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目标函数:这个宇宙奖励什么?

·363 words·2 mins
一幅描绘高科技界面或宇宙游戏后台的复杂图像,发光的代码和数据流象征着“地球 Online”宇宙。画面中,一把抽象的巨大断头台刀片象征性地斩断了“实然”和“应然”文字之间的链条,具象化了休谟断头台。下方是一片广阔的星空田野,延伸至一个隐约可见的深渊或悬崖边缘,寓意着宇宙固有的“硬约束”以及没有明确排行榜或奖励系统的特性。

想象我们生活的这个世界是个大型多人在线游戏,就叫「地球 Online」吧。你玩了几十年一直很努力,可装备还是那么差。倒是有些貌似不怎么样的人混得很好。你心中很不甘。有一天,你终于黑进了这个游戏的后台。你调出了源代码,直奔主题。

你想知道这个游戏到底奖励什么。

是积德行善吗?是把自我利益最大化吗?又或者像修仙小说里那样,其实世俗的一切都不重要,你唯一该做的是抓紧吸收灵力,因为游戏的真实目标是通关,是前往下一个更高级的游戏?

你还想看一眼排行榜。这台服务器已经跑了四十亿年,排在最前面的玩家都是谁呢?我直接模仿他们行不行?

那么我要说的是,你可能要失望了。这个游戏没有明确的「奖励函数」,而且也没有排行榜。

我们不需要黑进后台,也能大致推测出地球 Online 的逻辑,因为我们在地球上设计过自己的游戏。我们写过奖励函数,训练过智能体,运营过社区,设计过考试和 KPI……我们讲过「古德哈特定律」,我们太清楚一个系统一旦挂出评分标准,玩家会变成什么样子了。

工具理性与价值理性:我们“应该”做什么? #

工具理性与价值理性:我们“应该”做什么?

地球 Online 有没有奖励函数对我们至关重要,奖励函数决定我们应该做什么。

世间所有的科学技术知识,包括我们这里讲的大多数思维工具,都是教你怎么做事 —— 是你已经知道自己想要什么,这些知识教你如何才能得到它。用马克斯·韦伯(Max Weber)的话说,这叫「工具理性(Zweckrationalität)」,是告诉你用什么手段最有效地达成一个既定目标。

而你要是问什么目标值得追求,那叫「价值理性(Wertrationalität)」 [1]。

那你说价值理性能不能靠工具理性推出来呢?不能。大卫·休谟(David Hume)在 1740 年出版的《人性论》里指出了后来被称为「休谟断头台(Hume’s guillotine)」的推理缺口 [2]:只靠「实然(is)」,推不出「应然(ought)」(is–ought gap)。

这个断头台斩断的是“世界是什么”与“人应该做什么”之间那条看似自然的推理链:事实只能告诉你各种选择会带来什么后果;可是要推出“应该”,你还必须补进一个价值前提。

比如说,“外面在下雨”只是事实,它并不能推出“你应该带伞” —— 中间还藏着一个价值前提:“你不喜欢淋雨”。

你得先明确自己想要什么,才谈得上动用工具理性去琢磨怎么做才能得到它。用休谟的话说:理性不过是激情的奴隶。

如果我们不知道想要什么,不知道自己该做什么,但是又很善于做事,那我们就跟现在的 AI 差不多了。事实上牛津大学的哲学家尼克·博斯特罗姆(Nick Bostrom)在 2012 年就是有感于 AI 而提出了「正交性论题(orthogonality thesis)」:智能水平和最终目标是两根互相垂直、彼此不决定的轴,任何智力都可以配上任何目标 [3]。这也是博斯特罗姆那个著名的「回形针问题」:一个能力无穷的超级智能,完全可以一心一意地按照你的命令,不惜动用整个宇宙的资源,去……比如说最大化地制作回形针。

我们跟 AI 最大的区别,似乎就是,我们得自己找目标。

这个说法会让一些人觉得奇怪,让另一些人感到不安。大多数人每天为生计奔忙,生活中已有的目标都实现不了,哪有时间思考什么价值理性?更何况传统道德和各家宗教都一直在告诉我们什么是对的、应该做什么。

但是你如果仔细想想,“应该做什么”的确是个问题。

这个世界上有的人追求钱,有的人追求名,有的人追求奉献,到底哪个是对的?地球 Online 到底奖励什么?

