?? complexity07.htm
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yes"> </span>阿瑟補充說:“事實上,總的說來,第一年對我們至關重要的知識影響是學習使用計算機,具體地說,就是向蘭德學習計算機技術,不是學習凝聚態物理學、報酬遞增率,也不是學習計算機科學,而是掌握學習和適應性。當我們和阿羅、漢恩等人探討這個概念時,令我們大家激動的顯然是,我們竟然能夠用這種完全不同的方法來研究經濟學。”………</span></p>
<p class=MsoPlainText><span lang=EN-US><span style="mso-spacerun:
yes"> </span>桑塔費的經濟學家在為這一經濟學前景感到振奮的同時,也含含糊糊地感到某種困擾。阿瑟說,其原因是,他一直到很晚才開始觸及某些問題。“經濟學正如它通常被用來實踐的那樣,是在純演繹法模型的基礎上運作的。任何一個經濟環境都被首先用數學公式來演繹,在這之中,經濟作用者被假設是用嚴格的分析性推理來解決經濟問題的。然后就出現了荷蘭德、神經網絡研究者和其他計算機學習功能理論家。他們都談到,作用者在歸納法模型的基礎上運作時,是根據片斷的數據進行推理,并在這個基礎上建立有用的內在模型。”歸納法使我們能夠在瞥見正消失在轉彎處的描尾巴時,推斷出有一只貓的存在,歸納法使我們能夠在經過動物園時將長著漂亮羽毛的動物歸為鳥類,即使我們以前從來沒有看到過一只紅冠的鸚鵡,初見時也知道它屬于鳥類。歸納法是使我們能夠在這個頭緒紛亂、不可預測、常常不可理解的世界上生存的方法。</span></p>
<p class=MsoPlainText><span lang=EN-US><span style="mso-spacerun:
yes"> </span>“如果你被空投到日本參加一場談判,而你以前從未到過日本,你對日本人的思考、行為或工作方式一無所知,不能完全理解周圍發生的事情,你所做的事大多不會符合當地的文化背景和習慣。但隨著時間的推移,你注意到你所做的有些事取得了成功。漸漸地,你和你的公司不知怎地就學會了適應環境,了解了當地的行為規范。”(當然,至于日本公司是否真買你的產品,那是另外一回事。)想象置身于一個諸如下國際象棋那樣的競爭環境,棋手對對手的意圖和能力會獲得一些片斷的信息。為了拿出對策,它們確實會運用邏輯的、演繹的推理方法。但用這種方法最多只能推斷下幾步的路數。棋手更經常地是用歸納法來操作。他們盡力用假設、類比、以往的經驗和實際操作得到的規則來應付局而。不管用什么方法,只要能獲勝就行,哪怕連他們自己也不知道其原由也無妨。所以,歸納法不能僅僅依賴于精確的、推論式的邏輯。</span></p>
<p class=MsoPlainText><span lang=EN-US><span style="mso-spacerun:
yes"> </span>阿瑟承認,當時甚至他也對此感到困惑不解。“一直到我來到桑塔費,我都認為,你必須要先界定清楚經濟問題,才能探討這個問題。如果不能清楚地界定問題,你又能拿它怎么樣呢?你當然不能用邏輯來解決這個問題了。”</span></p>
<p class=MsoPlainText><span lang=EN-US><span style="mso-spacerun:
yes"> </span>“但荷蘭德告訴我們,事情并不是這樣的。當我們和荷蘭德交談,閱讀他的學術論文后,才開始認識到,他所談論的范例都是其內容尚未界定清楚的問題,其環境因時間的推移而不斷變化。我們對他說:‘約翰,你怎么能夠在這樣的環境中學習呢?’”</span></p>
<p class=MsoPlainText><span lang=EN-US><span style="mso-spacerun:
yes"> </span>荷蘭德的回答大致上是,你在這樣的環境中學習是因為你必須這樣做:“進化才不在乎問題是否得到了清晰的界定。”他指出,適應性作用者只是對外界對它的回報做出反應。它們用不著對這報酬來自何方做出假設。事實上,這就是他的分類者系統的全部意義之所在。從算法上說,這些系統都被嚴格界定,然而它們卻能夠在完全沒有被明確界定的環境中運作。既然分類者規則不過是對于世界的假設,而并非“事實”,那它們就可能會相互矛盾。而且,因為這個系統始終在對這些假設進行探測,從中區別出哪些假設是有用的,能夠使其得到報酬,所以它甚至能從支離破碎的信息中,在于變萬化、不可預測的環境中學習。</span></p>
