第5章 模拟真实世界

爱因斯坦的广义相对论有三个著名的测试一水星轨道有小的偏移，围绕太阳边缘的光会弯曲，时钟在重力场中会变慢。
让我们探究一下实体二元论的观念，即心灵是单独存在，但和躯体互相作用。很多哲学家如波普尔及神经科学家如埃克尔斯（John C。Eccles）等人都主张这个观念。简而言之，他们的主张是心存在于心智空间中，在空间及时间之外，人脑只是一个复杂器官，它的作用像心灵的一个“无线电接收器”，会将脑中的思想翻译成躯体动作。当然，假如接收器受到人脑的意外或神经手术干扰时，传送会改变。但我们不能从这项改变断定心灵是由头脑产生，否则就好像：假如从收音机上拿走电子组件，音乐停止，那么交响乐团的音乐就是由收音机产生。我们很多的心智经验，像梦、白日梦、幻想等，似乎无需物质支持就能出现，这似乎表示心不需头脑就能存在。包括笛卡尔等其他实体二元论者，都持这个结论。
假如联结论者的模型确是模仿人脑构造，我们又如何知道神经网络是人脑运用的真正关键？或许神经网络是人脑中可见的，却只是辅助部分，它的操作关键在于复杂的生物化学及神经传动器之中；或许，神经网络只是基本化学系统上的一个控制作用。这观念看似异端邪说，但从科学的观点而言，仍能完全接受。这显示出我们对人脑是多么地无知。面对这样的状况，为什么我们能忍受只让这样少的知识来启发人类呢？联结论者受神经科学的启示，可能不过是盲人带领盲人的一个例子。
    整个宇宙如何能成为一部计算机？特别是把宇宙看作细胞自动机呢？弗雷德金与其他人一样在计算机屏幕上玩弄细胞自动机，他深受以下这个事实所启发：假如设定正确的规则，细胞自动机会产生波动及其他自然的运动。那么自然可以是一个细胞自动机吗？或许在极小的分割情形下，空间与时间是不连续的（无论如何，今天最有效的高能加速器也不能显现出这样的性质）。如果空间与时间能分离且分割成小格子，那么宇宙或许可能被看成一个细胞自动机，简单来说，就像一部计算机。弗雷德金正找寻其伟大规则，使这个时空细胞自动机的作用像真实世界中人类的行为。目前为止他尚未找到，我不认为他能找到。
    沃尔弗拉姆当时是伊利诺伊大学新成立的复杂研究中心（CCSR）的负责人，他已位居复杂性科学的最尖端地位。他认为复杂性是由单纯规则产生的。他说：“自然提供了许多例子，它们的基础成分很单纯，但整体行为却非常复杂…基本上自然中的复杂性是由许多成分的聚合所产生的。预测任何一个特殊成分中的具体行为或整个系统的实际行为，事实上是不可能的。但系统所显现的明确整体行为，通常有很多重要特性。”
赫布以生物学基础作了明显的比喻，这就是广为人知的“赫布规则”（Hebb's rule）。这规则意指：假定链接的两个单位同时被活化，则它们之间的联结会增强。这个规则反映出合理的假设，即有更多部分使用在联结上，它就更容易被重复使用。但是，一个机器如何运用赫布规则来学习呢？
    我们能想象，链接一些处理单元（神经元）的网络也有输入及输出。所有单元是相同的，只除了每一个单元对输入都有稍微不同的响应，而且单元的强度也受到某种限制。我们也允许单元对输入的响应彼此竞争。这可由赫布规则实现一一个链接有愈多部分在使用，它愈是强化。当输入某种模式时，各单元将调整链接上的强度，而这会反映在某种确定的输出上。相似输入模式有相似的输出，使机器“学习”到识别模式。依这些原理建造的机器，被称为“竞争的学习机器”。虽然，要得到能学习简易事物的机器不难，但要它学习困难事物就很难了。譬如，虽然人类要识别同一个平面上的两张不同照片相当容易，但目前没有任何学习机器能做这类事。