失控|人造與天生的聯姻

2017.7.31-2017.8.21,21天加一個早晨,終于看完了這本書,平均每天閱讀35頁,2個小時。

這部書寫于20多年前,然而在讀的時候卻很難感覺的出來。20多年前極其前沿的理論和研究,在今天,很多變成了現實,很多依然先進。

《失控》的主題為人造與天生的聯姻,即機器越來越生物化,生物越來越機器化。分布式結構和進化是貫穿全書的核心概念。

20多年的斷檔,讓人很想去觸摸它的發展歷程,想了解生物圈二號究竟經歷了怎樣的旅途,計算機進化是怎樣進行的,今天是是否用了進化的方式在書寫代碼,想看看西姆斯找到的人世間絕無僅有的魅力圖畫,人工進化會帶領我們走向哪里,又走過哪里……

下面的文字僅為《失控》書摘,作為記錄。


第一章 人造與天生#

人造與天生的聯姻正是本書的主題。
現有技術的局限性,迫使生命與機械聯姻,為我們提供有益幫助。要想保證一切正常運轉,我們最終制造出來的環境越機械化,可能越需要生物化。

人類能夠從生物學中提取自然的邏輯,并用以制造出一些有用的東西。

人造物表現得越來越像生命體,生命變得越來越工程化。

人類在創造復雜機器的過程中不斷回歸自然去尋求指引。因此,自然不僅是一個儲量豐富的生物基因庫,還是一個文化基因庫,是一個創意工廠。

當人類天生最終完全統一時,那些由我們創造出來的東西將會具備學習、適應,自我治愈,甚至進化的能力。

人和機器的界限逐漸模糊,你中有我,我中有你,例如有人借助起搏器等機器才能生存,機器的發展也越來越擬人化。

第二章 蜂群思維#

群體具有群體規律,群體被看作是一種自適應的技巧,適用于任何分布式的活系統,無論是有機的還是人造的。

涌現,是事件發展過程中方向上的質變,是關鍵的轉折點。

蜂群思維的神奇在于沒有一只蜜蜂在控制它,但是有一只看不見的手,控制著整個群體。它的神奇還在于量變引起質變,要想從單個蟲子的機體過渡到集群機體,只需增加蟲子的數量,使它們能夠相互交流,當復雜度達到某一程度時,集群就會從蟲子中涌現出來。

(關于活系統的普遍規律:低層級的存在無法推斷出高層級的復雜性。想洞悉涌現結構最,可靠的方法就是運行它。)

我們的意識通過許多散落在記憶中的線索創造了現在。** 認知行為是通過分布式記憶的。**

蜂群思維是能同時進行感知和記憶的分布式內存。(一個蜜蜂的記憶是六天,而蜂群的記憶是60天。)

并行分布式計算機,非常適用于感知、視覺、仿真領域,并行機制處理復雜性的能力要好于以體積龐大、運行速度超快的串行計算機為基礎的傳統超級計算機。

活系統的特質:沒有強制性的中心控制;次級單位具有自治的特;次級單位之間彼此高度連接;點對點間的影響通過網絡形成了非線性因果關系。優點:可適應、可進化、彈性、無限性、吸引性。缺陷:非最優、不可控、不可預測、不可知、非即刻。

正是因為容納錯誤,而非杜絕錯誤的能力,使分布式存在成為學習、適應和進化的喔。
群的拓撲結構多種多樣,唯有龐大的網狀結構才能包容形態的真正多樣性。

涌現是一種神奇的力量,在烏合之眾中,人類群體的集體無意識,具有暴力傾向等,而涌現就是將群體帶向英雄主義,做出超級貢獻的另一個方面。

第三章 有心智的機器#

波林通過對廢舊機器進行改裝,尊重老機器,表達機器的意志。機器人必須實現自治,才能做更多有意義的事情,比如探索外太空。

布魯克斯設計了類似于昆蟲機器人的“成吉思,采用了分布式控制結構。

復雜性就是依靠疊加而不是改變其基本結構而累積起來的。分布式結構的層層疊加,又被稱為包容架構

人的意識就是從許多微妙而無意識的神經環路構成的分布式網絡中涌現出來的。

分布式系統(其中的嵌套式層級):隨著時間的推移,形成了一套由下而上滲透控制的多層級組織:底層活動較快,上層活動較慢。它控制的分類聚合是從底部開始逐漸累加。

系統的基本規律:必須從簡單的局部控制中衍生出分布式控制,必須從已有且運作良好的簡單系統上衍生出復雜系統。(例如羅切斯特大學設計的雜耍拋球機器胳膊,每個代理只思考單個容易操作的問題。)

人的意識(機器的意識一樣)依賴于微小神經回路的涌現>而微小神經回路的產生依賴于人的軀體>因此人沒有軀體則沒有意識。當人處在蒙眼與外界失去接觸的環境中,2天左右就會導致黑盲性精神錯亂。

