你認為劉慈欣的「宇宙點狀文明」模擬軟體應該有哪些參數呢?

引自《三體》後記:

我曾經陷入【宇宙文明點狀化】的這種思維遊戲中不可自拔,上世紀九十年代初,為打發時間,我常常編些無聊但自覺有趣的軟體,現在網上重新流行的電子詩人就是那時的產物。那個時期,我還編過一個宇宙點狀文明體系總體狀態的模擬軟體,將宇宙間的智慧文明簡化為點,每個點只具有描述該文明基本特徵的十幾個簡單參數,然後將文明的數量設置得十分巨大,在軟體中模擬這個體系的整體演化過程。為此我請教了一位可敬的學者,他是研究電網理論的,是建立教學模型的高手,算不上科幻迷但也是愛好者,他對我那個錯誤百出的模型進行了修正。軟體運行時最多的一次曾在十萬光年半徑內設定了三十萬個文明,這個用現在看來很簡陋的TUBOC編的程序在286機上運行了幾個小時,結果很有趣。當然,我只是個工程師,沒有能力進行這樣級別的研究,只是一個科幻迷玩玩兒而已,從科學角度講得出的結果肯定沒什麼意義,但從科幻角度講卻極有價值,因為那些結果展示的宇宙間點狀文明的演化圖景,不管正確與否,其【詭異程度】是很難憑空想出來的。


感謝 @李名揚 網友將文件上傳至GitHub,鏈接為

GitHub - tslmy/ThreeBodyUpdate: A universe-scale civilization simulator.

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@三等公民 :

補充,自建1000半徑3000星系100文明宇宙,目前唯一一個2型文明有248個星系,物理等級和擴張範圍都是14,而別的文明都只有一到兩個星系,最多的也就是一個擁有5個星系,物理等級和擴張範圍都是13的3型文明。。。

神隱的星際帝國不屑於理會蟲子們嘛?

謝謝這位網友的測試。這個評論非常有意思我就拿出來說一下。

不是星際帝國不屑於理會蟲子,而是這個星際帝國到達了擴張極限。在它們的視野里,已經沒有距離它們14以內的恆星可供征服了。

這種恆星間的鴻溝有兩種:一種是天然的,因為宇宙的中心恆星較為密集,邊緣區較空曠。還有一種是炸出來的,因為文明沿著自己的邊境使用末日武器,最後把可以作為中轉的恆星都炸毀了。

根據我的經驗,大體上,一個控制200多恆星的文明可以升級到20級左右,之後就會因為陷入馬爾薩斯陷阱導致技術停滯。所以你這個遊戲接著玩下去有兩種可能:

第一,這個最龐大的帝國在陷入馬爾薩斯陷阱前發生了技術突破,可以到達更遠的星系,開始新一輪擴張;

第二,這個帝國沒能完成足以達到新星系的技術突破就陷入馬爾薩斯陷阱,那麼他們就永遠被釘在這248個星系,剩餘十分之九的世界,處於了光錐之外,和他們再無瓜葛。而那些只有一兩個星系的小文明,會像我們人類一樣,仰望著星空發出疑問:如果這個宇宙中還有其他的文明,他們為何至今沒有現身?

我想,這也是對費米悖論的一種解答。

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經過這一個星期的努力,我目前使用MATLAB製作了一個程序, 對大劉的點狀宇宙文明進行了模擬,得到了一些有用的結論,比如《銀河系漫遊指南》算錯了,宇宙的終極答案不是42而是41。

MATLAB文件地址: https://pan.baidu.com/s/1dFoMytV

有同學反應鏈接被刪除,應該是知乎出了一些BUG,把鏈接複製,粘貼到地址欄直接搜索應該就可以了。

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首先在模擬中我加入了3種文明:

1型:主動交流型。主動交流型文明會主動與其他文明進行交流。他們每個回合都會點亮自己的星系,好讓自己被其他文明注意。當主動交流型擴張時,他們會花費額外資源首先派遣科考隊進行勘測。如果目標星系有人佔據,當佔據者也是1型時,雙方將進入交流組。當佔據者是2型或3型時,佔據者將會因坐標暴露而宣戰,雙方進入戰爭組。對於矚目度高的星系,主動交流者會進行勘測試圖建立交流。

2型:孤立主義型。孤立主義者不會主動攻擊其他文明,除非自己的星系遭到入侵或坐標暴露(比如被1型文明勘測到)。孤立主義者在擴張時會盡量避開有其他文明的星系。孤立主義者對於矚目度高的星系不會有任何反應。

