人类知识的组织结构与涌现理论

在我们深入探讨之前,让我们先来回顾一下人类知识的基本组织结构。一组规则形成了某种缺席的等级制度,这与荷兰德(Holland)所称的内在模型是同一个概念。这一结构贯穿于我们对事物分类、做事方法以及因果关系的理解之中。

例如,在分类方面,我们可能会用这样的规则:「如果它是流线型的,有鳍,生活在水中,那它就是鱼。」但当遇到特殊情况时,规则会更加具体:「如果它同时还有毛发,呼吸空气,而且很大,那它就是鲸。」同样地,这种结构也适用于预测如何做事:「『i』总是在『e』之前,除非其后有『c』。」但在某些特例中,规则会发生变化:「如果是neighor、weigh或weird这些字,则『e』总是在『i』之前。」

在因果关系的预测上,我们也遵循类似的模式:「如果你朝一条狗吹口哨,它就会向你跑来。」然而,当出现异常情况时,规则需要调整:「如果它向你嗥叫,并把颈背部的毛发竖起来,那它也许不会向你跑来。」

荷兰德指出,无论这些原则是以分类器系统的形式执行,还是以其他形式实施,缺席的等级制度都应该能够涌现出来。计算机模拟实验的结果表明,即使从完全随机的初始规则开始,美妙的结构也能从中涌现出来,令人惊喜不已。正如荷兰德所说,「我们感到欢欣鼓舞,这是能够真正被称为涌现模型的首例。」🎉

厨房谈话与跨学科交流

厨房里的谈话总是无休无止的。荷兰德和阿瑟的讨论从国际象棋跳到经济学,又从经济学跳到跳棋,再到内在模型、基因算法,最后又回到国际象棋。这种跨越多个领域的对话让阿瑟逐渐理解了学习和适应的全部含义。

两人在深夜里讨论了一个可能解决经济学中理性期望问题的途径:为什么不使用荷兰德式的分类器系统来模拟一群经济作用者,让他们像真正的经济作用者一样从经验中学习,从而取代经济作用者是完全理性的假设呢?这个想法激发了阿瑟的兴趣,他希望了解更多关于能够学习的游戏软件的概念。

第二天,荷兰德在一个即兴发言中提到了塞缪尔的计算机跳棋手投影胶片,引起了听众们的强烈反响。尤其是当荷兰德指出,塞缪尔的计算机跳棋软件在三十年后的今天仍然在同类软件中居于领先地位时,反响尤为强烈。这次发言之所以引起轰动,并不是因为即兴交流在当时非同寻常,而是因为与会者们发现了一种新的思维方式,一种能够跨越学科界限的语言。

随着会议的进行,正式发言结束后,与会者们开始分成非正式的研讨小组,围绕专门的问题展开讨论。其中一个热门话题是混沌理论,讨论经常围绕着戴维·鲁勒展开。经济学家们已经在这个领域做了大量研究,但当他们看到物理学家们提供的模型时,都感到十分兴奋。

与此同时,安德森和阿瑟参加了一个关于技术锁定或地区经济差异的讨论。阿瑟发现自己和安德森以及其他物理学家之间意见非常一致,他特别喜欢他们强调计算机实验的方式。这种开放的态度让阿瑟感到物理学领域的知识性开放正在召唤着他。

报酬递增率与股票市场

会议期间,不可避免地涉及到股票市场是否会进入报酬递增循环的问题。股民们看到有其他投资者加入进来,股票不断看涨;或者相反,是否会出现负反馈效应?比如股民看到其他投资者都退出时会出现崩盘。阿瑟提到,当时股市正好过热,所以大家热烈讨论了这个问题的可能性。

共识是这种情况可能发生。戴维·潘恩斯认为崩盘的可能性非常大,所以他打电话给他的经纪人,要求卖掉他的一部分股票。虽然他的经纪人劝他打消了这个念头,但一个月后,1987年10月19日,股票在一天内猛跌508个点的情况确实发生了。

阿瑟说:「这就导致了一种流行的说法,人们认为桑塔费的会议在一个月前就预测到了股票市场的崩坍。其实我们并没有做这个预测。但股票市场之所以崩坍,当然是因为其中有我们长时间探讨的这种正反馈机制在起作用。」

