復(fù)雜性思維二 (張江)

(燒腦)

4.1、大家熟悉的“蝴蝶效應(yīng)”,牽一發(fā)而動全身,這種混沌狀態(tài)的系統(tǒng)與經(jīng)典物理的線性確定系統(tǒng)有著巨大的差別。經(jīng)典物理是確定的行為產(chǎn)生確定的結(jié)果,而現(xiàn)在看來,許多確定行為產(chǎn)生的結(jié)果卻是不確定的。

混沌帶來了科學(xué)方法論的變更,從“還原論”變成了“短期還原論”+“長期整體論”。

4.2、例如蟻群。我們可以欺負(fù)螞蟻,但欺負(fù)不了蟻群。蟻群的智慧超出了我們的想象,例如面臨水火災(zāi)難時,它們會形成蟻球,以犧牲一部分的螞蟻來保護整體生存。

4.3、還有螞蟻外出覓食,螞蟻是隨機亂走的,但逐漸地,螞蟻會找出一條到食物往來最短的路徑??茖W(xué)研究發(fā)現(xiàn),找到食物的螞蟻會發(fā)出信息素,而信息素有揮發(fā)性耗散的特點,一段時間后信息素?fù)]發(fā)了。如果某條路徑比別的路徑短,信息素保存的時間就會長,聚集更多的信息素,逐步讓螞蟻延那條信息素高的路行進了。

圖片發(fā)自簡書App

4.3、有科學(xué)家結(jié)合信息素?fù)]發(fā)耗散特點,用計算機模擬進行了蟻群覓食。

隨機的蟻群覓食路徑

可得出的結(jié)論是:一通過簡單的信息素,螞蟻相互作用,可以找到最優(yōu)的路徑。二信息素與螞蟻會形成正反饋的回路,不同的因素彼此加強。三輔助路徑具有抗干擾的能力。

4.4、這其中輔助路徑也很重要,當(dāng)主要的路線出現(xiàn)無法繞開的障礙時,輔助路經(jīng)很快就會變成主要路徑。這是螞蟻的群體智慧的優(yōu)勢所在。螞蟻的這種技巧啟發(fā)了工程師,設(shè)計相應(yīng)的算法,叫蟻群算法。

5.1、比螞蟻更厲害的一種小生物叫阿米巴蟲,有兩種形態(tài)。個體的單細(xì)胞細(xì)菌叫阿米巴蟲,當(dāng)食物短缺時,這些小的細(xì)菌自發(fā)地聚成一起形成一團,叫黏菌。

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5.2、東京大學(xué)的一個實驗組將黏菌放在模擬東京地形圖的小環(huán)境中,在不同的地方放上糖,黏菌中的阿米巴蟲四散找食物,搬運回黏菌。隨著時間的推移,就形成較為清晰的往返輸送路徑,與人類實際的輸送網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)極為相似,其效率與人類不相上下甚至更高。

時間推移,路徑逐漸清晰

雖然仍未研究出原因,但其原理應(yīng)該與螞蟻的信息素作用一樣。智慧蘊藏在大自然的自組織規(guī)律之中。

6.1、但反過來,人類群體形成的卻是愚蠢。如大城市的交通堵塞,人群踩踏事件屢見不鮮。個體太過聰明,太過急功近利,反而讓整體的效率下降。個體過于聰明而不懂得協(xié)調(diào)合作,才導(dǎo)致了集體的愚蠢。

6.2、如何讓人類的群體變得更加智能呢?實驗表明扁平化會導(dǎo)致集體智慧更高點,原因在于想法的流動。當(dāng)面臨復(fù)雜的任務(wù)時,扁平化的溝通方式有利于群體智商的。更進一步,團隊之中的女性比例上升,可提高群體的智商。女性比例存在20%~80%時最佳,因為女性更多是一種溝通和社會協(xié)調(diào)。

7.1、所有的這些群體,都可以用一個詞“涌現(xiàn)”來描述其集體智慧或者集體愚蠢。其特點是:整體大于部分之和。在整體層面發(fā)現(xiàn)的模式屬性現(xiàn)象等功能,無法簡單地從個體層面推出。