3型:惡意攻擊型。惡意攻擊者會在每個回合利用所有資源全力擴張,攻擊碰到的所有文明。對於有其他文明的星系,惡意攻擊者會選擇攻擊。當惡意攻擊者發現一個矚目度高的星系,當他們擁有末日武器時,他們會進行末日打擊。當他們沒有末日武器的技術水平時,他們會選擇標記改坐標交由其他文明執行打擊。

需要注意的是這些文明並不總以自己的特點行事。當資源不足時,所有文明都會暫時轉化成3型,直到資源量脫離危險區。當文明的資源已經不能滿足需求時,文明會陷入馬爾薩斯陷阱,其需求和科技都會倒退,直到脫離危險區。

使用末日武器將會使一個星系被徹底消滅。

星系的基本屬性。

文明的基本屬性。

交流組:

在交流組中,雙方的交流範圍都必須大於距離,交流才會發生。交流進展是由雙方的科技值差距決定的,差距越小,交流越容易。每個回合的交流進展將被加到交流完成度中,當交流完成度大於1,雙方將整合成一個更強大的文明。

戰爭組:

戰爭組的雙方會搜索並消滅視野內一切敵對方星系。當他們手中有末日武器時,他們會毫不猶豫地使用。在戰爭組中佔下風的一方由於無力對對手構成傷害,會轉而對對手的星系進行標記。

第一次模擬:

第一次模擬是在半徑30的100個星系中建立80個文明。由於文明數量眾多,資源嚴重緊缺,在第二個回合就爆發了波及全宇宙的大規模戰爭,52號文明被人用末日武器剷平,只有17個文明撐到了第二輪。倖存的文明有15個物理等級高於8。也就是說低於8的文明,幾乎在一輪戰爭中全滅。擁有22個星系的55號文明和15星系的66號文明成為了宇宙最強大的力量。

第三回合時,倖存的強大文明在宇宙中瘋狂使用末日武器互相攻擊,有21個星系,也就是超過全宇宙兩成的星系在一輪戰爭中被毀滅。前宇宙霸主55號文明的星系下降到12個,損失了9個星系,而66號文明直接滅亡了。這一輪之後僅剩下7個文明倖存,最強大的41號文明已經佔據了剩餘78個星系中的48個。

第四回合,戰局已經明朗,又有18個星系被毀。而倖存文明僅剩下兩個:41號文明,佔據59個星系。34號文明,佔據一個星系。需要注意的是34號文明佔據的是16號星系,並不是自己的母星系。而他們的母世界34號星系已經被41號文明徵服(轉進台灣)。34號文明還在做最後掙扎,標記視野內所以41號文明的星系,但已經沒有更強大的文明替他們實施末日打擊了。果然在下一回合末日打擊降臨,遊戲就結束了。

所以我說《銀河系漫遊指南》算錯了,宇宙的終極答案不是42而是41。42號文明第一輪戰爭就出局了。經歷了4輪殘酷的戰爭,宇宙損失了100個星系中的41個,剩下的59個星系被41號文明徵服。第一次模擬較好地模擬了黑暗森林理論的情況,自我暴露的1型文明或遭到標記的星系幾乎都在下一回合被滅亡。

第二次模擬:

第二次模擬規模更加宏大,在半徑100的宇宙中放下1000個星系和300個文明。結果144個文明在第二輪開戰後毀於戰火。但是這次與上次不同,佔據優勢的文明有相當多是1型文明。這些強大的1型文明有利的保障了宇宙秩序,而且他們互相都建立了聯繫。

到第三輪,被毀的文明到達232個,但與此同時,有9組1型文明發生了合併,這種合併使1型文明的優勢迅速擴大。

可以看到,最強大的幾個文明幾乎都是1型文明,更重要的是他們互相還在聯繫,極有可能組建出更加龐大的1型文明。

到第4輪,雖然2,3型文明還在擴張,但速度已經明顯跟不上合併的龐大1型文明:

注意,上一輪排第4的218並沒有被消滅。它被併入了121號文明。264被併入273。另外較小的5個1型文明4,154,58,109,221合併後,組成了一個強大的新文明221,一躍上升到了第三位。

本輪後由於文明過於龐大,計算無法繼續進行,但我們可以推測接下來的情況。273號與92號的交流已經達到臨界值,他們將在下一回合整合成新的273號文明,極有可能成為宇宙的第一強國。另外121和221正在交流之中,雙方的合併也只是時間問題。最後的結果極有可能是1型文明都整合進一個強大的文明,而所有螳臂當車的2,3型文明都會自取滅亡。一些較小的1型文明,因為科技實力不濟,無法被整合,他們將長期存在,直到宇宙陷入馬爾薩斯陷阱,戰端再起。

第二次模擬的情況與黑暗森林理論相去甚遠,原因何在?

