失控|人造与天生的联姻

2017.7.31-2017.8.21,21天加一个早晨,终于看完了这本书,平均每天阅读35页,2个小时。

这部书写于20多年前,然而在读的时候却很难感觉的出来。20多年前极其前沿的理论和研究,在今天,很多变成了现实,很多依然先进。

《失控》的主题为人造与天生的联姻,即机器越来越生物化,生物越来越机器化。分布式结构和进化是贯穿全书的核心概念。

20多年的断档,让人很想去触摸它的发展历程,想了解生物圈二号究竟经历了怎样的旅途,计算机进化是怎样进行的,今天是是否用了进化的方式在书写代码,想看看西姆斯找到的人世间绝无仅有的魅力图画,人工进化会带领我们走向哪里,又走过哪里……

下面的文字仅为《失控》书摘,作为记录。


第一章 人造与天生#

人造与天生的联姻正是本书的主题。
现有技术的局限性,迫使生命与机械联姻,为我们提供有益帮助。要想保证一切正常运转,我们最终制造出来的环境越机械化,可能越需要生物化。

人类能够从生物学中提取自然的逻辑,并用以制造出一些有用的东西。

人造物表现得越来越像生命体,生命变得越来越工程化。

人类在创造复杂机器的过程中不断回归自然去寻求指引。因此,自然不仅是一个储量丰富的生物基因库,还是一个文化基因库,是一个创意工厂。

当人类天生最终完全统一时,那些由我们创造出来的东西将会具备学习、适应,自我治愈,甚至进化的能力。

人和机器的界限逐渐模糊,你中有我,我中有你,例如有人借助起搏器等机器才能生存,机器的发展也越来越拟人化。

第二章 蜂群思维#

群体具有群体规律,群体被看作是一种自适应的技巧,适用于任何分布式的活系统,无论是有机的还是人造的。

涌现,是事件发展过程中方向上的质变,是关键的转折点。

蜂群思维的神奇在于没有一只蜜蜂在控制它,但是有一只看不见的手,控制着整个群体。它的神奇还在于量变引起质变,要想从单个虫子的机体过渡到集群机体,只需增加虫子的数量,使它们能够相互交流,当复杂度达到某一程度时,集群就会从虫子中涌现出来。

(关于活系统的普遍规律:低层级的存在无法推断出高层级的复杂性。想洞悉涌现结构最,可靠的方法就是运行它。)

我们的意识通过许多散落在记忆中的线索创造了现在。** 认知行为是通过分布式记忆的。**

蜂群思维是能同时进行感知和记忆的分布式内存。(一个蜜蜂的记忆是六天,而蜂群的记忆是60天。)

并行分布式计算机,非常适用于感知、视觉、仿真领域,并行机制处理复杂性的能力要好于以体积庞大、运行速度超快的串行计算机为基础的传统超级计算机。

活系统的特质:没有强制性的中心控制;次级单位具有自治的特;次级单位之间彼此高度连接;点对点间的影响通过网络形成了非线性因果关系。优点:可适应、可进化、弹性、无限性、吸引性。缺陷:非最优、不可控、不可预测、不可知、非即刻。

正是因为容纳错误,而非杜绝错误的能力,使分布式存在成为学习、适应和进化的喔。
群的拓扑结构多种多样,唯有庞大的网状结构才能包容形态的真正多样性。

涌现是一种神奇的力量,在乌合之众中,人类群体的集体无意识,具有暴力倾向等,而涌现就是将群体带向英雄主义,做出超级贡献的另一个方面。

第三章 有心智的机器#

波林通过对废旧机器进行改装,尊重老机器,表达机器的意志。机器人必须实现自治,才能做更多有意义的事情,比如探索外太空。

布鲁克斯设计了类似于昆虫机器人的“成吉思,采用了分布式控制结构。

复杂性就是依靠叠加而不是改变其基本结构而累积起来的。分布式结构的层层叠加,又被称为包容架构

人的意识就是从许多微妙而无意识的神经环路构成的分布式网络中涌现出来的。

分布式系统(其中的嵌套式层级):随着时间的推移,形成了一套由下而上渗透控制的多层级组织:底层活动较快,上层活动较慢。它控制的分类聚合是从底部开始逐渐累加。

系统的基本规律:必须从简单的局部控制中衍生出分布式控制,必须从已有且运作良好的简单系统上衍生出复杂系统。(例如罗切斯特大学设计的杂耍抛球机器胳膊,每个代理只思考单个容易操作的问题。)

人的意识(机器的意识一样)依赖于微小神经回路的涌现>而微小神经回路的产生依赖于人的躯体>因此人没有躯体则没有意识。当人处在蒙眼与外界失去接触的环境中,2天左右就会导致黑盲性精神错乱。

