禅宗大师曾经指导新入门的弟子以一种无成见的“初学者心态”悟禅。大师告诫学生,“要消除一切先入之见”。要想领悟复杂事物的群体本质,需要一种可以称为“蜂群思维”的意识。群体大师教导道,“放下一切固有和确信的执念。”
一个带有禅意和群体特性的看法:原子是20世纪科学的图标。
通行的原子标志是直白的:几个点循极细的轨道环绕着一个黑点。原子独自旋转,形成单一性的典型缩影。这是个性的象征——原子的个性——是最基本的力量基座。原子代表着力量,代表着知识和必然。它如同圆周一样可靠而规律。
行星似的原子图像被印在玩具上,印在棒球帽上。旋转的原子渐渐出现在公司的商标图案和政府的印章上,出现在麦片盒的背面,出现在教科书中,并且在电视广告中扮演着主角。
原子的内部轨道是宇宙的真实镜像,一边是遵守规则的能量核,另一边是在星系中旋转的同心球体。在其核心,意志、本原以及生命力,将一切都固定在其适合的旋转轨道上。原子那符号化的确定轨道以及轨道间分明的间隙代表了对已知宇宙的理解。原子象征着简单所代表的质朴力量。
另一个禅宗思想:原子是过去。下个世纪的科学象征是充满活力的网络。
网络的图标是没有中心的——它是一大群彼此相连的小圆点——是由一堆彼此指向、相互纠缠的箭头织成的网。不安分的图像消褪在不确定的边界。网络是原型——总是同样的画面——代表了所有的电路,所有的智慧,所有的相互依存,所有经济的、社会的和生物的东西,所有的通信,所有的民主制度, 所有的群体,所有的大规模系统。这个图标很具有迷惑性,看着它,你很容易陷入其自相矛盾的困境:没有开始、没有结束、也没有中心,或者反之,到处都是开始、到处都是结束、到处都是中心。纠结是它的特性。真相暗藏于明显的凌乱之下,要想解开它需要很大的勇气。
达尔文在其巨著《物种起源》中论述了物种如何从个体中涌现而出。这些个体的自身利益彼此冲突,却又相互关联。 当他试图寻找一幅插图做此书的结尾时,他选择了缠结的网。他看到“鸟儿在灌木丛中歌唱,周围有弹跳飞舞的昆虫,还有爬过湿地的蠕虫”;整个网络形成“盘根错节的一堆,以非常复杂的方式相互依存。”
网络是群体的象征。由此产生的群体组织(swarm being)——分布式系统(distributed being)——将自我撒布在整个网络,以致于没有一部分能说,“我就是我。” 无数的个体思维聚在一起,形成了无可逆转的社会性。它所表达的既包含了计算机的逻辑,又包含了大自然的逻辑——进而展现出一种超越理解能力的力量。
暗藏在网络之中的是神秘的看不见的手——一种没有权威存在的控制。原子代表的是简洁明了,而网络传送的是由复杂性而生的凌乱之力。
作为一面旗帜,网络更难与之相处——它是一面非控的旗帜。网络在哪里出现,哪里就会出现对抗人类控制的反叛者。网络符号象征着心智的迷茫,生命的纠结,以及追求个性的乱众。
网络的低效率——所有那些冗余,那些来来回回的矢量,以及仅仅为了穿过街道而串来串去的物体——包容着瑕疵而非剔除它。网络不断孕育着小的故障,以此来避免大故障的频繁发生。正是其容纳错误而非杜绝错误的能力,使分布式存在成为学习、适应和进化的沃土。
网络是唯一有能力无偏见地发展或无引导地学习的组织形式。所有其它的拓扑结构[1]都会限制可能发生的事物。
一个网络群到处都是边,因此,无论你以何种方式进入,都毫无阻碍。网络是结构最简单的系统,其实根本谈不上有什么结构。它能够无限地重组,也可以不改变其基本形状而向任意方向发展,它其实是完全没有外形的东西。人造鸟群的发明者克雷格•雷诺兹指出了网络这种可以不受打断而吸收新事物的非凡能力:“没有迹象表明自然鸟群的复杂性受到任何方式的限制。有新鸟加入时,鸟群并不会变得‘满载’或‘超负荷’。当鲱鱼向产卵地迁移时,它们那数百万成员的队伍绵延可达十七英里。”我们能制造出多大的电话网络?从理论上讲,我们能向网络增加多少节点,还能使其继续运转?这个问题甚至几乎都没人问起过。
群的拓扑结构多种多样,但是唯有庞大的网状结构才能包容形态的真正多样性。事实上,由真正多元化的部件所组成的群体只有在网络中才能相安无事。其它结构——链状、金字塔状、树状、圆形、星形——都无法包容真正的多元化、以一个整体的形式运行。这就是为什么网络差不多与民主和市场意义等同的原因。
动态网络是少数几个融合了时间纬度的结构之一。它注重内部的变化。无论在哪里看到持续不断的不规则变化,我们都应该能看到网络的身影,事实也的确如此。
与其说一个分布式、去中心化的网络是一个物体,还不如说它是一个过程。在网络逻辑中,存在着从名词向动词的转移。如今,经济学家们认为,只有把产品当做服务来做,才能取得最佳的效果。你卖给顾客什么并不重要,重要的是你为顾客做了些什么。这个东西是什么并不重要,重要的是它与什么相关联,它做了什么。流程重于资源。行为最有发言权。
网络逻辑是违反直觉的。比如说,你要铺设连接一些城市的电话电缆。以堪萨斯城、圣地亚哥和西雅图这三个城市为例,连接这三座城市的电话线总长为 3,000 英里。根据常识,如果要在电话网络中加上第四个城市,那么电话线的长度就必将增加。然而,网络逻辑给出的答案截然相反。如果将第四个城市作为中心(让我们以盐湖城为例),其他城市都通过盐湖城相连,电缆总长就可以减少至 2,850 英里,比原来的 3,000 英里减少了5%。由此,网络的总展开长度在增加节点后反而得以缩短!不过,这种效果是有限的。1990年在贝尔实验室工作的黄光明教授和堵丁柱(1)证明,通过向网络引入新的节点,系统所能够获得的最大节省大约为 13% 左右。(网络中,)更多代表了不同的含义。
