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无处不在的复杂性问题
世界的复杂性无处不在。 例如,一辆汽车在行驶中因故障突然“擅自”加速。 这次事故很可能导致死伤者。 分析这个事故,可以体会到驾驶员的操作失误,垫子推动加速踏板,加速踏板的固定没有马上恢复等。 但是,这些原因并不能说明一切意外加速事故。 实际上,对于意外加速事故的发生、发动机软件系统的复杂设计和不良设计,应当承担相应的责任。 系统的复杂性很难理解其中相互作用的部件的深层问题和缺陷。
这种情况是以空中交通警报系统为例,使飞机在空中不发生碰撞而造成的。 该系统教导飞机驾驶员注意潜在危险,并根据规则采取措施。 每次提出新的系统规则,有关方面都通过模拟来测试其效果。 在一些测试中,如果希望获得性能,则会批准并使用新规则。 但是几十年来,这个系统的规则变得非常复杂,甚至是世界上屈指可数的几个人也变得复杂起来。 不仅一般人无法理解,即使是专家也会对系统在某种情况下的反应感到困惑。
最有趣的是,家庭中有人指责电脑或者某个机器无法正常工作,在别人看来,他/她只是用手摸,就会把事情搞砸。有时候只要有人在,他就会被认为是某个技术无法正常工作的原因。 例如,一个学生暑假回家,不巧打印机坏了的亲戚来访,电脑鼠标正好失灵了。 如果让别人修理这些故障设备的话,到了他们手里故障就会消失得无影无踪,但是将设备带回家后,发现还不能使用。 其实,拥有平凡功能的家用台式电脑也非常复杂,没有人知道地球上在做什么,在做什么。
因此,人们主张我们生活在“纠缠的时代”。 在这个纠缠的时代,人类的线性思维无法应对自己创造的环境。 仅靠日常生活是没问题的,但是高度复杂的作用于金融市场的话,会遭遇巨大的损失。 在当今金融市场,参与者不仅仅是人类,基于各种信息的大量计算机程序也参与交易,远快于人类手动执行。 这些计算机程序以非常复杂的方式相互联系,通过巨大的交易网络级联扩大和传播决策。
系统的复杂性很难理解其中相互作用的部件的深层问题和缺陷。 图/视觉中国。
2010年5月6日,世界金融市场闪电崩溃,证券市场出现了大规模、非常迅速的巨大震动。 很多上市公司的市场价格因此受到很大损失,但不久又回到了原来的位置。 这次闪电崩溃涉及一系列的交易算法和实施细则,这些算法和法则以意外的方式“交流”,也就是复杂性科学经常提到的“出现”,在短时间内造成了数十亿美元的损失。 金融系统非常复杂,是更先进的技术生态系统的一部分,该技术生态系统决定证券和商品的交易期。 可以说地球上没有人能完全理解金融世界中相互关联的所有系统。
形成复杂系统的原因有很多。 我们只举出其中一个,就能知道多么复杂。 “吸收”一词来源于天文学,行星系由旋转的尘埃和气体凝聚而成,这个星点的积蓄过程就是“吸收”。 通过将此词应用于复杂的系统,可以说明复杂形成的原因。 例如,在法律体系中,随着时间的推移法律条文被修订,法律体系被不断吸收,最终形成了拼凑的系统。
系统变得越来越复杂,尝试解除某个系统的组合,将其分解成更小的单位,保证其相对简单性和管理性。 如果公司规模太大,预计失败会引起级联冲击,那么就需要对其进行分割或缩小规模。 然而,该方法背离意图,并且在许多其它类型的技术系统中,通常只是部分之间的互连继续增加。 不管我们怎样努力,当我们的大脑和社会面对这些复杂的系统时,表达的方式可能不会离心。
在国际象棋比赛中,电脑远比人强大。 计算机思考人类棋手想不到的方法,能取得最终胜利。 电脑的特征步行方式被称为“电脑步行方式”,人类棋手几乎没有使用。 那种走法看起来不对,其实很有效。 在最高水平的游戏中,对人来说国际象棋显然很复杂,交互部分太多,连卡斯帕罗夫这样的国际象棋特级高手也不能完全理解。 很多时候,甚至不知道哪个决定是错的,哪个决定是正确的。
纪录片《阿尔法犬阿尔法go》海报。 这部电影全方位展示了人类战争的过程,尽量阐明了人类思维的工作方式和人工智能的未来工作方式。
用生物学思维来应对复杂的世界
那么,如何解决复杂的技术系统问题呢? 在《为什么需要生物学思维》一书中,复杂的科学家塞缪尔·阿贝斯曼提出,应该用生物学思维来解决问题。
原因有三个。 一是生物系统比物理系统复杂,我们的技术系统越来越复杂,生物系统越来越复杂;二是生物系统有历史,生物容易随着时间的推移而演化,受到演化的影响,因此呈现出复杂的结构,是系统极为复杂的历史 和生物系统一样,技术系统有可能在很小的干扰下会引起严重的故障。 因为生物系统和技术系统有着很深的“近亲”关系,所以从生物学的思考中可以学到很多东西。 注重细节、强调多样性的生物学思维为理解杂乱的进化系统提供了重要的视角。
《为什么需要生物学思考》塞缪尔·阿贝斯曼着、贾支持民译、湛禄文化|四川人民出版社2019年5月版
生物学家,特别是野生生物学家,在研究生命体的复杂性和多样性时,要考虑进化的轨迹。 该方法特别适合理解复杂的技术系统。 他们清楚地知道,一次只能研究生态系统的一部分,而且对某些部分的研究也不完美。 他们很少研究少数物种之间的作用,考察一个地区的完整物种网络。 野生生物学家明白自己的判断非常坚定,而且随时只能观察到周围复杂状况的片断。
生物学思维有助于我们理解难以解释的问题。 例如,参考生物学家对癌症的看法,某细胞变成肿瘤后,不能简单地说这是问题。 癌症其实是多因素和多生活反应的累积,而且这些因素和环境之间存在着复杂的相互作用,癌症身体出现了大规模的故障,这种故障是致命的。
如果生物学思维是理解复杂世界的关键,那么这些生物学思维可以表达为“不要被表象所迷惑”,这些不能理解的东西可以看作是喜悦的谦虚的心和反复的生物学思维。 我们必须保持彼此对立的两种状态:第一种状态要求我们努力克服自己的无知,决不要沉迷于其中的第二种状态,意味着在理解了某些事情之后,不要认为那是理所当然的。 这既是科学思维,也是生物学思维,是我们学习新知识、解决难题的必备能力和前提条件。
阿贝数曼认为,这本书无法完全表达本人的想法,但他所阐述的思想已经广泛开来。 在巨大的技术复杂性面前,普通人作出激烈的反应也是自然的。 因为他们对技术带来的复杂世界感到深深的恐惧和过度的崇敬。 两者都是极端的反应。 阿贝数曼在解决极端反应的途径上,提出了明显可行的解决办法。
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姚斌
编辑|徐学勤榎小崧比喻子豪李永博
校准永军