人脑不是中央处理器,人脑是分布式的,各有分工。

第四章 组装复杂性#

帕克徳在想还原北美大草原的过程中,却意外的获得了稀树大草原。之后各种适宜稀树大草原的动物植物陆续出现。

在构建完整的生态系统时,需要有合适的物种按照恰当的顺序出现,还要有合适的物种在恰当的时间消失。

机器就像复杂的生态系统一样,复杂的机器必定是逐步的,往往是间接的完善。

制造极其复杂的机器,就像恢复生态系统一样,需要时间才能完成,这是确保它们能够完全正常运转的唯一途径。

第五章 共同进化#

放在镜子上的变色龙,进入一个因果自循环的境域。

黑脉金斑蝶和马利筋,互相影响,共同进化,合二为一。

相对于其他事物都有一个平衡点来说,意识、生命、智力以及共同进化都是失衡的,他们维持着一个远离平衡的不稳定状态。

两个、三个或者整个群落,都可以共同进化。所有的生物都要相互适应,就意味着同一生态系统内所有生物都能通过直接共生或间接相互影响的方式参与到一个共同进化的统一体里。

地球家园中由亿万物种构成的松散网络就连接起来,成为不可拆分的共同进化体系。

共同进化中的生命,拥有非凡的生成稳定的非稳态的能力,将地球大气的化学循环推至一个持久的非均衡态。

共同进化的生命和星球构成了一个共同进化的整体系统,就像变色龙的镜上舞。

生命是不断更新的矿物质,矿物质是节奏缓慢的生命。变色龙\镜子、植物\昆虫、岩石\生命、人类\机器,他们同属一个系统。有机体即是环境,而环境即是有机体。

共同进化,是一个时间意义上的完整系统,在常态下向前推进,自我教育,并不断改正错误,汲取营养。

经济、游戏就类似于共同进化系统。
工业标准和因特网的兴起,人们开始关注孕育共同进化合作所需的必要条件。
共同进化就像非零和游戏,冲突环环相扣,彼此关联,整体收益可以惠及或殃及所有成员。

(在一个是以镜子上的变色龙式的叠套花环的世界中,无论你设计或演变出怎样高妙的策略,如果你绝对服从它,为它所用,从进化的角度来看,这个策略就无法与其他具竞争力的策略相抗衡。)

第六章 自然之流变#

沙漠巨树仙人掌丛林随降雨量变化而变化,迁移,始终保持着动态的平衡。

自然界总是依赖着扰乱和变化,如沙漠降雨量保持不变,沙漠生态趋向单一乏味。如果人们要靠生态系统中的作物维持生计,就将系统简化成所谓的农业

而博格斯期望沙漠的变迁能教会我们如何不用简化系统就能和变化的环境共处。理论上,对于提供食物和有机资源的丰富多变的生态系统,我们可以利用信息网络调节投入,以适应极其不规律的产出。产生由变化驱动的工业经济模式

不稳定的自然力量是多样性产生的根源,复杂的系统更有可能不稳定。例如当食物链越长,环境破坏带来的影响,就会使相互作用的食物链网越不稳定。

自给自足,边界明显的生物群落,可称为自然产生的超有机体。(两个观点各有正确)

  • 格利森:生态系统内各成员间的连接比有机体内各成员间的连接更为易变和短暂。单个有机体受到严格束缚,生态系统则宽松自由。
  • 克莱门茨:存在某种效率盆地,假定其他条件不变,可以使特定的混合群体达到稳定的和谐状态。

在数十亿年前,生命跨越了一个不可逆性的门槛。一旦扎下根,生命就不再娇贵脆弱,而变得桀骜不驯。例如人的很多器官都具体有代偿性。

变化、不稳定带来丰富与多样。

第七章 控制的兴起#

克特西比乌斯是公元前三世纪中叶生活在亚历山大港的理发师,他痴迷机械装置。制作的滴水中非常准,可以自动控制水的流速。这个调节阀是有史以来第一个可以自我调节自我管理我控制的非生命体。

瓦特改进蒸汽机,将磨坊调节器改进成纯粹的控制回路。获取了蒸汽的巨大能量。

布莱克设计负反馈回路,改进电话,抵消放大器的正回购产生的滚雪球效应。

巨舰通过某种特殊的自动反馈回路,即伺服机制来控制它的方向舵。

法尔科的伺服机制更进一步,向我们开启了另一种可能性的大门:人机共息的可能性-----融合了两个世界的可能性。

诺伯特·维纳的书《控制论:关于在动物和机器中控制和通讯的科学》,使反馈的观念渗透到技术文化的各个方面。

控制理论是一般性原理:如果所有的变量都是紧密相关的,而且如果你真正能够最大限度地控制其中一个变量,那么你就可以间接的控制其他所有变量。
这个原理依据的是系统的整体性

控制的发展

  • 第一阶段:控制物质。
  • 第二阶段:对物质的精确控制。
  • 第三阶段:对信息本身的控制。

自动化的历史就是一条从人类控制到自动控制的单向通道,不可逆转。

老子的《道德经》
智能控制体现为无控制或自由,
因此它是不折不扣的智能控制;
愚蠢的控制体现为外来的辖制,
因此它是不折不扣的愚蠢控制。
智能控制施加的是无形的影响,
愚蠢的控制以炫耀武力造势。

(投资哪些具有自我适应能力,向自己的目标进化,不受人类监管,自行成长的机器将会是下一个巨大的技术进步。“人工智能”)