这场为期十天的研讨会让所有参与者都感到精疲力尽,但也极其愉快。阿瑟说:「十天结束时,我感到我站在了一个科学的高度。我无法相信竟有人愿意倾听我的观点。」

桑塔费研究所的邀请

会议结束后,科学委员会召开会议,第一个动议就是邀请阿瑟加入科学委员会。阿瑟对此感到受宠若惊,他说:「我当然接受了这个邀请。」科学委员会还考虑邀请阿瑟和荷兰德启动一个全面的研究项目,阿瑟欣然同意了。

阿瑟说:「从现在起,我不再为其他经济学家会怎么想而担忧了。能够与我分享研究成果的人们都集中在桑塔费。桑塔费就是我的家。」

人工生命研讨会

1987年9月22日清晨,布朗·阿瑟和约翰·荷兰德一起前往罗沙拉莫斯参加一个人工生命研讨会。阿瑟对「人工生命」的确切含义还不太清楚,但荷兰德解释说,人工生命类似于人工智能,区别在于人工生命是用计算机来模拟进化的基本生物机制和生命本身,而不是像人工智能那样模拟思想过程。

整个人工生命研究是由克里斯·朗顿(Chris Langton)发起的。朗顿是荷兰德和勃克斯在密西根大学的学生,他对这个人工生命研讨会投入了极大的精力。人工生命是他创造的婴儿,他耗费了近十年的时间试图陈述这个概念,并成功地吸引了许多人的参与。

阿瑟和荷兰德步入礼堂时,阿瑟很快得到了两个印象。首先,他大大低估了他的这位同屋伙伴。「我就好像是和甘地一起走进了会堂似的,」他说。其次,人工生命很奇怪。他从未见过朗顿的面,这是一个过分瘦长的家伙,有一头长而密的棕色头发和一张布满皱纹的脸,看上去很像年轻而和蔼可亲的美国著名性格演员沃尔特·马绍。

会议上的演讲充满了大胆的思考和扎实的经验,发言者们似乎没人知道他们会说什么。其中许多人都梳着马尾巴发型,穿着牛仔裤。整个研讨会有一种反叛的味道,就像越战之后的反文化运动。

麻省综合医院的顿悟

尽管克里斯·朗顿对人工生命的诞生日期已经记不清了,但他仍然清楚地记得那一时刻。那是在1971年底或1972年初的冬天,他独自一人呆在波士顿麻省综合医院的六层楼上,凌晨三点还在修正计算机编码错误。

朗顿喜欢这种工作方式。他说:「这并不是因为我们必须在特定的时间来这儿工作。这个地方的负责人富兰克·艾尔文是一个非常富有创造性、非常出色的人。他雇用了一群聪明的年轻人来编程,给他们以充分的自由。所以我们习惯于下午四、五点钟才来这儿,一直呆到凌晨三、四点钟。在这段时间里我们可以尽情地在计算机上玩耍。」

编程对朗顿来说是最有趣的游戏。他本质上是一个机械师,喜欢建造东西,喜欢看到这些东西能够真正发挥作用。他说:「将一台真正的计算机的运作规律抽象为一个程序这一点意味着,这个程序已经抓住了这台计算机的所有重要特点,你可以将其硬件抛置一边了。」

在一个特殊的夜晚,朗顿正在修改编码错误,他从计算机的大阴极射线管前面的盒子里抽出一卷纸磁带,把它插入磁带阅读器,开始在计算机上运行「生命游戏」。这个游戏的魅力在于,当你把这些简单的规则变成一个计算机程序之后,就好像真的能够让计算机屏幕活起来。屏幕上活跃着各种小图案,朗顿在修改编码错误的同时,突然意识到自己并不是一个人在房间里。

他回头环顾,以为他的一个同事正偷偷站在他身后。但房间空无一人。他回过头来看计算机屏幕,意识到一定是「生命游戏」在捣鬼。这一刻,朗顿感受到了一种前所未有的震撼,仿佛计算机屏幕上的生命游戏不仅仅是一个程序,而是一种真实的、具有生命力的存在。🎉

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