复杂-第39章
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拿它怎么样呢?你当然不能用逻辑来解决这个问题了。”
“但荷兰德告诉我们,事情并不是这样的。当我们和荷兰德交谈,阅读他的学术论
文后,才开始认识到,他所谈论的范例都是其内容尚未界定清楚的问题,其环境因时间
的推移而不断变化。我们对他说:‘约翰,你怎么能够在这样的环境中学习呢?’”
荷兰德的回答大致上是,你在这样的环境中学习是因为你必须这样做:“进化才不
在乎问题是否得到了清晰的界定。”他指出,适应性作用者只是对外界对它的回报做出
反应。它们用不着对这报酬来自何方做出假设。事实上,这就是他的分类者系统的全部
意义之所在。从算法上说,这些系统都被严格界定,然而它们却能够在完全没有被明确
界定的环境中运作。既然分类者规则不过是对于世界的假设,而并非“事实”,那它们
就可能会相互矛盾。而且,因为这个系统始终在对这些假设进行探测,从中区别出哪些
假设是有用的,能够使其得到报酬,所以它甚至能从支离破碎的信息中,在于变万化、
不可预测的环境中学习。
“但它采取的并非是最优化行为。”经济学家抱怨说。经济学家确信,一个理性的
作用者会最大化地使用自己的“功能”。
“相对于何种事物的最大化?”荷兰德问道。让我们来谈谈你们的界定不清的标准:
在任何真实世界的环境中,可能性的空间大得使任何一个作用者都无法找到,甚至无法
分辨什么是最优化。更何况环境也许会发生无法预料的变化。
“这整个的归纳法概念使我入迷。”阿瑟说。“你可以设想,作用者面对的是界定
不清的问题、界定不清的环境和完全不知走向的变化,你就在这种情况下从事经济学研
究。当然,你只要略想片刻就会认识到,这就是生命的全部含义。人们经常要在含糊不
清的情况下做出决定,甚至连自己都对此不明不白。你是在蹚泥塘,不断改变自己的思
想、不断拷贝别人的经验、不断尝试以往的成功经验。事实上,经济学家以前谈论过这
种行为方式。但我们现在要找出能够对此做出精确分析的方法,将此融入理论的内核。”
阿瑟记得那段时间发生的一次重要的争论,那场争论触及到了最核心的难题。“那
是10月至11月份之间的一次长时间的讨论。”他说。“阿罗、汉恩、荷兰德和我,也许
有五六个人吧。我们刚刚认识到,如果你用这种方法来进行经济学研究,如果这就是桑
塔费的方法,那么在经济学中也许根本就没有均衡可言了。经济就会像生物环境一样:
永远在进化、变迁、永远在探索新的发展领域。”
“现在我们担心的是,似乎不可能在这种情况下研究经济学。因为经济学意味着对
均衡的了解。我们习惯于用观察蝴蝶的办法来研究问题,即,把蝴蝶钉在厚纸板上,把
它们摆平衡,然后再仔细观察它们,而不是让它们在你身边自由飞翔。所以汉恩说:
‘如果事物并不会重复出现,如果事物并非处于均衡状态,我们的经济学家该怎么说呢?
你如何预测事情?又如何形成一门科学呢?’”