第八章 封闭系统#

高梅兹通过人工方法建立珊瑚礁群落。珊瑚礁群落中的生物会逐渐更替,逐渐稳定。

地球上所有物质都处在某种循环当中,用系统科学的术语来说,地球在物质上是一个封闭系统,从信息能量的角度来看,地球又是开放的,阳光照射着地球,信息则来来去去。

地球(盖亚)就像一个大的生态球,生态球除了个体生命,更有整体生命。它抚育的各种元素,通过大气水和生物圈所组成的循环达到动态平衡。生态球越大,达到稳定所需时间就越长,破坏它也就越困难。

舍甫列夫将自己关在密闭铁闸子里,进行人和球藻共生的实验。

生物圈二号,是除地球之外最大的封闭式活系统。占地3英亩,包括7个生态区,需维持8个成年人的正常生活。最大的问题就是如何以最佳方式启动初始多样性,使它成为后续多样性成长的杠杆。

人类早期的活动谱系打猎、放牧等,已经在荒野打造出了一种人工的生态,就是依靠人类的技能大大改变了的生态。

在封闭系统中,共同进化的多样性得到了集中体现。最终,所有的封闭系统最后都会打开,至少会出现泄露。

未来创造一个能让人类自给自足的小型生态系统,让太空旅行成为太空久居,自造卫星。而重点语言解决的就是生态系统和人怎样实现动态平衡,需要哪些生物。

“冒出”的生态圈#

生物圈二号的意义:了解封闭系统的生物地球化学循环;获得在封闭的生态系统中维持人类生存和生态平衡的知识和经验;精确追踪生态系统中污染物质流向。

生物圈人就是生态圈二号的副驾驶,当它滑向失控状态时,生物圈人可助其一臂之力。生物圈人与这个涌现出来的系统共享控制权。

当生态系统一旦“冒出”,其自立、自稳定程度就更高,也就不再需要初创时所需的人力扶持。所有复杂的共同进化系统都需要“冒出”。包括人类组织,比如团队、公司。

生物圈二号教会我们,要像人类一样生活,就意味着要和其他生命一起生活。

生命就是终极技术。随着我们对机器的改进,它们会变得更有机、更生物化,更近似生命。

工业生态学#

智能房屋,房屋内有一个通用接口,所有东西都被接入网络,从中获取电力和信息,接口们可互相交换信息。感知你的需求为你提供需要的东西,例如某本书,打开电视等。

智能办公室的实现要早于智能住宅,因为商业具有信息度密集的天然本质,它依赖于机器,并且要不断的适应变化,对于家居生活来说是鸡肋的魔法,却能在办公室中带来显著的经济效益。

办公室超有机体,半智能芯片的超大群落。(书中的芯片,灯光控制,音量调节等)无处不在的智能物构成了层级结构,曾级的底部是一只微生物大军,构成了房间的背景感知网络。

智能群落的房屋对主人和客人相比是不一样的,客人在这里处于劣势。因为智能房间中每件物品的行为取决于用它次数最多的主人拿它来干什么或者怎么用。

磨损的标记是涌现出来的,磨损能传递信息。将物理磨损所传递的环境意识嫁接到办公室的机器生态中。传递信息,形成共同体。
比如:通过记录使用者与电子文档的互动,丰富电子文档的信息。

磨损可以看作是共同体的一个妙喻,单个的磨损痕迹是无用的,但是汇聚起来并与他人共享,其存在就有了价值。

闭环制造,机器们之间组成一个闭环的生态,一个机器产生的废物是另一个机器的原料,多个机器构成闭环,节约成本,提升资源利用率,减少污染环境。

为分解而设计的产品,既可以做到高效的处理和维修,也可以实现高效的组装。

通过推动工业生产流程向有机模式发展,仿生工程师们创造了一系列的生态系统。基因工程和工业生态都预示着第三类仿生系统----部分是生物,部分是机器的系统。

在天生和人造的缓慢混合过程中有机是一种显性性状,而机械则是隐性性状。

工业生态学,打造的闭环回路、无废料、零污染制造业是制造业发展的趋势。

第十一章 网络经济学#

大规模网的络化会真正彻底的改变几乎所有的商业行为。会改变我们生产什么,如何生产,如何决定生产什么,生产活动所处其中的经济的本质。

在网络智能的管理下,普通的制造业会更上层楼,对产品维护提供帮助。

网络逻辑的下一个前沿:
灵活制造和大规模订制。在运行中,调整生产流程,以适应产品需要。

  • 机器模具本身必须可以调整。
  • 物料分送规划可以灵活转向。
  • 劳动力协调成一个整体。
  • 包装供应商不能中断。
  • 货运线可调。
  • 市场营销同步。

网络化公司的特点:**分布式、去中心化、协作以及可适应性。

  • 分布式。商业不再是在某个单一地点进行,可在不同地方同时发生。每个小模块8-12人合适。
  • 去中心化。控制必须让位于速度和灵活。通过外包的形式实现去中心化。
  • 协作性。不同企业之间互利互惠,甚至可能将核心功能外包给竞争者。
  • 适应性。从产品向服务转移。适应时代发展。

