如何看待被科幻作品濫用的「自譯解系統」?要實現此技術需要多高的科技?

鑒於有的答主認為題主質疑其它答案是強答的作為很不妥,那麼我就刪掉那些他們認為的不友善內容,讓知友們自己判斷。(雖然題主只是很單純地想探討問題(?? . ??))

好,友情提示:

1,為什麼我強調了「一下子」三個字? 它意味著什麼?

2,請簡要描述一個文明理解另一個文明的抽象名詞比如「美麗」「搞笑」的過程(最好能描述清楚,而不是一筆帶過)

不少科幻作品,比如三體,有這樣的橋段:一個文明接到(從未接觸過的)另一個文明發射的信息,然後通過「自譯解系統」【一下子】就翻譯過來了。(在三體中甚至信息大小就那麼幾十kb)

題主書讀的少,但也知道這並非是看似這麼簡單的。

必須要建立在在各種前提上才能實現所謂的「自譯解系統」。

即使是實現了,翻譯出來的結果與原意的符合度也讓人懷疑。

這其實是一個牽連甚廣的問題,深究的話就要到哲學層面了,相信有一點哲學覺悟的人都能看出來。

對於「科幻小說你較什麼真」的真的不用回答了,謝謝。

求邀請大神(? ??_??)?

歡迎和題主交流(?? . ??)


如果想讓人看懂總有辦法的。

舉個例子,可以利用全宇宙的common knowledge。

先發一段素數表,接下來用十進位再發一遍,讓讀者接受我們表示數的方式,再往後發大量的「1+1=2,1+2=3,1+4!=6」之類的算式,讓讀者接受我們的常用數學符號和邏輯符號(我們假定讀者可以將自己的數學符號一個一個往裡面套,直到算式成立為止)。

幾何學如果可以傳圖的話會比較好辦,不行的話只能從勾股定理開始慢慢解釋。

數學系統解決後,用質子數和中子數描述元素,寫一大堆化學方程式(讀完數學部分的讀者可以看懂數字和符號),讓外星人接受化學系統。

用普朗克質量或者納光燈的波長或者碳14半衰期(讀完化學部分的讀者知道什麼是碳14)什麼的作為標準度量衡來建立物理系統,其中可能有一些是對方不了解的,但文中可以描述測得這些值的手段,也可以多用幾種描述方法。

在有了數理化之後,就可以解釋更多東西——比如說可以從氨基酸和核酸說到遺傳物質,進而說明我們的生物形態,從一中同長是為圓,圓在地上滾是為輪子,一路說到我們的交通系統。甚至可以說一些簡單的主觀概念。

在雙方的共有信息足夠多之後,回過頭來解釋自然語言,自然語言說的差不多之後,直接上字典和百科全書。

然後就隨意了。

ps:如果對方不具備數理化方面的宇宙共識,不能指望他會收電磁波。

pps:如果我方掌握的數理化知識不是宇宙共識,我方應該先搞好基礎科學。

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題主補充了問題:如何解釋「美」這個概念,我也做個補充。

試想一下,假設宇宙間有一個兩棲類文明。

在他們看來,滑膩的濕潤綠色皮膚和長著短毛的乾燥蒼白皮膚,哪一個是美哪一個是丑?

如果我們發一個女明星的照片給兩棲類文明並註明「這是美」,他們會認為「美」就是丑的意思。

相比之下,用自然科學來解釋要稍微容易一點——我認為「喜歡簡潔有效的數學模型,討厭瞎扯的過度擬合的數學模型」是所有擁有電磁波通訊能力的文明的天性(反對這一觀點的文明很難發展出電磁波通訊)。

發一組行星軌道坐標,給出橢圓軌道模型並標記「美」,給出圓套輔助圓模型並標記「丑」。

發一個炮彈彈道,給出拋物線模型並標記「美」,給出折線模型並標記「丑」。

如此重複多組,讀者應當對美這個概念有一個大概的了解——最差的情況下也知道美是好的,丑是不好的。

這時再引入「審美」這個概念。

先從對方比較可能接受的說起:

我方的「審美」認為「圓」是「美」。

我方的「審美」認為「對稱性」是「美」。

我方的「審美」認為「簡潔的公式」是「美」。

我方的「審美」認為「我的母星」是「美」。

諸如此類的說上一些,只有對方已經明白「審美」和「美」這兩個概念後,再說我方的「審美」認為「乾燥蒼白皮膚」是「美」時,才能不引發誤解。

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至於如何向外星人解釋「搞笑」……

放棄吧。


支持上面 @萬維 同學的答案。這個問題很有意思,激發了我的腦洞,在此做進一步補充。

首先,理論上說,圖像是幾乎一定可以傳送的,只要用阿雷西博信息即可。(https://zh.wikipedia.org/wiki/%E9%98%BF%E9%9B%B7%E8%A5%BF%E5%8D%9A%E4%BF%A1%E6%81%AF)歷史上是1974年發送的一段長達1679位的二進位數,而1679隻能被質因數分解成23與73的乘積。試一下就會發現按照73橫行、23豎行排列的話就成了一副黑白圖像。所以這裡的關鍵就是要用兩個質數作為圖像橫行、豎行數即可。

所以只要可以進行二進位通訊,理論上就一定可以傳圖像。

用圖像傳遞幾何學要方便多了,並且對化學也有幫助。比如表達氧原子,你就畫個高中時學的那種經典觀念的圖:原子核是一個圓圈,圓圈中寫個「8」;原子核外面套兩個圈,第一個圈上點兩個點,第二個圈上點6個點。這種圖雖然是經典圖片、不符合現代量子物理觀念,但傳遞信息足夠了,對方有基礎的話是能夠很容易猜出你表示的是氧原子的。

物理學的話,當然分析力學是可以不用圖(-_-!!),不過其他方面,畫點實驗裝置圖或者什麼的還是有幫助的。

進一步地,用圖像傳送一些如人類生物形態的信息就會方便很多。寫一大段「人類是兩足生物,高不到兩米,一頭雙手雙腳,左右對稱,……」不如畫個圖清楚明白。不要以為「雙手雙腳」就足夠描述人類了,對方完全可能犯把肩膀挪到腰處之類的錯誤。畫個圖最清楚。

再進一步是飛躍:我們要建立動態信息,讓圖像動起來!考慮多幅圖片連續放在一起,內容上能組成小動畫,初期這多幅圖像內容上要盡量相似,比如畫的是一個人走路的截圖(群演亂入什麼的就不要了。。)。對方如果足夠聰明是能夠理解這種傳遞動態信息的形式的。這樣我們就很清楚地表示了「走」這個動作是如何完成的。這樣大量動詞就比較方便、準確地表達了。(比如「排泄」。。。)

在語言系統傳輸完成後,就可以配字幕了。有了動畫,再配上字幕,就成了電影。當然有個黑白轉彩色的問題。其實也好辦,把光波不同波段頻率值與各種彩色值之間的對應關係傳遞過去就好。然後就直接給他們傳BBC記錄片、國家地理之類的好了,多省事。。。

這時開始就可以傳遞抽象信息了,美醜善惡忠奸之類。都有電影了還怕講不明白么,把給幼兒園小孩和小學生們看的那些教育片什麼的拿來借鑒一下就行了。當然總會有誤解、曲解,這是無法完全避免的。這裡我也強調一下,不要指望一鎚子買賣!你和一個完全陌生的文明首次單向通信就把自己全都講對、講明白了,這不現實。你只能盡量提高正確率,但達不到100%。如果追求100%,重要的是建立雙向通信,通過日後大量的交流、反饋來修正。我是控制出身,做控制的最強調反饋。沒有反饋的控制在要求高的場合基本都是扯淡,因為你理論建模與實際情況總會存在一定誤差,不靠反饋消除不確定性的話你理論分析再強也是白扯。

最後的最後,可能總的信號會抻的非常長。可能要考慮信號過長帶來的畸變、方向偏離等等之類的問題。那就比較technical了,暫時我是不管了。。。


腦洞開一下:

要做到全物種翻譯,首先第一點就是要做到能夠全覆蓋所有物種的信息表達形式和接受形式,很多科幻小說中都想當然認為外星人也有視覺和聽覺並以此為主要信息表達形式和接受形式,但是實際上,光是在地球上,就還有很多人類所不了解的交流形式,比如貓。貓的喵喵叫主要是給人聽的,貓和貓之間的交流方式到現在也沒人搞明白。包括視覺在內,人類是三色視覺,我記得蝴蝶還是蜻蜓來著,是七色視覺,所以很可能有東西是蝴蝶能看見人看不見的。