人腦不是中央處理器,人腦是分布式的,各有分工。

第四章 組裝復雜性#

帕克徳在想還原北美大草原的過程中,卻意外的獲得了稀樹大草原。之后各種適宜稀樹大草原的動物植物陸續出現。

在構建完整的生態系統時,需要有合適的物種按照恰當的順序出現,還要有合適的物種在恰當的時間消失。

機器就像復雜的生態系統一樣,復雜的機器必定是逐步的,往往是間接的完善。

制造極其復雜的機器,就像恢復生態系統一樣,需要時間才能完成,這是確保它們能夠完全正常運轉的唯一途徑。

第五章 共同進化#

放在鏡子上的變色龍,進入一個因果自循環的境域。

黑脈金斑蝶和馬利筋,互相影響,共同進化,合二為一。

相對于其他事物都有一個平衡點來說,意識、生命、智力以及共同進化都是失衡的,他們維持著一個遠離平衡的不穩定狀態。

兩個、三個或者整個群落,都可以共同進化。所有的生物都要相互適應,就意味著同一生態系統內所有生物都能通過直接共生或間接相互影響的方式參與到一個共同進化的統一體里。

地球家園中由億萬物種構成的松散網絡就連接起來,成為不可拆分的共同進化體系。

共同進化中的生命,擁有非凡的生成穩定的非穩態的能力,將地球大氣的化學循環推至一個持久的非均衡態。

共同進化的生命和星球構成了一個共同進化的整體系統,就像變色龍的鏡上舞。

生命是不斷更新的礦物質,礦物質是節奏緩慢的生命。變色龍\鏡子、植物\昆蟲、巖石\生命、人類\機器,他們同屬一個系統。有機體即是環境,而環境即是有機體。

共同進化,是一個時間意義上的完整系統,在常態下向前推進,自我教育,并不斷改正錯誤,汲取營養。

經濟、游戲就類似于共同進化系統。
工業標準和因特網的興起,人們開始關注孕育共同進化合作所需的必要條件。
共同進化就像非零和游戲,沖突環環相扣,彼此關聯,整體收益可以惠及或殃及所有成員。

(在一個是以鏡子上的變色龍式的疊套花環的世界中,無論你設計或演變出怎樣高妙的策略,如果你絕對服從它,為它所用,從進化的角度來看,這個策略就無法與其他具競爭力的策略相抗衡。)

第六章 自然之流變#

沙漠巨樹仙人掌叢林隨降雨量變化而變化,遷移,始終保持著動態的平衡。

自然界總是依賴著擾亂和變化,如沙漠降雨量保持不變,沙漠生態趨向單一乏味。如果人們要靠生態系統中的作物維持生計,就將系統簡化成所謂的農業

而博格斯期望沙漠的變遷能教會我們如何不用簡化系統就能和變化的環境共處。理論上,對于提供食物和有機資源的豐富多變的生態系統,我們可以利用信息網絡調節投入,以適應極其不規律的產出。產生由變化驅動的工業經濟模式

不穩定的自然力量是多樣性產生的根源,復雜的系統更有可能不穩定。例如當食物鏈越長,環境破壞帶來的影響,就會使相互作用的食物鏈網越不穩定。

自給自足,邊界明顯的生物群落,可稱為自然產生的超有機體。(兩個觀點各有正確)

  • 格利森:生態系統內各成員間的連接比有機體內各成員間的連接更為易變和短暫。單個有機體受到嚴格束縛,生態系統則寬松自由。
  • 克萊門茨:存在某種效率盆地,假定其他條件不變,可以使特定的混合群體達到穩定的和諧狀態。

在數十億年前,生命跨越了一個不可逆性的門檻。一旦扎下根,生命就不再嬌貴脆弱,而變得桀驁不馴。例如人的很多器官都具體有代償性。

變化、不穩定帶來豐富與多樣。

第七章 控制的興起#

克特西比烏斯是公元前三世紀中葉生活在亞歷山大港的理發師,他癡迷機械裝置。制作的滴水中非常準,可以自動控制水的流速。這個調節閥是有史以來第一個可以自我調節自我管理我控制的非生命體。

瓦特改進蒸汽機,將磨坊調節器改進成純粹的控制回路。獲取了蒸汽的巨大能量。

布萊克設計負反饋回路,改進電話,抵消放大器的正回購產生的滾雪球效應。

巨艦通過某種特殊的自動反饋回路,即伺服機制來控制它的方向舵。

法爾科的伺服機制更進一步,向我們開啟了另一種可能性的大門:人機共息的可能性-----融合了兩個世界的可能性。

諾伯特·維納的書《控制論:關于在動物和機器中控制和通訊的科學》,使反饋的觀念滲透到技術文化的各個方面。

控制理論是一般性原理:如果所有的變量都是緊密相關的,而且如果你真正能夠最大限度地控制其中一個變量,那么你就可以間接的控制其他所有變量。
這個原理依據的是系統的整體性

控制的發展

  • 第一階段:控制物質。
  • 第二階段:對物質的精確控制。
  • 第三階段:對信息本身的控制。

自動化的歷史就是一條從人類控制到自動控制的單向通道,不可逆轉。

老子的《道德經》
智能控制體現為無控制或自由,
因此它是不折不扣的智能控制;
愚蠢的控制體現為外來的轄制,
因此它是不折不扣的愚蠢控制。
智能控制施加的是無形的影響,
愚蠢的控制以炫耀武力造勢。

(投資哪些具有自我適應能力,向自己的目標進化,不受人類監管,自行成長的機器將會是下一個巨大的技術進步。“人工智能”)

第八章 封閉系統#

高梅茲通過人工方法建立珊瑚礁群落。珊瑚礁群落中的生物會逐漸更替,逐漸穩定。

地球上所有物質都處在某種循環當中,用系統科學的術語來說,地球在物質上是一個封閉系統,從信息能量的角度來看,地球又是開放的,陽光照射著地球,信息則來來去去。

地球(蓋亞)就像一個大的生態球,生態球除了個體生命,更有整體生命。它撫育的各種元素,通過大氣水和生物圈所組成的循環達到動態平衡。生態球越大,達到穩定所需時間就越長,破壞它也就越困難。

舍甫列夫將自己關在密閉鐵閘子里,進行人和球藻共生的實驗。

生物圈二號,是除地球之外最大的封閉式活系統。占地3英畝,包括7個生態區,需維持8個成年人的正常生活。最大的問題就是如何以最佳方式啟動初始多樣性,使它成為后續多樣性成長的杠桿。

