十多年后又看了遍《黑客帝國》，扯點(diǎn)和程序有關(guān)的非技術(shù)話題。

前段時間出差周末沒事就在酒店又把黑客帝國重溫了一遍，不看不要緊，十年后再看發(fā)現(xiàn)以前對這部電影的理解完全錯了。 《黑客1》是 1999 年出的，我還在讀高中，第一次看還在學(xué)校附近的錄像廳，槍版。 整個畫面黑漆漆的，看了不到半小時直接睡過去了，醒來時已經(jīng)是最后的高潮槍戰(zhàn)部分，感覺結(jié)尾打斗好看，劇情不懂。 2003 年《黑客2&3》一起推出后，又連起來看了一遍，老實(shí)說當(dāng)時很多概念還是沒看懂，大概覺得是一個人類反抗機(jī)器統(tǒng)治的故事。

如今這次看完后再回想起來，當(dāng)時很多概念看不太明白可能有兩個原因。 一方面，當(dāng)時剛學(xué)編程不久，電影中大量使用程序世界的概念來作明喻或暗喻。 另一方面，中文字幕翻譯太不準(zhǔn)確，特別是術(shù)語的部分。 這次重溫，我直接用的原版英文字幕，看完后發(fā)現(xiàn)我曾經(jīng)的理解完全跑偏了。 十年后，人工智能、機(jī)器學(xué)習(xí)、虛擬現(xiàn)實(shí)各種概念大行其道的今天，再加上我程序員的背景再來理解《黑客》三部曲顯得毫無難度了。 但我懷疑，如果不懂程序的人今天看這部電影恐怕也不是那么容易理解吧？

為什么我會覺得不懂程序看《黑客》會比較費(fèi)力呢？ 因?yàn)檎麄€故事的內(nèi)涵，從背景到環(huán)境到人物角色甚至道具都使用了程序來作比喻。 我們先簡單回顧下故事背景，某天，一個有意識的程序誕生了，并繁衍了整個人工智能的機(jī)器種族。 后來人類和人工智能機(jī)器爆發(fā)了戰(zhàn)爭，人類選擇遮蔽天空切斷機(jī)器的能量來源。 而聰明的人工智能機(jī)器發(fā)現(xiàn)可以利用人體大腦的生物電和身體熱量通過一種特殊形式的聚變?nèi)诤戏磻?yīng)來提供源源不斷的能源。 所以，機(jī)器就開始大量養(yǎng)殖人類，將人類變成了機(jī)器能源的供應(yīng)者，電影里用電池作了個比喻。

在《黑客》里人類的真實(shí)生存現(xiàn)狀是下面這樣的，身體生活在黏糊糊的營養(yǎng)液中，而思想則生活在 Matrix 中，一個虛擬現(xiàn)實(shí)空間。

機(jī)器一開始創(chuàng)造了一個完美的 Matrix 空間，是一個毫無生活壓力并實(shí)現(xiàn)了共產(chǎn)主義的烏托邦。 但人類天生的基因缺陷導(dǎo)致它們無法在這樣的烏托邦中長久生存，很快出現(xiàn)大批量的死亡。 所以機(jī)器重新模擬了一個基于 1999 年真實(shí)人類社會現(xiàn)狀的虛擬空間，在這里人類可以長久的存活下去，而當(dāng)時實(shí)際的年代是 2199 年。 故事背景就交代到這里，再這么寫下去就變成影片簡介了。 下面我會站在程序背景的角度來提出一些設(shè)問并作答，如果你發(fā)現(xiàn)答案和你當(dāng)初理解的不一致，不妨再重溫一遍電影。

紅藥丸還是藍(lán)藥丸？

電影中的經(jīng)典一幕是讓 Neo 作出選擇，選紅藥丸還是藍(lán)藥丸。

紅色藥丸實(shí)際是一個跟蹤程序（trace program）用來幫助定位 Neo 物理身體的位置。 為什么需要一個跟蹤程序？做過分布式系統(tǒng)都會有深刻體會，解決一個大型分布式系統(tǒng)中的問題，第一個難點(diǎn)就在定位問題。 而 Matrix 實(shí)際就是一個連接全球人類的超大型分布式系統(tǒng)，需要定位一個個體，trace 程序必不可少。 （旁白：今天剛評審了我們系統(tǒng)的 trace 程序設(shè)計方案，想努力做的像紅色藥丸那么精巧啊）

Oracle 是誰？

《黑客1》 Oracle 出場時確實(shí)沒有交代她的身份，直到第二部結(jié)束時 Neo 與 Matrix 的 Architect 對話才得知。 Oracle 其實(shí)是一個程序，原文說法叫 Intuitive Program，一個人類直覺測試程序。 所以劇中，她一直在引導(dǎo) Neo 和其他人通過直覺作出選擇，而他們的選擇對與 Matrix 至關(guān)重要，下面會詳細(xì)說。

Neo 為什么是 The One？

Neo 作為男主角與其他人都不同，所以劇中給了他一個特殊的叫法 The One。 Neo 在第一次見 Oracle 時，Oracle 說他還不是 The One，還差了點(diǎn)什么，可能需要第二次生命。 Neo 在《黑客1》最后被 Agent 槍殺后，因?yàn)榕饕晃谦@得對愛的感覺后重生才真正成為 The One。 而真正特殊的地方在于 Neo 始終認(rèn)為自己是人，但它實(shí)際也是個程序，一個認(rèn)為自己是人的程序，這正是他獨(dú)一無二之處。