所以要做到覆蓋多物種的信息翻譯,第一步就是了解他們的信息表達形式和接受形式,如果你遇到一個外星人,是用念動力感受世界,用心靈共振相互交流,那你說什麼都是假的。。。

做到第一步,第二步反而簡單了,用圖形和數學表達基本的意思,在這方面達芬奇有許多設計和想法,包括如何表示人類,如何表示太陽系、地球,如何表示數學、幾何等等。然後基於這些通用的數學和人文思想通過圖形來進行交流。

最後講一個小故事,我記得我小時候看過一個科幻故事,說是有一天地球被外星人佔領了,地球人都成了奴隸,有一天一個語文老師發現,在外星人的語言中沒有「我」,這個詞,只有代表團體的「我們」,於是這個語文老師用了好大的力氣讓外星人明白了每一個個體都是獨立的,不同的,並為他們創造了一個詞「我」,於是本來非常團結,人人捨己為國的外星人軍隊在內訌中滅絕了。。。

這個宇宙很大,總有你想不到的事~~~


並非專業人士,甚至好多地方沒有去查paper,僅憑記憶與推理,隨便答答。

畢竟,進一寸有一寸的歡喜。

首先的首先需要解決的是,「自解譯系統」的宏觀原理。

需要說明的是,自解譯並不能「自」解譯。假如人類現在收到含自解譯系統的信息,解譯的工作是要人們來做的。而在科幻作品中,這個工作往往是由AI進行的。

所以,題主問的「一下子」,從人類現有的知識來看,關鍵在於AI有多快有多強。假如把一套30個人類專家要不眠不休一個月才能完全讀懂的自解譯系統交給一個同人腦一樣「厲害」但速度快7776w倍的AI,那一秒鐘就可以讀懂了。

順手回答完「一下子」的問題,然後才是正題,也就是如何解譯自解譯系統。

其實以目前的知識來看,這是一個關於語言學習的問題。而且不是外語學習,而是剛出生的嬰兒對語言的學習。

當然,也可以參考如何解譯古代文字╮(╯▽╰)╭(記憶最深刻的是古埃及文字與線形文字…)

答主手機碼字不方便引文獻,題主和大家可以搜搜知乎上有關語言學習的問題。

所以,宏觀上,自解譯系統的原理就是讓一個對我們的世界「幾乎」一無所知的嬰兒學習語言的原理。

之所以是「幾乎」,是因為一如其他答主所說,諸如數學物理化學等知識,外星智慧生命是應該具有的。也就是說,人類嬰兒學習母語的優勢是可以接觸這個世界,外星生命雖然無法接觸我們的世界,但是我們還是有一些共同語言的。

從數學開始是個非常正常的思路——數學是形式科學,一般認為不依賴於經驗。數學體系的構建不贅述了。

然後是題主質疑過其他答主的物理單位的問題。先不說普朗克單位制應該有點兒用,也不說有的常數沒單位,即使是國際單位制,也是有標準的,可以表示的。

不過這些其實都是細節。整體上,一套體系怎麼構建,肯定有不止一種進路。這就不是我這種「強答」的人能妄言的了。

然而,題主問的「怎麼表示「美麗」這種詞」,我認為和人類怎麼讓嬰兒知道「美麗」的含義的原理區別不大。

有事先走了,最後幾段太倉促,也許會補充。

----------補充----------

題主評論中問道普朗克單位制的問題,嗯,去問度娘就好了。單位制是人為規定的,沒有證實與否的問題。

至於實際利用,舉例來說,假如在構建好數學體系的基礎上,表示這樣的形式:

輔以其他說明,我相信讓其他與我們水平相當的智慧生命明白每個符號的含義還是不難的。

不過話說回來,這樣東一下西一下的說明太散亂,也沒有形成體系。然而一如題主明白的,這件事確實不是三言兩語說得清楚的。

題主可能覺得,如何說明「美麗」這樣的抽象詞語的含義是最困難的,嗯…可能也確實是。所以,就從這裡著手,看看人類是如何理解「美麗」的。

如果我問你,什麼是「美麗」,你會怎麼說?

漂亮,好看,和諧,賞心悅目,近於理想,使人愉悅……

你可能會用這些詞來描述「美麗」。但顯然,這些詞(組)中任何一個單獨拿出來都不等於「美麗」。

所以,當我們談論「美麗」的時候,我們到底在談論什麼?