人類早期的活動譜系打獵、放牧等,已經在荒野打造出了一種人工的生態,就是依靠人類的技能大大改變了的生態。

在封閉系統中,共同進化的多樣性得到了集中體現。最終,所有的封閉系統最后都會打開,至少會出現泄露。

未來創造一個能讓人類自給自足的小型生態系統,讓太空旅行成為太空久居,自造衛星。而重點語言解決的就是生態系統和人怎樣實現動態平衡,需要哪些生物。

“冒出”的生態圈#

生物圈二號的意義:了解封閉系統的生物地球化學循環;獲得在封閉的生態系統中維持人類生存和生態平衡的知識和經驗;精確追蹤生態系統中污染物質流向。

生物圈人就是生態圈二號的副駕駛,當它滑向失控狀態時,生物圈人可助其一臂之力。生物圈人與這個涌現出來的系統共享控制權。

當生態系統一旦“冒出”,其自立、自穩定程度就更高,也就不再需要初創時所需的人力扶持。所有復雜的共同進化系統都需要“冒出”。包括人類組織,比如團隊、公司。

生物圈二號教會我們,要像人類一樣生活,就意味著要和其他生命一起生活。

生命就是終極技術。隨著我們對機器的改進,它們會變得更有機、更生物化,更近似生命。

工業生態學#

智能房屋,房屋內有一個通用接口,所有東西都被接入網絡,從中獲取電力和信息,接口們可互相交換信息。感知你的需求為你提供需要的東西,例如某本書,打開電視等。

智能辦公室的實現要早于智能住宅,因為商業具有信息度密集的天然本質,它依賴于機器,并且要不斷的適應變化,對于家居生活來說是雞肋的魔法,卻能在辦公室中帶來顯著的經濟效益。

辦公室超有機體,半智能芯片的超大群落。(書中的芯片,燈光控制,音量調節等)無處不在的智能物構成了層級結構,曾級的底部是一只微生物大軍,構成了房間的背景感知網絡。

智能群落的房屋對主人和客人相比是不一樣的,客人在這里處于劣勢。因為智能房間中每件物品的行為取決于用它次數最多的主人拿它來干什么或者怎么用。

磨損的標記是涌現出來的,磨損能傳遞信息。將物理磨損所傳遞的環境意識嫁接到辦公室的機器生態中。傳遞信息,形成共同體。
比如:通過記錄使用者與電子文檔的互動,豐富電子文檔的信息。

磨損可以看作是共同體的一個妙喻,單個的磨損痕跡是無用的,但是匯聚起來并與他人共享,其存在就有了價值。

閉環制造,機器們之間組成一個閉環的生態,一個機器產生的廢物是另一個機器的原料,多個機器構成閉環,節約成本,提升資源利用率,減少污染環境。

為分解而設計的產品,既可以做到高效的處理和維修,也可以實現高效的組裝。

通過推動工業生產流程向有機模式發展,仿生工程師們創造了一系列的生態系統。基因工程和工業生態都預示著第三類仿生系統----部分是生物,部分是機器的系統。

在天生和人造的緩慢混合過程中有機是一種顯性性狀,而機械則是隱性性狀。

工業生態學,打造的閉環回路、無廢料、零污染制造業是制造業發展的趨勢。

第十一章 網絡經濟學#

大規模網的絡化會真正徹底的改變幾乎所有的商業行為。會改變我們生產什么,如何生產,如何決定生產什么,生產活動所處其中的經濟的本質。

在網絡智能的管理下,普通的制造業會更上層樓,對產品維護提供幫助。

網絡邏輯的下一個前沿:
靈活制造和大規模訂制。在運行中,調整生產流程,以適應產品需要。

  • 機器模具本身必須可以調整。
  • 物料分送規劃可以靈活轉向。
  • 勞動力協調成一個整體。
  • 包裝供應商不能中斷。
  • 貨運線可調。
  • 市場營銷同步。

網絡化公司的特點:**分布式、去中心化、協作以及可適應性。

  • 分布式。商業不再是在某個單一地點進行,可在不同地方同時發生。每個小模塊8-12人合適。
  • 去中心化。控制必須讓位于速度和靈活。通過外包的形式實現去中心化。
  • 協作性。不同企業之間互利互惠,甚至可能將核心功能外包給競爭者。
  • 適應性。從產品向服務轉移。適應時代發展。

計算機軟件、分布式網絡以及絕大多數活系統都是非連續的系統。
根本不可能對所有的可能性進行測試,易出現錯誤。零缺陷設計的任務就是盡早發現錯誤,盡早改正錯誤。(防錯系統,對復雜軟件進行模塊化)
但系統又是犧牲簡潔性來換取可靠性。網絡式經濟的未來,在于設計出可靠的流程,而不是可靠的產品。

錯誤總是扎堆出現,如果一旦發現錯誤超過一定閾限,就是把它扔掉重寫。

網絡經濟特征:分布式核心、適應性技術、靈活制造、批量化定制、工業生態學、全球會計、共同進化的消費者、以知識為基礎、免費的寬帶、收益遞增、數字貨幣、隱性經濟。

第十二章 電子貨幣#

密碼反叛者們(密碼朋克)渴求真正的匿名。在密碼的無政府狀態,加密永勝。

傳真機效應,在線的人越多,越能刺激人們加入。網絡經濟獎勵那些較多者。可通過免費傳播工具成為較多者。(齊默曼免費傳播PGP加密工具,PGP應用RSA的專利)

