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自制《失控》活系统

重温了一遍《失控》《科技想要什么》,凯文·凯利(以下简称KK)对于世界的理解只能用震撼来形容。这两本书都没法一口气读完,信息量太大,需要慢慢思考消化。我甚至有种感觉,书里的观点本身,也像他所描绘的活系统那样,彼此纠葛高度关联,形成一个活物。

书中的观点我就不重复了,一言难尽。受《失控》的启发,决定自己制作一个混沌系统,设定随机的初始值,观察它最终的结果。为此我花半天时间写了个小程序,模拟KK描述的活系统模型。说实话,若不是真正运行起来,我完全猜不到它最终的结果。大家可以进来玩一下,不过建议用chrome浏览器,或者双核浏览器的极速模式,我没有做浏览器兼容。

介绍一下小程序的工作原理:设定行列数,自动产生随机矩阵,矩阵在各个方向上首尾相连,没有中心。两种颜色的点随机分布,但每种颜色数量相等(要保证点的总数为偶数,才能实现这一点)。通过一次次演化,观察它的最终结果。演化的规则,是每个点各自取周围几层组成方阵,选择其中数量较多的颜色,作为演化后的结果。(例如关联层数设为2,就会取每个点周围两层构成一个5×5的方阵,这25个点里哪种颜色更多,就是方阵中心点演化后的颜色。)所有点的演化同时发生,没有先后顺序。

该系统复合KK描述的分布式系统的4个特点:

  1. 没有强制性的中心控
  2. 次级单位具有自治的特
  3. 次级单位之间彼此高度连
  4. 点对点的影响通过网络形成了非线性因果关系

实验的目的,就是让大量相同个体组成没有中心的集群,通过个体无目的简单变化,观察整体的“涌现”现象。这是《失控》第二章的主要内容,想简单了解的话请搜索“蜂群思维”。

默认是10行20列,关联层数为1。一次次点击手动演化,最终图形趋于稳定,不再发生变化。多点几次随机演化,发现每次得到的最终图形都不一样。印证了两点:活系统对初始条件及其敏感,活系统的最终结果是无法预测的。

我加大关联层数,这个指标的具体说明在小程序里有。简单的说,它代表的是个体之间的关联与相互影响的程度。关联层数越大,整体的社会化程度就越高。

这次无论是通过手动演化还是随机演化,得到的图形要规则得多。甚至出现这样横平竖直的图形,分为两大集团相互对峙。是不是很像人类文明的发展史?到这一步,国家诞生了。

我再将矩阵增大到20×30,个体的数量由200变成600,数量增加会对整体产生什么影响?

与之前差别不大,不过这里有个值得一提的现象。我试着在20×30的状态下,把关联层数改回1,这意味着个体之间的影响被削弱了,得到的图形中经常会产生孤岛。

将关联层数再改成3,继续演化,孤岛被消灭了。想想这像什么?流言的产生与传播!在如今这个彼此高度关联的信息化社会,有多少伪科学成了大家的“常识”?我们没有可靠的科学标准,因为商业炒作与营销,正在极力把我们往无知的悬崖外面推。这时候唯一可信赖的就是亲人朋友,虽然他们掌握的信息也未必是正确的。

结果还是一样,相当一部分人相信仙人掌能吸收辐射,相当一部分人在极力避免某些不存在的食物相克。真正有科学精神的普通人,他们的关联层数或许相当于1。但在这个流言满天飞的时代,没有精力去逐个考证,或多或少都会吸收错误观点,某种程度上来说,还是被消灭了。

流言,这就是信息时代的副产品,与之相生相伴,因为信息社会本身就是个巨大的混沌系统。

我继续疯狂地点击着随机演化,设想中的一幕终于出现了——单色的结果!

原来仅仅增加数量,是可以使整体发生质变的,这也正是蜂群思维的核心思想之一。成百上千的蜜蜂聚在一起,整个蜂群的行为不再是个体相加,它具备了自主意识,它活了!

数量相同的两种颜色,分布都是随机的,竟然能产生单色的结果。仔细一想,还存在一些更加匪夷所思的稳定状态,例如两种颜色交错构成网状,只是我无法找到形成它的初始条件,所以只能停留在理论上。

这个局面这就意味着整体在某方面达成了一致。当然这种效应可能是高效的,也可能是灾难性的,取决于如何利用它。由此可以发散出很多类似的事情:鸟群迁徙,音乐的创作,科学体系的形成。当然,也有物种大灭绝,道德沦陷及新价值观的产生,机械文明统治世界之类……似乎有不少是我们不想看到的结果。

但以上是任由其发展的状态,由于混沌系统的结果不可预知性,也无法从外部进行干预,我们失去了对它的控制力。但如果我们对初始条件加以控制,人为地使它倾向于某种结果,就能制造出容错率极高的产品,例如科幻小说中出现的神经网络计算机。

所以KK对未来世界的畅想,有一个最基本的准则:未来将是生命与机械高度融合的世界。此处的生命与机械的定义需要扩展一下,生命指混沌状态的活系统,机械指按照可知的固定规则运转的系统。合理取用两者的优点,人类能为自己创造一个难以想象的新世界。但与此同时,我们应该转变观念,放开我们对世间万物绝对掌控的执念,对科技,对社会,也对思想。因为这些事物本身也是活的。

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树屋里的钢琴师
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