事象的宏图To my friends⑩(1/3)

“为什么要去模拟人脑？”

无朕兆似的，海原光贵问了这么一句。

“哎？”

在听到儿子的问题后，海原夫人发出了惊讶的声音。很奇怪，她看起来好像并没有想到儿子会问出这样的问题。

就连穹乃也不禁有些发愣，她也同样不是很理解哥哥为什么会突然这样发问。

“您刚才不是说过，模拟人脑是这个世纪初做过的事吗？作为一台超越时代的超级计算机，树形图设计者为什么要去做这个世纪初就已经做过的事？”

海原光贵补充道。

（是这样的吗？）

略一思考，穹乃终于反应过来哥哥这个问题的意义。仔细想想，这确实有一些说不通的地方。

试想一下，假如有一家著名的汽车公司造出了一辆世界最先进的超级跑车，那么他们会做什么？会在一条普通公路上以普通的速度试跑吗？

不，当然不可能。要是有一辆这样的跑车，让它在世界最尖端的赛车跑道上跑出足够多的纪录才是他们应该做的事。

海原夫人露出了有些为难的笑容，并挠了挠脸颊。她轻轻叹了口气，缓缓地开口。

“是我的错，我的话太容易让人误解了。”

说完，她和往常一样露出了温和的笑容。看到她的反应，不知为何海原光贵紧紧地闭起了嘴唇，目不转睛地看着母亲。

“你的这个问题，其实不那么容易回答。你们知道树形图设计者的制造原因吗？”

“分析气象资料吧？明面上……”

穹乃回答道。

虽然确实是有着这样的名义。但其实在学园都市内外，没有一个人真的这么认为。

树形图设计者承担着大量的科研计算和分析任务，绝不仅仅只是明面上公布的分析气象资料。就像气象卫星也往往承担着一部分军事任务一样，名义上和实际上并不完全重合，这就是人类时常喜欢玩的游戏。

事实上，这也是一个公开的秘密。

“嗯，我们就从分析气象资料来说，树形图设计者一次演算多长时间的气象变化呢？”

海原夫人继续问。

“我听说，好像是一个月？从分子规模去演算运动，从而计算出天气变化。”

“实际上计算能力应该不止吧？一个月也许是理论上的上限，否则岂不是能一直计算下去了？”

兄妹二人各自猜测。

海原夫人把手在兄妹二人之间展开，如同表示否定般缓慢地摇了摇头。

“你们觉得，这有可能办得到吗？”

听到母亲如此说，穹乃皱起了眉头。别的姑且不说，对于这种明面上的说法，她很难去相信那是可以实现的。

“不可能。”

混沌效应毫无疑问会使得误差累积，而误差的累积和放大毫无疑问的呈现非线性，原则上这应该会使得计算变得不可能。只是她对于计算机理论了解不多，难以做出确定的结论。

“所以这本来就是骗人的，其实也就只能骗骗普通人而已。树形图设计者并不是通过这样的方式来计算天气的。”

“树形图设计者应该是量子计算机吧？”

海原光贵插口说。

“如果不是这样的话，那就什么都不用说了。不过如果仅仅只是如此的话，还不够，远远不够。这需要从数学上去探讨，因为这牵涉到‘树形图设计者’这个名字的由来。其实‘树形图设计者’这个名字至少有5个不同方面的意义。从物理上的费因曼图，到dna热点树形图等等不一而终。不过这些原因大部分都是从‘希望它达成的目标’这一角度去猜测。和我们的话题有关的，应该不是目标，而是一个问题。我这么说吧，嗯……”海原夫人轻点脸颊，然后用手指沾着杯中的清水在餐桌上点了七个点，“假如有一个售货员，他需要到若干城市去推销商品，这其中每一座城市他都必须经过，并且在最后回到出发的城市。我现在问，他怎么走才能够以最短的路线达成这一目的？”（注1）

“如果城市不多的话，解起来不难。不过哪怕只是多一座城市，求解难度就会大大上升。用计算机的话，很难求出多城市前提下的解……呃——”

但是穹乃的话说到一半，忽然露出了困惑的表情。数学很好的她一下子就意识到了母亲为什么要问这样一个问题。

在性质上，这不是和所谓的“计算一个月的天气”相当类似吗？

“对，通常的计算机是解决不了这个问题的。它们每一时刻根据当时的状态和输入，都只能做出唯一的确定的动作，也就是‘顺序控制逻辑方法’。它的每一步都是一环扣一环的，确定的。它们是一种‘确定性自动机’。或者用计算机领域的话来说，它们是‘确定型图灵机’。就像我的忒修斯一样，虽然拥有记忆、试错等能力，却存在一项缺失，那就是它们不会‘猜测’。要想用它们来解决售货员问题，恐怕只能从穷举法入手，这显然是一条死路。所以以确定型图灵机来计算天气，无论怎么样都不可能。明白了吗？树形图设计者从设计建造之初，就不是以确定型通用图灵机作为样本的，它是一台‘非确定型图灵机’。根据当前的状态和输入，存在多种可能的动作。就像那个售货员路径的解空间是树形图一样，它在输入串上的计算过程也是一棵树，不同的分支对应每一步计算的不同可能性。你看，从这个角度上说，每当使用一次这台计算机，不就是在设计一