2016年8月16日 星期二

得到-科技-猴子能打出《莎士比亞全集》嗎

文章出處:猴子能打出《莎士比亞全集》嗎


在科學界,一直有這麼一個命題,那就是:讓一隻猴子坐在打字機前隨機胡亂敲鍵盤,
如果不限定時間,那麼它總有一天,會打出一部《莎士比亞全集》。
這個命題的意思是說:在無限的時間面前,當
按鍵次數達到無窮多的時候,就算是隻猴子,也必然能夠打出任何給定的文字。

這個命題,你信麼? 2003年,
一個英國的研究團隊就嘗試著進行了一次真實的“猴子與打字機”實驗。
他們在動物園的猴籠裡放了一台連著鍵盤的電腦,籠子裡有6只短尾猴。
在隨後的一個月時間裡,這6只短尾猴在胡亂擺弄電腦的過程中,打出了長達5頁紙的文字,
不過最後它們把鍵盤打爛了,還在上面撒尿。
據說,這段“猴文”裡出現得最多的字母是“S”,此外還有少量其他字母。
從這個結果上看,要讓猴子打出莎士比亞全集似乎是不可能的。
但有些學者卻不肯就此罷休。


2011年,美國一個程序員進行了一項“百萬猴子測試項目”。
他利用一款軟件,設計出數百萬隻虛擬猴子,這些“猴子”其實是小型計算機程序,
這些程序自動鍵入字母。在那堆隨機字母裡,以9個字母為一組,逐一檢閱。
一旦發現當中有字母組合,符合莎士比亞作品裡用到的詞,
就會把這個詞插入到這部作品的數據庫裡,以便重組成章,
而無用的字符串,則會被馬上剔除。

在不到一個月的時間裡,這項試驗已經隨機生成和檢查了5.5萬億種可能的組合。
在歷時一個半月之後,虛擬猴子“打出”了莎士比亞的全部作品。
不過,有人認為,這個測試項目並不是真正的無限猴子試驗,
研究者只是讓百萬個計算機程序隨機產生出的單詞跟莎士比亞作品中的單詞進行匹配,
而它所匹配的,並不是整部作品。況且試驗的對象也不是猴子,
所以這些人認為,如果真要讓一隻猴子復制出莎士比亞作品的話,
所需要耗費的計算量和時間都應該是難以想像的,
很可能需要花費從宇宙形成到現在一樣久遠的時間。


那讓我們暫且拋開“不解風情”的猴子,
就這個思想實驗的本質,看看基於“無限”的其他嘗試能給我們帶來一些什麼啟發。

有一款遊戲,叫“口袋妖怪-紅”,玩家需要操控遊戲裡的主人公“Red”越過一道道障礙,
穿過一個個迷宮,最後通關。一個遊戲設計者設置了集體參與、共同通關的實驗。
所有觀看直播的觀眾都可以決定“RED”該怎麼行動,
這些觀眾只需要在聊天室裡打出上、下、 左、 右、 確定、 取消,這幾個指令,
就能讓遊戲裡的角色依照對應的指令行動。

按理說,當同時參與遊戲的人數足夠多,
指令行動足夠豐富的時候,RED總能找到一條通關的路徑。但事實卻不是這樣。
因為大家都想輸入指令去操縱主角的動作,造成指令往往會延遲近一分鐘才會被執行,
同時也造成了所有操控者輸入的指令經常互相抵銷,或者彼此矛盾。
結果就是,遊戲角色每前進一步,都需要幾十分鐘。
顯然,照這樣下去,想要通關幾乎是不可能的事。
於是,設計者決定改進規則,每20秒鐘對所有觀眾的指令進行一次匯總,
並採用多數觀眾選擇的行為模式。結果,在遊戲上線的第17天,居然真的成功通關了。


其實這個實驗和無限猴子實驗都證明了一個道理,
那就是,如果不進行程序上的人為優化和控制,就很難改變無序狀態。
所以說,從前人做過的實驗看,
猴子雖然幾乎不可能在完全自然和隨機的狀態下敲出《莎士比亞全集》,
但是如果研究人員給這種隨機模式加上一定的限制條件,比如說規定:
猴子按下所有字母加空格的機率相等,都是二十七分之一,
或者增加一些常用字母的出現頻率,這樣就能提高猴子打出莎士比亞全集的概率。


由此,我們可以聯想到很多別的例子,
比如說,我們的宇宙能像現在這樣秩序井然,誕生出智慧生命,
從最初無序亂飛的光子中,生成出美妙的秩序,到底是怎麼做到的呢?
難道真的有一個宇宙設計者存在嗎?
是因為有一個全能設計者賦予了宇宙一系列的物理定律,
限定著宇宙的發展方向,才讓宇宙變成今天這個樣子的嗎?
沒想到,“猴子與打字機”的簡單故事,竟然啟示了我們對宇宙根本規律的重新認知。


本文源自:公眾號“大科技”(猴子能打出《莎士比亞全集》?)
稿:刁敏桓
轉載:得到

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