--- title: "サンドボックス・宇宙を動かすには何が必要か・シミュレーション仮説" url: https://simulation-hypothesis.com/ja/sandbox description: "規模、物質の精度、内面の経験、レンダリングされる割合、時間モデルなど、9つのパラメータ。FLOPSでのひとつの合計を、地球上のすべての計算ハードウェア、そして宇宙そのものと比べます。" license: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/ credit: "Ross Allan Dahl、シミュレーション仮説（simulation-hypothesis.com）" --- # サンドボックス · シミュレートされた宇宙を動かすのに必要なもの マトリックス数十億の完全に計算された心がいる現在の地球。誰かが見ている場所にだけ描き込まれます。 水槽の中の脳基底現実にある本物の脳。計算されるのはその世界だけで、ほかの全員は台本どおりです。 独我論本物の心はひとつ。世界の細かさは、その心が確かめられる範囲だけ。 2050年のサーバー地球上の全員。ただし、本物の心は、2050年のコンピューターが動かせる数だけ。 ローカル宇宙ビッグバンからの、原子の解像度での天の川銀河。 ユニバース・ライト分子の解像度での観測可能な宇宙。半分は省いています。 完全量子観測可能な宇宙をひとつの波動関数として。上限です。 ベースライン1900年以降の地球を原子ごとに再現。ダイヤルをひとつずつ変えるための出発点です。 来世苦しみのない世界。誰かがいるときだけ計算される。 リセット 共有 ↗ 必要な計算能力 概算 1.3 × 10^68 FLOPS 通常の論理回路では、熱力学的な下限でも、恒星ひとつの電力では決して足りません。 [カウントダウン ▸](https://simulation-hypothesis.com/ja/countdown) 熱力学的な限界(室温で1演算につき1ビット消去)の通常のチップでも、太陽が出力するより多くの電力が必要です。 今日より先 47 桁 概算 対数目盛り:現在のすべてのコンピューター → 宇宙サイズのマシン 物質 100% 合計のうち 概算 心ではなく物質に回る計算量の割合 計算済み 100% 世界のうち 根拠なき推測 最も細かい粒度で計算される質量の割合 本物の心 100% 82億のうち 根拠なき推測 すべての内面の経験のうち、完全に計算される心 保存済み \>99.9% 歴史のうち 概算 記録されるだけで、動かされることのない過去の割合 ## プリセット・ベースライン 地球を原子ごとに、全員が本物のプレイヤーで、機能的な心、1900年以降の時間軸がひとつ。今日のコンピューターで動かせる量をはるかに超えますが、物理的な限界の内側です。ダイヤルをひとつ変えると、合計にどれだけ加わるかがわかります。 * どのダイヤルが合計を最も変えるか。 * どの前提が重要で、どれがほとんど影響しないか。 ## 01・規模 世界のどれだけが計算されるか シミュレーションが覆う空間の広さ。 脳ひとつ ひとつの脳と、そこに送られる信号だけ。ほかはすべて、その脳への入力としてしか存在しません。 シミュレートされた神経系ひとつと、それが感じ取るもの。全脳アップロードのようなもの。 1.2 × 10^44 FLOPS ひとつの部屋 ひとりの人間と、家具と、壁と、空気。ドアの向こうは計算されません。 ひとりの人間。壁の外は何も計算されません。 3.0 × 10^47 FLOPS 地球 地殻から核まで、惑星全体。空は背景にすぎず、計算されません。 惑星がひとつ。空は固定された背景です。 1.3 × 10^68 FLOPS 太陽系 太陽、惑星、衛星、小惑星帯。その間は、ほとんど何もない空間です。 太陽が質量の99.9%を占めるので、質量に比例する合計では、太陽が支配的になります。 1.2 × 10^75 FLOPS 天の川銀河 数千億個の恒星と、その近くにある生命。通常の物質だけです。ダークマターは、観測可能な宇宙と同じく除いています。 恒星の数の推定は、1000億から4000億までさまざまです。 