计算机软件、分布式网络以及绝大多数活系统都是非连续的系统。
根本不可能对所有的可能性进行测试,易出现错误。零缺陷设计的任务就是尽早发现错误,尽早改正错误。(防错系统,对复杂软件进行模块化)
但系统又是牺牲简洁性来换取可靠性。网络式经济的未来,在于设计出可靠的流程,而不是可靠的产品。

错误总是扎堆出现,如果一旦发现错误超过一定阈限,就是把它扔掉重写。

网络经济特征:分布式核心、适应性技术、灵活制造、批量化定制、工业生态学、全球会计、共同进化的消费者、以知识为基础、免费的宽带、收益递增、数字货币、隐性经济。

第十二章 电子货币#

密码反叛者们(密码朋克)渴求真正的匿名。在密码的无政府状态,加密永胜。

传真机效应,在线的人越多,越能刺激人们加入。网络经济奖励那些较多者。可通过免费传播工具成为较多者。(齐默曼免费传播PGP加密工具,PGP应用RSA的专利)

在网络时代信息极其容易复制,而信息拥有者希望能够将信息有选择的断开。通过加密让需要使用的人仅支付少量费使用一小部分。

加密-计量方法非常精细,例如:每天有人付费10美分收看一个人写的段子。

乔姆的加密现金,为基于智能卡的电子货币提供了多项重要的实用改进。乔姆的目标:为网络世界的私密性提供工具,使私密性和安全性达到平衡。

真正的数字现金将重新构造我们的经济、通讯以及支持。

数字货币给我们带来的影响,是流通速度加快。实时交易,减少银行在途货币的利润。无限互换性。可以触及更多的人群。

网络是阳,密码分子就是阴,一种微小隐蔽的力量,能够驯服去中心分布式的系统,引发的爆炸性的相互联结。

第十三章 上帝的游戏#

《上帝也疯狂》《模拟地球》等上帝类游戏中,人造物变成了是流动的、有适应力和变化不定的网络。人们通过电脑游戏,创造了一个属于自己的世界。

游戏,理论把实在之物的复杂模式抽象成某种摹本模式,即模型或者模拟。

人可以通过虚拟现实玩游戏,完美的仿真和计算机玩具世界,就是超真实作品。

拟像是一个衍生性实体,是一种与原版平行存在的镜像,是一种虚拟现实。

拟像可以传送,传送拟像的主要障碍还是数据压缩,实时全息图,像需要天文数字般的比特量,即使用上所有的数据处理技巧仍然传输速度很慢。

人们建立起来的仿真世界可以用来进行战争演习,即军方进行嵌入式训练。

仿真世界不仅能用于军事训练,还可以作为游戏。而增加网络的丰满度比提高环境的分辨率更能获得真实感,所谓的真实指的就是共同进化的动力。

一个无缝连接的分布式军队,任何人都可以通过接入互联网参与其中。分布式智能是未来的趋势。

随着个体和仿真世界相互关系的不断加深,个体可以改变并塑造他们的世界,仿真世界也会更加生机盎然,个人和仿真系统共同进化成一个与刚开始完全不同的游戏。就像神降临到他自己创造的世界中。

要想成为真正的上帝,你就必须放弃控制,拥抱不确定性。要想诞生出新的、出乎意料的、真正不同的东西,你就必须放弃自己主宰一切的王位,让位于底层群氓。

第十四章 在形式的图书馆中#

博尔赫斯的“大千”图书馆,囊括所有可能之书。

西姆斯的“大千”图库,所有可能的图片。

道金斯的“生物形态王国”。

拉萨姆将道金斯进化引擎的核心部分,与它的三维形式的精致外在结合在一起,孕育出一种进化艺术程序的思想。

将灵魂注入到电子回路中,进化的重要本质就从天生的世界转移到人造的世界,从原来唯一的碳水化合物领域转移到算法芯片中的人造硅世界。

将基因和躯体理念,引入库中。基因控制的是生长规则。

在形式库中,有不稳定态的领域(基因微小的变化,也会造成,形式的巨大改变),也有滞留盆地(基因的显著变化,只能对形势造成微乎其微的改变)。

西姆斯和拉萨姆都梦想建立一个人工智能模型,能够分析繁育者在形式空间内探索的点滴进步。

自然之美就存在于物种进化的历程中,存在于形式,必须完全的合乎生物之道的重要事实中。

进化出来的图像是基于算法的,有无限的分辨率,想放多大就能放多大,乃至看到任何意想不到的细节。

在库中,我们的搜索空间足够大,有效的搜索流程就与真正的创造并无二致。在包括一切可能之书的图书馆里,发现某一本特定的书,就等同于写了这本书。

第十五章 人工进化#

汤姆·雷的电进化机方案,从简单的复制体开始,之后引入了变异和死亡,建成了名为“地球”的计算机人工生命模型。在“地球”的首轮运行中,随机变异死亡和自然选择都起了作用。一个生态系统诞生了。80字节的物种,进化出的45的寄生虫。

