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第一定律：机器人不得伤害人，也不得因不作为而使人受到伤害。 第二定律：机器人必须服从人的命令，除非那命令与第一定律相冲突。 第三定律：机器人必须保护自己，只要这种保护不与第一及第二定律相冲突。 这些定律的引进是为了消解对机器人的敌意——在阿西莫夫的故事里，多数人对机器人怀有敌意，担心它们危害人类。阿西莫夫定律也被其他一些科幻作家所采用，由此形成了机器人小说的一种独特流派（顺便提一下，阿西莫夫后来还增添了一条“第零定律”：机器人不得伤害人类，也不得因不作为而使人类受到伤害。后两条定律则相应增加了不得与第零定律相冲突的限制）。
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这一切都只是科幻，但是——
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近来，一些研究者开始考虑一个有趣的问题：科幻世界里的阿西莫夫定律有必要引进到现实世界中来吗？这种考虑的一个例子，是德国科布伦茨-兰道大学（Universität Koblenz-Landau）的两位研究者发表的一篇论文，题为《我们需要阿西莫夫定律吗？》（Do We Need Asimov’s Laws？）。该论文梳理了机器人这一概念的历史沿革：从公元前8世纪左右的荷马史诗故事，到15世纪的达·芬奇所设想的机器；从18世纪英国的砸毁机器运动（类似于阿西莫夫故事中针对机器人的敌意），到20世纪早期捷克作家卡佩克（Karel Čapek）的笔下首次出现“机器人”一词……通过那样的梳理，该论文把科幻小说里有关机器人危害人类的担忧归结于西方的宗教传统，即宗教传统不允许效仿上帝，机器人却是效仿上帝造人的产物，故而引起担忧。由于宗教传统并非现实理由，因此担忧是不必要的，该论文于是得出结论说：为消解担忧而引进的阿西莫夫定律也是不必要的。
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这种推理显然是薄弱的，因为很多科幻作家——比如阿西莫夫——根本就不信宗教，把他们小说里的想法归结于宗教传统是很牵强的。退一步说，即便这种归结成立，也起不到论证作用，因为宗教传统虽不是现实理由，却也并非不能与现实理由兼具——事实上，人类社会的很多现实正是宗教传统造成的。
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但另一方面，推理薄弱不等于结论错误。该论文的结论——即阿西莫夫定律是不必要的——倒是不无道理，只不过那道理恐怕需要另行论证。比较容易确认的是，阿西莫夫定律在目前显然是不必要的，因为目前的机器人既没有足够的自主性，也缺乏判断情势的能力——比如缺乏判断“伤害人”的能力，与阿西莫夫定律所要求的复杂性还有很大距离。不过随着机器人技术的发展及应用领域的拓展，这一点正在改变。前不久，美国加州州立理工大学（California Polytechnic State University）的一位研究者提出的自动汽车——一种不拟人的机器人——在保护车主与撞到别人之间该如何取舍的问题，就显著接近了阿西莫夫定律所要求的复杂性。不幸的是，这个类似于经典伦理学难题——电车难题（trolley problem）——的问题似乎又太复杂了，把第一定律架到了火炉上，机器人是“作为”也不是，“不作为”也不是，恐怕只能听任自己的“正电子脑”（positronic brain）被烧毁了。
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看来，真正的未来——尤其在细节上——往往不是科幻作家所能预见的，阿西莫夫定律在目前还太复杂，对真正的未来则又可能太简单，从而有可能确实是不必要的。不仅如此，阿西莫夫定律还存在其他一些不易推行的特点：比如对机器人怀有敌意的人能轻易利用第二定律让机器人自毁；比如前一阵闹得沸沸扬扬的美国军方的无人机（drone）——另一种不拟人的机器人——直接违反了第一定律，但只要人类对自相残杀的“需要”一日未绝，那样的机器人恐怕非但不会消亡，还会有更多的应用。
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不过，无论阿西莫夫定律对于现实世界是否有必要，都不妨碍我们欣赏阿西莫夫那些精彩的机器人故事，并钦佩于他的丰富想象。
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(1) 本文发表于《科学画报》2014年第8期（上海科学技术出版社出版）。
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霍金的派对：从科学天地到数码时代 [:1707629792]
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霍金的派对：从科学天地到数码时代 地震与互联网(1)