7.0 × 10^85 FLOPS 観測可能な宇宙 粒子地平線の内側にあるすべて。約2兆個の銀河です。 粒子地平線の内側にあるすべての原子。 10^98 FLOPS ## 02・物質の粒度 物質はどこまで細かく作られるか 追跡される物質の最小単位。 原子 概算 全原子の古典分子動力学です。反応しない化学は正しく再現されます。結合の生成と切断には量子的な手法が必要で、この段階では数えていません。原子より小さいものはモデル化していません。 すべての原子を、古典物理学でそれぞれ追跡する。 書き割り 完全な量子状態 書き割り 細胞 原子 クォーク 量子、完全にもつれあい 1 fs、標準的な全原子MDのステップごとの単位 1.3 × 10^50 この粒度での計算量の合計 1.3 × 10^68 FLOPS ## 03・ロビーと内面の経験 誰が本物か 完全に計算される心の数。 シングルプレイヤー 本物の心はひとつ。ほかの人はみな、人に見えるだけです。台本どおりです。必要な計算量は最も少なくなります。 1.3 × 10^68 FLOPS マルチプレイヤー、エキストラなし 心の線引きより上にいる個体は、すべて完全に計算されます。台本どおりの者はいません。 1.3 × 10^68 FLOPS マルチプレイヤーとNPC 一部の個体は完全に計算され、残りは台本どおりで、内側からはどちらかわかりません。完全に計算される心は、どれもマルチプレイヤーの場合と同じ計算能力を必要とします。本物の心の数に上限を設けると、それ以外の全員が台本どおりになります。 1.3 × 10^68 FLOPS 内面の経験の線引きはどこか 梯子の段の高さであって、誰が偽物かの一覧ではありません。 人間以上 実測 人間だけ。種による線引きとして、最も慎重なものです。ニューロン数による線引きではありません。ゾウや一部のクジラは、小脳を中心に、合計ではもっと多くのニューロンをもっていますが、ここでは段階に含めていません。 すべて 誰もいない 本物として数えた 82億 背景として残す 4.5 × 10^20 どの個体に内面の経験があるかを示すものではありません。生物の梯子の上に引いた、ひとつの線引きです。 ## 04・心のモデル ひとつの心の内側は、どこまで作り込まれるか それぞれの脳のモデルの細かさ。 台本どおり 内側には何もモデル化されていない行動:適切な言葉と反応はあるが、その背後に内的な過程はありません。 行動を入れれば行動が出る。内側は何もモデル化されていません。 人間の脳ひとつあたり10^6 FLOPS 根拠なき推測 機能的 すべてのニューロンはスパイクする単位で、すべてのシナプスは重みです。そのような系が実際に何かを経験するかどうかは「ハード・プロブレム」で、いまも解けていません。 ニューロンをスパイクする単位、シナプスを重みとして扱う。 人間の脳ひとつあたり10^18 FLOPS 概算 生物物理 イオンチャネルと膜電位を、コンパートメントごとに扱う。ニューロンの働き方として知られているものは、この水準では何も省かれません。 イオンチャネルの動力学を含む、コンパートメント型のニューロンモデル。 人間の脳ひとつあたり10^22 FLOPS 概算 分子 単一分子の確率的な動力学です。ロードマップが数値を示している最も深い水準(レベル10)です。その下の量子の水準については、推定を公表した人はいません。 すべてのニューロンの中にある、個々の分子の確率的な動力学。 人間の脳ひとつあたり10^43 FLOPS 概算 量子 量子過程としての意識。必要な計算量の推定を公表した人はいないので、この数字は仮置きです。 認知を量子過程として扱う。推測の域を出ません。 人間の脳ひとつあたり10^49 FLOPS 根拠なき推測 本物の脳、外部 心は基底現実にある本物の脳で、水槽の中の脳のようなものです。考えるのは、その脳自身のニューロンです。シミュレーションは、脳が感じ取るものを与え、脳の行動に応えるだけです。合計に入るのは、世界だけです。 基底現実にいる生物の脳が、シミュレーションにつながれている。 FLOPSなし:脳が自分で計算する ## 05・観測 誰も見ていない場所では何が起きるか 世界のうち、どれだけが完全な細かさで計算されるか。 