云计算使命就是为重建虚拟世界提供方法

2011年03月29日06:59  来源:中关村在线
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  尽管我们目前还不能确切地知道最早的人类是什么时候出现的,古人类学家们也一直在通过化石追溯人类的源头,但是和现代人具有相同解剖结构的晚期智人,大约是在距今四、五万年前开始出现的。在这个漫长的时间里,人类凭借独有的大脑装置发明出大量改善自身生存质量的工具,从一个没有特殊能力的、在恐惧中生活的弱者逐步成为地球生物的主宰。人类科技创新能力的不断增强不仅改变了自身的生活,也让人类寄存的物理世界变得无法预测。

  尽管人们无法理解突然出现的“云计算”,但是已经有很多人希望通过云计算解决目前人类面临的很多问题,比如就业问题、能源问题、环境问题、经济结构调整问题、社会道德问题等。

  一、为什么要重建虚拟世界

  在物理世界里,人处于一个很奇特的位置,一方面人作为由物质构成的对象,人的行为受到自然规律的约束,而另一方面,由物质构成的人脑所形成的意识,却不受物理世界里自然规律的约束,在意识构成的图象里,“人”可以瞬间到达宇宙的任何一个地方。

  如果要制造一张桌子,可以有两种方式,一是不通过人脑的思考,直接拿来木头就开始做,不满意的话,就重新做,直到满意为止;二是先在人脑中形成桌子的图象,然后在纸上描绘出来,经过反复的修改,当觉得纸张上描绘的桌子达到要求时,再开始制作。

  很明显,第二种方式成本很低,而且可以最大程度的满足人们的要求。之所以出现如此大的差别,是因为解决问题的方法不同。第一种方式是直接在物理世界里操作,由于受到物理世界里自然规律的限制,比如发现木板的尺寸不对时,就需要重新找一块木板来处理,改动任何一个地方,都需要花费较长的时间。第二种方式是先在虚拟世界里进行操作,当得到满意的逻辑图象后,再回到物理世界里进行操作。由于虚拟世界里的操作不受物理世界里的自然规律的约束,人们可以任意调整修改逻辑图象,因此花费很低的成本就可以获得满意的产品。

  1、虚拟世界的定义

  虚拟世界是指具有“意识活动”能力的对象所创建的、不受该对象所在世界的“自然规律”约束的世界。

  每个人都有自己的虚拟世界,大脑的构成物质是虚拟世界存在的载体。但是本文所提到的虚拟世界是指以计算机、互联网为载体的世界,这个虚拟世界同样是人脑“智力活动”的结果,是人类最伟大的发明。用电脑代替人脑,不仅大大减轻了人脑的负担,最重要的是人类可以调整电脑结构,寻找最佳方案,但是人类是不能调整人脑结构的。

  2、物理世界复杂吗

  软件工程师在设计应用系统的时候,总是抱怨客户提出的需求模型太复杂,而且需求总是在不断的改变,使得软件人员认为最好的方法软件工程方法也无能为力,以至于到目前为止,尽管计算机硬件的发展速度很快,但是仍然没有出现一个复杂的软件系统,即便是规模庞大的ERP系统,也只是一个简单的企业资源管理系统,根本不能和现实中的企业需求相对应。

  那么物理世界真的复杂吗?对于任何一个存在的事物,其构成的对象是简单的,不能再分解的。人们看到的复杂性是因为这些对象的组织连接形式是复杂的,尽管目前人们并不知道这个宇宙是为了什么而出现的,但是从科学家知道的信息来看,这个宇宙的一切是由最简单的对象组成的。当然这里谈论的只是和软件开发有关的事物,比如一个大型企业的管理软件问题,事实上无论这个企业规模多大,多么复杂,其构成的对象是简单的,人、财、物、部门、工作分类等。复杂的是把这些简单对象连接在一起的组织结构。而复杂的连接结构又是由很多简单的结构组合在一起形成的。

  由此可见,物理世界本质上是简单的,是由简单的对象和简单的结构组成。物理世界的复杂性只是一种表象,一个事物由大量的简单对象组成,一个结构是由大量的简单结构纠缠在一起形成的。

  3、为什么要重建虚拟世界

  科技的发展同时也给人类带来了更多的问题,比如金融危机、能源危机、交通问题、医疗保健问题、食品安全问题、社会道德问题、财富分配问题、就业问题等。在这些问题里,很多已经不是局部问题,而是更大区域性或者全球性问题。而目前的虚拟世界存在很多缺陷,无法解决这些问题,所以重建虚拟世界是必然趋势。

  目前的虚拟世界首先需要解决的是底层的技术缺陷,而应用层存在的问题可以在后面处理,就象建造高楼大厦一样,首先必须把地基做好,然后再盖上面的楼层。尽管地基不能提供具体的应用价值,但是它决定了整座大楼的命运。

  类似地基一样的底层技术缺陷包括以下几个方面:

  1)图灵机的数学模型。图灵机模型是一个单轴方式管理存储位置(整数)的数学模型。它是一条两端(或一端)无限延长的纸带,上面划成方格,每个方格中可以印上某字母表中的一个字母(亦可为空格);又有一个读写头,它具有有限个内部状态.任何时刻读写头都注视着纸带上的某一个方格,并根据注视方格的内容以及读写头当时的内部状态而执行变换规则所规定的动作。

  由于存储位置是沿一条轴分布管理,所以当数量达到一定的程度的时候,寻址所花费的时间将会增加很多。

  2)二进制。0、1是虚拟世界里对象的最小构成元素,二进制规定了0、1两种元素的运算方法。二进制存在的问题表现为:造成浪费,0,00,000代表的都是十进制的0;简单的线性排列,当处理一个很大的十进制整数时,需要一个很长的序列来表示,这样就对物理装置造成了困难。

  3)IP地址。IP地址规定了虚拟世界的空间边界,所有成员是通过IP地址指定的位置来获得自己的身份。目前的IPv4和Ipv6规定的地址数量是有限的。对于虚拟世界来说,有限空间是不能长久存在的,当内部成员的数量占满了全部的位置的时候,继续不断增加的新成员将导致空间的崩溃。同样,不能增加新成员的虚拟世界也是没有意义的。

  4)机器“思维”。准确的讲,是虚拟世界里特殊对象的“思维”。尽管目前的人工智能方法得到了发展,但是目前的方法距离要实现的目标很遥远。如果人脑是通过搜索、统计、比较等目前人们所设计的复杂方法来实现“思维”的话,那么由此而产生的热量对神经细胞的危害该如何解决?没有“思维”能力的虚拟世界是不完美的。

  5)软件危机。虚拟世界里的规则、方法、功能、对象都是通过软件代码来实现的,面对如此庞大的系统以及不断调整修改的规则、方法、功能、对象,软件危机的解决方案将变得非常重要。

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