<p class=MsoPlainText><span lang=EN-US><span style="mso-spacerun:
yes"> </span>“但它采取的并非是最優化行為。”經濟學家抱怨說。經濟學家確信,一個理性的作用者會最大化地使用自己的“功能”。</span></p>
<p class=MsoPlainText><span lang=EN-US><span style="mso-spacerun:
yes"> </span>“相對于何種事物的最大化?”荷蘭德問道。讓我們來談談你們的界定不清的標準:在任何真實世界的環境中,可能性的空間大得使任何一個作用者都無法找到,甚至無法分辨什么是最優化。更何況環境也許會發生無法預料的變化。</span></p>
<p class=MsoPlainText><span lang=EN-US><span style="mso-spacerun:
yes"> </span>“這整個的歸納法概念使我入迷。”阿瑟說。“你可以設想,作用者面對的是界定不清的問題、界定不清的環境和完全不知走向的變化,你就在這種情況下從事經濟學研究。當然,你只要略想片刻就會認識到,這就是生命的全部含義。人們經常要在含糊不清的情況下做出決定,甚至連自己都對此不明不白。你是在蹚泥塘,不斷改變自己的思想、不斷拷貝別人的經驗、不斷嘗試以往的成功經驗。事實上,經濟學家以前談論過這種行為方式。但我們現在要找出能夠對此做出精確分析的方法,將此融入理論的內核。”</span></p>
<p class=MsoPlainText><span lang=EN-US><span style="mso-spacerun:
yes"> </span>阿瑟記得那段時間發生的一次重要的爭論,那場爭論觸及到了最核心的難題。“那是10月至11月份之間的一次長時間的討論。”他說。“阿羅、漢恩、荷蘭德和我,也許有五六個人吧。我們剛剛認識到,如果你用這種方法來進行經濟學研究,如果這就是桑塔費的方法,那么在經濟學中也許根本就沒有均衡可言了。經濟就會像生物環境一樣:永遠在進化、變遷、永遠在探索新的發展領域。”</span></p>
<p class=MsoPlainText><span lang=EN-US><span style="mso-spacerun:
yes"> </span>“現在我們擔心的是,似乎不可能在這種情況下研究經濟學。因為經濟學意味著對均衡的了解。我們習慣于用觀察蝴蝶的辦法來研究問題,即,把蝴蝶釘在厚紙板上,把它們擺平衡,然后再仔細觀察它們,而不是讓它們在你身邊自由飛翔。所以漢恩說:‘如果事物并不會重復出現,如果事物并非處于均衡狀態,我們的經濟學家該怎么說呢?你如何預測事情?又如何形成一門科學呢?’”</span></p>
<p class=MsoPlainText><span lang=EN-US><span style="mso-spacerun:
yes"> </span>荷蘭德對這個問題非常認真,對此思考良久。他對他們說,讓我們看一看氣象學吧。天氣從來不會是一成不變的,從不會有一模一樣的天氣。我們對一周以上的氣候基本上是無法事先預測的,但我們卻能了解和解釋天上的各種天氣現象,能夠辨認出像鋒面、氣流、高壓圈等重要的氣象特征。我們能夠理解氣象動力,能夠理解它們如何相互作用,從而在局部地區產生不同的氣象狀況。一句話,盡管我們無法對氣象做完全的預測,但氣象學卻仍不失為真正的科學。科學的本質在于理解和詮釋,而這正是桑塔費希望對于經濟學和其他社會科學所做出的貢獻。他說,就像氣象學能夠了解和解釋鋒面一樣,他們對具有動力的社會現象也能夠理解和解釋。</span></p>
<p class=MsoPlainText><span lang=EN-US><span style="mso-spacerun:
yes"> </span>“荷蘭德的回答對我來說是一個啟示,讓我激動不已。我已經對經濟的大部分都無法趨于均衡這個問題思考了近十年了,但卻不知道離開了均衡如何從事經濟學研究。約翰(荷蘭德)的論述一下子就打開了我頭腦中的困結,使我茅塞頓開。”</span></p>
<p class=MsoPlainText style='text-indent:21.0pt'>阿瑟說,確實,<span lang=EN-US>1988年秋季的這些談話使我真正認識到,桑塔費概念會給經濟學帶來何種深遠的變化。“許多人,包括我自己都曾經天真地假設過,我們從物理學家和從事計算機學習的人們那兒獲得的將是新的算法、新的解決問題的方法和新的技術框架。但結果卻大不相同。我們獲得的經常是一種新的態度、看待問題的新角度和全新的世界觀。”</span></p>