为什么宇宙没有颁奖系统? #

为什么宇宙没有颁奖系统?

没有任何证据表明宇宙中存在一个颁奖系统,说谁做对了什么事就给他五个点的奖励积分……而且你也没地方兑奖。

其实我们只要切换到“造物主视角”,就能理解地球 Online 为什么没有奖励函数了。如果你生成了一个世界,你大概希望你的世界能够多姿多彩,能够长久存在,对吧?

注意这不是一个「应然」。这里甚至不需要有造物主。这是一个「实然」:我们观察到的这个宇宙,本来就是已经存在了很久,而且是多姿多彩的。

好,现在我们假设宇宙有奖励函数,那它会是什么样的呢?

如果宇宙真的给人打分,每个人就立即知道自己应该干什么 —— 我们中国人可太知道这意味着什么了,咱们课程讲过那个局面:「摩洛克」。

想想修仙小说和网络游戏吧。人人追求升级,而支撑升级的资源 —— 灵石、灵脉、天材地宝 —— 是有限的,那么杀人夺宝就是最优策略,“道德”就只能是弱者的说辞。如果活着的全部意义就是攒够分数、离开这个世界、升级去下一个更好的世界,那这个世界就会成为一个被榨干的矿场。

偶尔打打游戏可以,真活在那样的世界里,大多数人出不了新手村。

而且不管你那个奖励函数是什么,你设计的规则有多复杂,竞争之下,早晚所有人都会变成同一个样子,就好像世界杯上各国的打法越来越相似一样。

如果整个世界就是一场世界杯,那可是连观众都没有。那个体感实在太差了。

更可怕的是,那样的世界会非常不稳定。

我们讲「适应性循环」的时候说,优化就会导致过拟合,过拟合就会导致不稳定。如果所有人都是一个样,那万一环境变了呢?万一宇宙到时候不得不改变奖励函数呢?这帮人怎么办?

多样性不是为了好看,多样性是最重要的生存策略。

比如我们讲「凯利公式」的时候说过,一个细菌种群里,总有极少数细胞 —— 它们的占比正好是凯利公式 —— 会自发地切换到一种长得极慢的「持留态(persister state)」。这种现象叫「细菌持留性(bacterial persistence)」,进入这种状态的细胞叫持留菌(persister cells)。从当下看,这些细胞纯属浪费:分裂极慢,不抢地盘,白白占着资源。可是抗生素一到,快速生长的那些全军覆没,偏偏是这些“不争不抢”的活了下来。

而且这里有个残酷的机制:许多常用抗生素瞄准的,正是细胞壁合成、DNA 复制这类“正在干活”的环节。在这类攻击里,你越努力生长,你越是靶子。

研究者把这种现象称为“保险单” [4]。最优的切换速率主要取决于环境多久变一次,而跟任何一种具体环境的选择压力关系都不大。

简单说,因为你读不到下一道题,所以你必须留一批人去做现在看起来没用的事。

所以如果你是造物主,你怎么敢给这个世界明确的奖励函数呢?那些修仙小说中的世界,绝非繁荣的世界,而只不过是高效而脆弱的绞肉机而已。

宇宙的逻辑:奖励缺失,约束永存 #

宇宙的逻辑:奖励缺失,约束永存

你越是了解万事万物的因果关系,就越难以相信宇宙设定了什么明确的奖励函数。

所以很多人认为价值理性纯粹是主观的,每个人想过什么样的生活是他自己的事情……认为人生本没有意义。但这么说也不是完全对。

你说确实没给奖励,但是给了约束。

硬约束:无奖励,但有清场 #

硬约束:无奖励,但有清场

宇宙给了物理规律、可行边界和生物淘汰机制,这些都是我们说必须尊重的「硬约束」。天地不仁以万物为刍狗,它不颁奖,但是它会清场。

咱们可以借用塞林格《麦田里的守望者》那个意象 [5]。宇宙是一大片麦田,我们是成千上万个在里面奔跑玩耍的孩子。我们可以无忧无虑地跑,但是麦田边上有个悬崖 —— 你可不能往悬崖那儿跑。