7.2、相鄰的另外一個詞叫“斑圖”,涌現(xiàn)會產(chǎn)生斑圖。斑圖是一種集體模式,如鳥群的飛行形態(tài),蟻群組成的蟻隊,黏菌等。斑圖是凌駕于個體之上的,它的產(chǎn)生導(dǎo)致了層次的超越,形成新的個體。

7.3、例如霓虹燈,無非是一堆小燈泡,從燈泡的角度是看不出圖案文字的,而這些圖案文字就是“涌現(xiàn)”產(chǎn)生出來的“斑圖”。斑圖能跨越底層,跨越一個個的硬件而存在。

7.4、又如運動會上的翻版圖案,屏幕上的像素形成的圖案,利用大樓的窗戶燈光的關(guān)和開顯示圖案文字等等。這些都是“涌現(xiàn)”產(chǎn)生的,這些“涌現(xiàn)”發(fā)生之時,就是心智在斑圖中發(fā)現(xiàn)并賦予意義之時。

8.1、涌現(xiàn)的分類:一是設(shè)計出來的涌現(xiàn)。如霓虹燈,體育場翻板表演。二是自組織形成的復(fù)雜系統(tǒng),如前面講以簡單規(guī)則形成的BOID實驗,以及功能形成的蟻群鳥群等等智能。

8.2、神奇的所謂“強涌現(xiàn)”,是由形式因起主導(dǎo)作用。(亞里士多德對因果進行劃分:一是質(zhì)料因,物質(zhì)的構(gòu)成決定了整個物質(zhì)的特性。二是形式因,整體的構(gòu)型模式或說叫斑圖,反過來可以決定個體的因素)

8.3、例如,人有“自由意志”,按照科學(xué)解釋,這自由意志顯然是“涌現(xiàn)”出來的,是身上特別大腦中的上千億個神經(jīng)元,組合出來一個模式,形成了我們的思維。而一旦思維形成,我們就可以反過來控制我們底層的細(xì)胞。如用手掐一下自己殺死一些細(xì)胞,這是一個很微妙的所在。

在細(xì)胞角度,就是發(fā)生一些物理化學(xué)反應(yīng),神經(jīng)元突觸放電,根本就沒有一個所謂“有意識的人”的存在。

8.4、除了生命意識,同樣是“強涌現(xiàn)”模式的還有國家,集體。強涌現(xiàn)可能導(dǎo)致個體與集體之間的因果關(guān)系發(fā)生反轉(zhuǎn)。本來是由底層物質(zhì)決定意識,這是被教導(dǎo)了N多年的唯物辯證法唯物主義世界觀。而“強涌現(xiàn)”發(fā)生時,形式卻決定了物質(zhì)。這是很反傳統(tǒng)認(rèn)知的。

9.1、那么“涌現(xiàn)”發(fā)生的條件是什么?什么時候出現(xiàn)涌現(xiàn)?有一位科學(xué)家在計算機中模擬的玩具宇宙,叫“元胞自動機”,發(fā)現(xiàn)宇宙模型無外乎三種可能的形狀:一種叫秩序,無趣的固定死的一種構(gòu)型。一種叫混沌,也是無趣,每一步都是隨機的。第三是在256種模型宇宙中的三四個屬于復(fù)雜類型,既有隨機的,又有一些結(jié)構(gòu)。叫復(fù)雜系統(tǒng)。

(燒腦)

9.2、處于混沌和秩序的邊緣。

鳥群模型中,靠近和對齊導(dǎo)向秩序,分離導(dǎo)向混沌,三種規(guī)則兩種力量較量,就形成一種“活”的東西。

同樣螞蟻群體中,跟隨螞蟻信息素與隨機探索,也是秩序和混沌的較量,導(dǎo)致了蟻群集體停留在混沌邊緣,產(chǎn)生了一種集體智慧。

還有人類組織,管理就是巧妙地平衡秩序和混沌的力量,秩序讓團隊擰成一股繩向前沖,但太過秩序會失去活力,所以必須引進一些創(chuàng)新的力量,來平衡兩者之間。

20190701

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