在網絡時代信息極其容易復制,而信息擁有者希望能夠將信息有選擇的斷開。通過加密讓需要使用的人僅支付少量費使用一小部分。

加密-計量方法非常精細,例如:每天有人付費10美分收看一個人寫的段子。

喬姆的加密現金,為基于智能卡的電子貨幣提供了多項重要的實用改進。喬姆的目標:為網絡世界的私密性提供工具,使私密性和安全性達到平衡。

真正的數字現金將重新構造我們的經濟、通訊以及支持。

數字貨幣給我們帶來的影響,是流通速度加快。實時交易,減少銀行在途貨幣的利潤。無限互換性。可以觸及更多的人群。

網絡是陽,密碼分子就是陰,一種微小隱蔽的力量,能夠馴服去中心分布式的系統,引發的爆炸性的相互聯結。

第十三章 上帝的游戲#

《上帝也瘋狂》《模擬地球》等上帝類游戲中,人造物變成了是流動的、有適應力和變化不定的網絡。人們通過電腦游戲,創造了一個屬于自己的世界。

游戲,理論把實在之物的復雜模式抽象成某種摹本模式,即模型或者模擬。

人可以通過虛擬現實玩游戲,完美的仿真和計算機玩具世界,就是超真實作品。

擬像是一個衍生性實體,是一種與原版平行存在的鏡像,是一種虛擬現實。

擬像可以傳送,傳送擬像的主要障礙還是數據壓縮,實時全息圖,像需要天文數字般的比特量,即使用上所有的數據處理技巧仍然傳輸速度很慢。

人們建立起來的仿真世界可以用來進行戰爭演習,即軍方進行嵌入式訓練。

仿真世界不僅能用于軍事訓練,還可以作為游戲。而增加網絡的豐滿度比提高環境的分辨率更能獲得真實感,所謂的真實指的就是共同進化的動力。

一個無縫連接的分布式軍隊,任何人都可以通過接入互聯網參與其中。分布式智能是未來的趨勢。

隨著個體和仿真世界相互關系的不斷加深,個體可以改變并塑造他們的世界,仿真世界也會更加生機盎然,個人和仿真系統共同進化成一個與剛開始完全不同的游戲。就像神降臨到他自己創造的世界中。

要想成為真正的上帝,你就必須放棄控制,擁抱不確定性。要想誕生出新的、出乎意料的、真正不同的東西,你就必須放棄自己主宰一切的王位,讓位于底層群氓。

第十四章 在形式的圖書館中#

博爾赫斯的“大千”圖書館,囊括所有可能之書。

西姆斯的“大千”圖庫,所有可能的圖片。

道金斯的“生物形態王國”。

拉薩姆將道金斯進化引擎的核心部分,與它的三維形式的精致外在結合在一起,孕育出一種進化藝術程序的思想。

將靈魂注入到電子回路中,進化的重要本質就從天生的世界轉移到人造的世界,從原來唯一的碳水化合物領域轉移到算法芯片中的人造硅世界。

將基因和軀體理念,引入庫中。基因控制的是生長規則。

在形式庫中,有不穩定態的領域(基因微小的變化,也會造成,形式的巨大改變),也有滯留盆地(基因的顯著變化,只能對形勢造成微乎其微的改變)。

西姆斯和拉薩姆都夢想建立一個人工智能模型,能夠分析繁育者在形式空間內探索的點滴進步。

自然之美就存在于物種進化的歷程中,存在于形式,必須完全的合乎生物之道的重要事實中。

進化出來的圖像是基于算法的,有無限的分辨率,想放多大就能放多大,乃至看到任何意想不到的細節。

在庫中,我們的搜索空間足夠大,有效的搜索流程就與真正的創造并無二致。在包括一切可能之書的圖書館里,發現某一本特定的書,就等同于寫了這本書。

第十五章 人工進化#

湯姆·雷的電進化機方案,從簡單的復制體開始,之后引入了變異和死亡,建成了名為“地球”的計算機人工生命模型。在“地球”的首輪運行中,隨機變異死亡和自然選擇都起了作用。一個生態系統誕生了。80字節的物種,進化出的45的寄生蟲。

雷的進化系統發現的“生物”是人類程序員無法編寫出來。人類力所不逮的,進化卻能做到。

自然界中的進化和計算機中的進化,可以在重巒疊嶂中爬到全局意義上的制高點——主峰。

約翰霍蘭德從性開始入手,選取兩組代碼進行交配,產生實用個體的比例更高,因而以其為基礎的計算機進化也更穩定和有生命力,通過將交配和突變結合在一起,系統變得靈活且寬。

進化中隱含的并行主義是確保其不單攀上高峰,而且是最高峰的原因所在。并行的威力。并行能繞過隨機變異所固有的愚蠢和盲目。

丹尼·希利斯建造大規模并行運算計算機,大規模的處理器聯結之后,可以獲得涌現出來的、有用的秩序。

進化是一種能被容易地轉化為計算機代碼的自然而然的技術,進化與計算機之間的這種超級兼容性,將推動人工進化進入我們的數字生活。

拉爾德·喬伊斯將信息和機體這對進化的雙重本質融入到強健的人工進化系統中。他選擇生物進化,而不是計算機模擬。

喬伊斯通過選擇壓力引導定向進化。定向進化是一種監督式學習。

戴維·艾克利計算機進化中采用拉馬克進化。(計算機代碼堅韌基因和軀體兩個角色,在計算機的人工世界里,拉馬克進化是有效。)拉馬克進化,允許個體在世時所獲得的信息與進化結合在一起。

即使技術人員成功地設計出一款龐大的程序,例如導航軟件,要對其進行徹底的測試也是不可能的,但進化出來的東西則不同。它成長的環境中,充斥著成千上萬的挑刺者。

人工進化也許是唯一能使軟件保持生命力和活力的方法,但進化的代價就是失控。然而計劃并未完全超脫我們的控制,放棄某些控制只不過是為了更好的利用它。

第十六章 控制的未來#

讓動畫形象遵循自己的物理法。

讓手繪的動畫形象與自動化的動畫制作技術相結合。

莫西,第一個完全計算機化的動畫人物。人們正在嘗試更進一步的自主虛擬角色。

行為學架構的核心是去中心化這樣一個關鍵概念,動物行為就是一種去中心化協同。由于行為源頭的分布式特性,底層最簡單的代理,也能在上層產生意料之外的復雜行為。外在行為就這樣從錯綜復雜的盲目反射中涌現出來。