すべてを、常に 誰が見ているかにかかわらず、あらゆる場所を完全な細かさで計算します。最も多くの計算量が必要です。 必要なときだけ 常に 82億の心が見ている 1.4 × 10^-6% 実際に計算される 100% 必要な計算量 1.3 × 10^68 FLOPS ## 06・時間 ここでは時間はどう流れるか シミュレートされる歴史の形。 線形 時間軸はひとつ、状態はひとつ、合計はひとつ。 ひとつの歴史を、一度だけ計算する。 × 1 循環 宇宙がループします。1サイクルを保存し、再生します。必要な計算量は線形の場合と同じで、1サイクル分の保存が加わります。 歴史の1サイクルを、繰り返し再生する。 × 1 枝分かれあり・剪定 大きな決断が世界を分岐させます。1000本の枝が残され、残りは捨てられます。 限られた数の枝だけが残され、残りは捨てられます。 × 1000 多世界 量子事象が起きるたびに分岐し、すべての枝が残されます。必要な計算量は事象ごとに倍になり、事象の数は膨大です。 量子事象が起きるたびに世界が分岐し、すべての枝が残されます。 × 2^(すべての量子事象) 計算はいつ始まるか この時点より前の歴史は、計算されず保存されています。 1900 概算 化石や文書が、計算された歴史ではなく、保存された記録であるほど最近。 ビッグバン 今この瞬間 ビッグバン 生命 人間 1900 現在 年 保存されているだけの歴史 99.9999991% 開始時点で、あらかじめ記憶を組み込まれた人間がいる 16億 ## 07・苦しみ 傷つくことはあるか 苦しみを含めるかどうか。 オフ 苦しみがないので、懸かっているものもありません。これがノージックの経験機械です。 苦しみは示されません。 背景のざわめき 小さな痛みと失望だけ。選択が少しは意味をもつための、ちょうどよい摩擦です。 軽い不快感だけ。 そのまま 存在しているように見える量:病気、悲しみ、そのほか。これが基準です。 私たちが目にする苦しみの水準。 引き上げ 私たちが目にするより多い。運営者が悪意をもっているか、苦痛のほうが幸福より安く作れて、限られた資源がそう決めたかのどちらかです。 私たちが目にするより多くの苦しみ。 このダイヤルはモデリングの設定です。誰が本物かを見分ける手段では決してありません。つらい人生を送っていることは、その人について何も語りません。倫理メーターを変えるだけで、FLOPは増えません。 ## 08・自由意志 どんな自由意志か 私たちの選択の原因となるもの。 決定論的 シードがあり、再生でき、動かすたびに同一です。選択とは、固定された原因の連鎖が、内側からどう感じられるかです。 すべての出来事は、先行する原因によって決まっています。 サイコロ 量子レベルでの本物の乱数性。リバタリアニズムの意味での自由ではありませんが、完全な台本どおりでもありません。乱数の計算は安上がりです。 主体性のない非決定論。 本当に自由 選択は、先行する原因によって決まっていません。シミュレーションは隙間を残し、そこを通ってくるものを受け入れなければなりません。計算のしかたを誰も知らないので、ここには何も割り当てていません。 選択は、先行する原因によって決まっていません。 自由に感じられる 両立論:物理的な水準では決まっているが、内側からは自由に感じられます。その感覚は完全にあります。仕組みは隠れたままです。 両立論:決まっているが、自由に感じられる。 このダイヤルは道徳の設定です。倫理メーターを変えるだけで、FLOPは増えません。 ## 09・スロット あなたの位置 成績表に付く説明文です。必要な計算量は変わりません。 プレイヤー 完全に計算された心で、シミュレーションが何の上で動いているかを内側からは知らない。 綻びに気づく台本どおりのキャラクター 世界のつじつまが合わないとき、それに気づく台本どおりのキャラクター。 運営者、勤務時間外 シミュレーションを動かす誰か。ただし、その内側にいる。 コンピューターの大きさ教科書 10²¹ × ランダウアーの限界のチップでできた太陽 太陽の全出力を、室温で1演算につき1ビットを消去するという熱力学的な下限で使う場合。 