而且不只是一侧有悬崖,这片麦田上可以说到处都是悬崖和陷阱:你不能自残,不能拒绝进食,不能招惹比你强大的野兽……不管从哪儿掉下去你都有大麻烦,搞不好就被游戏删除了。

因为悬崖和陷阱实在太多太密,能落脚的地方已经很窄……你发现,你只能沿着剩下的一条条狭窄的土地走。

明明是只能,可是因为剩下的那一条一条狭窄的土地就好像路一样,你感觉你就应该沿着这些路走。

就这样,一个只会删除的机制,运行了四十亿年之后,从统计上看,它很像一个奖励函数。

工具性收敛:生存、繁衍与合作的必然 #

工具性收敛:生存、繁衍与合作的必然

这里我们必须再次请出博斯特罗姆。他在正交性论题那篇文章中还提出了第二个论题,叫「工具性收敛(instrumental convergence)」,意思是每个人选择的最终目标可以千奇百怪,但是为了实现它们,几乎所有行动者都会用上同一批中间手段 —— 保住自己、保住目标不被改写、增强能力、获取资源 [3]。

比如说“保住自己” —— 宇宙并没有要求你必须保住自己。“想活”原本不是谁的应然,你不必把它列在自己的人生目的列表上。

可是博斯特罗姆说,哪怕一个系统压根不在乎自己的死活,它也会为了实现它真正在乎的目标,而工具性地在乎自己的死活。

如果你没有活着,什么健康、资产、声望、关系,就都没有意义。

“想活下去”不是一个奖励,也不是一种价值观,而是一个约束。

而且光你自己活着还不算,你还得繁衍 —— 你繁衍的不一定是基因,也可以是文化,是手艺,是制度,但你总归得给下一代人留下点什么东西。

而这件事一个人干不了,于是你还得合作。

2019 年,牛津大学的三位人类学家把 60 个社会的民族志记录翻了一遍,检验了七条合作规则:帮助家人、帮助自己所属的群体、有恩报恩、勇敢、尊重上位者、公平分配、尊重他人的财物,结果发现这七条在所有社会里的评价一律都是正面的,没有一个社会说它们不好 [6]。

人同此心,心同此理。这不是文化上的巧合,这也是约束。

好,现在我们仅仅从避开陷阱和悬崖出发,就推导出你必须活下去、繁衍和合作。还可以继续推导。

时间视界与美德:意义的诞生 #

你想活下去,那你得考虑明天。你要繁衍,那你得考虑下一代。你要跟人合作,那你得让别人相信你以后还在。

那么你就必须拉长自己的「时间视界(time horizon)」。

在个体身上,它表现为延迟满足、复利、手艺的积累、声誉的经营 —— 你之所以肯今天吃亏,是因为你把三年以后的自己算进来了。在组织身上,它表现为一家公司肯不肯做那种五年才见效的投入,还是只盯着这个季度的报表。放到一个文明身上,就是它肯不肯修那种要盖一百多年、开工的人明知道自己看不到落成的建筑……

「意义」就这样出来了。

2013 年,几位美国社会心理学家用问卷调查的方法发现 [7],人们心目中的「幸福」,往往是跟“当下的、索取的、需求被满足的”相关;而「意义」,则跟“跨时间的、给予的、连接过去与未来的”相关。

简单说,半夜起来给孩子换尿布会拉低你当期的幸福感,却会明显提升你的意义感。

可能你心里那个叫“意义”的感受器,量的根本不是快乐,而是你的时间视界有多长。

美德:适应约束的仪表盘 #

继续往下推,我们会得到另一串更熟悉的词:为了不被眼前的欲望拖下悬崖,你得节制、审慎;为了让积累穿过时间,你得勤勉、耐心、肯负责任;为了让合作经得起一次次占便宜的诱惑,你得守信、公平、互惠;为了让家族和共同体穿过危险,你还得勇敢、忠诚,愿意照料弱者、替后来人承担眼前的成本……

我们把这些东西称为美德。

很多人以为美德是奖励函数,说你照着这些美德去做,就会积累功德和福德,也许将来能得到福报 —— 可我们前面的推导表明,这些只不过是对约束条件的适应而已。

那你说,我行善之后心里确实很舒服,这总该算是一种奖励吧?