雷的进化系统发现的“生物”是人类程序员无法编写出来。人类力所不逮的,进化却能做到。

自然界中的进化和计算机中的进化,可以在重峦叠嶂中爬到全局意义上的制高点——主峰。

约翰霍兰德从性开始入手,选取两组代码进行交配,产生实用个体的比例更高,因而以其为基础的计算机进化也更稳定和有生命力,通过将交配和突变结合在一起,系统变得灵活且宽。

进化中隐含的并行主义是确保其不单攀上高峰,而且是最高峰的原因所在。并行的威力。并行能绕过随机变异所固有的愚蠢和盲目。

丹尼·希利斯建造大规模并行运算计算机,大规模的处理器联结之后,可以获得涌现出来的、有用的秩序。

进化是一种能被容易地转化为计算机代码的自然而然的技术,进化与计算机之间的这种超级兼容性,将推动人工进化进入我们的数字生活。

拉尔德·乔伊斯将信息和机体这对进化的双重本质融入到强健的人工进化系统中。他选择生物进化,而不是计算机模拟。

乔伊斯通过选择压力引导定向进化。定向进化是一种监督式学习。

戴维·艾克利计算机进化中采用拉马克进化。(计算机代码坚韧基因和躯体两个角色,在计算机的人工世界里,拉马克进化是有效。)拉马克进化,允许个体在世时所获得的信息与进化结合在一起。

即使技术人员成功地设计出一款庞大的程序,例如导航软件,要对其进行彻底的测试也是不可能的,但进化出来的东西则不同。它成长的环境中,充斥着成千上万的挑刺者。

人工进化也许是唯一能使软件保持生命力和活力的方法,但进化的代价就是失控。然而计划并未完全超脱我们的控制,放弃某些控制只不过是为了更好的利用它。

第十六章 控制的未来#

让动画形象遵循自己的物理法。

让手绘的动画形象与自动化的动画制作技术相结合。

莫西,第一个完全计算机化的动画人物。人们正在尝试更进一步的自主虚拟角色。

行为学架构的核心是去中心化这样一个关键概念,动物行为就是一种去中心化协同。由于行为源头的分布式特性,底层最简单的代理,也能在上层产生意料之外的复杂行为。外在行为就这样从错综复杂的盲目反射中涌现出来。

按照包容架构模型,梅斯正在构造一个算法的成绩,以使他的造物不仅具有适应力,还能将自身导向更为复杂的行为模式,还能让他们的目的从行为中自然的涌现出来。(梅斯让创造物通过它们在环境中的经验来学习)

米老鼠可以通过不断的学习拥有自己的主见,再往后学习还能成为一个相当不错的演员。

其实你和米老鼠是两位一体的,随着越来越多的弊端行为被植入米老鼠,他和他的创造者之间就越来越貌合神离,也就愈发失控。

控制是一个范畴,一端是一体式的全面支配,另一段则是失控,这两者之间则是各种类型的控制,我们尚没有明确的词语与之对应。由于我们在培育人工产品的同时,也培育出了合成的生命,因此也预示着我们将丧失令行禁止的特权。但是所谓失控是对未来的一种夸张描述,那些我们赋予了生命的机器,还是会间接的接受我们的影响和指导,只不过脱离了我们的支配而已。

控制的未来是,伙伴关系,协同控制,人机混合控制。所有这些都意味着创造者必须和他的创造物一起共享控制权,而且要同呼吸共命运。

第十七章 开放的宇宙#

大自然之所以能产生令人震惊的多样性,是因为它在本质上是开放的。开放的基因组带来开放的变化,一个预先设定了每个精英的工作或精英数量的系统,只能在预先设定的范围内进化。一个没有预先设确定基因角色和数量的系统,才能出奇制胜。

在汤姆·雷的世界里,只要运行时间够长,在最终的形式库中就能进化出任意东西。

约翰·柯扎真正开始将逻辑程序的进化从理论付诸实践。
柯扎想要进化出能够解决特定问题的最佳方程。柯扎的系统每次都会去寻找解决问题的一般公式,而不是寻找每一个测试实例的具体答案。一个公式,经受不同实例的测试越多,这个公式就会进化得越完善。

尽管大脑像并行机器一样运作,但人类意识却无法并行思考。我们的思维就退而求其次的选择了串行叙述。所以并行计算机必须被净化,而不是被设计出来。

适应是对自身结构的扭曲,以使之能够穿过一个新漏洞,而进化是更深层的改变,它改变的是构建结构本身的架构。
进化是一种工具,它可以与控制相结合。

目前,生物化学家只能针对那些他们已经知道该如何解决的问题来进化出新的分子,自发且能自我维持的进化还没有实现。一个有效的自发的进化的分子系统,将会是一个超级强大的工具,它将是一个可以创造出任何生物的开放系统。

克里斯·郎顿的自身经历,再现了人造的开放的进化体系的原因。朗顿从滑翔伞上掉落,受了严重的伤,在他伤病期间他感受到感知的本我融入肉体,好像他这架机器完成了重启,正等待着被投入使用。