ロイドの限界では、これに物質が246.3兆トン必要で、そのすべてが計算に使われます。 実現可能性 太陽の全出力を超える 熱力学的な下限の従来型論理回路でも、太陽が放出するより多くの電力が必要です。 宇宙コンピューター教科書 1.6 × 10^-36 宇宙コンピューターひとつとは、観測可能な宇宙の1キログラムごとが、ロイドの限界で計算している状態です。 消費電力、ランダウアーの下限教科書 太陽10^21個分 室温でビットを反転させるときの、熱力学的な最小値。実際の最良のハードウェアは、その約50億倍のエネルギーを使います。 ランダウアーの下限で、完全なチップを仮定した場合の太陽10^21個分の電力。実際の最良のチップは、その約50億倍のエネルギーを使います。 地球上のすべてのコンピューターで概算 1秒あたり4.2 × 10^39年 人類のすべてのコンピューター(約10^21 FLOPS)で、シミュレーションの1秒を計算するのに、時計の上でかかる時間。 シミュレートする1秒ごとに、地球上のすべての計算能力で、宇宙の年齢の3.1 × 10^29倍。 実際に計算される世界根拠なき推測 100% 質量の1.4 × 10^-6%は82億人の観察者に見られています。残りのうちどれだけを最も細かい粒度で計算するかは、観察ダイヤルで決まります。 ## この数字は設定にどれだけ左右されるか タグ付きの入力だけを動かすと、10回のうち8回は**3.2 × 10^67**から**5.7 × 10^68 FLOPS** の間に入ります(表示した値の前後で−0.6から+0.6桁)。これは感度であって、世界についての確率ではありません。 物質の単位あたりの計算量（粒度：原子） 概算 −0.6から+0.6 この設定では影響なし:観察者1人あたりの書き割りの計算コスト。 各入力を、80%区間の全体にわたってひとつだけ動かしたとき、合計が何桁動くかを示します。ばらつき(標準偏差1つ分)はタグごとに、実測 ±12%、教科書 ±41%、概算 ×3.2、根拠なき推測 ×10です。ばらつきはタグごとに決めたもので、入力ごとに測ったものではありません。ダイヤルの設定は選択であって推定ではないため、ばらつきはありません。範囲にまったく含まれないもの:粒度の選び方、古典的ホストと量子的ホストの違い、1演算=1 FLOPという対応、メモリ、可逆計算。 ## 人間の尺度で 現在の最高性能のチップでの電力 実測 1.8 × 10^57 W、世界の電力供給の5.2 × 10^44倍 現在のAIアクセラレーター 概算 1.3 × 10^53、それぞれ1秒あたり約10^15回の演算 ハードウェア価格 概算 $4.0 × 10^57、世界の年間生産額の3.6 × 10^43倍 年間の電力 概算 $1.6 × 10^57(1キロワット時あたり0.10ドルで) カルダシェフ・タイプ教科書 5.1、タイプIIIを超え、尺度の頂点 (人類は約0.7。タイプIは惑星の電力を、IIは恒星の、IIIは銀河の電力を使いこなす) 価格は、アクセラレーター1基あたり約$30,000(3万ドル)として計算しています。これらの数字は、現在の技術で動かす場合のものです。物理的な下限は、上のタイルにあります。 ## インスタンスマップ ## 現実のレンダリング ## 計算複雑性 ## 意識の分布 ## 意識の年表 ## 多世界の分岐 時間軸はひとつ、状態はひとつ、合計はひとつ。 ## 無限後退 シミュレートされたコンピューターは、それを動かしている世界の計算能力を超えられません。各世界が計算能力の1%を次の世界に与えるとすると、最も内側がノートパソコンで動くまでに、階層は27層の深さになります。 [階層をつくる](https://simulation-hypothesis.com/ja/nesting). ## 観察者の影響 存在するもの(物質、対数目盛り) 100% 最も細かい粒度が与えられるもの 100% どこかの心が観測するもの 1.4 × 10^-6% 棒は10^−40から1までの対数目盛りです。線形目盛りでは、小さな棒が見えなくなってしまうためです。誰かが見ている物質は、完全に計算されます。