按照包容架構模型,梅斯正在構造一個算法的成績,以使他的造物不僅具有適應力,還能將自身導向更為復雜的行為模式,還能讓他們的目的從行為中自然的涌現出來。(梅斯讓創造物通過它們在環境中的經驗來學習)

米老鼠可以通過不斷的學習擁有自己的主見,再往后學習還能成為一個相當不錯的演員。

其實你和米老鼠是兩位一體的,隨著越來越多的弊端行為被植入米老鼠,他和他的創造者之間就越來越貌合神離,也就愈發失控。

控制是一個范疇,一端是一體式的全面支配,另一段則是失控,這兩者之間則是各種類型的控制,我們尚沒有明確的詞語與之對應。由于我們在培育人工產品的同時,也培育出了合成的生命,因此也預示著我們將喪失令行禁止的特權。但是所謂失控是對未來的一種夸張描述,那些我們賦予了生命的機器,還是會間接的接受我們的影響和指導,只不過脫離了我們的支配而已。

控制的未來是,伙伴關系,協同控制,人機混合控制。所有這些都意味著創造者必須和他的創造物一起共享控制權,而且要同呼吸共命運。

第十七章 開放的宇宙#

大自然之所以能產生令人震驚的多樣性,是因為它在本質上是開放的。開放的基因組帶來開放的變化,一個預先設定了每個精英的工作或精英數量的系統,只能在預先設定的范圍內進化。一個沒有預先設確定基因角色和數量的系統,才能出奇制勝。

在湯姆·雷的世界里,只要運行時間夠長,在最終的形式庫中就能進化出任意東西。

約翰·柯扎真正開始將邏輯程序的進化從理論付諸實踐。
柯扎想要進化出能夠解決特定問題的最佳方程。柯扎的系統每次都會去尋找解決問題的一般公式,而不是尋找每一個測試實例的具體答案。一個公式,經受不同實例的測試越多,這個公式就會進化得越完善。

盡管大腦像并行機器一樣運作,但人類意識卻無法并行思考。我們的思維就退而求其次的選擇了串行敘述。所以并行計算機必須被凈化,而不是被設計出來。

適應是對自身結構的扭曲,以使之能夠穿過一個新漏洞,而進化是更深層的改變,它改變的是構建結構本身的架構。
進化是一種工具,它可以與控制相結合。

目前,生物化學家只能針對那些他們已經知道該如何解決的問題來進化出新的分子,自發且能自我維持的進化還沒有實現。一個有效的自發的進化的分子系統,將會是一個超級強大的工具,它將是一個可以創造出任何生物的開放系統。

克里斯·郎頓的自身經歷,再現了人造的開放的進化體系的原因。朗頓從滑翔傘上掉落,受了嚴重的傷,在他傷病期間他感受到感知的本我融入肉體,好像他這架機器完成了重啟,正等待著被投入使用。

朗頓說,所謂人工,不是指生命,而是指材料,真實的事物出現了,我們觀察真實的現象,這是人工媒介中的真實生命。

生物學面臨著無法從單一實例中推論出普遍原理的根本障礙。因為我們唯一的選擇就是靠自己的努力創造出另一種生命形式。

人工生命相當于合成生物學的實踐。

超生命是一種特殊形式的活系統,它完整、強健、富有凝聚力,是一種強有力的活系統。(一片熱帶雨林,一枝長春花,一個電子系統,一個自動駕駛裝置,模擬城市游戲,都是某種意義上的超生命。)比人工生命范圍更廣。

生命,特別是超生命,想要探索所有可能的生物學和所有可能的進化,而它利用我們創造它們。我們也許是第一個創造自己接班人的物種。我們一直渴望成為神靈,如果借助我們的努力超生命能找到某種合適的途徑,進化出是我們愉悅或對我們有益的生物,那我們會感到驕傲,但是如果我們的努力將締造出超越我們高高在上的接班人,我們就會心存恐懼。

第十八章 有組織的變化之架構#

阿爾文·托夫勒是一位未來主義者,他首次使公眾意識到,不僅科技和文化在迅速的變化,變化本身的速度也在加快。

人工進化是生物所屬的,新生物學的第二主線,也是機器所屬的新生物學的第一主線。

當我們把自然看作一個系統時,并不指望它有意識,而是希望它能記錄下自己的所作所為。但在生物學有一條金科玉律叫做中心法則,它是指信息由基因傳遞給肉體,但決不能倒退,即從肉體回到基因,也就是說自然對自己的過去是不留一絲記憶。

假使大自然能在生物體內雙向傳遞信息,就可能實現以基因和基因產物之間雙向交流為前提的拉馬克進化

與其說缺體內的信息不能向西方向傳遞,不如說由于消息沒有確切的遞送目的,才使信息傳遞受到了阻礙。阿克里和利特曼已經表示,是由人類編程的計算機能運行拉馬克進化。

遺傳同化或鮑爾溫效應,實際上就是,如何將后天習得的技能轉化為先天遺傳的特性。

適應最初源于一種模糊的意愿,而基因則認同的這種適應并為之背書。

生物可以通過形態可塑性、生理適應性、行為靈活性、智能選擇、傳統引導來回應環境的變化,每一個自由度都代表一個方向,生物體可以沿著它在共同進化的環境中尋找更好的辦法重塑自己。

通過學習和行為將信息傳遞給基因,是遺傳同化;由基因將信息傳遞給學習和行為,就是文化同化。基因和文化的耦合如此緊密,任何一個發生變化,都將不可避免的迫使另一個也發生變化。基因變化是文化衍變的先決條件,如果基因的靈活性不足以適應變化的變遷,就無法在文化中長期生根。

