当前位置:百问十四>百科问答>计算机病毒: 一种可能的生命形式

计算机病毒: 一种可能的生命形式

2024-07-18 00:19:51 编辑:join 浏览量:605

计算机病毒: 一种可能的生命形式

作者: 郝宁祥从北京大学科学史与科学哲学网站调到

在计算机病毒出现之前,病毒一直是纯粹的生物学概念. 它是指具有一定生物学结构的最小生命单位,是可以自主复制的大量遗传物质. 自然界中有多种生物病毒,共有1000多种,这是自然界中存在的一种生命现象.

普遍认为,计算机病毒的概念是由美国专家弗雷德·科恩(Fred Cohen)于1983年在计算机安全性学术会议上正式提出的,并被允许进行实验演示,从而证实了计算机病毒的存在. 世界上最早发现的计算机病毒是“巴基斯坦”病毒. 时间是1986年1月. 1987年和1988年,计算机病毒席卷了欧洲和美国. 1989年,计算机病毒悄悄地降落在中国土地上. 到目前为止,估计世界上有超过6,000种计算机病毒,它们正日益威胁着计算机系统的安全,使计算机用户谈论有毒的变化和恐慌. 因此,人们一致采用了消除和预防计算机病毒的策略和准则. 但是,本文应指出,计算机病毒可能不仅具有人们通常认为的负面和破坏性影响. 如果我们能够从哲学上思考和治疗计算机病毒,我们将发现它的一些潜在有益作用. ,具有建设性作用. 我们认为,计算机病毒可能在人类探索生命之谜方面发挥非常独特而积极的作用.

A. 计算机病毒的生物学特征和生命的算法特征

根据1983年科恩对计算机病毒的定义: 计算机病毒是一种程序. 它使用修改其他程序的方法将自身的精确副本或可能演变的副本放入其他程序中,从而感染其他程序. 由于这种感染特性,病毒可以在信息流的过渡路径中传播,从而破坏信息的完整性. 科恩在1988年写道,该病毒不是利用操作系统错误和缺陷的程序. 病毒是普通的用户程序,它们仅使用每天使用的常规操作. 美国计算机专家在与病毒有关的论文中经常引用科恩(Cohen)给出的这个定义,并且具有相当大的影响力.

计算机病毒和生物病毒是两个不同类别的概念. 前者是人为创造的,后者是宇宙进化的产物;前者使用机器语言,少数使用高级语言,而后者使用核酸编码. 少数使用氨基酸编码;前者采用指令结构的物理存储,后者主要采用化学固化存储. 但是,这两种不同的概念在功能方法方有非常相似的特征,并且它们的危害和感染系统(宿主)原理也基本相同. 这主要表现在:

1.两者生活方式相同,并具有寄生性质.

2.两者都是传染性的. 生物病毒和计算机病毒都可以使用循环程序的循环执行来破坏系统.

3.两者都在不同程度上破坏宿主. 最后,计算机病毒的潜伏性,隐蔽性和可触发性也是生物病毒的基本特征. 这表明计算机病毒几乎具有所有生物学特征. 难怪有人说: 恼人的计算机病毒几乎涉及到生活的所有方面. 计算机病毒确实可以在计算机控制的空间和计算机网络中生存. 从这个意义上讲,我们认为计算机病毒是一种可能的生命形式. 尽管计算机病毒不能独立于计算机及其网络而存在,但这并不意味着它们可以被分类为生物.

我们说计算机病毒是一种可能的生命形式,这不仅是因为计算机病毒具有几乎所有的生物学特征,而且还因为生命本身具有算法的特征. 甚至可以说,生命是一种算法,它是计算. 自1980年代以来,随着人类基因组计划,遗传算法理论,人工生命科学和DNA计算机理论的相继提出和发展,人们对生命是永恒的问题有了新的认识: 一系列复杂的计算根据算法规则. 生命是一种可以实现自我复制,自我建构和自我进化的算法.

很长一段时间以来,计算和算法一直是数学的专有概念. 但是现在由于电子计算机的广泛应用,人们对这两个基本概念有了更广泛的了解,使它们可以推广到整个自然世界. 将自然视为一台巨大的自然计算机. 任何种类的自然过程都是其中自然法则在某些条件下起作用的物理或信息过程,它实质上体现了严格的计算和算法特征. 在这里,自然系统相当于计算机的硬件,自然法则相当于计算机的软件,自然过程就是计算机的计算过程. 作为自然界中最复杂,最具特征的系统,生命系统也是各种自然计算机之一.