朗顿说,所谓人工,不是指生命,而是指材料,真实的事物出现了,我们观察真实的现象,这是人工媒介中的真实生命。

生物学面临着无法从单一实例中推论出普遍原理的根本障碍。因为我们唯一的选择就是靠自己的努力创造出另一种生命形式。

人工生命相当于合成生物学的实践。

超生命是一种特殊形式的活系统,它完整、强健、富有凝聚力,是一种强有力的活系统。(一片热带雨林,一枝长春花,一个电子系统,一个自动驾驶装置,模拟城市游戏,都是某种意义上的超生命。)比人工生命范围更广。

生命,特别是超生命,想要探索所有可能的生物学和所有可能的进化,而它利用我们创造它们。我们也许是第一个创造自己接班人的物种。我们一直渴望成为神灵,如果借助我们的努力超生命能找到某种合适的途径,进化出是我们愉悦或对我们有益的生物,那我们会感到骄傲,但是如果我们的努力将缔造出超越我们高高在上的接班人,我们就会心存恐惧。

第十八章 有组织的变化之架构#

阿尔文·托夫勒是一位未来主义者,他首次使公众意识到,不仅科技和文化在迅速的变化,变化本身的速度也在加快。

人工进化是生物所属的,新生物学的第二主线,也是机器所属的新生物学的第一主线。

当我们把自然看作一个系统时,并不指望它有意识,而是希望它能记录下自己的所作所为。但在生物学有一条金科玉律叫做中心法则,它是指信息由基因传递给肉体,但决不能倒退,即从肉体回到基因,也就是说自然对自己的过去是不留一丝记忆。

假使大自然能在生物体内双向传递信息,就可能实现以基因和基因产物之间双向交流为前提的拉马克进化

与其说缺体内的信息不能向西方向传递,不如说由于消息没有确切的递送目的,才使信息传递受到了阻碍。阿克里和利特曼已经表示,是由人类编程的计算机能运行拉马克进化。

遗传同化或鲍尔温效应,实际上就是,如何将后天习得的技能转化为先天遗传的特性。

适应最初源于一种模糊的意愿,而基因则认同的这种适应并为之背书。

生物可以通过形态可塑性、生理适应性、行为灵活性、智能选择、传统引导来回应环境的变化,每一个自由度都代表一个方向,生物体可以沿着它在共同进化的环境中寻找更好的办法重塑自己。

通过学习和行为将信息传递给基因,是遗传同化;由基因将信息传递给学习和行为,就是文化同化。基因和文化的耦合如此紧密,任何一个发生变化,都将不可避免的迫使另一个也发生变化。基因变化是文化衍变的先决条件,如果基因的灵活性不足以适应变化的变迁,就无法在文化中长期生根。

文明的人类是世界上最成功的共生体,文化和生物行为互利互惠、互为一体。

拉马克进化的优势如此显著,以至于大自然找到了使其发生的方式,在达尔文的语义下,我会这样来描述塔的成功:进化无时无刻不在细察这个世界,不仅仅是为了找到更适合的生物体,更是为了找到提升自我能力的途径。它每时每刻都在寻求在适应上有所寸进,这种不间断的自我鞭策,形成了一种巨大的压力——如同整个大洋在寻找一丝可以渗漏的缝隙一样,迫使其提高自身的适应能力。进化搜寻着行星表面,寻找让自己加快速度的方法,使自己更具灵活性,更具进化型——这并非出于他的主观努力,而是因为不断加速的适应性就是失控了的轨道,它行驶其上,身不由己。它搜索着,力图找寻拉马克进化而不自知;拉马克进化正是那丝更加流畅,更具可进化性的缝隙。

这就是进化的进化。
进化的工作就是通过创造所有可能的可能性籍以栖身的空间来创造所有可能的可能性。

第十九章 后达尔文主义#

新达尔文主义:只有环境能够对突变进行选择,而且环境永远不能诱发或者指引突变。
后达尔文主义:进化过程中还存在别的作用力(除了自然选择之外的),这些权威的变化机制,重组生命了让其达到新的适应度。

在跨度小的时间段内自然选择确实有效,我们可以利用它找到我们见不到的证据,填补我们无法想象的空白?问题归根到是否单靠随机变异和选择机制,就足以在很长时间内持续的产生出新事物来。

自然选择,通过死亡清除了那些无能者,为新生者腾出了位置,但是死亡并不能导致翅膀的形成和眼球的运作。

高兹史密特,通过对发育实际做些小改动,能轻易生成那些有前途的怪物。胚胎时期的微小改变会在发育中被放大,躯体的形成就是以这种方式跳过了达尔文的渐进模式。(蝴蝶效应)

生物学的跳变论:生物的既有组成部分可以组合成这种或那种形态,但决不能组成这两者之间的所有形态。整体所具有的层级架构的本质,阻碍了整体去到达理论上所有可能到达的状态,与此同时,整体所具有的这种层级结构,也赋予了它完成大规模跃迁的能力,因而生物体在历史上就会呈现出从这个点跳到那个点的记录。