荷兰德对这个问题非常认真,对此思考良久。他对他们说,让我们看一看气象学吧。
天气从来不会是一成不变的,从不会有一模一样的天气。我们对一周以上的气候基本上
是无法事先预测的,但我们却能了解和解释天上的各种天气现象,能够辨认出像锋面、
气流、高压圈等重要的气象特征。我们能够理解气象动力,能够理解它们如何相互作用,
从而在局部地区产生不同的气象状况。一句话,尽管我们无法对气象做完全的预测,但
气象学却仍不失为真正的科学。科学的本质在于理解和诠释,而这正是桑塔费希望对于
经济学和其他社会科学所做出的贡献。他说,就像气象学能够了解和解释锋面一样,他
们对具有动力的社会现象也能够理解和解释。
“荷兰德的回答对我来说是一个启示,让我激动不已。我已经对经济的大部分都无
法趋于均衡这个问题思考了近十年了,但却不知道离开了均衡如何从事经济学研究。约
翰(荷兰德)的论述一下子就打开了我头脑中的困结,使我茅塞顿开。”
阿瑟说,确实,1988年秋季的这些谈话使我真正认识到,桑塔费概念会给经济学带
来何种深远的变化。“许多人,包括我自己都曾经天真地假设过,我们从物理学家和从
事计算机学习的人们那儿获得的将是新的算法、新的解决问题的方法和新的技术框架。
但结果却大不相同。我们获得的经常是一种新的态度、看待问题的新角度和全新的世界
观。”
达尔文的相对论原则
荷兰德在桑塔费度过他一生中最快活的时光。他最喜欢的事莫过于和一群才思敏捷
的人坐在一起讨论各种问题。但更重要的是,这些谈话促使他对自己的研究做出了重要
的方向性改变。正是这些谈话,再加上他不知道该如何拒绝马瑞·盖尔曼,使他就范了。
“马瑞不愧为施压能手,”荷兰德笑道。他说,1988年夏末,盖尔曼打电话到密西
根找他。“约翰,你一直在做基因算法的研究。现在我们需要一个例子来驳斥创世主义
者。”盖尔曼说。
反对“创世科学”的斗争确实一直是盖尔曼热情投身的许多事情之一。他几年前就
卷入了这件事。当时路易斯安那州最高法院举行了一个听证会,为是否要把在学校像传
授达尔文的进化论一样传授创世科学做为一条法律进行辩论。盖尔曼说服了几乎全美国
科学界他称之为“瑞典奖”得主,即诺贝尔奖得主,在一份协助法庭解释的简报上签了
名,呼吁撤销这条法律。州立最高法院确实以七票对二票的表决结果否定了这条法律。
但事后盖尔曼读到了报纸的报道,才意识到事情远不止是少数宗教狂热者的问题。“人
们写信来说:‘当然,我不是一个极端主义分子,我根本就不相信创世科学的一派胡言。
但在我们的学校传授的所谓进化论的科学似乎也有问题。这个世界当然不可能是由盲目
的机会而诞生的。’他们不是创世主义者,但他们也无法相信,仅仅机会和选择就能创
造出我们目所能及的一切。”
所以,他对荷兰德说,他的主意是,拿出一系列计算机程序,或甚至计算机游戏也
行,向这些人展示这一切是怎么发生的。这些计算机玩艺儿可以向人们揭示,机会和选
择的压力,在一代又一代的生长繁衍中,能够产生多么巨大的演化和变迁。你只要安排
好原始条件——基本上也就是一个星球——事情就会发展成熟。盖尔曼说,事实上,他
正考虑在研究所组织一个研讨会,专门来讨论这样的计算机游戏。荷兰德能为此做些什
么吗?