DNA计算机代表了生命的自然机器. 这是因为DNA是生命的信息库和程序库,即DNA不仅是一组自我复制程序,而且还是基于进化论开发并正在发展的程序. 它构成了继承,发展和进化的统一物质基础. 现代生物学表明,一方面,DNA可以看作是由四个字符A,G,C和T组成的字符串. 从数学上讲,这意味着我们可以使用四个字符的字符集∑ = {A,G ,V,T}编码信息. DNA代码和计算机代码之间的区别在于,它不是二进制代码,而是四级代码. 甚至有人指出: 除了不同的术语外,分子生物学期刊的每一页都可以用计算机技术期刊的内容代替. 另一方面,DNA可以在信息载体上执行一系列可控的转化(即化学反应). 转化的具体方法是DNA复制,剪切,连接和修复. 转变过程是生命过程,即生命的自我建构特征. 因此,我们可以将生命视为一台自然的计算机,生命的进化定律是一种算法. 另外,DNA作为一种自然语言,具有与计算机编程语言不同的级别,并且具有递归,并行和模块化的基本特征. 现代生物学表明,通过在特定环境中进行复杂而准确的信息处理,一维线性分子可以扩展为丰富的四维时空生命形式. 通过这种显示过程获得的新信息依次不断地反映为一维线性分子,从而导致生物物种的不断进化. 这恰好是DNA编程语言的分层性能. 一维DNA序列只是生命中最底层的机器语言. 必须将所有高级语言编译成DNA序列语言才能执行. 目前,尚不清楚DNA的自然语言词汇和句法规则,但本质上是一种程序语言.

DNA计算机是分子算法的化学实现. 过去,分子算法,例如自我复制自动机,细胞自动机,遗传算法和人工生命,都在电子计算机上实现. DNA计算机的出现是分子算法化学实现的开始. 这种以可控为基础的生化反应或反应系统,无疑更强大,直接显示了生物现象和过程的计算特征. 这对现代生物学的研究具有非常积极的影响. 正如Adlerman所说: DNA计算机的想法是从另一个角度启发人们用算法的概念来活. “生命算法的意义在于用过程或程序描述代替对生命状态或结构的描述,将生命表达为算法的逻辑,并将生命研究转化为算法研究. ”从这个意义上讲,生命是程序和算法,是一种能够自我复制,自我构建和自我进化的算法. 在尼葛洛庞帝(Negroponte)的“数字生存”中,有一个著名的论点: 计算不再仅仅与计算机有关,它决定了我们的生存. 但是在那儿,尼葛洛庞帝只是在社交生活的意义上说了这一点. 在这里,我们必须给它另一个新的含义-生理存活率,即计算决定了我们肉体的存活率.

一方面,计算机病毒具有生命的特征,另一方面,生命具有算法(程序)的特征-计算机病毒是一种程序,一种算法. 这为我们从正面和负面方面都将计算机病毒视为可能的生命提供了充分的证据. 但是,一旦您意识到计算机病毒是一种生命形式,那么计算机病毒将引发一系列有关生命的哲学问题,需要我们进行思考. 这就是我们将在下面讨论的内容.

第二,计算机病毒引起的生活哲学

意识到计算机病毒是一种可能的生命形式,这是对人工生命概念的具体实生命形式的另一种生命形式展现在人们面前,这使我们不得不对生命本身的基本形式有了新的认识. 生命不仅是基于碳的常规现实生活,还是基于硅的全新人工生命(包括计算机病毒作为一种特定形式的人工生命). 它甚至可以采用其他未知形式. 以人为代表的现实生活形式并不是判断生活的唯一标准. 这是我们要表达的第一点.

人造生活真的还活着吗?电脑病毒还活着吗?这是一个有趣的哲学问题. 毫无疑问,没有计算机,它们都不存在. 他们无法在真实环境中生存. 从这个意义上说,他们还没有活着. 但是从这种意义上说,什么样的逻辑基础或先验特权规定我们必须谈论“现场”?

只有符合人类现有的“生活”概念,生活才是真的吗?

不行生命不是独立存在,而是取决于环境的存在. 人类不能走出地球吗?

即使将来我们能够摆脱狭the的地球环境,我们也无法摆脱广义的地球环境. 现实中特定生命形式的存在不仅需要特定的生活环境,而且不同基本形式的生活也需要不同的基本生活环境. 常规碳化物的生命形式需要地球的基本生存环境,计算机病毒和人造生命需要计算机的硅化世界作为其生存环境. 过去,人们只认识到生命个体和阶级对环境的依赖. 现在,这种理解需要扩展到依赖于相应环境形式的所有可能的生命形式. 环境之外没有生命,环境之外也没有生命形式. 简而言之,生命本身必须被视为一个整体,或者生命被包含在一个整体系统中,毫无疑问,其中不包括一些非生命的事物,例如空气和水. 生命对环境系统开放. 生活本身不是封闭的,不能自给自足. 它必须通过与环境交换物质和能量来生存. 需要计算机病毒和人造生命才能脱离计算机,就像要求人类脱离地球或地球环境一样. 也许在将来的某一天,计算机病毒和人造生命可能进化为脱离计算机世界,人类和其他常规生物也可能进化为脱离地球和世界. 太阳系,但当时的问题与当前的问题完全不同. 让我们以当前现实为基础. 如果我们能用这样一个新概念来观察什么是“真实的生活”,那么我们就不能简单地断言计算机病毒甚至所有人工生命都还活着. 到目前为止,我们可以说所谓的“生活”是指生物对环境的适应性. 当然,这不是“生活”的必要定义,而仅仅是“生活”的基本特征之一的描述. 如果可以建立这种说法,那么我们可以断言计算机病毒还活着,人工生命还活着.