誰も見ていない物質は、保存された値として持っておかれることがあります。 ## ボストロムのトリレンマ ボストロムの算数を、このシナリオをシミュレートされた世界として当てはめたものです。地球の質量をもつ究極のコンピューターで計算する成熟した文明は、そのうちの**2.4 × 10^7個のコピー**を同時に動かします。残りの2つの割合は、あなたが設定します。 成熟した文明は、 地球上のすべてのコンピューターダイソン群のデータセンターランダウアーの限界のチップでできた太陽地球の質量をもつ究極のコンピュータージュピター・ブレイン太陽の質量をもつ究極のコンピューター銀河の質量をもつ究極のコンピューター宇宙コンピューター1台で計算します これを作る前に絶滅する文明:**50%** そのようなシミュレーションを動かさないと決めた成熟した文明:**50%** 残った文明はそれぞれ、自分のコンピューターで動かせるだけのコピーを動かします 算数であって、判定ではありません。2つの割合は、あなたが設定します。コピーの数は、この世界に必要な計算能力と、選んだコンピューターから決まります。3つ目の棒は、3つすべてから決まります。 ## 測定ではなく判断 これらのパネルは、道徳の枠組みを通して設定を眺めたものです。筆者の判断であり、測定ではなく、上の計算量の合計は変わりません。 ## 倫理への影響マップ ## 4つの学派 | 軸 | 功利 | 義務論 | 徳 | 実存。 | | ------------------------------------------------- | -- | --- | - | --- | | 苦しみ | ? | ? | ✓ | ✓ | | 内面の経験 | ✓ | ✓ | ✓ | ✓ | | 自由意志 | ? | ? | ? | ✗ | | 懸かっているもの | ? | ? | ✓ | ✓ | | 真実 | ? | ? | ✓ | ? | | ✓ 賛成寄り・? 意見が割れる・✗ 反対寄り。各列は学派の簡略化モデルであり、判定ではありません。 | | | | | ## 道徳的な重み 本物の心 86% 台本どおりのキャラクター 0% 内面の経験をもつ動物 0% 背景 5% 運営者 9% 道徳的な重みは、人数の対数と、ひとつひとつの心の内面の豊かさに応じて決まります。簡略化したモデルです。 ## 苦しみの有無 1. オフ 2. 背景のざわめき 3. そのまま 私たちが見ている水準 4. 引き上げ **そのまま.** 存在しているように見える量:病気、悲しみ、そのほか。これが基準です。 構成要素 病気, 悲嘆, 飢え, 退屈 根拠 提示なし。これが私たちの目にする基準です 各学派がこの程度の苦しみをどう判断するか * 功利主義 ? 意見が割れる * 義務論 ? 意見が割れる * 徳倫理学 ✓ 賛成寄り * 実存主義 ✓ 賛成寄り モデリングの設定です。誰が本物かを見分ける手段では決してありません。 ## この設計の緊張点 一度も計算されなかった過去 化石、写真、記憶はあらかじめ組み込まれているので、過去は計算された歴史ではなく、保存された記録の集まりです。 → 記憶が、実際に計算された出来事を指すようになるまで、開始日を遡らせる。 ## 成績表 共有 ↗ インスタンスレポート 始まったばかりの世界 設定 規模 地球 物質の粒度 原子 ロビー マルチプレイヤー 内面の経験 82億 · 機能的 計算済み 100% 時間 線形、1900からライブ 必要な計算量 1.3 × 10^68 FLOPS コンピューターの大きさ 10²¹ × ランダウアーの限界のチップでできた太陽 宇宙コンピューター 1.6 × 10^-36 実現可能性 太陽の全出力を超える 測定ではなく判断 筆者の読み方です。どれも、計算量の合計は変えません。 苦しみ そのまま 自由意志 自由に感じられる 功利主義 意見が割れる 義務論 賛成寄り 徳倫理学 賛成寄り 実存主義 意見が割れる “地球を原子の解像度で算出:1.3 × 10^68 FLOPS、つまり10²¹ × ランダウアーの限界のチップでできた太陽。” このうち2つは概算、3つは根拠なき推測で、それぞれそのようにタグが付いています。