文明的人類是世界上最成功的共生體,文化和生物行為互利互惠、互為一體。

拉馬克進化的優勢如此顯著,以至于大自然找到了使其發生的方式,在達爾文的語義下,我會這樣來描述塔的成功:進化無時無刻不在細察這個世界,不僅僅是為了找到更適合的生物體,更是為了找到提升自我能力的途徑。它每時每刻都在尋求在適應上有所寸進,這種不間斷的自我鞭策,形成了一種巨大的壓力——如同整個大洋在尋找一絲可以滲漏的縫隙一樣,迫使其提高自身的適應能力。進化搜尋著行星表面,尋找讓自己加快速度的方法,使自己更具靈活性,更具進化型——這并非出于他的主觀努力,而是因為不斷加速的適應性就是失控了的軌道,它行駛其上,身不由己。它搜索著,力圖找尋拉馬克進化而不自知;拉馬克進化正是那絲更加流暢,更具可進化性的縫隙。

這就是進化的進化。
進化的工作就是通過創造所有可能的可能性籍以棲身的空間來創造所有可能的可能性。

第十九章 后達爾文主義#

新達爾文主義:只有環境能夠對突變進行選擇,而且環境永遠不能誘發或者指引突變。
后達爾文主義:進化過程中還存在別的作用力(除了自然選擇之外的),這些權威的變化機制,重組生命了讓其達到新的適應度。

在跨度小的時間段內自然選擇確實有效,我們可以利用它找到我們見不到的證據,填補我們無法想象的空白?問題歸根到是否單靠隨機變異和選擇機制,就足以在很長時間內持續的產生出新事物來。

自然選擇,通過死亡清除了那些無能者,為新生者騰出了位置,但是死亡并不能導致翅膀的形成和眼球的運作。

高茲史密特,通過對發育實際做些小改動,能輕易生成那些有前途的怪物。胚胎時期的微小改變會在發育中被放大,軀體的形成就是以這種方式跳過了達爾文的漸進模式。(蝴蝶效應)

生物學的跳變論:生物的既有組成部分可以組合成這種或那種形態,但決不能組成這兩者之間的所有形態。整體所具有的層級架構的本質,阻礙了整體去到達理論上所有可能到達的狀態,與此同時,整體所具有的這種層級結構,也賦予了它完成大規模躍遷的能力,因而生物體在歷史上就會呈現出從這個點跳到那個點的記錄。

基因組和軀體的多重穩定性,維持著物種的向心狀態,其作用超過了自然選擇,而當某個物種奮力一躍,掙脫原有的穩定態時,同樣的內斂性會誘使它進入一個新的內穩態——自然選擇的影響依然微乎其微。

本章所敘述的種種,共生、定向變異、跳變、自組織,都還稱不上什么結論,但它們確實表明了一點,在自然選擇之外,進化還有許多其他因素。一個大膽而富于冒險精神的藍圖正從這些問題和碎片中呼之欲出——開展生物學之外的人工合成進化。

進化是一條物理法則,適用于所有的物體,不管他們有沒有基因。

我想存在一種生命的數學,自然選擇也許就是這種數學中的加法,要想充分解釋生命的起源、復雜性的趨勢以及智能的產生,不僅僅需要加法,還需要一門豐富的數學,由各種互為基礎的復雜函數所組成,它需要更為深入的進化。

第二十章 沉睡的蝴蝶#

斯圖亞特·考夫曼,進行基因仿真實驗。
細胞種類的數量,實際上是由細胞結構本身決定。那么身體內的細胞種類和數量就可能與自然選擇沒有太大關系,而與描述基因互動現象的數學有關。

道格拉斯·霍夫施塔特把首尾相接的矛盾回路稱為怪圈。

沃爾特·方塔納,從數學上論證了函數a生成函數b,b再生成c這樣的線性序列可以容易的構成類似閉環控制系統的自生成環,因而最后的函數與最初的函數同為結果的生成者。

考夫曼說,生命就是在這種聚合體作用于聚合體形成新的聚合體的湯中開始的。
考夫曼再次暗示了那個必然性的概念:“如果我的模型是正確的話,那么宇宙中生命的路徑就是一條寬敞大道,而不是迂回曲折的窄巷。”也就是說,在現有的化學環境中,生命是必然。

一個只有少數個體可以影響其他個體的系統,不具備較強的適應性,連接太少,不能傳播創新系統也不會進化。而超出某個連接度時,繼續增加連接度,只會降低系統作為整體的適應性,最佳的連接度位于中間某個位置,它將賦予網絡最大的靈活性。不管某個網絡有多少成員組成,這個低的最佳值似乎都波動不大。在理想的連接數下,個體之間的流動信息也處于理想狀態,而作為整體的系統就能不斷的找到最佳解決方案。

當太多人可以對其他人的工作指手畫腳時,官僚主義的僵尸就開始復活,適應性束縛于互鎖的網絡。

避免過度連接,才能使我們的文化系統保持在最高進化度的邊緣。

處于進化平衡點上的系統能夠最快的學習,最容易地進化。一個系統,會自己找到這個平衡點,這個點就處于混沌的邊緣。

第二十一章 水往高處走#

宇宙中并存著兩個趨勢,一種是永遠下行的趨勢,這股力量初始熾熱難當,然后嘶嘶作響,歸于冰冷的死寂,這就是令人沮喪的卡諾第二定律。所有規律中最殘酷的法則,所有秩序都終歸于混沌,所有火焰都將熄滅,所有變異都趨于平淡,所有結構都終將自行消亡。第二種趨勢與此平行,但產生與此相反的效果,它在熱量消散前將其轉移,在無序中構建有序,它借助趨微之勢逆流而上。

