魏寧

在一本名為《思想實(shí)驗(yàn)》的書(shū)的封面寫(xiě)著：世界頂級(jí)名校最受歡迎的思維課程，比起思想實(shí)驗(yàn)，《黑客帝國(guó)》和《盜夢(mèng)空間》不過(guò)是九牛一毛。接下來(lái)還列舉了思想實(shí)驗(yàn)的追隨者——牛頓、達(dá)爾文、愛(ài)因斯坦、霍金、比爾·蓋茨、喬布斯……

拋開(kāi)營(yíng)銷(xiāo)手段中的噱頭，思想實(shí)驗(yàn)在科學(xué)史上確實(shí)起過(guò)舉足輕重的作用，愛(ài)因斯坦和哥本哈根學(xué)派在理論物理學(xué)上的很多爭(zhēng)論都借助了思想實(shí)驗(yàn)，愛(ài)因斯坦那個(gè)著名的雙生子佯謬更是盡人皆知。思想實(shí)驗(yàn)不但以最簡(jiǎn)明、抽象的方式直指科學(xué)問(wèn)題的核心，而且大多以悖論、謎題的形式出現(xiàn)，如同一場(chǎng)智力的較量，讓人一看之下就欲罷不能，直到探究出個(gè)究竟。

在理科課程中，思想實(shí)驗(yàn)也大有用武之地。它只需要你的想象力和邏輯推理能力，就能讓你置身于實(shí)驗(yàn)的情境之中，得出真實(shí)實(shí)驗(yàn)無(wú)法得到的結(jié)論。更別說(shuō)思想實(shí)驗(yàn)在提升學(xué)生思維能力、深刻理解所學(xué)知識(shí)的同時(shí)，還帶給了學(xué)生意想不到的趣味。

但思想實(shí)驗(yàn)似乎一直遠(yuǎn)離著信息技術(shù)課堂，是信息技術(shù)領(lǐng)域缺少思想實(shí)驗(yàn)嗎？非也，不但如此，思想實(shí)驗(yàn)其實(shí)在信息技術(shù)課堂上大有作為。

有時(shí)候，我們頭腦中構(gòu)想出了一個(gè)實(shí)驗(yàn)，但受儀器設(shè)備的限制，在現(xiàn)實(shí)中沒(méi)法實(shí)現(xiàn)。這時(shí)候，思想實(shí)驗(yàn)就派上了用場(chǎng)。例如，讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到計(jì)算機(jī)并非萬(wàn)能，即使在計(jì)算方面，也有很多類(lèi)型的問(wèn)題用計(jì)算機(jī)難以解決，我們就不得不借助于思想實(shí)驗(yàn)。計(jì)算機(jī)科學(xué)家拉里·J·斯托克邁耶和阿爾伯特·R·邁耶共同提出的“和宇宙一樣大的計(jì)算機(jī)”的思想實(shí)驗(yàn)就是一個(gè)不錯(cuò)的案例，這個(gè)實(shí)驗(yàn)設(shè)想了一臺(tái)和宇宙一樣大的計(jì)算機(jī)，通過(guò)一系列的計(jì)算規(guī)則，最終得出宇宙不夠大的矛盾結(jié)論。它試圖告訴大家，計(jì)算機(jī)并非無(wú)所不能，這個(gè)宇宙中沒(méi)有人無(wú)所不知。

有時(shí)候，有些命題無(wú)法通過(guò)真實(shí)的實(shí)驗(yàn)加以驗(yàn)證，這時(shí)我們也不得不求助于思想實(shí)驗(yàn)。譬如“機(jī)器能否思維”這個(gè)問(wèn)題，是人工智能、機(jī)器人研究的根本問(wèn)題，但對(duì)機(jī)器究竟能否思維的爭(zhēng)論卻持續(xù)了半個(gè)世紀(jì)之久。其間，支持一方和反對(duì)一方不時(shí)拋出各種思想實(shí)驗(yàn)，希望從邏輯上駁倒對(duì)手。如果我們能讓學(xué)生去探究、去論辯這些思想實(shí)驗(yàn)，無(wú)疑會(huì)讓他們對(duì)人工智能的理解大大加深。

譬如你認(rèn)為機(jī)器不能像人一樣思維，那么你可以來(lái)回答一下1981年計(jì)算機(jī)科學(xué)家道格拉斯·霍夫斯塔特設(shè)計(jì)的“愛(ài)因斯坦大腦”思想實(shí)驗(yàn)。他假定我們把愛(ài)因斯坦的大腦在死亡時(shí)刻的狀態(tài)全部記錄下來(lái)，存在一臺(tái)計(jì)算機(jī)里，配上模擬愛(ài)因斯坦大腦活動(dòng)的指令。通過(guò)執(zhí)行這些指令，就可以實(shí)現(xiàn)與愛(ài)因斯坦的對(duì)話。從結(jié)果看，這臺(tái)計(jì)算機(jī)可以像愛(ài)因斯坦本人那樣思維，雖然它可能只是組成愛(ài)因斯坦的算法的體現(xiàn)，但這臺(tái)計(jì)算機(jī)“認(rèn)為”自己就是愛(ài)因斯坦，或者說(shuō)它“實(shí)際上”就是愛(ài)因斯坦。換句話說(shuō)，在霍夫斯塔特看來(lái)，只要一臺(tái)計(jì)算機(jī)能夠?qū)崿F(xiàn)和人腦一樣的功能，那么就應(yīng)該承認(rèn)，它和人腦一樣能夠思維。

如果你不同意這個(gè)觀點(diǎn)，你堅(jiān)持認(rèn)為人腦的思維過(guò)程是獨(dú)特的。大衛(wèi)·科爾會(huì)向你提出一個(gè)“放大水珠”思想實(shí)驗(yàn)：假設(shè)把一小滴水珠放大到一個(gè)工廠那么大，這時(shí)H2O分子已經(jīng)像一個(gè)塑料模型一樣大了，你可以走進(jìn)這滴水珠的內(nèi)部參觀，但你不會(huì)見(jiàn)到任何濕的東西。他的意思是就算你能進(jìn)入正在思考的人類(lèi)大腦里面，你也只能看到一根根神經(jīng)元在工作，而思維在哪兒呢？對(duì)此，你又打算如何反駁呢？

信息技術(shù)的課堂不只是教材上的知識(shí)，還有有趣的謎題、悖論；信息技術(shù)的實(shí)驗(yàn)也不只是上機(jī)操作的實(shí)驗(yàn)，還有頭腦中的實(shí)驗(yàn)——思想實(shí)驗(yàn)。只有站在思想方法的層次上把握信息技術(shù)，才能對(duì)信息技術(shù)有更深刻的理解。從這個(gè)角度來(lái)看，我們真的需要來(lái)點(diǎn)思想實(shí)驗(yàn)。endprint