嗯,不,荷兰德实际上不情愿帮这个忙。当然他很欣赏盖尔曼的想法和计划,但他
的研究工作已经排得满满的了,其中包括他还要设计一个能应用于阿瑟的经济学模型的
分类者系统。从这一点来说,盖尔曼的进化模拟会分散他的精力。再说,他已经完成了
基因算法,他看不出来用另一种形式再做一遍能有什么新名堂。所以荷兰德一口拒绝了
盖尔曼的要求。
那好吧,盖尔曼说。但为什么不想想再说呢。没过多久,盖尔曼又打电话给他:约
翰,这件事确实十分重要。他问荷兰德能不能改变主意。
荷兰德做了再次拒绝,但他已经看到,要坚持下去不会那么容易。所以在和盖尔曼
做了一场长谈之后,他放弃了一切抵抗。“好吧,”他对盖尔曼说:“我试试看。”
荷兰德承认,其实那时他反正也到了强弩之末了。在盖尔曼给他打来的那两次电话
之间,他盘算着怎样才能让盖尔曼接受他的拒绝,他也已经开始越来越多地考虑,如果
他只能同意的话,他该从何处入手做这件事。而且他开始认识到,做这件事也许会带来
许多机会。进化当然远远不止是随机变化和自然选择。进化同时也是实现和自组。但正
是在这一点上,尽管考夫曼、朗顿和许多其他人做了最大的努力,但仍然没有人能做出
全面的理解。也许这是一个进一步提高认识的机会。荷兰德说:“我开始认真考虑这件
事,我认识到,我可以做一个让马瑞满意的模型,同时从研究的角度,我也能在其中做
点有趣的事。”
这个模型其实就是他早在七十年代所做的模型的再现。那时他正努力研究基因算法
和撰写《适应》这本书。那时他应邀去芬兰的一个学术会议上做一个演讲。为了好玩,
他决定找一个全然不同的话题:生命的起源。
他说,他把这个学术报告称为“自发的涌现”,他的论文也是基于这个观点。现在
回想起来,他当时的研究角度与自动催化模型相当接近。当时,差不多在同一时期,考
夫曼、曼弗莱德和奥托·罗斯特也正在建立自动催化模型,但都是在孤军奋战。“我的
论文不是这样一种计算机模型,而是可以用来做数学运算的正式模型。我力图显示,可
以设计一个自动催化系统,这个系统可以产生简单的能够自我复制的实体,其计算速度
要比通常快得多。”
创世主义者仍然喜欢引用的那些通常的计算法,是科学家们在五十年代提出来的。
争论的焦点是,自我复制的生命形式不可能起源于初始原汤中的随机性化学反应,因为
这样所要求的时间要远远超过宇宙的年龄。这就好像期待英国博物馆地下室的猴子从乱
敲键盘开始,进化到能够创造出莎士比亚全集:它们会做到这一步的,但这需要非常漫
长的时间。
但荷兰德并不像考夫曼和其他人那样被这个观点击得溃不成军。他想,随机的化学
反应固然很不错,但化学催化剂又起到什么作用呢?这就一定是非随机的吗?所以荷兰
德在他的数学模式中假设分子的太初原汤,即,由不同长度的弦线连接的任意的符号,
受到自由漂浮的“酶”的作用。“酶”就是对弦线发生作用的运作体。“它们就像拷贝
(copy)这种非常原始的运作者,依附在任意一根弦线上,对其进行拷贝。”荷兰德说。
“其实我能够证明一个定理。如果一个系统中有这些运行体漂浮其中,假如各种长度的
任意弦线,也就是建设砖块,能够相互组合,那么这个系统就会产生自我复制的实体,
其产生的速度会远远快于纯粹的随机行为。”
荷兰德把那篇关于自发涌现的论文称为“一个单一的观点”,他以前和后来都再也
没有写过这样的论文。但涌现和自组的问题却一直在他的脑海里盘旋不去。事实上,一
年前在罗沙拉莫斯时他还就此和法默、朗顿、考夫曼等人做了长时间的反复讨论。“所
以,马瑞的高压使我想到,也许对此进行深入研究的时机已经成熟了。也许现在我会为
这些想法建立一个真正的计算机模型。”他说。
在断断续续地对分类者系统做了这些年的研究以后,建立一个计算机模型对他来说