比進化的進步更重要的是重新審視我們人類的位置,我們并非宇宙的中心,只不過是宇宙中一處毫不起眼的角落里一個無足輕重的螺旋星系邊微不足道的一縷煙塵。

我們所看到的生命和社會的進步,只不過是由人類的錯覺,生物學中流行著進步階梯或大物種戀這些概念,地質學中根本找不到證據。

在生物進化中涌現出來的方向和目標,可能產生自一大群無目的和無方向的組成部分,而無需援引活力論或者其他什么超自然的解釋,計算機進化的實驗證實了這一內在的目的性,這一自發產生的“趨勢”。

超進化的七個趨勢:
1.不可逆性,進化不可倒退。
2.遞增的復雜性
3.遞增的多樣性,從基本類型上說是多樣性的遞減,而各個基本類型中的小物種則大量遞增。
4.遞增的個體數量,個體都可以以嵌套的方式存在于其他個體內部。
5.遞增的專業性,單一的生命分化成許多做更專業事情的個體。
6.遞增的相互依存關系,生命逐漸解脫無機物的束縛,而更多地與有機物相互影響。
7.遞增的進化力,進化不僅選擇生存力,也選擇進化力。
一個進化系統是穩定的,因為它會不斷回歸到最優進化力的狀態。但因為這個最優點是變化的,就像鏡子上變色龍的顏色,這個系統永遠處在非均衡狀態。

進化之進化:起初,進化啟動了各色自我復制,產生足夠的數量以誘發自然選擇。一旦數量膨脹,定向的突變就逐漸重要起來。共生開始成為進化的主要推動者和振蕩器,依靠自然選擇產生的變化來滋養。隨著形態的增大,對形態的制約開始形成。隨著基因組長度的增長,內部選擇開始控制基因組。隨著基因的集結,物種形成和物種級別的選擇即行闖入,由于生物體擁有了足夠的復雜性,行為和肢體的進化顯露出來。最終智力萌芽,拉馬克式的文明進化取而代之,隨著人類引入基因工程和自編程的機器人,地球上的進化將繼續進化。

生命是進化的培養基生命,提供了生物組織和物種的原材料,從而使進化得以進一步進化。

第二十二章 預言機#

混沌的特性,既載有好消息也帶有壞消息。

圣路克斯的混沌社制造可手動編程的小微機,預測輪盤賭中小球的走向。

當極小的誤差持續到非常遙遠的未來時,將會匯聚成極為嚴重的誤差。
這種有限的前瞻,就是所謂的“有正面意義的短視”。

我的女兒們這里注意了,首選那些增加選擇余地的做法,避開那些結果不錯但要求棄子求兌的做法,從那些毗鄰多個有利位置的有利位置著手。在對局勢的前瞻與切實通盤關注當前的狀況之間取得平衡。

人類交易者會在無意識中,學會如何在隨機數據的海洋中,識別出那些局部可預測性的模式。

威爾在實驗室進行戰爭模擬。在電腦上只花了15分鐘,就通過對科威特的戰爭在多個方向上運行模擬,得出結論。

盡管基本上長期預測還是不可能,但對于復雜系統來說,短期預測不僅可能而且必要,而且有些類型的中期預測完全可行。

要想預見未來,你就必須了解過去,沿著反饋回路不斷沖擊的過去,給未來提供信息并控制的未來。清潔透明的環境,使得器官能夠接收來自遠處(未來)含有豐富數據的信號,并對來自有機體的信號進行預處理。復雜系統之所以能夠存活下來,因為他們具有進行預測的能力,而是一種透明的介質,則能夠幫助他們進行預測。

丹尼斯·梅多斯的模型“增長的極限”,這個模型有很多可抨擊的地方,有限的總體情景,錯誤的假設,沒有為學習留下余地,世界的平均化。

任何不能包容,這種每日在數十億頭腦中進行的分布式微型進化的預測模型,都注定會崩潰,如果沒有這樣的計劃,文化本身也會崩潰。

我們都想要預測機制,不是出于預知命運的使命感,而是為了獲得指引。這個系統要能夠充分反映出真實的進化的世界,使得這個微型模型能夠以比真實世界跑得更快的速度進行運轉,從而把它的結果投射到未來。

要想引入進化和學習,不抽離這個系統的控制是不行的。活系統,比如經濟、生態和人類文化,無論從哪個位置下手都難加以控制,他們可以被刺激被干擾、被哄騙、被驅動,充其量也就是可以從內部進行協調。

第二十三章 整體,空洞,以及空間#

人工智能只是控制研究的一方面,但當它得到政府和大學的大部分資金時,控制論其余大量待研究的課題就消失了。絕大多數控制論的研究停留在本書述及的水平,不切實際的拼織一幅宏大的畫卷。

科學知識是一種平行的分布式體系,在于文化產生的空間中,我最著迷的是那些荒漠——那些知識認知的缺口。全面勾繪出人類在科學認知上的缺口或許就是科學的下一次飛躍。

在科學中,起支配作用的理論形成被稱為典范的自我強化思維,來指定哪些是事實,哪些只不過是干擾。

一開始異常事物都只是人們觀察到的事實,完全不需要解釋。這些事實不是引起麻煩的事實,它們只是事實。異常事物不是典范更替的原因,而是更替的結果。

超文本文檔,就是在文字思想和資料來源之間實況鏈接的模糊網絡。超文本模,通過網絡體現出來的優勢在于,后者可被編制索引和目錄。超文本激發的是別樣的思考方式,簡短的、組合式的、非線性的、可延展的以及合作的思考模式。