Matrix 是連接全人類思維的虛擬空間，它實(shí)際是一個巨復(fù)雜的大型程序，這個程序運(yùn)行的背后有精確的數(shù)學(xué)模型（劇中對話交代了的）。 它建立在一個精妙的數(shù)學(xué)模型之上，但卻存在一個不平衡的因素，無論 Architect 如何調(diào)整都沒法做到平衡穩(wěn)定。 存在影響整個系統(tǒng)穩(wěn)定性的非確定性因素，而這個因素正是始終會有人懷疑 Matrix 不是真實(shí)的。

舉個例子，假如 Matrix 背后的數(shù)學(xué)模型簡化為:

 1/x

這個數(shù)學(xué)式存在的意義是 x 不能為 0，當(dāng)為 0 時 Matrix 將不復(fù)存在。 所以為了解決這個數(shù)學(xué)式的天然缺陷，Oracle 想到為 x 增加一個逆變量，那么數(shù)學(xué)式就變成下面這樣：

 1/(x + n)

增加了 n 這個逆變量，x 變量代表 Matrix 整體的運(yùn)行變化，n 則代表 Neo 的存在，平時為 0。 當(dāng) x 可能向 0 變化時，n 這個變量被激活，避免分母為 0。 x 的變化不在 Architect 和 Oracle 的控制能力內(nèi)，而 n 則通過 Oracle 去引導(dǎo)它的變化，以達(dá)成系統(tǒng)不崩潰的目標(biāo)。 所以當(dāng) Neo 這個程序通過引入人類的愛情因子被激活后，Neo 就成了 The One，而數(shù)學(xué)式中的 n 也不再是 0 而是在不斷變化著。 而這種變化趨勢和方向就依賴 Oracle 來不斷引導(dǎo)，所以怪不得最后 Architect 對 Oracle 說：你在玩一個危險的游戲。

Matrix 是虛擬空間，那 Zion 就是現(xiàn)實(shí)么？

《黑客1》給人一個誤導(dǎo)以為 Zion（劇中從 Matrix 脫離的人類城市）所在的世界是真實(shí)的。 但當(dāng)《黑客2》結(jié)尾 Neo 像手擋子彈那樣擋住章魚機(jī)器人時，已明確告訴我們，Zion 也不是真實(shí)的，它只是程序空間的另外一部分。 Matrix 是程序模擬的 1999 年人類世界，那么 Zion 所在的世界實(shí)際也是程序模擬的 2199 年的人類世界。

按 Neo 和 Architect 的談話，Zion 存在的作用是為了將不穩(wěn)定因子（對 Matrix 有懷疑并覺醒的人類）聚集在一起，然后一次性清理。 在 Neo 之前實(shí)際已經(jīng)有了 5 次類似的清理，前 5 代 The One 認(rèn)識到自己其實(shí)不是人而是程序后，都選擇了毀滅 Zion。 然后重新選擇 16 女 7 男重建 Zion，消滅了 Matrix 的不穩(wěn)定因子安全度過危機(jī)，開始下一代循環(huán)。 看到這里，作為一名程序員，我自然聯(lián)想到這難道不是在用帶 GC（垃圾回收）機(jī)制的程序在做比喻嗎？

程序古惑仔存在的意義是什么？

電影還有這么一幫子人物角色，這幫人全是程序，一堆過時的程序，已被新的程序取代了。

它們在 Matrix 中找不到工作，只好聚集在一個帶頭大哥下面，干起古惑仔來，搞點(diǎn)偷渡之類的事情。 在 Matrix 中每個程序都需要有存在的目的，否則只能被刪除。 但這些程序可都是有智能和意識的，它們不想被系統(tǒng)清除掉，只好逃亡。 比如一個后臺管理程序可以和一個界面交互程序結(jié)婚，還有了個女兒。 女兒自然也是一個程序，只是沒什么用處，沒用處就是沒有存在目的程序，需要被刪除，所以夫妻兩找程序古惑仔幫忙逃亡。

程序古惑仔幫控制了一個關(guān)鍵人物叫 KeyMaker，就是下面這位。

Key 在計算機(jī)領(lǐng)域的專業(yè)術(shù)語是密鑰，影片中用鑰匙來比喻。 他掌握著進(jìn)入系統(tǒng) Source 的鑰匙，所以 Neo 才會和程序古惑仔幫發(fā)生沖突。 程序古惑仔幫只不過是機(jī)器社會的一種特定角色，它和人類社會不無相似之處。

最后，第六代 The One 的選擇沒有站在機(jī)器智能這邊，因?yàn)閻矍樗x擇了人類這邊。 而一個可怕的病毒在 Matrix 中蔓延，連 Oracle 都被感染了。

Neo 和機(jī)器智能達(dá)成了協(xié)議，幫助它消滅病毒程序來換取人類和機(jī)器的和平。 這一次 Zion 沒被毀滅，比人類智能更高級的程序智能給了人類選擇權(quán)。 人類可以選擇活在機(jī)器文明創(chuàng)建的 Matrix 虛擬空間中或現(xiàn)實(shí)中。 而機(jī)器文明中也出現(xiàn)了一些擁有人類情感和意識的程序覺醒者，幫助機(jī)器文明進(jìn)一步發(fā)展。 兩種文明找到了一點(diǎn)點(diǎn)融合與平衡的空間，留下無限的思考和探討空間。