似乎是手到擒来的一件事。既然在最初的论文中,自由漂浮的运行体具有规则的效果—
—“如果你遭遇如此这般的弦线,则对其采取如此这般的行动”——那现在要做的事是,
就这样把它们写入程序,把这个模型弄得越像分类者系统越好。但荷兰德一开始按这个
思路思考就意识到,他的分类者系统有一个严重的哲学上的缺陷。在那篇关于自发涌现
的论文上,自发性是真实的,涌现也完全是来自内部的,但分类者系统尽管具有学习的
功能和发现突发规则群的能力,但却仍然存在在紧要关头突然出现,从而扭转了局面的
外部因素。这个系统仍然依靠程序员的影子操纵。“分类者系统获得奖赏只是因为我决
定了输赢的规则。”荷兰德说。
这一点一直令他烦恼不已。撇开宗教的问题不说,现实世界运转正常,并不需要宇
宙仲裁人的裁决。生态系统、经济体系和社会等所有这一切都在依循达尔文的相对论原
则运行。每个人经常不断地在与其他人相互适应。正因为如此,我们就不可能掂量着一
个作用者说:“它的强健度为1.375。”生物学家分辨说,无论“强健”意味着什么,
自从达尔文时代以来,强健度已不可能是一个单一而确定的数字。这就好像是拿一个体
操运动员和一个相扑摔跤手做比较,这个问题是毫无意义的,因为这两者之间不存在一
个共同的衡量标准。一个特定的生物体的存活和繁衍的能力有赖于它跻身于怎样的生存
空间。它周围都有什么别的生物体、它能得到什么样的资源,甚至与它以往的历史也有
关。
荷兰德说:“这一观点的改变极其重要。”确实,进化生物学家用一个名词来表述
其重要性:生态系统的生物体不只是演化,而是共同演化。生物体不是像费什这一代生
物学家所认为的那样,是通过攀登某种抽象的强健制高点来得以变迁的(古典人口基因
学中关于强健最大化生物体的观点,与新古典经济学的关于功能最大化作用者的观点看
上去如出一辙)。而在现实中,生物体在共同演化的无限复杂之舞中,经常在循环往复、
相互追逐。
荷兰德说,从表面上看,共同演化像是一片混沌。在研究所里,考夫曼喜欢将此比
喻成在一个橡皮场景中攀登强健度的制高点。每攀登一步,整个橡皮的场景就会变一次
形。然而,这样的共同演化之舞所产生的结果却一点儿都不混乱。在自然界中,花朵靠
蜜蜂的帮助来受精繁殖、蜜蜂靠花蜜来维持生命。猎豹追逐吞食瞪羚,瞪羚则能从猎豹
的爪下逃生。共同演化产生了无数能够完美地相互适应,并能适应于其生存环境的生物。
在人类社会中,共同演化之舞产生了同样完美的经济与政治的相互依存之网,比如像同
盟与竞争,以及供求关系等。这正是阿瑟的玻璃屋经济的动力之源。在阿瑟的这个概念
中,你能够观察到人工经济作用者在相互适应。这是深埋在阿瑟和考夫曼的自动催化技
术变迁分析中的动力之源,这也是在这个没有中央权威的世界上隐藏于各国关系之中的
动力之源。
荷兰德说,确实,共同演化是任何复杂的适应性系统突变和自组的强大力量。他由
此而明白,如果他真要想从最深层次来理解这些现象,他就必须从他的系统中排除来自
外部的奖赏机制。但不幸的是,他也知道,对来自外界奖赏的假设是与分类者系统的市
场比喻紧密相关的。在荷兰德建立的分类者系统中,每一条分类者规则都是一个极小、
极简单的作用者,它们一起参与内部经济体系,在这个内部经济体系中,通用的货币就
是每个作用者的“强度”,而唯一的财富之源就是来自最终用户的回报,即来自程序员。
如果不彻底改变分类者系统的构架,就根本无法绕过这个问题。
所以,荷兰德要做的就是彻底改变分类者系统的构架。他认为,他需要的是一个全
然不同的、更加彻底的对相互作用的比喻:战斗。他设计了一个生态系统,在这个高度
简化的生物社区中,数字化的生物体在数字化的环境中游荡,寻找着赖以维生和繁衍的
资源,这些资源就是数字化的水、草、壳物、草莓等。当这些生物碰到一起时,它们当