第二十四章 九律#

大自然用以無中生有的九條規律:
1.分布式。蜂群意識經濟體行為,超級電腦思維,都是分布在眾多更小的單元上。我們所能發現的最有趣的奇跡,生命、智力、進化全都根植于大型分布式系統中。
2.自下而上的控制。全面控制必須由自身最底層相互連接的行動通過并行方案來完成,而非出自中央指令的行為。
3.遞增收益。地球上的生命改變了地球,以產生更多的生命。信心建立起信心。秩序造就更多的秩序。
4.模塊化生長。通過將簡單且能獨立運行的模塊逐漸組裝起來,復雜性就誕生了。
5.邊界最大化。千篇一律的實體必須通過偶爾發生的顛覆性革命來適應世界。另一方面,彼此差異的實體則可以通過每天都在發生的微小變革來適應世界,處于一種永不靜止卻永不死掉的狀態。而多樣性垂青于那些天高皇帝遠的偏遠之地。
6.鼓勵犯錯誤。無論隨機還是刻意的錯誤,都必然成為任何創造過程中不可分割的一部分。
7.不求最優,但求多目標。與其費勁將任一功能最優化,不如使多種功能足夠好,這才是大型系統的生存之道。
8.謀求持久的不均衡態。靜止不變和過于劇烈的變化都無益于創造。
9.變自生變。如果游戲規則的訂立是自下而上,則處在底層的相互作用的力量就有可能在運行期間改變游戲的規則。隨著時間的推移,那就是系統產生變化的規則自身也產生了變化。

今天的世界已經夠復雜了,而明天的一切將會更加復雜,科學家們以及本書所提及的那些項目,在關注如何利用設計規則使混沌中產生有序,只有組織的復雜性,避免其為無組織的復雜性,并做到無中生有。


2017.8.21

最后編輯于
?著作權歸作者所有,轉載或內容合作請聯系作者
平臺聲明:文章內容(如有圖片或視頻亦包括在內)由作者上傳并發布,文章內容僅代表作者本人觀點,簡書系信息發布平臺,僅提供信息存儲服務。
  • 序言:七十年代末,一起剝皮案震驚了整個濱河市,隨后出現的幾起案子,更是在濱河造成了極大的恐慌,老刑警劉巖,帶你破解...
    沈念sama閱讀 228,333評論 6 531
  • 序言:濱河連續發生了三起死亡事件,死亡現場離奇詭異,居然都是意外死亡,警方通過查閱死者的電腦和手機,發現死者居然都...
    沈念sama閱讀 98,491評論 3 416
  • 文/潘曉璐 我一進店門,熙熙樓的掌柜王于貴愁眉苦臉地迎上來,“玉大人,你說我怎么就攤上這事。” “怎么了?”我有些...
    開封第一講書人閱讀 176,263評論 0 374
  • 文/不壞的土叔 我叫張陵,是天一觀的道長。 經常有香客問我,道長,這世上最難降的妖魔是什么? 我笑而不...
    開封第一講書人閱讀 62,946評論 1 309
  • 正文 為了忘掉前任,我火速辦了婚禮,結果婚禮上,老公的妹妹穿的比我還像新娘。我一直安慰自己,他們只是感情好,可當我...
    茶點故事閱讀 71,708評論 6 410
  • 文/花漫 我一把揭開白布。 她就那樣靜靜地躺著,像睡著了一般。 火紅的嫁衣襯著肌膚如雪。 梳的紋絲不亂的頭發上,一...
    開封第一講書人閱讀 55,186評論 1 324
  • 那天,我揣著相機與錄音,去河邊找鬼。 笑死,一個胖子當著我的面吹牛,可吹牛的內容都是我干的。 我是一名探鬼主播,決...
    沈念sama閱讀 43,255評論 3 441
  • 文/蒼蘭香墨 我猛地睜開眼,長吁一口氣:“原來是場噩夢啊……” “哼!你這毒婦竟也來了?” 一聲冷哼從身側響起,我...
    開封第一講書人閱讀 42,409評論 0 288
  • 序言:老撾萬榮一對情侶失蹤,失蹤者是張志新(化名)和其女友劉穎,沒想到半個月后,有當地人在樹林里發現了一具尸體,經...
    沈念sama閱讀 48,939評論 1 335
  • 正文 獨居荒郊野嶺守林人離奇死亡,尸身上長有42處帶血的膿包…… 初始之章·張勛 以下內容為張勛視角 年9月15日...
    茶點故事閱讀 40,774評論 3 354
  • 正文 我和宋清朗相戀三年,在試婚紗的時候發現自己被綠了。 大學時的朋友給我發了我未婚夫和他白月光在一起吃飯的照片。...
    茶點故事閱讀 42,976評論 1 369
  • 序言:一個原本活蹦亂跳的男人離奇死亡,死狀恐怖,靈堂內的尸體忽然破棺而出,到底是詐尸還是另有隱情,我是刑警寧澤,帶...
    沈念sama閱讀 38,518評論 5 359
  • 正文 年R本政府宣布,位于F島的核電站,受9級特大地震影響,放射性物質發生泄漏。R本人自食惡果不足惜,卻給世界環境...
    茶點故事閱讀 44,209評論 3 347
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一處隱蔽的房頂上張望。 院中可真熱鬧,春花似錦、人聲如沸。這莊子的主人今日做“春日...
    開封第一講書人閱讀 34,641評論 0 26
  • 文/蒼蘭香墨 我抬頭看了看天上的太陽。三九已至,卻和暖如春,著一層夾襖步出監牢的瞬間,已是汗流浹背。 一陣腳步聲響...
    開封第一講書人閱讀 35,872評論 1 286
  • 我被黑心中介騙來泰國打工, 沒想到剛下飛機就差點兒被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道東北人。 一個月前我還...
    沈念sama閱讀 51,650評論 3 391
  • 正文 我出身青樓,卻偏偏與公主長得像,于是被迫代替她去往敵國和親。 傳聞我的和親對象是個殘疾皇子,可洞房花燭夜當晚...
    茶點故事閱讀 47,958評論 2 373

推薦閱讀更多精彩內容