基因组和躯体的多重稳定性,维持着物种的向心状态,其作用超过了自然选择,而当某个物种奋力一跃,挣脱原有的稳定态时,同样的内敛性会诱使它进入一个新的内稳态——自然选择的影响依然微乎其微。

本章所叙述的种种,共生、定向变异、跳变、自组织,都还称不上什么结论,但它们确实表明了一点,在自然选择之外,进化还有许多其他因素。一个大胆而富于冒险精神的蓝图正从这些问题和碎片中呼之欲出——开展生物学之外的人工合成进化。

进化是一条物理法则,适用于所有的物体,不管他们有没有基因。

我想存在一种生命的数学,自然选择也许就是这种数学中的加法,要想充分解释生命的起源、复杂性的趋势以及智能的产生,不仅仅需要加法,还需要一门丰富的数学,由各种互为基础的复杂函数所组成,它需要更为深入的进化。

第二十章 沉睡的蝴蝶#

斯图亚特·考夫曼,进行基因仿真实验。
细胞种类的数量,实际上是由细胞结构本身决定。那么身体内的细胞种类和数量就可能与自然选择没有太大关系,而与描述基因互动现象的数学有关。

道格拉斯·霍夫施塔特把首尾相接的矛盾回路称为怪圈。

沃尔特·方塔纳,从数学上论证了函数a生成函数b,b再生成c这样的线性序列可以容易的构成类似闭环控制系统的自生成环,因而最后的函数与最初的函数同为结果的生成者。

考夫曼说,生命就是在这种聚合体作用于聚合体形成新的聚合体的汤中开始的。
考夫曼再次暗示了那个必然性的概念:“如果我的模型是正确的话,那么宇宙中生命的路径就是一条宽敞大道,而不是迂回曲折的窄巷。”也就是说,在现有的化学环境中,生命是必然。

一个只有少数个体可以影响其他个体的系统,不具备较强的适应性,连接太少,不能传播创新系统也不会进化。而超出某个连接度时,继续增加连接度,只会降低系统作为整体的适应性,最佳的连接度位于中间某个位置,它将赋予网络最大的灵活性。不管某个网络有多少成员组成,这个低的最佳值似乎都波动不大。在理想的连接数下,个体之间的流动信息也处于理想状态,而作为整体的系统就能不断的找到最佳解决方案。

当太多人可以对其他人的工作指手画脚时,官僚主义的僵尸就开始复活,适应性束缚于互锁的网络。

避免过度连接,才能使我们的文化系统保持在最高进化度的边缘。

处于进化平衡点上的系统能够最快的学习,最容易地进化。一个系统,会自己找到这个平衡点,这个点就处于混沌的边缘。

第二十一章 水往高处走#

宇宙中并存着两个趋势,一种是永远下行的趋势,这股力量初始炽热难当,然后嘶嘶作响,归于冰冷的死寂,这就是令人沮丧的卡诺第二定律。所有规律中最残酷的法则,所有秩序都终归于混沌,所有火焰都将熄灭,所有变异都趋于平淡,所有结构都终将自行消亡。第二种趋势与此平行,但产生与此相反的效果,它在热量消散前将其转移,在无序中构建有序,它借助趋微之势逆流而上。

比进化的进步更重要的是重新审视我们人类的位置,我们并非宇宙的中心,只不过是宇宙中一处毫不起眼的角落里一个无足轻重的螺旋星系边微不足道的一缕烟尘。

我们所看到的生命和社会的进步,只不过是由人类的错觉,生物学中流行着进步阶梯或大物种恋这些概念,地质学中根本找不到证据。

在生物进化中涌现出来的方向和目标,可能产生自一大群无目的和无方向的组成部分,而无需援引活力论或者其他什么超自然的解释,计算机进化的实验证实了这一内在的目的性,这一自发产生的“趋势”。

超进化的七个趋势:
1.不可逆性,进化不可倒退。
2.递增的复杂性
3.递增的多样性,从基本类型上说是多样性的递减,而各个基本类型中的小物种则大量递增。
4.递增的个体数量,个体都可以以嵌套的方式存在于其他个体内部。
5.递增的专业性,单一的生命分化成许多做更专业事情的个体。
6.递增的相互依存关系,生命逐渐解脱无机物的束缚,而更多地与有机物相互影响。
7.递增的进化力,进化不仅选择生存力,也选择进化力。
一个进化系统是稳定的,因为它会不断回归到最优进化力的状态。但因为这个最优点是变化的,就像镜子上变色龙的颜色,这个系统永远处在非均衡状态。

进化之进化:起初,进化启动了各色自我复制,产生足够的数量以诱发自然选择。一旦数量膨胀,定向的突变就逐渐重要起来。共生开始成为进化的主要推动者和振荡器,依靠自然选择产生的变化来滋养。随着形态的增大,对形态的制约开始形成。随着基因组长度的增长,内部选择开始控制基因组。随着基因的集结,物种形成和物种级别的选择即行闯入,由于生物体拥有了足够的复杂性,行为和肢体的进化显露出来。最终智力萌芽,拉马克式的文明进化取而代之,随着人类引入基因工程和自编程的机器人,地球上的进化将继续进化。

