宇宙可以被仿真吗？我们身处的世界是否就是被仿真出来的？仿真走到极致是什么？或者，我们干脆现在就生活在一次计算仿真中？

宇宙可以被仿真吗？我们身处的世界是否就是被仿真出来的？从《圣经·旧约》的《创世纪》到希腊神话，人们对宇宙的探索从未停止。爱因斯坦的广义相对论为建模宇宙提供了理论指引，计算系统算力的提升也为物理学家们实现这一“疯狂想法”带来了曙光。然而著名的物理学家理查德·费曼(RichardFeynman)说：大自然并非经典，若要模拟大自然，最好把过程变成量子的。难道，我们果真像《黑客帝国》里演的，生活在Matrix里？加拿大的蒙特利尔大学的Bibeau-Delisle和Brassard通过推导类似德里克方程尝试计算这种可能性，结果要么我们真的生活在模拟仿真中；要么，用于模拟大脑的先进计算能力不存在；而包含了这个世界的仿真可能是依靠量子计算能力来实现的，我们甚至有可能检测到幕后操纵者，因为他们无法在不暴露自身的情况下测量量子性质。今天，人类自身也已经走在了构建虚拟宇宙的道路上，甚至Facebook都更名为“元宇宙”(Meta)了。本期文章《机器能否拥有意识？》的作者李航从多个角度探讨了机器能否具备意识的问题，当具备人类意识特征的AI进入各个元宇宙，我们是否会时刻参与一场又一场的图灵测试呢？

抛开这些天马行空的问题，回到“仿真”本身，人们首先想到的肯定是工业软件及其“三驾马车”：CAD（计算机辅助设计）、CAE（计算机辅助工程）和CAM（计算机辅助制造）。现代制造业的每一个零件都离不开仿真软件，工业仿真乃国之重器。本期专题中角色动画及仿真技术（文章1《智能角色动画及仿真》）利用数据驱动的仿真技术为虚拟角色赋能，模拟真实世界中人和动物的运动能力和行为方式。AI和物理规则结合能够产生更为真实的虚拟行为，心理学等学科知识的加入也使得群体行为仿真成为可能。同时，物理仿真（文章2《面向人工智能的高真实感物理仿真》）也为人工智能提供了近乎无限的训练数据，甚至可以说为AI建立了自己的家园。未来的工业仿真也可能是AI设计与过程仿真“双擎驱动”，AI赋能的设计引擎自动想象并设计出所需的模具、工艺参数等，仿真引擎将模拟结果反馈回设计引擎，经过迭代优化自动完成从需求到产品的整个过程。

我劝天公重抖擞不拘一格降人才（我劝天公重抖擞不拘一格降人才的意思）

按说，模拟仿真必然是“决定好的”。就算引入一些“随机”因素，姚期智先生也早就证明了计算机不可能生成真正意义上的随机数，都是“伪随机”。如果把“仿真”的含义拓宽一下，允许哲学家康德所说的“自在之物”，即人类意识来参与一下，那还真有可能制造出一个更接近真实的世界。这里面最有代表性的是Linux操作系统生成随机数的旧事——早期的函数库都提供random()函数，有的用平方取中，有的用椭圆曲线，有的干脆从内存中随便读一段数据，但大家发现都不够随机；后来有人发现其实用户点击鼠标的时间是真的随机、没有规律，因为它直接反映了人类意识，所以Linux操作系统就通过捕捉点击鼠标、敲击键盘的时间用来生成随机数。

仿真走到极致是什么？或者，我们干脆现在就生活在一次计算仿真中？300多年前，欧陆理性学派和英国怀疑学派就争论过：“世界的运转是否是决定好的？”当然，这个问题，“我劝天公重抖擞”的龚自珍大诗人早就替大家给了答复：“纵使文章惊海内，纸上苍生而已。似春水，干卿底事。”

刘云浩

CCF高级会员，CCCF主编，ACMFellow。清华大学教授。ACMTransactionsonSensorNetworks主编。

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