那不是宇宙在发奖,那是演化在你身上装的仪表盘。

演化没办法把“长期存续”这么抽象的东西直接写进你的脑子里,于是它给你装了一套近似的仪表 [8]:糖是甜的,性是愉快的,被接纳是舒服的,被排斥是难受的,赢是兴奋的,好奇心被满足是快乐的,照顾孩子有满足感,让你被这些感觉驱动着走。

演化把外面那些悬崖,翻译成了你身体里的疼痛、欲望和依恋。

再说一遍,这一切无非是我们对宇宙硬约束的适应。

自由的源泉:约束之外的广阔天地 #

你可以尊重一切约束,践行一切美德,但是把那些要求都满足了,你还剩下很大的自由度。你还是不知道该往哪去。你还是得自己给自己设定目标函数。

这恰恰就是自由的来源。

一个只有约束、没有奖励的世界会留下一大片没被规定的地方。在那片地方里你干什么都行,系统不管。你可以去研究一只甲虫的翅膀,可以把一生投进一个没有任何实用价值的定理,可以爱一个从任何角度算都不划算的人。

这不是系统的漏洞,这是系统避免脆弱的必须。正是那些“无用”的好奇、“不划算”的美感、“不理性”的忠诚,让这个世界不至于过度拟合眼前那个唯一的答案,也为下一次变化保留了别的解法。

大自然不是先造好一个世界,再仁慈地赐给你自由;它是没有别的办法 —— 想让这个世界稳住、让它一直有意思,就只能给你自由。

结语:禁止事项清单之外的空白 #

你的课题是该拿这个自由去干什么,我的建议是拿它去创造新的可能性……这个咱们等到课程最后再说。

这一讲我们区分了怎么做和做什么,我们区分了为了适应硬约束而不得不做,和纯粹自己想做。

最后咱们回一趟游戏后台。

你没有找到游戏攻略,但是你调出来一份很长很长的禁止事项清单:什么会让你出局,什么会让你的后代出局,什么会让你这个物种出局……可是源代码里完全没说你应该干什么。

你这辈子真正的问题,全在禁止事项清单之外的那片空白里。

【有诗赞曰:】

亿载洪荒只此田, 无人守望有危渊。 天工万世惟删汰, 留得余荒许自然。

注释

[1] Weber, Max. Wirtschaft und Gesellschaft. Tübingen: J. C. B. Mohr, 1922;中译本:〔德〕马克斯·韦伯:《经济与社会》,林荣远译,北京:商务印书馆,1997 年。

[2] Hume, David. A Treatise of Human Nature. London, 1739–1740, Book II, Part III, Section III;Book III, Part I, Section I.

[3] Bostrom, Nick. “The Superintelligent Will: Motivation and Instrumental Rationality in Advanced Artificial Agents.” Minds and Machines 22, no. 2 (2012): 71–85.

[4] Kussell, Edo, Roy Kishony, Nathalie Q. Balaban, and Stanislas Leibler. “Bacterial Persistence: A Model of Survival in Changing Environments.” Genetics 169, no. 4 (2005): 1807–1814.

[5] 〔美〕J. D. 塞林格:《麦田里的守望者》,施咸荣译,南京:译林出版社,2015 年。

[6] Curry, Oliver Scott, Daniel Austin Mullins, and Harvey Whitehouse. “Is It Good to Cooperate? Testing the Theory of Morality-as-Cooperation in 60 Societies.” Current Anthropology 60, no. 1 (2019): 47–69.

[7] Baumeister, Roy F., Kathleen D. Vohs, Jennifer L. Aaker, and Emily N. Garbinsky. “Some Key Differences between a Happy Life and a Meaningful Life.” The Journal of Positive Psychology 8, no. 6 (2013): 505–516.

[8] Tooby, John, and Leda Cosmides. “The Psychological Foundations of Culture.” In The Adapted Mind: Evolutionary Psychology and the Generation of Culture, edited by Jerome H. Barkow, Leda Cosmides, and John Tooby, 19–136. New York: Oxford University Press, 1992.