生命是进化的培养基生命,提供了生物组织和物种的原材料,从而使进化得以进一步进化。

第二十二章 预言机#

混沌的特性,既载有好消息也带有坏消息。

圣路克斯的混沌社制造可手动编程的小微机,预测轮盘赌中小球的走向。

当极小的误差持续到非常遥远的未来时,将会汇聚成极为严重的误差。
这种有限的前瞻,就是所谓的“有正面意义的短视”。

我的女儿们这里注意了,首选那些增加选择余地的做法,避开那些结果不错但要求弃子求兑的做法,从那些毗邻多个有利位置的有利位置着手。在对局势的前瞻与切实通盘关注当前的状况之间取得平衡。

人类交易者会在无意识中,学会如何在随机数据的海洋中,识别出那些局部可预测性的模式。

威尔在实验室进行战争模拟。在电脑上只花了15分钟,就通过对科威特的战争在多个方向上运行模拟,得出结论。

尽管基本上长期预测还是不可能,但对于复杂系统来说,短期预测不仅可能而且必要,而且有些类型的中期预测完全可行。

要想预见未来,你就必须了解过去,沿着反馈回路不断冲击的过去,给未来提供信息并控制的未来。清洁透明的环境,使得器官能够接收来自远处(未来)含有丰富数据的信号,并对来自有机体的信号进行预处理。复杂系统之所以能够存活下来,因为他们具有进行预测的能力,而是一种透明的介质,则能够帮助他们进行预测。

丹尼斯·梅多斯的模型“增长的极限”,这个模型有很多可抨击的地方,有限的总体情景,错误的假设,没有为学习留下余地,世界的平均化。

任何不能包容,这种每日在数十亿头脑中进行的分布式微型进化的预测模型,都注定会崩溃,如果没有这样的计划,文化本身也会崩溃。

我们都想要预测机制,不是出于预知命运的使命感,而是为了获得指引。这个系统要能够充分反映出真实的进化的世界,使得这个微型模型能够以比真实世界跑得更快的速度进行运转,从而把它的结果投射到未来。

要想引入进化和学习,不抽离这个系统的控制是不行的。活系统,比如经济、生态和人类文化,无论从哪个位置下手都难加以控制,他们可以被刺激被干扰、被哄骗、被驱动,充其量也就是可以从内部进行协调。

第二十三章 整体,空洞,以及空间#

人工智能只是控制研究的一方面,但当它得到政府和大学的大部分资金时,控制论其余大量待研究的课题就消失了。绝大多数控制论的研究停留在本书述及的水平,不切实际的拼织一幅宏大的画卷。

科学知识是一种平行的分布式体系,在于文化产生的空间中,我最着迷的是那些荒漠——那些知识认知的缺口。全面勾绘出人类在科学认知上的缺口或许就是科学的下一次飞跃。

在科学中,起支配作用的理论形成被称为典范的自我强化思维,来指定哪些是事实,哪些只不过是干扰。

一开始异常事物都只是人们观察到的事实,完全不需要解释。这些事实不是引起麻烦的事实,它们只是事实。异常事物不是典范更替的原因,而是更替的结果。

超文本文档,就是在文字思想和资料来源之间实况链接的模糊网络。超文本模,通过网络体现出来的优势在于,后者可被编制索引和目录。超文本激发的是别样的思考方式,简短的、组合式的、非线性的、可延展的以及合作的思考模式。

第二十四章 九律#

大自然用以无中生有的九条规律:
1.分布式。蜂群意识经济体行为,超级电脑思维,都是分布在众多更小的单元上。我们所能发现的最有趣的奇迹,生命、智力、进化全都根植于大型分布式系统中。
2.自下而上的控制。全面控制必须由自身最底层相互连接的行动通过并行方案来完成,而非出自中央指令的行为。
3.递增收益。地球上的生命改变了地球,以产生更多的生命。信心建立起信心。秩序造就更多的秩序。
4.模块化生长。通过将简单且能独立运行的模块逐渐组装起来,复杂性就诞生了。
5.边界最大化。千篇一律的实体必须通过偶尔发生的颠覆性革命来适应世界。另一方面,彼此差异的实体则可以通过每天都在发生的微小变革来适应世界,处于一种永不静止却永不死掉的状态。而多样性垂青于那些天高皇帝远的偏远之地。
6.鼓励犯错误。无论随机还是刻意的错误,都必然成为任何创造过程中不可分割的一部分。
7.不求最优,但求多目标。与其费劲将任一功能最优化,不如使多种功能足够好,这才是大型系统的生存之道。
8.谋求持久的不均衡态。静止不变和过于剧烈的变化都无益于创造。
9.变自生变。如果游戏规则的订立是自下而上,则处在底层的相互作用的力量就有可能在运行期间改变游戏的规则。随着时间的推移,那就是系统产生变化的规则自身也产生了变化。

今天的世界已经够复杂了,而明天的一切将会更加复杂,科学家们以及本书所提及的那些项目,在关注如何利用设计规则使混沌中产生有序,只有组织的复杂性,避免其为无组织的复杂性,并做到无中生有。


2017.8.21

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