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《未来简史》上:外貌协会是一种算法

《未来简史》上:外貌协会是一种算法

作者: 豌豆看世界 | 来源:发表于2017-02-10 17:57 被阅读69次

    2017春节七天,除了吃喝玩乐,陪伴小编左右的就是手中这本中文版的《未来简史》,尽管英文电子版去年9月就已拿到,但一直没时间阅读。

    这书并没有提出多么新鲜的观点,但不落窠臼的解释常常还是让人拍案叫绝。为了方便大家,小编专门摘录了其中的精华部分,和大家分享一下,当作送给大家的开工礼物。

    先说一下这书最核心的观点:生物就是算法。

    算法指的是进行计算、解决问题、做出决定的一套有条理的步骤。所以, 算法井不是单指某次计算,而是计算时采用的方法。

    举例来说,如果想得到两个数字的平均值,简单的算法是:“第一步.将两个数字相加;第二步.将和除以2 。”这时.如果输入4 和8, 结果就是6 ; 输人117 和231,结果就是174。

    食谱是个复杂一点的例子。例如蔬菜汤的算法,大概会是这样:

    1 在锅中热油。

    2 将洋葱切成碎末。

    3 把洋葱末炒至金黄色。

    4 把马铃薯切块,加入锅中。

    5. 将圆白菜切丝,加入锅中。

    诸如此类。你可以尝试着不断重复这种算法,每次用稍微不同的蔬菜,就会得到稍微不同的汤。然而,算法本身并没有改变。

    光有食谱还煮不出汤来,还得有人来读这份食谱, 并依步骤行事才行。但还有一种方法,是制造出内含这种算法而且可以自动照做的机器。接下来,只要为机器通电. 加入水和蔬菜,机器就会自动把汤煮出来。虽然现在似乎没有太多煮汤的机器,但大家应该都看过自助饮料机。这种饮料机通常会有硬币投入孔、放杯子的位置,以及几排按钮。第一行按钮大概是选择要咖啡、茶或是可可, 第二行是选择不加糖、一匙糖、两匙糖,第三行则是选择要加牛奶、豆浆或是都不加。今天有位男士走向机器,投人硬币,按下了“茶”“一匙糖”和“牛奶", 机器就会依据一系列明确的步骤开始行动。先是把一个茶包丢入杯中, 倒人沸水,再加上一匙糖和牛奶,然后叮的一声, 一杯西式好茶就这样出现在眼前。这就是一种算法。

    在过去几十年间,生物学家已经有明确结论认为,那位男士按下按钮,接着喝茶,也是是一套算法。当然, 这套算法比自助饮料机要复杂得多,但仍然是—套算法。“人类”这套算法制造出的不是茶,而是自己的副本(就像你按下自助饮料机的一系列按钮,得到了另一台自助饮料机)。

    控制自助饮料机的算法.是通过机械齿轮和电路来运作的。控制人类的算法, 则是通过感觉、情感和思想来运作的。至于猪、狒狒、水獭和鸡,用的也是同一种算法。

    以生存问题为例:有只狒狒看到附近树上挂着一串香蕉,但也看到旁边埋伏着一只狮子。狒狒该冒着生命危险去摘香蕉吗?

    这可以看作计算概率的数学问题: 一边是不摘香蕉而饿死的概率,一边是被狮子抓到的概率。要解开这个问题,狒狒有许多因素需要考虑。我离香蕉多远?离狮子多远?我能跑多快?狮子能跑多快?这只狮子是醒着还是睡着?这只狮子看起来很饿还是很饱?那里有几只香蕉?香蕉是大是小?是青的还是熟的?除了这些外在信息,狒狒还要考虑自己身体的内在信息。如果它已经快饿死了, 就值得不顾一切去抢香蕉,别再管什么概率了。相反,如果它刚刚吃饱,多吃只是嘴谗,那又何必冒生命危险?

