更慢，位于模拟之外的大脑就会注意到。

梦中的时间流逝会时慢时快。然而，重要的这个速度有生物学的限制，而模拟必须跟随之后。除非参加者能力得到增强，能够进行高速信息处理。

虚拟公民型或移民型的模拟现实则没有这种需要。这是因为居民根据模拟中的物理原理进行体验、思考和反应。随着模拟速度减慢或加快，居民的感知、大脑和肌肉也会发生变化。由于模拟中测量时间的方法也遵循模拟中的物理定律，因此居民不会注意到时间流逝的速度发生了变化。但如果能够与外界进行某种交流，情况就不是这样了。

因此，模拟人甚至无法得知模拟是否完全停止。因为模拟暂停时，其中的所有生命和精神也会暂停。如果稍后继续模拟，即使模拟已经停止了数百万年，居民也不会察觉到任何不连续。

由此可见，虚拟公民和移民型的模拟现实不需要计算能力来模拟整个宇宙的正常速度模型。这种情况下的限制不是计算速度而是内存容量。

#### 递归模拟

模拟现实中也可能有计算机运行着另一个模拟现实。高层级的模拟器模拟了里面世界中的电脑所需要的原子，而低层级模拟用这些模拟的原子来执行电脑计算。例如，如果您正在玩一款名为《模拟人生》的游戏，可以想象模拟人玩这个游戏的情景。

这种递归可能可以无限进行。该递归对低层级的模拟有以下限制：

- 它一定比更高级的现实“更小”。这是因为模拟需要比其实现的现实更多的资源，因此较低的现实可用的内存较少。

因此，低层模拟必有以下几个问题之一：

- 比更高层的现实慢。
- 比更高层的现实更简单。
- 被更高层的现实相比更不完整。

若最后一个正确，量子力学的不确定性可能是我们的世界是模拟的证据。然而，这隐含地假定模拟的递归链是有限的。若无限的模拟连锁能够存在，即表示有无限资源可供模拟使用，高低层级的模拟之间也未必有明显的差异。

## 参见

- 模拟理论、人工意识、人工生命、虚拟现实、扩增实境、缸中之脑、赛博朋克、清醒梦、意识上传、《黑客帝国》、第二人生 (互联网)、meet-me、虚拟现实｜、理论层面相关人物 雷蒙德·库茨魏尔 埃利亚的芝诺 康拉德·楚泽 法兰克·迪普勒 勒内·笛卡尔 戴维·多伊奇 柏拉图 爱德华·弗雷德金 尼克·博斯特罗姆 史坦尼斯瓦夫·莱姆 塞斯·劳埃德 庄子（庄周梦蝶）

## 外部链接

- Anthropic-principle.com 尼克·博斯特罗姆运营的网站
- 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" 《黑客帝国》相关网站，上有戴维·查尔莫斯等人的论文
- The Simulation Argument 尼克·博斯特罗姆的网站
- Simulation, Consciousness, Existence 汉斯·莫拉维克
- Simulism - 一个主张“我们生活在模拟中”的维基
- What We Still Don't Know 英国第四台的纪录片
- Zombies - 史丹佛哲学百科全书