我分析,這次模擬恰恰說明了「技術爆炸」和「猜疑鏈」這兩個條件的重要。遊戲中的交流是以雙方科技差距決定的,然而由於首輪戰事的殘酷,弱小的1型文明基本都被篩掉了,導致剩餘的1型文明科技水平都差不多,交流變得非常方便,這使得「猜疑鏈」失效了。而技術爆炸的概率較低,使得合併其他文明較之技術爆炸對科技提升有更穩定的作用,導致幾個1型強國與其他文明的差距迅速拉大。另外,這也包括一定的運氣成分。在遊戲初期,3型文明就非常弱勢,強國都是1型或2型,這是一個偶然情況,但恰好發生在本次遊戲中。如果幾大強國都是戰爭狂,宇宙的秩序會完全不同,自我暴露的1型文明會像第一次模擬中一樣被迅速消滅。另外第二次模擬文明要稀疏的多,資源相對豐富,因此大部分文明離馬爾薩斯陷阱還有相當遠的距離,用不著不顧一切發動戰爭。


給大家帶來一個小玩具

模擬地址:http://xtutu.me/simulation/

兩個月前,就看到了這個提問。因為本身很喜歡這本小說,而且除了三體,大劉的其它短篇,我也都全看過。所以還是很有興趣來寫這樣一個模擬程序的。

不過不管怎麼寫,這個就是一個玩具,所以大家也別太較真。

當然如果這個模擬程序的數學模型比較有意思的話,那這個也會是一個比較有意思的玩具!

目前界面上提供的可配參數,已經可以模擬出不少有意思的結果。大家可以自己試試看。

因為還沒遇到可敬的學者,幫我修正數學模型,所以現在的數學模型會存在不少問題。

同時這個程序,還有很多東西沒有做,比如:UI優化,性能提升,文明模擬日誌記錄等等等。。。

如果您發現BUG,或者有什麼更好的想法,歡迎給我發私信,或者郵件,當然如果願意打賞,那就更好了...

(點擊網頁上的「貢獻按鈕」,有我的聯繫方式。)

我會抽時間更新下程序的。大家可以保持關注!

感謝。

基本使用指南

三角形:表示被文明佔領的星系

正方形:表示未被佔領的星系

線:表示文明的所擁有的星系範圍

查看控制台模擬日誌:

F12-&>Console

目前的設定

宇宙中的資源是恆定的,文明存在技術爆炸。

文明主要屬性:

生命值:表示文明資源之類的信息,小於0時,文明毀滅

科技值:表示文明科技

技術爆炸概率:每回合一定概率提高科技值

友善度:決定文明之間接觸時,進行友善交流與發生戰爭的概率

(1表示最友善,0表示充滿惡意)

除此之外,還有許多其它屬性:

搜索距離

攻擊力

每回合生命消耗

每回合生命獲取

每回合科技增長

每回合操作次數

文明對其它文明的可見性

文明控制的星係數量

等等等。。。


搬運工開始工作了……

黑暗森林模擬器(樓主:肖室德)http://tieba.baidu.com/p/4785710737?share=9105fr=share

樓主實驗了一次,還有幾個人用它玩了幾次。

宇宙大小:200×100(自己設定15~1000)

文明數:20(自己定2~200)

科技水平:0~24隨機分布(最高99)

科技增速:1~9隨機分布

程序生成一個TXT文件,由三部分組成:宇宙資源分布圖、文明分布點陣圖、文明詳細信息(包括①編號、②坐標、③資源、④科技等級、⑤科技增速、⑥偵察半徑、⑦戰鬥半徑、⑧是否意識到黑暗森林法則、⑨是否被標記)

設定是:

①編號:沒有實際意義,相當於該文明的身份證號,從0開始計數。

②坐標:該文明在宇宙中的橫縱坐標,從0開始計

③資源:該文明所在星系的資源,初始狀態下4至9不等,提升科技等級時有一定幾率消耗1點資源。資源為0的文明可選擇移民至臨近星系,否則將導致科技發展停滯並有一定幾率自我毀滅。

