計算機模擬人類社會並預測人類發展可行嗎?

要是可以把人群的各種參數輸入計算機然後就可以算出他們將來的發展該多好,那樣就能直接檢測政策的正確性了,也能計算出人類要怎麼利用科學、怎樣與自然相處才最合適(有點《銀河帝國》裡面的心理史學的意思)

以前也玩過《模擬城市》這類遊戲,以為會有這方面的專業模擬軟體,然而上網一搜卻沒有找到,不知道從技術上或者相關理論上看來,這類軟體可不可行呢?

或者從倫理上來看,這類軟體的存在是否合適呢?


各種版本的《計算機科學》基礎教材都會有類似的介紹,說明編程工作的意義:「計算機有運算速度上的優勢,但其運算流程的設計,即演算法的編寫需要人的參與,因此計算機的功能發展,歸根結底取決於人類思維能力的發展。」

把一些參數輸入進去,然後導出想要的最終結果,中間的環節就是演算法流程。想要計算機給出的一個「預測人類發展」的結果,前提是程序員們已經錄入好了演算法,這個演算法就是「人類發展的規律」。

所以說白了,人類自己還沒掌握齊全所謂「人類發展的規律」之前,指望計算機給出所謂的模擬結果,就好像你往烤箱里里什麼都不放,卻想要五分鐘後香噴噴的蛋糕出爐…啊好餓,起床洗漱吃早飯了。


謝邀。才疏學淺,說一點拙見。

眾所周知,目前對於一些問題的預測手段主要是通過一些數據建立一個模型,然後讓這個模型進行「演化」。得到預測的結果。

比如預測一個城市的發展前景,比較泛用的方法是根據目前所擁有的其它城市的數據——如人口,土地面積,經濟成分,地理位置等等各種各樣的特徵,結合已知的一些社會學和經濟學知識作為約束,來建立模型,從而預測一個已知這些特徵的新城市。當然目前的很多模型都是基於已知的經驗套用,而使用的數據相對較少(其實並不是這樣的,因為所擁有的數據已經被前人總結成理論,變成先驗了),比如在城市發展模擬上使用CA模型。

但是如果有以下兩種情況,傳統統計學手段就不太適用:

  1. 要預測的內容在目前已知數據里沒有,比如要預測一個城市新興產業的發展情況,沒有其它城市的情況可借鑒。雖然可以使用遷移學習手段,比如要預測新興引力波工業的發展情況,可以選擇經過一定方法變換之後的半導體工業初期發展情況(呃……),但顯然這個方法不是什麼時候都能奏效的

  2. 需要極其細緻的預測內容,比如一個城市新遷入的電子工業的發展,是在哪個區域發展起來的?什麼起主導作用?如果簡單的進行分類,能否發展起來,那麼之前收集的很多數據會將一些特徵間的誤差打平,得到正確的結果。因此說一個結論並不一定是通過和現實完全一樣的演化得出的。但是如果需要很細緻的預測細節,這種打平的功能就失效了,那些模型中的微小錯誤就會暴露出來。其實這個問題和上面那個是一致的

那麼現在回到題主考慮的問題,計算機模擬人類社會並預測人類發展可行嗎?

預測人類發展,第一個問題顯然存在,我們沒有足夠的已知數據來進行「訓練」得到模型。很多人可能會考慮退一步,既然不能訓練一個世界的發展,那麼我們訓練一個國家、團體,甚至是每個人的行為模式行不行?這個有已知的數據啊。然後設置一些變數,比如什麼科技值啦,共產值啦,然後把這些組合起來,就能模擬人類發展了。

這個問題就會引入之前說的第二個問題,退一步建立的模型喪失了通過宏觀特徵打平一些誤差的能力。具體來說,顯然,這些各種「值」由於我們模擬的團體、個人的行為會發生變化,然後又反作用於團體、個人的行為。這個作用的「函數」當然是我們通過某種方法,要麼是機器總結,要麼是人工分析出來的。在高度抽象之後,它其實是一個複雜的非線性作用過程,然後會發生什麼呢?

