第一章 人造与天生
1.1 新生物文明
某种程度上来说,是现有技术的局限性迫使生命与机械联姻,为我们提供有益的帮助。这种局限避免不了,因为人类的初始条件就跟自然这个大环境不可分割 ,我们同样经受着自然进化。造化所生的自然王国和人类建造的人造国度正在融为一体。机器,正在生物化(比如:运用自我复制/自我管理/有限的自我修复/适度进化以及局部学习等自然逻辑的机器人;而生物,正在工程化,比如运用基因定向改造这种技术逻辑的工程。我们的未来是技术性的,但并不充斥着冷冰冰的机械,而是可以视作生命体的机械。
1.2 生物逻辑的胜利
具有生命属性的人造或天然的系统统称为“活系统”。自然的野性是我们深刻认识活系统的主要信息来源。目前我们认识到,除生物逻辑之外,没有任何一种逻辑能够让我们组装出一台能够思想的设备,甚至不可能组装出一套可运行的大型系统。未来趋势:人造物表现得越来越像生命体;生命变得越来越工程化。人造物比如计算机回路,经济体,虚拟现实世界,计算机病毒孵化器,人工生态系统等。
实验:组装生态系统、复原生物学、复制珊瑚礁、探索昆虫(蜜蜂和蚂蚁)的社会性,以及建立像我在本书开场白中所描述的那个亚利桑那州生态圈II号的复杂封闭系统
1.3 学会向我们的创造物低头
人造世界就像天然世界一样,很快就会具有自治力/适应力以及创造力,也随之失去我们的控制。他们获得了野性,并因野性而获得一些意外和惊喜。这不失为最美妙的结局。
第二章 蜂群思维
2.1 蜜蜂之道:分布式管理
蜂群并不是由封后统治,而是通过群体智慧进行自我管理,通过群选来决定群体行为,群选时如何得出结果的呢?群体往往按照收益递增的法则,得票越多,反对越少,渐渐地达成一致。这是民主制度的真髓,是彻底式分布式管理。惠勒断言,无论从哪个重要且科学的层面上来看,昆虫群体都不仅仅是类似于有机体,而就是一个有机体。就像一个细胞或者一个人,它表现为一个一元整体,在空间中保持自己的特性以抗拒解体......既不是一种物事,也不是一个概念,而是一种持续的波涌或进程。
2.2 群氓的集体智慧
真实的鸟类和鱼类的群体行为必然源自于一套相似的简单规则,群体曾被看作是生命体的决定性象征,某些壮观的队列只有生命体才能实现,而如今看来,群体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。
2.3 非匀质的看不见的手
蚂蚁研究的先驱者惠勒认为,集群所形成的超级有机体(形同昆虫群体的繁忙协作),是从大量聚集的普通昆虫有机体中“涌现”出来的,“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,一只从大量愚钝的成员中涌现出来的手,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,只需要增加虫子的数量,使大量的虫子聚集在一起,使它们能够相互交流。等到某一阶段,当复杂度达到某一程度时,“集群”就会从“虫子”中涌现出来。要想洞悉一个系统所蕴藏的涌现结构,最快捷、最直接也是唯一可靠的方法就是运行它。
2.4 认知行为的分散记忆
感知和记忆的行为都是将许多分布的碎片组合成一个自然涌现出的整体
2.5 从量变到质变
数量能带来本质性的差异,群聚的个体孕育出必要的复杂性,足以产生涌现的事物。
2.6 群集的利与弊
群体有2种极端的组织方式:
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顺序模式,如工厂;
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网络模式,如电话系统。
群集模型指的是后者。宇宙中最有趣的事物大多靠近网络模式,没有控制中心,管理和中枢去中心化分布在系统中。有以下4个突出特点:
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没有强制性的中心控制;
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次级单位具有自治的特质;
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次级单位之间彼此高度连接;
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点对点间的影响通过网络形成了非线性因果关系。
群体系统的好处:
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可适应:只有包含了许多构件的整体才能够在其部分构件失效的情况下仍然继续生存或适应新的激励信号。
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可进化:可能将局部构件历经时间演变而获得的适应性从一个构件传递到另一个构件。
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弹性:由于群系统是建立在众多并行关系之上的,所以存在冗余,个体行为无足轻重。
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无限性:在群系统里,正反馈能导致秩序的递增,通过逐步扩展超越其初始状态范围的新结构。
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新颖性:产生新颖性的三个原因:1.后果与原因不成比例;2.系统中彼此关联的个体所形成的组合呈指数增长,其中蕴藏了无数新颖的可能性;3.允许个体有差异和缺陷,能够导致恒新(进化)。
缺陷:
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非最优:效率低下,资源分配混乱。
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不可控:只要有涌现,人类无法控制。
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不可预测:群系统的复杂性以不可预见的方式影响着系统的发展。
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不可知:非线性网络系统是交叉逻辑的海洋,充满了横向因果关系,我们很难追根溯源。
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非即刻:系统越是复杂,需要的预热时间就越长,每一个层面必须安定下来,横向起因必须充分传播,上百万的自治成员必须熟悉自己的环境。
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