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Adapt or Die · 思考的食粮

作为性状的失明

你坐在一座没有窗户的地堡里。世界只以你的机器能感知到、并能活着回报的样子存在。在这里,感知不是天赋的——你必须把它培育出来。

本文以英文撰写和编辑。此中文版本由机器翻译生成;凡涉及准确性之处,以英文原文为准。 阅读英文原文 →

01 · 前提

你生来就是盲的

每一款策略游戏都会交给你一只高悬天空、无所不见的眼睛。Adapt or Die(《适应或灭亡》)把它拿走了。你在一座密封的地堡里指挥,能传到你这里的唯一知识,就是某台机器在战场上探测到的东西:如果它只是感知到了什么,你得到的是一个模糊的接触信号;只有当它具备足够的无线电覆盖范围、能在尚未倒下时把信息传回基地,你得到的才是一个确凿的信号。(前提取自游戏设计文档,并已对照其模拟进行核实。)

这带来的后果悄无声息却十分激进。一台打赢了战斗、却既没有传感器也没有无线电的机器人,什么也教不会你——没有地图,没有记忆,没有预警。一台较弱、但能看见、能记住、能用无线电回报的机器反而更有价值,因为它交给你的是地堡唯一无法自行制造的东西:一幅世界的图景。游戏甚至就是这样计分的:每台机器的适应度会统计它亲自感知到了多少敌人、又向基地转发了多少观测结果,而这些项的权重由你来设定。于是,感知不再是理所当然的东西,而变成了一种性状——你必须把它进化进自己的设计里,与装甲和武器并列。

02 · 为什么大自然不断发明眼睛

视觉太有用了,注定会一再出现

这款游戏戏剧化地呈现了一种真实的进化压力。纵观生命之树,感光能力被一次又一次地重新发明:据估计,简单的眼点曾独立出现过 40 到 65 次,而完整的成像眼也出现过好几次。1 众所周知,头足类动物和脊椎动物在完全不同的分支上构建出了几乎相同的相机式眼睛,这是趋同进化两次抵达同一答案的教科书式案例。2

进化不会出于习惯而重复自己。只有当某个解决方案划算时,它才会重复。光是一条异常丰富的、承载周围环境信息的通道,即使是一小片粗糙的感光细胞,也能让生物朝食物前进、在掠过的阴影前退缩,或者判断一天中的时辰。每一个中间步骤都能带来回报,所以从没有眼睛到拥有一只能用的眼睛,是一段平缓的上坡,而不是一次飞跃——这也正是如此多的谱系都攀上了这段坡的原因。

03 · 信息具有适应价值

知晓即生存

把感知剥离到本质,它就是减少关于世界的不确定性——也就是 Claude Shannon 赋予“信息”一词的字面意义。在他的框架中,信息恰恰是以一条消息消除了多少不确定性来度量的;越来越多的研究把感官知觉视为同一种行为:神经系统从嘈杂的信号中推断世界最可能的状态。3

对猎物动物来说,不确定性可不是抽象概念。探测到捕食者的化学痕迹,或者资源的气味,就是把模糊的危险转化为一个来得及付诸行动的决定。4 能稍快一点把世界看清楚的生物,比只能靠猜的生物更常吃到食物、找到配偶、逃过一劫,因此感知的机制始终处在无情的选择之下。感官之所以进化,是因为更清晰的图景意味着更长的生命。

一支你无法借其双眼看清世界的军队,几乎算不上是你的军队。

04 · 看见的税

感知从来不是免费的

这正是这款游戏让人看得见的权衡。眼睛、神经以及解读它们的大脑,在代谢上都很昂贵。在墨西哥丽脂鲤(Mexican tetra)的地表种群幼鱼中,对一条一克重的鱼来说,视觉(眼睛加上负责解读视觉信息的脑区——视顶盖)约消耗静息代谢的 15%,接近人类大脑所占的 20% 至 25%;而在光毫无用处的地方,进化便收下了这份折扣:在无眼的 Pachón 洞穴种群中,萎缩的视顶盖使大脑的能量需求降低了约 30%,眼睛加大脑只占静息代谢的 10%,而一克重的地表鱼则为 23%。研究者认为,这笔节省对幼鱼最为重要,因为它们生长迅速,几乎没有多余的能量可用。5