由於這個作用過程的極端不穩定,一旦某個行為的預測出現了錯誤(由於我們的數據不可能完全覆蓋一個團體活動的所有特徵,統計分析建立的模型也不可能完全準確,錯誤是必然會發生的),系統就受到很大的擾動,然後經過多次複雜的相互作用,這種擾動被極端放大,最後造成了整個預測走向的完全偏差。就像那個潘金蓮為什麼不開窗的故事,乍一看很荒謬,但如果把預測尺度放大,這種輕微擾動造成的大偏差是很有可能發生的。況且事實上建立的模型極有可能比想像的更加脆弱。在這樣一個混沌系統中,所有的行為都需要得到完整而精確的計算,多按一個數字都會導致結果完全不同,這種預測對於我們來說完全沒有意義。

這也可以回答題主的問題,為什麼現實研究中沒有像模擬人生那樣精緻、細膩的演化模擬,而都是套用經過高度總結抽象的公式,然後針對一個具體的問題進行預測。誠然,模擬人生和文明這樣的模擬很漂亮,很有趣,我們也完全可以用一個演算法來根據人群已知的狀態和行為來生成出一個人群的行為模型(只是準確度根本沒法保證,我最近就在寫這玩意玩(捂臉)),但是由於統計學習的天然問題和這種精緻細膩的演化模擬極端的不穩定,導致我們無法得到正確的結果。而且我們現有的計算能力也不足以支撐「人類發展」這種大規模的演化模擬。這就是為什麼現在沒有這種軟體的原因。

那麼從理論上是否有可能實現呢?我對高等自然科學一竅不通,不過還是斗膽發表一下看法,這種模型的混沌程度比我們想像的要大得多,如果我們想減少一開始預測錯誤造成的擾動,就要愈加深入微觀的尺度進行模擬,就算世界是按照牛頓定律運行的,如果一個智者能知道某一刻所有自然運動的力和所有自然構成的物件的位置,那宇宙里最大的物體到最小的粒子從現在到未來運動都會包含在一條簡單公式中。

可是,我們能知道嗎?


參數不足阿,一個事物最完美的數據就是它本身,像題主說的輸入參數,誰知道哪些參數是一定有關無關的呢,以我們現在的科技,模擬出的結果和現實發展偏差應該不能讓人滿意


這樣的問題在美劇《疑犯追蹤》中有過相同的例子,撒瑪利亞人(人工智慧)利用一個小鎮來直接建立模型,如同螞蟻農場一樣,與題目所問的方式不一樣,撒瑪利亞人選擇了直接加入各種變數和因素來干擾這個模型,使得結果更加直觀。但這種做法是違背了倫理,我們所玩的模擬城市更多的從城市建設方面去踐行可玩性(哪怕是城市天際線也只是略微提到政策一類的玩法),但從計算機的角度去模擬,出發點就與人類的想法不一樣,計算機更多的是參考到結果,對於過程的重要性並不是很重視,往往其中會出現利用損耗少數人的代價還換去多數人的利益這一類情況,則更多的在違背倫理與道義情況下來獲取進步的最大途徑,所以在沒有給這樣的軟體或說人工智慧制定規則之前,這一類軟體都不應存在。


我個人覺得,理論上或許是可行的,但是目前來說人的水平達不到。

詳情參見我的提問

世界是個方程,誰能推翻我的邏輯? - 物理學

下面有一個作者Summer Clover的回答,提到了拉普拉斯妖

我覺得人類是否可以預測未來 和 卡爾波普爾 所說的 決定論 有關,就是說,我們現在經歷的這個世界是不是早就設定好的?

我自己的答案是,可能是,也可能不是,我們不可能知道這個問題的答案,

為什麼呢

因為在一個邏輯體系中,我們不可以用兒子推翻老子,我們已經在我們自己的一套邏輯體系里,無法站在更高的位置去評判這個邏輯是否正確。

說得不夠清楚,佔個坑先


答非所問。

如果可行,僅僅是理論上可行,就說明我們很可能只是一段代碼。


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