ダイヤルをひとつ変えるだけで、別の宇宙になります。 リンクの形式 このページの状態は、すべてそのリンクの中にあるので、リンクは手でも、スクリプトでも、エージェントでも書けます。`/sandbox`のパラメータ: * `sc`: シミュレートされる領域の規模. `brain`, `room`, `earth`, `solar`, `galaxy`, `universe` * `fi`: 物質の粒度、計算される最も細かい水準. `0` painted, `1` organ, `2` tissue, `3` cell, `4` organelle, `5` protein, `6` molecule, `7` atom, `8` particle, `9` quark, `10` qfield, `11` qfull * `lb`: 誰が本物か. `single`, `multi`, `npc` * `co`: 内面の経験の線引き:どの存在に経験があるか. `0` すべて、`1` fly以上, `2` insect以上, `3` fish以上, `4` frog以上, `5` mouse以上, `6` bird以上, `7` pig以上, `8` dog以上, `9` dolphin以上, `10` human以上、`11` 誰もいない * `mm`: 心がどう計算されるか. `scripted`, `functional`, `biophysical`, `molecular`, `quantum`, `outside` * `ob`: 完全にレンダリングされる世界の割合(パーセント). `0`から`100`の整数 * `tm`: 時間モデル. `linear`, `cyclic`, `tree`, `manyworlds` * `sy`: シミュレーションの開始年. 整数、`-13800000000`から`2026` * `su`: 苦しみのダイヤル. `off`, `low`, `natural`, `high` * `fw`: 自由意志. `determined`, `dice`, `libertarian`, `illusion` * `sl`: 任意:訪問者のスロット. `player`, `npc`, `operator` * `pl`: 任意:本物のプレイヤーの数. `1`から`1000000000000000`の整数 例:[https://simulation-hypothesis.com/sandbox?sc=earth&fi=7&lb=multi&co=10&mm=functional&ob=100&tm=linear&sy=1900&su=natural&fw=illusion](https://simulation-hypothesis.com/ja/sandbox?sc=earth&fi=7&lb=multi&co=10&mm=functional&ob=100&tm=linear&sy=1900&su=natural&fw=illusion)。どのツールでも同じで、サイトのオープンデータはにあります。 ## 比較と引用 この世界を保存 引用をコピー 埋め込みコードをコピー 成績表を印刷 最大3個の世界を、このブラウザの中だけに保存します。 物質の計算概算 1.3 × 10^68 FLOPS 地球にわたる原子サイズの単位が1.3 × 10^50個、それぞれ1 fs、標準的な全原子MDのステップごとに更新されます。 心の計算概算 おまけで付いてくる 原子の粒度では、脳はすでに物質として計算されています。脳だけでも8.2 × 10^27かかります。 この物質の粒度では、脳はすでに物質として計算されているので、心は合計に何も加えません。 内面の経験根拠なき推測 82億 本物の心が82億。背景として残された生物が4.5 × 10^20。 これまでの演算回数概算 5.3 × 10^77 時計の上で126年、1秒あたり1.3 × 10^68。 保存されているだけの歴史概算 99.9999991% 計算は1900年に始まりました。 最初から16億人の人間がいて、あらかじめ記憶が組み込まれています。