这和你在地堡里记的账是同一本。传感器或无线电消耗的每一瓦电,都是没能用在装甲或火力上的一瓦电。每种底盘提供固定的功率预算,而超出预算的设计并不会直接报废:每个模块只是按比例变弱,所以臃肿在战场上受到惩罚,而不是在图纸上被禁止。预算是有限的,因此每台机器都迫使你在“致命”与“提供信息”之间做出选择;而进化——无论是在自然界还是在你的工作台上——都是平衡这两者的艺术,而不是把其中一项拉满。(“感知作为可进化的性状”以及功率权衡,均取自游戏设计文档,并已对照其模拟进行核实。)

05 · 启示

知识是一种可以培育的武器

Adapt or Die 把一个通常看不见的真相摆到了明处。在一个信息被隐藏的世界里,收集知识并把它带回来的能力,不是武力的配角。它本身就是武力。一个默不作声地战斗的最佳杀手,只会让你停留在原地,盯着地堡的墙壁。

所以,你会像培育武器一样有意识地培育眼睛和无线电,而在这样做的同时,你也在快进重演生物学最古老的裁决之一:能够察觉食物、配偶和威胁的生物,比不能察觉的生物活得更久。原来,失明并不是某种性状的缺失,而是一种你可以选择抛在身后的设计。

Sources & notes

Facts specific to Adapt or Die, that you command blind from a bunker, learn only what a machine senses and transmits, and must evolve perception as a trait against a finite power budget, are drawn from the game's design documents and checked against its simulation code. Claims about biology and information theory are drawn from the references below.

  1. “Evolution of the eye,” Wikipedia, eyespots evolved independently some 40–65 times; complex image-forming eyes several times. en.wikipedia.org/wiki/Evolution_of_the_eye
  2. M. Sanders & K. Baker, “Humans and squid evolved same eyes using same genes,” The Conversation. theconversation.com/humans-and-squid-evolved-same-eyes-using-same-genes-26265
  3. “An Undiscovered Link Between Sensory Perception and Shannon’s Theory of Information,” MIT Technology Review, perception treated as uncertainty reduction. technologyreview.com/s/417795
  4. A. Sih et al., “Behavior Under Risk: How Animals Avoid Becoming Dinner,” Nature Education / Scitable, sensory detection of predator cues and its survival value. nature.com/scitable, Behavior Under Risk
  5. D. Moran, R. Softley & E. J. Warrant, “The energetic cost of vision and the evolution of eyeless Mexican cavefish,” Science Advances (2015), vision (eyes + optic tectum) ≈15% of resting metabolism in a 1-g surface fish; the reduced optic tectum cuts Pachón brain energy demand ~30%. science.org/doi/10.1126/sciadv.1500363
  6. Further reading: Andrew Parker, In the Blink of an Eye, on the Cambrian origin of vision. archive.org.
  7. Further reading: "Modern optics in exceptionally preserved eyes of Early Cambrian arthropods from Australia," PubMed. pubmed.ncbi.nlm.nih.gov.
  8. Further reading: "The Last Common Ancestor of Most Bilaterian Animals Possessed at Least Nine Opsins," PubMed Central. ncbi.nlm.nih.gov.
  9. Further reading: "New perspectives on eye development and the evolution of eyes and photoreceptors," PubMed. pubmed.ncbi.nlm.nih.gov.
  10. Further reading: "Cephalopod eye evolution was modulated by the acquisition of Pax-6 splicing variants," PubMed Central. ncbi.nlm.nih.gov.
  11. Further reading: Nilsson and Pelger, "A pessimistic estimate of the time required for an eye to evolve," PubMed. pubmed.ncbi.nlm.nih.gov.
  12. Further reading: "New perspectives on eye evolution," Current Opinion in Genetics & Development. doi.org.
  13. Further reading: "Squid Pax-6 and eye development," PubMed Central. ncbi.nlm.nih.gov.
  14. Further reading: "Inside the Eye: Nature's Most Exquisite Creation," National Geographic. nationalgeographic.com.
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