复杂性思维二 (张江)

(烧脑)

4.1、大家熟悉的“蝴蝶效应”,牵一发而动全身,这种混沌状态的系统与经典物理的线性确定系统有着巨大的差别。经典物理是确定的行为产生确定的结果,而现在看来,许多确定行为产生的结果却是不确定的。

混沌带来了科学方法论的变更,从“还原论”变成了“短期还原论”+“长期整体论”。

4.2、例如蚁群。我们可以欺负蚂蚁,但欺负不了蚁群。蚁群的智慧超出了我们的想象,例如面临水火灾难时,它们会形成蚁球,以牺牲一部分的蚂蚁来保护整体生存。

4.3、还有蚂蚁外出觅食,蚂蚁是随机乱走的,但逐渐地,蚂蚁会找出一条到食物往来最短的路径。科学研究发现,找到食物的蚂蚁会发出信息素,而信息素有挥发性耗散的特点,一段时间后信息素挥发了。如果某条路径比别的路径短,信息素保存的时间就会长,聚集更多的信息素,逐步让蚂蚁延那条信息素高的路行进了。

图片发自简书App

4.3、有科学家结合信息素挥发耗散特点,用计算机模拟进行了蚁群觅食。

随机的蚁群觅食路径

可得出的结论是:一通过简单的信息素,蚂蚁相互作用,可以找到最优的路径。二信息素与蚂蚁会形成正反馈的回路,不同的因素彼此加强。三辅助路径具有抗干扰的能力。

4.4、这其中辅助路径也很重要,当主要的路线出现无法绕开的障碍时,辅助路经很快就会变成主要路径。这是蚂蚁的群体智慧的优势所在。蚂蚁的这种技巧启发了工程师,设计相应的算法,叫蚁群算法。

5.1、比蚂蚁更厉害的一种小生物叫阿米巴虫,有两种形态。个体的单细胞细菌叫阿米巴虫,当食物短缺时,这些小的细菌自发地聚成一起形成一团,叫黏菌。

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5.2、东京大学的一个实验组将黏菌放在模拟东京地形图的小环境中,在不同的地方放上糖,黏菌中的阿米巴虫四散找食物,搬运回黏菌。随着时间的推移,就形成较为清晰的往返输送路径,与人类实际的输送网络系统极为相似,其效率与人类不相上下甚至更高。

时间推移,路径逐渐清晰

虽然仍未研究出原因,但其原理应该与蚂蚁的信息素作用一样。智慧蕴藏在大自然的自组织规律之中。

6.1、但反过来,人类群体形成的却是愚蠢。如大城市的交通堵塞,人群踩踏事件屡见不鲜。个体太过聪明,太过急功近利,反而让整体的效率下降。个体过于聪明而不懂得协调合作,才导致了集体的愚蠢。

6.2、如何让人类的群体变得更加智能呢?实验表明扁平化会导致集体智慧更高点,原因在于想法的流动。当面临复杂的任务时,扁平化的沟通方式有利于群体智商的。更进一步,团队之中的女性比例上升,可提高群体的智商。女性比例存在20%~80%时最佳,因为女性更多是一种沟通和社会协调。

7.1、所有的这些群体,都可以用一个词“涌现”来描述其集体智慧或者集体愚蠢。其特点是:整体大于部分之和。在整体层面发现的模式属性现象等功能,无法简单地从个体层面推出。

7.2、相邻的另外一个词叫“斑图”,涌现会产生斑图。斑图是一种集体模式,如鸟群的飞行形态,蚁群组成的蚁队,黏菌等。斑图是凌驾于个体之上的,它的产生导致了层次的超越,形成新的个体。

7.3、例如霓虹灯,无非是一堆小灯泡,从灯泡的角度是看不出图案文字的,而这些图案文字就是“涌现”产生出来的“斑图”。斑图能跨越底层,跨越一个个的硬件而存在。

7.4、又如运动会上的翻版图案,屏幕上的像素形成的图案,利用大楼的窗户灯光的关和开显示图案文字等等。这些都是“涌现”产生的,这些“涌现”发生之时,就是心智在斑图中发现并赋予意义之时。

8.1、涌现的分类:一是设计出来的涌现。如霓虹灯,体育场翻板表演。二是自组织形成的复杂系统,如前面讲以简单规则形成的BOID实验,以及功能形成的蚁群鸟群等等智能。

8.2、神奇的所谓“强涌现”,是由形式因起主导作用。(亚里士多德对因果进行划分:一是质料因,物质的构成决定了整个物质的特性。二是形式因,整体的构型模式或说叫斑图,反过来可以决定个体的因素)

8.3、例如,人有“自由意志”,按照科学解释,这自由意志显然是“涌现”出来的,是身上特别大脑中的上千亿个神经元,组合出来一个模式,形成了我们的思维。而一旦思维形成,我们就可以反过来控制我们底层的细胞。如用手掐一下自己杀死一些细胞,这是一个很微妙的所在。

在细胞角度,就是发生一些物理化学反应,神经元突触放电,根本就没有一个所谓“有意识的人”的存在。

8.4、除了生命意识,同样是“强涌现”模式的还有国家,集体。强涌现可能导致个体与集体之间的因果关系发生反转。本来是由底层物质决定意识,这是被教导了N多年的唯物辩证法唯物主义世界观。而“强涌现”发生时,形式却决定了物质。这是很反传统认知的。

9.1、那么“涌现”发生的条件是什么?什么时候出现涌现?有一位科学家在计算机中模拟的玩具宇宙,叫“元胞自动机”,发现宇宙模型无外乎三种可能的形状:一种叫秩序,无趣的固定死的一种构型。一种叫混沌,也是无趣,每一步都是随机的。第三是在256种模型宇宙中的三四个属于复杂类型,既有随机的,又有一些结构。叫复杂系统。

(烧脑)

9.2、处于混沌和秩序的边缘。

鸟群模型中,靠近和对齐导向秩序,分离导向混沌,三种规则两种力量较量,就形成一种“活”的东西。

同样蚂蚁群体中,跟随蚂蚁信息素与随机探索,也是秩序和混沌的较量,导致了蚁群集体停留在混沌边缘,产生了一种集体智慧。

还有人类组织,管理就是巧妙地平衡秩序和混沌的力量,秩序让团队拧成一股绳向前冲,但太过秩序会失去活力,所以必须引进一些创新的力量,来平衡两者之间。

20190701

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