确实,人们早已习惯于认为40亿年前出现的碳化物生物是唯一的真实生物. 但是正如Casti所说: “这只是一个偏见. 没有理由相信我们熟悉的世界拥有任何特权的本体论状态,并且比我们用硅而非体外创造的世界更真实. ”这意味着,如果您从计算机内部而不是从通常的外部角度来看计算机病毒和人造生命,则这些计算机世界的真实性与我们自己的真实世界相同. 实际上,在谈论相对论的物理问题时已经理解了这种内在主义的观点,但是人们并不善于有意识地使用这种观点来研究问题. 爱因斯坦告诉人们计算机病毒的特征,如果您观察光束中的物理现象,则场景与您只看到光束静态地从地面通过时的场景确实不同. 由光速引起的时空收缩现象只能从光速以外的观察点观察到,而不能从光速内部观察到. 如果我们能够从内在主义的角度进入计算机观察计算机病毒和人造生命,那么我们无疑会得出一些与外在主义不同的结论. 最根本的是,内部视角可以使人们“置身”体验计算机病毒和人工生命的真实性,从而认识到计算机使我们能够创造无限的选择世界,我们可以在其中生存. 世界上不同种类的生物但是,在此之前,我们完全局限于现实世界. 我们可以完全相信,当人们对所有可能的生命形式有充分的了解时,人们将能够更加充分和深刻地理解现实的生命形式. 我们甚至猜测这是人类了解生活真正意义的唯一途径. 我们要说的最后一件事是,计算机病毒和人造生物是否真的“活着”的问题的答案取决于人们回答问题时的立场和标准. 从内部主义的角度来看,它们确实是活的. 因为它们可以生长,繁殖和对环境作出反应,所以他们可以做所有基于碳的生命形式可以做的事情. 我们没有理由说他们还没有活着. 从外在主义的角度来看,从人们固有的“生活”概念的角度来看,它们显然不是活着的,它们只是一种高度简化的生活形式,没有计算机就不存在. 但是我们要在这里展示的是,这种外部性和固有的传统概念是时候放弃了.

计算机病毒可以被视为生物病毒的数学模型或数学表示吗?它对生物病毒的研究和预防有积极的启发作用吗?

这可能也是一个值得考虑的问题. 曾经有人说过人造生活成为现实生活的数学模型的可能性. 人造生活对现实生活的“忠诚度”最多只能视为媒介. 我们认为当前的计算机病毒是否真正表征了生物病毒并不重要. 重要的是,它为人们研究病毒以及预防和控制病毒建立了观点,概念和方法. 如今,制造计算机病毒的人是对病毒学不熟悉的计算机黑客. 他们是一些恶作剧的发起者. 但是,如果我们的病毒学专家能够有意识地设计和模拟某些真实的病毒,则也许无法将未来的计算机病毒与当今的计算机病毒进行比较. 另外,关于病毒预防的问题,已经提出可以使用计算机病毒消除方法来预防生物病毒. 根据计算机病毒研究的结果,识别和隔离生物细胞固有的防御程序将使破译生物病毒程序成为可能. 将这些程序以DNA的形式引入功能不完善或感染病毒的细胞中计算机病毒的特征,可能会启动细胞对病毒的主动杀伤作用,并发挥与计算机防病毒系统相同的作用. 既然已经揭示了生命算法的本质,我们完全可以相信计算机病毒及其预防将在生物病毒的研究和预防中发挥积极作用. 此外,对生物病毒的进一步了解将对计算机病毒有更深入的了解. 众所周知,生物病毒不仅对生物具有致病和破坏作用. 它们可能是允许新的突变体DNA在生物体中传播最广泛的机制. 它们已成为生物进化过程中必不可少的媒介. 也许有一天,计算机病毒将成为编程和人工生命进化的一种机制.

关于计算机病毒的哲学思考才刚刚开始,作为一种特殊的人工生命,它的未来变化或演化以及其对环境(计算机网络世界)的影响和后果是无法预测的,即使仅从原则上讲也是必不可少的. 这要求公众思考和讨论它,而不仅仅是思考如何处理它. 正如生物病毒无法在现实世界中完全消除它们一样,您也无法完全消除计算机中的病毒. 人类应该让计算机学科学习如何适应病毒,就像人造生命通过“进化”获得对寄生虫的自身免疫一样. 这意味着在处理计算机病毒时,人类必须改变一些基本概念.

标签:计算机病毒,生命,形式

版权声明:文章由 百问十四 整理收集,来源于互联网或者用户投稿,如有侵权,请联系我们,我们会立即处理。如转载请保留本文链接:https://www.baiwen14.com/answer/197612.html
热门文章