    想要权衡所有变量和概率之后得到最好的结果,狒狒需要的算法会比控制自助饮料机的算法复杂得多,然而计算正确得到的奖励也大得多,那就是这只狒狒的生命。如果是只胆小的狒狒(也就是它的算法会高估风险),就会饿死,而形成这种胆小算法的基因也随之灭绝。如果是只莽撞的狒狒(也就是它的算法会低估风险),则会落入狮子的口中,而形成这种鲁莽算法的基因也传不到下一代。这些算法通过自然选择,形成了稳定的质量控制。只有正确计算出概率的动物,才能够留下后代。

    但这还是非常抽象。到底狒狒要怎么计算概率?它当然不会忽然从耳后抽出一支铅笔,从裤子后面的口袋掏出笔记本,然后开始用计算器认真计算奔跑速度和所需体力。相反狒狒的整个身体就是它的计算器。我们所谓的感觉和情感, 其实各是一套算法。狒狒感觉饿,看到狮子的时候会感觉害怕而颤抖,看到香蕉也会感觉自己流口水。它在一瞬间经历了袭来的种种感觉、情感和欲望,都是计算的过程。计算结果也是一个感觉:这只狒狒突然觉得涌起一股力量,毛发直竖,肌肉紧绷,胸部扩张,接着它会深吸一口气:“冲啊!我做得到!冲向香蕉!”但也有可能它被恐惧打败,肩膀下垂,胃中一片翻搅,四肢无力:“妈妈!有狮子! 救命啊!”也有时候,因为两边概率太相近,很难决定。而这也会表现为一种感觉。狒狒会感觉十分困惑,无法下决心。“上......不上.…..上……不上…… 可恶!我不知道该怎么办!”

    要把基因传递给下一代,只解决生存问题还不够,还要解决繁衍问题, 而这也取决于概率计算。自然选择进化出喜好和厌恶的反应,作为评估繁衍机会的快速算法,美丽的外表意味着成功繁衍后代的概率高。如果有位女人看到某位男人, 会想:“  哇!他真帅!"雌孔雀看到雄孔雀心想:“我的老天! 瞧瞧那尾羽!”这其实都是类似自助饮料机在做的事。光线一从男性身体反射到女性的视网膜上,这几百万年进化而成的无比强大的算法就开始运作了,几毫秒以内,就已经将男性外貌的各种小线索转换为繁衍概率,并得出结论: “这很有可能是个非常健康,有生育能力的男性,有优良的基因。如果我和他交配,我的后代也很可能拥有健康的身体、良好的基因。“当然,这项结论并不会用文字或数字表达出来,而是化成熊熊欲火在体内燃烧。对于雌孔雀或是大多数女性来说,这并不是用纸笔来做的计算, 而是一种“感觉”。

    就连诺贝尔经济学奖得主也只在很少时间会用纸笔和计算器来做计算,人类有99% 的决定,包括关于配偶、事业和住处的重要抉择,都是由各种进化而成的算法来处理,我们把这些算法称为感觉、情感和欲望。

    对算法有所了解后,我们自然就开始思考一个问题:计算机也有算法,那计算机的无机算法能否赶上人类的有机算法。

    生命科学给出了答案,可以简单概括为三项原则:

    1、生物是算法。每种动物(包括智人)都是各种有机算法的集合,经过数百万年进化自然选择而成。

    2、算法的运作不受组成物质的影响。算盘的算珠无论是木质、铁质还是塑料质,两个珠子加上两个珠子还是等于四个珠子。

    3、因此,没有理由相信非有机算法永远无法复制或超越有机算法能做的事。只要运算结果有效, 算法是以碳来表现还是硅来表现又有何差别?

    其实就是:可以。

    很多人就不服了,人有自由意志,计算机哪来这东西,连这东西都没有,咋就敢说可以。

    要说清这问题,就得从人文主义说起。

    未完待续 ...

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