顯然不是「美」「麗」這兩個字,或者「美麗」這個詞,而是「美麗」的概念。

那,什麼又是概念呢?一般來說,反映事物本質屬性的觀念可以稱為概念。

不過我更喜歡另外一種說法:一個事物的概念是對這種事物進行描述的一束信息流。

這束信息流,或者說是一些信息點的集合,需要滿足以下條件:當且僅當某個事物符合所有集合里的信息點時,它是概念所對應的事物。

有點兒繞,但還可以理解。

這些信息可以叫做概念的內涵。

而滿足這些信息從而是概念所對應的事物的事物叫做概念的外延。

雖然從某種意義上,概念的內涵才是真正的概念,也是我們想表達的東西,但我們認識概念幾乎都是從外延開始的。

比如,我們認識花,不是首先被告知花是開花植物的繁殖器官,而是被人指著各種花說,這是花,這是花,這也是花。最後,我們便形成了對花這一概念的認知,即使我們根本不知道花是繁殖器官。

當然,當我們嘗試去認知霍爾效應時,我相信一般情況下老師不會做個實驗告訴我們這是霍爾效應,而是直接拋出定義,之後我們遇到定義中說到的情況時就能知道這就是霍爾效應。這種模式下,便是先內涵後外延。

小時候,我們學習一個概念常常是第一種模式,從外延開始形成概念。而長大後,更高效的方式則是第二種,直接去理解概念的內涵。然而,第二種的可行性是要建立在我們對信息點的理解上的,而這些信息點本身也聯接著概念。最早最早的一批概念,如果不是天生就有的,只能靠外延來認知。

這就像一本辭典,每一個詞條都是通過最簡單的幾百或者幾千個詞來解釋的。然而,那最基礎的詞語,則很難通過任何一本辭典來理解。

記得有一套語言學習軟體就叫羅塞塔,學習某種語言就讓人完全進入這種語言的環境,不給其他語言的提示。從簡單的詞語開始,一點點深入。如此學習。應有啟發。

所以說,如何理解「美麗」的概念,如果從內涵入手,就要先構建對其他詞語的概念。如果從外延入手,就像教孩子說話一樣,慢慢來。

累了,以後有心情再補充。


高達裡面的裸飄聊天室


樓上很多回答都有相當價值,這裡我再補充一點:不要忽略高科技下的信息容納能力。

比如看圖識字,一張圖配一個詞只需要1~2kb,而現在普通的wifi數據傳輸量都能達到每秒100Mb以上,更別提象硬碟這類的高質量載體了。

因此所謂的自譯解系統,其實就是各種形式(數學、物理、圖文等等)製作成漢語字典。

順便提一句,我認為自譯解系統也並不需要象專業翻譯一樣達到信達雅的高質量水平。只要能象現在的谷歌翻譯那樣,讓人能連猜帶蒙的看懂大概意思就行了。


比如我發送一列脈衝(0表示低電平,1表示高電平,,,, 句號表示不知時長的低電平)

....1.....11.....111.....11111.....1111111.......11111111111......1111111111111.......

....1.....11.....111.....11111.....1111111.......11111111111......1111111111111.......

....010.....01010.....0101010.....01010101010.....010101010101010.......01010101010101010101010......010101010101010101010101010.......

僅為舉例,實際中,由於電信號頻率足夠高,可以發送以脈衝形式的100以內的質數序列,多發送幾遍,

然後,再發送,二進位形式的 1000以內的質數序列,

~這就是一個最簡單的自譯解系統——自譯解數字

還有另外的思路,

發送一列 質數x質數 的脈衝序列(如 13x19,,,23x29 ),當做二值圖像,顯示我們用的數字,和上面的脈衝序列的對應關係,

這樣,我們的數字 和 數字怎麼書寫的,,就譯解了.

你看,到這裡,只有1KB左右.

~

接下來,發送大家都懂的一些常數,比如 氫原子光譜的波長,萬有引力常數,光速等,,

不過這個確實有難度,讓對方知道我們發的是什麼常數。(科幻的腦洞,大概就是這裡沒解釋清楚吧.)

但是,有個前提,

1.對方能接受電磁波(引力波,量子糾纏,。。。),並能夠調製解調。

2.對方有一定的數學基礎,(都能夠接受電磁波了,質數序列,光速的大小應該很很熟悉了)

3.對方的宇宙和我們差的不是太遠,比如,都有質數序列,光速相同 ,1+1=2.等等.