④科技等級:反映該文明的科技發展水平,初始上下限由用戶設置,達到50後有能力進行星際移民,達到60後有能力光速航行,達到70後有能力發動黑暗森林打擊。

⑤科技增速:反映該文明的科技發展速度,初始上下限由用戶設置,科技增速過低的文明有一定幾率發生技術爆炸。

⑥偵察半徑:此半徑內的所有非神級文明坐標均會被該文明掌握,若該文明意識到黑暗森林法則,他將廣播這些坐標。

⑦戰鬥半徑:所有戰爭都將在此半徑內進行,若戰爭的失敗者意識到黑暗森林法則,他將在滅亡前廣播敵人的坐標。

⑧是否意識到黑暗森林法則:每回合均會有一部分文明覺醒此意識,科技等級達到一定水平的文明必定有此意識。

⑨是否被標記:被標記的文明會成為超級文明的黑暗森林打擊對象,被打擊的星系資源將直接變為0。

接下來,你每進行一回合,程序都會輸出一個這樣的TXT文件,於是你就可以得到每回合的詳細資料了。另外,程序也會把大的統計數字顯示在控制台上。

想知道結果?戳原帖啊~

可視化黑暗森林模擬器(樓主:452959354)

http://tieba.baidu.com/p/4799932701?share=9105fr=share

不只有圖了,這位星圖更大,還添加了設定,比如星系會轉了。

第二版還在做……要添加一圈文明性格設定。

13年的老帖子,不要挖墳:

http://tieba.baidu.com/p/2603447175?share=9105fr=share

文明分三種:中二(不信黑森)、普通(部分信黑森)、獵手。


你們都不玩群星嗎?銅鑼灣只能有一個浩南


給 @扶保聖清毛東珠 補充一下。我用他的第二次模擬的數據,半徑100的宇宙中放下1000個星系和300個文明,跑了5輪,i7- 4790 用時3個小時。

最後的結局就是幾個1型和3型文明稱霸,零星幾個2型文明瑟瑟發抖。當然可以想見未來幾個1型文明會合併成銀河聯邦維持秩序,因為3型文明內部也會內耗的,1型文明卻不會內戰(這也是這個模擬的一個缺陷)。1型文明只要活過頭兩輪的大混戰,就可以滾雪球發展,3型文明如果位置好,也可以占點便宜,2型文明跟別人交流太少,發展很慢,只能躲著人發展。如果出生地不好,10級物理也分分鐘被滅,運氣好了完全可以後發制人。最後銀河系的偏僻角落還剩下幾個小文明,孤懸在星際文明大家庭之外,也許1型文明會在銀河聯邦陷入馬爾薩斯陷阱之前被提升(Uplift?),也許2型文明就是被聯邦圍觀的萬那杜塔納島人,也許3型文明被發現就是被聯邦剿滅的阿茲特克人。

更新:

跑了1個小時45分鐘跑到第7輪,整個銀河系只剩下1型文明了……

幾乎所有的1型文明都聯繫起來,即將成為唯一的銀河霸主。14號文明底子好,運氣佳,一直領跑銀河正義聯盟。滾雪球的14號文明坐擁874個星系,成為銀河聯邦的主體民族,其他幾個幾十個星系的小國仰慕天朝上國,無不心向中央,萬里來朝,祈求歸化文明。但是蠻夷雖有誠心,但是智商太低,想進入文明圈還得有些時日。271號文明常年孤懸於文明疆域之外,在第7輪終於等到了王師降臨,帶來了宇宙中的真理,14號意識形態,271號文明普羅大眾無不感激涕零。273號文明是一個孤獨的孩子,永遠流落在宇宙邊緣,陷入馬爾薩斯陷阱是遲早的事情,等待著銀河聯邦的遙遙無期的解救。


天文參數以模擬各個星系相對位置隨時間變化


其實從概率上來說,地球周邊應該有大量存在生物,但沒有人類這樣智能生物的星球,因為地球上出現人類這樣的智能生物本身是小概率時間,比僅僅出現生物還要小概率得多

也就是說地球離其他有智能生物的星球可能更加遙遠


我覺得直接下個p社的群星就行了


謝邀,這個真的不好回答,雖然我小時候也立志成為一個天文學家。

我猜和這個差不多

生命模擬遊戲

參數可以設定多大範圍經過多長時間可以跳出某些星球,然後向其他星球出發

如果兩個星球文明相同,那麼他們的入侵會勢均力敵

如果文明等級差別很大,高的滅掉低的

以劉慈欣的思路,肯定會有一個特別的隨機數,增加其中的變數


元胞自動機


最終給各個文明廣播的強人是怎麼看待這套規則的


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