另一方面,1968年,德国运筹学家迪特里希•布拉斯(2)发现,为已经拥堵的网络增加线路只会使其运行速度更慢,现在我们称其为布拉斯悖论。 科学家们发现了许多例子,都是说增加拥挤网络的容量会降低其总产量。上世纪六十年代末,斯图加特的城市规划者试图通过增加一条街道来缓解闹市区的交通拥堵问题。当他们这样做了的时候,城市的交通状况更加恶化,于是,他们关闭了那条街道,交通状况却得到了改善。1992年,纽约在地球日关闭了拥挤的 42街, 人们曾担心情况会恶化,但结果却是,那天的交通状况实际上得到了改善。
接下来,在 1990年,三位致力于脑神经元网络研究的科学家报告说,提高个体神经元的增益——响应度——并不能提高个体检测信号的性能,却能提高整个网络检测信号的性能。
网络有其自己的逻辑性,与我们的期望格格不入。这种逻辑将迅速影响生活在网络世界中的人类的文化。从繁忙的通信网络中,从并行计算的网络中,从分布式装置和分布式存在的网络中,我们得到的是网络文化。
艾伦•凯(3)是个有远见的人,他与个人电脑的发明有很大关系。他说,个人拥有的图书是文艺复兴时期个人观念的主要塑造者之一,而广泛使用的联网计算机将来会成为全人类的主要塑造者。我们甩在身后的不仅仅只是一本本的书。一天24小时、一周七天的全球实时民意调查,无处不在的电话,异步电子邮件,五百个电视频道,视频点播:所有这一切共同交织成了辉煌的网络文化、非凡的蜂群式王国。
我蜂箱里的小蜜蜂大约意识不到自己的群体。根据定义,它们共同的蜂群思维一定超越了它们的小蜜蜂思维。当我们把自己与蜂巢似的网络连接起来时,会涌现出许多东西,而我们仅仅作为身处网络中的神经元,是意料不到、无法理解和控制不了这些的,甚至都感知不到这些东西。这就是涌现的蜂群思维的代价。
人名注释:
(1)堵丁柱(1949-):中科院应用数学所研究员。堵丁柱 1990年 2月到美国普林斯顿大学作访问学者。才一个多月,即 4月 10日,他就和美国贝尔实验室黄光明研究员合作攻克了吉尔伯特--波雷克猜想,即斯坦纳比难题——即正三角形加点可以节省最多。……12年前曾当过堵丁柱的老师,12年后又配合堵丁柱攻克斯坦纳比难题的贝尔实验室研究员黄光明在兴奋之余撰文记述了研究过程。他幽默地写道:“如果要等我证出0.866的猜想才退休,那我可能要在贝尔实验室过百岁生日了。解决这一问题的关键也许不在时间而在人,我能做的贡献是找到一个比我强的人来作此问题。我找到了堵丁柱,而堵丁柱今年四月找到了答案。” ——摘录自《走进无限美妙的数学世界》 详见:http://amuseum.cdstm.cn/AMuseum/math/6/609/6_609_1006.htm http://www2.cas.cn/html/Dir/2001/10/07/0764.htm。
(2)迪特里希•布拉斯(Dietrich Braess):德国鲁尔大学数学学院教授。详见:http://homepage.ruhr-uni-bochum.de/Dietrich.Braess/#eng
(3)艾伦•凯(Alan Curtis Kay,1940-):美国计算机科学家,以其项目取向程序和视窗用户界面设计创举著名。视点研究所(Viewpoints Research Institute)所长及洛杉矶加州大学计算机科学副教授。TTI/Vanguard 顾问委员会成员,惠普实验室资深研究员,京都大学客座教授,麻省理工学院副教授。——译自维基。详见: http://en.wikipedia.org/wiki/Alan_Kay
注释:
[1]拓扑学的英文名是Topology,直译是地志学,也就是和研究地形、地貌相类似的有关学科。我国早期曾经翻译成“形势几何学”、“连续几何学”、“一对 一的连续变换群下的几何学”,但是,这几种译名都不大好理解,1956年统一的《数学名词》把它确定为拓扑学,这是按音译过来的。拓扑学是几何学的一个分 支,但是这种几何学又和通常的平面几何、立体几何不同。通常的平面几何或立体几何研究的对象是点、线、面之间的位置关系以及它们的度量性质。拓扑学对于研究对象的长短、大小、面积、体积等度量性质和数量关系都无关。……一般地说,对于任意形状的闭曲面,只要不把曲面撕裂或割破,它的变换就是拓扑变幻,就存 在拓扑等价。应该指出,环面不具有这个性质。……拓扑学发展到今天,在理论上已经十分明显分成了两个分支。一个分支是偏重于用分析的方法来研究的,叫做点 集拓扑学,或者叫做分析拓扑学。另一个分支是偏重于用代数方法来研究的,叫做代数拓扑。现在,这两个分支又有统一的趋势。拓扑学在泛函分析、李群论、微分 几何、微分方程额其他许多数学分支中都有广泛的应用。见:http://www.ikepu.com/maths/maths_branch/topology_total.htm。
【本文翻译仅为外语学习及阅读目的,原文作者个人观点与译者及译言网无关】