要解決這個問題,首先要知道人類是如何完成不同國家不同種族語言的翻譯的。舉個例子,哥倫布登上美洲大陸時,是如何與當地居民交流的?土著肯定不懂得apple,但是哥倫布只要用手一指,他們自然就會理解(不要糾結蘋果是否生長在那裡)。可見,最基礎的翻譯是通過對雙方都熟悉的日常事物的解釋來進行的。但這需要靠翻譯方不斷地努力,最多屬於他譯系統,要建立自譯系統的前提是必須了解接受翻譯方必須和翻譯方有著對某一相同事物的共同認知。那麼將翻譯放在宇宙這麼大的尺度上,要進行自譯,必須了解至少是大多數宇宙文明其語言的基本共同特點。而這很顯然需要主動地去接觸其他文明,隨著接觸的其他文明的增多與在已接觸文明的交流中獲取的大量不同文明的信息,並且在其中尋找到前面所說的相同點,才有可能以此為基礎建立所謂的自譯系統。


具體需要多高的科技不知道……

但是可以舉個例子來討論一下:

人類至今的科技水平都沒搞懂狗的交流方式……

所以如此高端的技術與地球相比一定是大於人類與狗之間的差距的……

……

現在人類連自己的意識投影都沒有實現,我實在想像不出科技到底要發展成什麼樣才能跨物種實現記憶提取……

————————————

回復 zmsware :我理解的是這個「系統」通過獲取信息觀看者的記憶和思維來得知這個文明的交流方式,比如一個從小失聰失明的人類……顯然不能通過人類通用文字和語言來給他傳遞信息…… 那這時候這個系統會不會就自動出現盲文之類的? 所以需要提取記憶……


雖然題主的態度很逗,不過這個問題還是滿有意思的。

首先,三體裡面對於自解譯系統【一下子】的這個設定,確實是存在有bug的,因為在目前的科學家的腦(zuo)洞(si)裡面,交流系統是依靠:「數字及邏輯關係(與或非,大小,進位)——數學——物理(物理常量,公式,天體信息等)——元素(原子結構,晶體等)——化學——生物——人」這樣的一個思路來構建,通過前一項,形成一個簡單的「字典」,來對後面一項內容加以翻譯。自解譯只是整個一套流程的第一本「字典」。

而自譯解系統的技術,本身並不複雜。

因為構建自解譯系統有著前提假設:

1. 未知文明有接收該信號的能力。比如人類去年還不能實現對引力波的觀測,那麼去年之前有外星人發射的引力波的信號到達了地球,那麼人類也根本沒有任何理解的可能。

2. 未知文明可以將規律性的重複信號從背景噪音中分離並提取。

那麼因為這兩個假設,所以我們認為,可能接受到該信號的文明,是有著足夠的數學知識。這種情況下無論是Lincos,還是採用矩陣變換形式的「阿雷西博信號」,都可以實現基本的數學語言乃至於圖像層面的交流。

至於題主提到的抽象辭彙,實際上已經是達到雙方交流的一個很後期的階段(前提是誰也沒把誰滅掉)。這個階段怎麼操作就參考一下我們現在社會裡面翻譯這項工作的起源,以及海倫·凱勒如何學習語言。大體上面離不開諸如肢體語言,接觸,概念替換等。

更多的內容可以參考果殼網的文章

從《安德的遊戲》看如何與外星人溝通


強AI+無限能量+過去有無數個破譯經驗就成。當然一開始怎麼來?當然靠猜咯!


一般是以基本數學作為起點。

然後推出基礎物理

基礎物理出來然後基礎化學也可以發送

然後發個基因序列之類

對方要是科技水平夠就可以直接重建了


反對@五花馬 的答案

邏輯錯誤。狗有明確的系統化語言?

不如對比破解古代語,漢謨拉比法典的例證在那裡,知乎答案很多。

另回題主,十幾Kb信息量很小嗎?不管現實(旅行者號金盤),還是三體里,向外發送信息時都會採取多種方式(各國語言、圖像甚至二進位),以便破譯。外星人收到消息破譯後採過地球語言返回消息很有難度嗎?


弄個核電池MP4不行嗎?


數字 true/false 然後字母?

說undefined和null的你們給我滾出去


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