仿真模拟,模拟器,模拟芯片电路设计,超算

全球第一带货王马斯克认为：有0.999999999的可能性，我们都是活在计算机仿真模拟世界里的角色。

你可以简单粗暴地理解为，我们被“模拟人生”了。

牛津大学教授Nick Bostrom表示不服。

他在2003年认真写了一篇论文里讨论这种可能性，并且认为：不，我们只有20%的可能性是被仿真模拟的。

另外两种可能性是：

1、人类在掌握模拟自己这种高能技术之前已经灭绝了。可能是因为全球变暖之类的，但更可能的是我们滥用了自己发明的技术——比如能自我复制的纳米机器人本质上是一种机械细菌，然后它们杀死了全人类。

2、未来的人类觉得模拟自己这种事是不道德的，因为他们必须要让这些拥有意识的模拟人经历生活的苦难，尤其是在拥有未来高能技术之前的人生。或者，他们单纯地只是没有动力干这种事，一心专注于享受生活。

这到底是怎么一回事？

让我们回到50年前

1972年，美国Atari公司推出了一款名为《Pong》的电子游戏，风靡一时。游戏极为简单，玩家各自操控一个竖长条上下移动，阻挡白色小球落入己方后场。

到了2000年，《模拟人生》横空出世。玩家可以在电脑前操控游戏中的模拟市民进行包括生活起居、学习工作、聚会娱乐等在内的许多日常行为。

现在我们有了VR。我们感觉身体可以和虚拟世界互动，成功欺骗了自己的大脑，让它以为这些画面都是真的。

通过计算机模拟仿真，我们还可以模拟银河、预测天气、开发芯片、设计药物、模拟飞机运行姿态等等复杂的事情。

模拟芯片电路设计：从30天到17小时，如何让HSPICE仿真效率提升42倍？

风力发电机组仿真：从4天到1.75小时，如何让Bladed仿真效率提升55倍？

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基于分子动力学的模拟自由能计算：155个GPU！多云场景下的Amber自由能计算

OK，再让我们快进10000年

假设10000年后，我们能掌握模拟自己这项技术。（如果那时候，人类还没有灭亡。）这时候，就不是简单的图形或者力学问题了。我们就必须能模拟人脑的单个突触。而人脑每秒会进行10的14次方次运算。

理论上来说，我们是可以做到的。科学表明：人类的一切都是物理过程。假设我们10000年后能够通过计算机仿真模拟来重现这个过程，就像我们能够重现一只球的跳动过程一样。因此，我们可以使用计算机模拟整个世界。

开启套娃式无限模拟模式

如果我们模拟的人类世界进步到了能模拟自己的阶段了呢？我们就会开启套娃式无限模拟模式！

那么问题来了：如果我们真的使用计算机里模拟了很多拥有自我意识的人类，他们以为一切都是真实的。那他们与我们有什么区别呢？我们很有可能就是被模拟的！

事实上，如果有无数模拟人类存在，生活在“真正的现实”中的人类就要少得多。当你读到这个故事的时候，你很有可能正在模拟世界中。

终极问题来了：真实的人类从哪儿来呢？也许比我们更高层次的实体也在问这个问题。。。

人类世界模拟器需要多少算力

现在的我们当然既没有足够强大的硬件也没有必须的软件来在计算机中创建意识。

但是，以后呢？

Bostrom认为随着科技的持续发展，未来的人类可能拥有将行星或其他天体转换为功能强大的计算机的能力。

说不定现有的物理规律也会被颠覆，这我们就无从想象了。

根据目前已了解的大脑结构，模拟一个大脑大约需要每秒10的14次方的运算能力。

如果想模拟人类存在的环境，就需要额外的算力，但我们并不需要严格地在物理意义上复制整个世界，我们只需让模拟人类感觉他们所在的世界是真实的即可。

Bostrom估算，运行这样一个世界模拟器至少需要每秒10的33-36次方的运算能力。

即使我们的估计偏离了几个数量级，这对我们的论点也没有多大影响。

论文引用了RJ Bradbury的估算结果：一台行星级别计算机的计算能力的粗略估算为每秒10的42次方。

由于运行一个世界模拟器所需的算力上限大约是每秒进行10的36次方计算，一台这样的计算机足以运行上百万个人类世界模拟器，而未来人类最终可能会造出数量惊人的此类计算机，只需其中的一小部分，就可以开启海量的模拟世界。

我们现在的算力大概什么水平

2020年11月，最新一期的全球超算TOP500排行榜上，所有上榜的500台超算的算力总和是2.43Exaflops，Exaflops是“每秒百亿亿次计算”，即10的18次方，近年比较火热的“E级超算”就是指计算能力超过1Exaflops的计算机。

根据我们之前在《国内超算发展近40年，终于遇到了一个像样的对手》中的对比：国内云计算中心的总服务器规模大约是超算中心的20倍。

假定全球云计算中心和超算中心的总规模也大致符合这个比例，则可以推出当前全球云服务器中心的总算力约为50Exaflops，即每秒5*10的19次方。

距离运行一个人类世界模拟器（每秒10的33-36次方的运算能力）还差十三四五六个零吧……

吐槽时间

——真是太感谢Bostrom博士了，您证明了我的精神科医生一直以来都是错误的。
——看到鬼请不要害怕，他们只是开启了观察者模式。
——控制杰夫·贝佐斯的人肯定开挂了！！
——我不介意生活在模拟世界里，只要系统不是Win10。
——所以《黑客帝国》其实是一部纪录片咯？
——当你走进一个房间而忘记刚刚想要干嘛，是因为模拟器撤回了你的上个操作。
——所以当我妈吼我的时候，是系统在发出警告因为我IDLE状态太久了？
——亚洲肯定还是全球最难通关服。
——致控制我的人：哥们你玩得也太差了吧？

部分文字图片来源：《Elon Musk believes we are probably characters in some advancedcivilization's video game》，by Ezra Klein

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