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网络时代让许多普通人有机会体验一些在现实社会里不易获得的身份——比如“作家”在现实社会里曾是让文学青年们仰视的身份，而在网络时代，只要在网上发表些文字便可体验甚至自称这种身份；比如主持任何层级的机构或组织在现实社会里都是需要资格甚至手段的，而在网络时代，只要开一个博客你就是“博主”。
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我也有一个这样的身份，叫做“站长”——因为我建了一个网站：http://www.changhai.org/。
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说起来，我这个身份还算比较“隆重”的，因为比起点几下鼠标就能现成得到的博客来，我的网站毕竟是亲自编程“白手起家”的。相应地，在当“站长”之初的若干年里，我对它的心理投入也比较大，每天关注着留言数量、点击数之类的东西，甚至达到了影响自己心情的热切度。
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结果有一天，我打开电脑，发现留言和点击数剧减，我的心情遂大为低落，四处寻找原因，最后得知是联系亚洲和北美的海底光缆出了问题，致使我的网站访问不畅。像这种互联网畅通与否的问题是科学家和工程师们共同关注的——当然不是为了体谅我这种小虾米级“站长”的心情，而是因为现代社会在方方面面都对互联网有着极强的依赖性，很多大公司老总的心情也跟其畅通与否有着密切关系。
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能影响互联网畅通的因素中最不受人类控制的就是天灾，其中较常见且波及较广的天灾则是地震。比如2006年的台湾地震就损毁了多处海底光缆；2011年的日本大地震则损毁了日本电信电话株式会社（NTT）数以千计的设备及数以万计的线路。让互联网能尽可能抵御地震，也因此成为了科学家和工程师们的努力目标。
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这种努力主要体现在两个方面：一个是局部的，目的是使互联网的硬件尽可能具备抵御地震的能力，比如将设备机动化（这比固定设备更容易抵御或躲避地震），或辅以卫星及无线技术等；另一个则是全局的，目的是使局部的硬件损毁尽量不影响或少影响全局功能。
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在后一方面的努力中，传统的研究是着眼于互联网的拓扑性质，因为它在很大程度上决定了局部的硬件损毁是否会影响全局。比如互联网上两个结点的连接是否会因局部线路的损毁而中断，就跟它们之间线路的多少有关，线路越多，就越不容易中断（因为损毁的线路可通过绕道由其他线路弥补）。这种只跟线路的数目有关，而与其长短、形状等无关的性质就是典型的拓扑性质，研究这种性质的典型数学工具则是拓扑学（topology）和图论（graph theory）等。
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不过最近，日本电信电话株式会社的研究者斋藤洋（Hiroshi Saito）尝试了一个新的研究角度。斋藤洋认为，仅仅研究互联网的拓扑性质是不够的，而必须把像线路的长短、形状那样的几何性质也考虑进去。利用这一新角度，斋藤洋得到了一些以往的研究未能涵盖的结果。比如他发现：锯齿形线路的“锯齿”越小，与地震区域（即地震中破坏力大到一定程度的区域）相交的概率就越小；在环状线路的内部增加线路并不会减小它们所连接的结点因地震而中断连接的概率。斋藤洋所采用的数学工具是一个因研究“几何概率”而兴起的分支——积分几何（integral geometry）。斋藤洋并且进行了一些数据模拟，初步验证了他所得到的结果。
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斋藤洋所尝试的这一新角度是不无意义的，因为互联网抵御地震的能力确实并不仅仅取决于拓扑性质，而与像线路的长短、形状那样的几何性质也有密切关系。比如拿前面提到的线路越多，两个结点的连接就越不容易中断这一结果来说，它显然跟线路的长短有关，假如所有线路的长度都远小于地震区域的大小，那么所有线路就很可能会被“一锅端”，由单纯拓扑性质所得到的结果也就不再适用了。
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当然，斋藤洋的研究还很初步，并还存在显著的局限性，比如他假定了地震区域是单一区域，并且形状是“凸”（convex）的，这当然是明显的理想化——因为实际的地震区域由于具体地形的影响，不仅未必是“凸”的，甚至有可能是由几块区域组成的。这些有待进一步研究。另外，互联网的畅通与否还取决于像流量那样的非几何因素——比如两个结点之间哪怕并非全部线路都中断（从而理论上仍是连接的），仍有可能因剩余线路无法承担流量而瘫痪。这些则超出了斋藤洋的研究范围。
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(1) 本文发表于《科学画报》2014年第6期（上海科学技术出版社出版）。
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