<p class=MsoPlainText style='text-indent:21.0pt'><b>達爾文的相對論原則<span
lang=EN-US><o:p></o:p></span></b></p>
<p class=MsoPlainText><span lang=EN-US><span style="mso-spacerun:
yes"> </span>荷蘭德在桑塔費度過他一生中最快活的時光。他最喜歡的事莫過于和一群才思敏捷的人坐在一起討論各種問題。但更重要的是,這些談話促使他對自己的研究做出了重要的方向性改變。正是這些談話,再加上他不知道該如何拒絕馬瑞·蓋爾曼,使他就范了。</span></p>
<p class=MsoPlainText><span lang=EN-US><span style="mso-spacerun:
yes"> </span>“馬瑞不愧為施壓能手,”荷蘭德笑道。他說,1988年夏末,蓋爾曼打電話到密西根找他。“約翰,你一直在做基因算法的研究。現在我們需要一個例子來駁斥創世主義者。”蓋爾曼說。</span></p>
<p class=MsoPlainText><span lang=EN-US><span style="mso-spacerun:
yes"> </span>反對“創世科學”的斗爭確實一直是蓋爾曼熱情投身的許多事情之一。他幾年前就卷入了這件事。當時路易斯安那州最高法院舉行了一個聽證會,為是否要把在學校像傳授達爾文的進化論一樣傳授創世科學做為一條法律進行辯論。蓋爾曼說服了幾乎全美國科學界他稱之為“瑞典獎”得主,即諾貝爾獎得主,在一份協助法庭解釋的簡報上簽了名,呼吁撤銷這條法律。州立最高法院確實以七票對二票的表決結果否定了這條法律。但事后蓋爾曼讀到了報紙的報道,才意識到事情遠不止是少數宗教狂熱者的問題。“人們寫信來說:‘當然,我不是一個極端主義分子,我根本就不相信創世科學的一派胡言。但在我們的學校傳授的所謂進化論的科學似乎也有問題。這個世界當然不可能是由盲目的機會而誕生的。’他們不是創世主義者,但他們也無法相信,僅僅機會和選擇就能創造出我們目所能及的一切。”</span></p>
<p class=MsoPlainText><span lang=EN-US><span style="mso-spacerun:
yes"> </span>所以,他對荷蘭德說,他的主意是,拿出一系列計算機程序,或甚至計算機游戲也行,向這些人展示這一切是怎么發生的。這些計算機玩藝兒可以向人們揭示,機會和選擇的壓力,在一代又一代的生長繁衍中,能夠產生多么巨大的演化和變遷。你只要安排好原始條件——基本上也就是一個星球——事情就會發展成熟。蓋爾曼說,事實上,他正考慮在研究所組織一個研討會,專門來討論這樣的計算機游戲。荷蘭德能為此做些什么嗎?</span></p>
<p class=MsoPlainText><span lang=EN-US><span style="mso-spacerun:
yes"> </span>嗯,不,荷蘭德實際上不情愿幫這個忙。當然他很欣賞蓋爾曼的想法和計劃,但他的研究工作已經排得滿滿的了,其中包括他還要設計一個能應用于阿瑟的經濟學模型的分類者系統。從這一點來說,蓋爾曼的進化模擬會分散他的精力。再說,他已經完成了基因算法,他看不出來用另一種形式再做一遍能有什么新名堂。所以荷蘭德一口拒絕了蓋爾曼的要求。</span></p>
<p class=MsoPlainText><span lang=EN-US><span style="mso-spacerun:
yes"> </span>那好吧,蓋爾曼說。但為什么不想想再說呢。沒過多久,蓋爾曼又打電話給他:約翰,這件事確實十分重要。他問荷蘭德能不能改變主意。</span></p>
<p class=MsoPlainText><span lang=EN-US><span style="mso-spacerun:
yes"> </span>荷蘭德做了再次拒絕,但他已經看到,要堅持下去不會那么容易。所以在和蓋爾曼做了一場長談之后,他放棄了一切抵抗。“好吧,”他對蓋爾曼說:“我試試看。”</span></p>
<p class=MsoPlainText><span lang=EN-US><span style="mso-spacerun:
yes"> </span>荷蘭德承認,其實那時他反正也到了強弩之末了。在蓋爾曼給他打來的那兩次電話之間,他盤算著怎樣才能讓蓋爾曼接受他的拒絕,他也已經開始越來越多地考慮,如果他只能同意的話,他該從何處入手做這件事。而且他開始認識到,做這件事也許會帶來許多機會。進化當然遠遠不止是隨機變化和自然選擇。進化同時也是實現和自組。但正是在這一點上,盡管考夫曼、朗頓和許多其他人做了最大的努力,但仍然沒有人能做出全面的理解。也許這是一個進一步提高認識的機會。荷蘭德說:“我開始認真考慮這件事,我認識到,我可以做一個讓馬瑞滿意的模型,同時從研究的角度,我也能在其中做點有趣的事。”</span></p>
<p class=MsoPlainText><span lang=EN-US><span style="mso-spacerun:
yes"> </span>這個模型其實就是他早在七十年代所做的模型的再現。那時他正努力研究基因算法和撰寫《適應》這本書。那時他應邀去芬蘭的一個學術會議上做一個演講。為了好玩,他決定找一個全然不同的話題:生命的起源。</span></p>
<p class=MsoPlainText><span lang=EN-US><span style="mso-spacerun:
yes"> </span>他說,他把這個學術報告稱為“自發的涌現”,他的論文也是基于這個觀點。現在回想起來,他當時的研究角度與自動催化模型相當接近。當時,差不多在同一時期,考夫曼、曼弗萊德和奧托·羅斯特也正在建立自動催化模型,但都是在孤軍奮戰。“我的論文不是這樣一種計算機模型,而是可以用來做數學運算的正式模型。我力圖顯示,可以設計一個自動催化系統,這個系統可以產生簡單的能夠自我復制的實體,其計算速度要比通常快得多。”</span></p>
<p class=MsoPlainText><span lang=EN-US><span style="mso-spacerun:
yes"> </span>創世主義者仍然喜歡引用的那些通常的計算法,是科學家們在五十年代提出來的。爭論的焦點是,自我復制的生命形式不可能起源于初始原湯中的隨機性化學反應,因為這樣所要求的時間要遠遠超過宇宙的年齡。這就好像期待英國博物館地下室的猴子從亂敲鍵盤開始,進化到能夠創造出莎士比亞全集:它們會做到這一步的,但這需要非常漫長的時間。</span></p>
<p class=MsoPlainText><span lang=EN-US><span style="mso-spacerun:
yes"> </span>但荷蘭德并不像考夫曼和其他人那樣被這個觀點擊得潰不成軍。他想,隨機的化學反應固然很不錯,但化學催化劑又起到什么作用呢?這就一定是非隨機的嗎?所以荷蘭德在他的數學模式中假設分子的太初原湯,即,由不同長度的弦線連接的任意的符號,受到自由漂浮的“酶”的作用。“酶”就是對弦線發生作用的運作體。“它們就像拷貝(copy)這種非常原始的運作者,依附在任意一根弦線上,對其進行拷貝。”荷蘭德說。“其實我能夠證明一個定理。如果一個系統中有這些運行體漂浮其中,假如各種長度的任意弦線,也就是建設磚塊,能夠相互組合,那么這個系統就會產生自我復制的實體,其產生的速度會遠遠快于純粹的隨機行為。”</span></p>
<p class=MsoPlainText><span lang=EN-US><span style="mso-spacerun:
yes"> </span>荷蘭德把那篇關于自發涌現的論文稱為“一個單一的觀點”,他以前和后來都再也沒有寫過這樣的論文。但涌現和自組的問題卻一直在他的腦海里盤旋不去。事實上,一年前在羅沙拉莫斯時他還就此和法默、朗頓、考夫曼等人做了長時間的反復討論。“所以,馬瑞的高壓使我想到,也許對此進行深入研究的時機已經成熟了。也許現在我會為這些想法建立一個真正的計算機模型。”他說。</span></p>
<p class=MsoPlainText><span lang=EN-US><span style="mso-spacerun:
yes"> </span>在斷斷續續地對分類者系統做了這些年的研究以后,建立一個計算機模型對他來說似乎是手到擒來的一件事。既然在最初的論文中,自由漂浮的運行體具有規則的效果——“如果你遭遇如此這般的弦線,則對其采取如此這般的行動”——那現在要做的事是,就這樣把它們寫入程序,把這個模型弄得越像分類者系統越好。但荷蘭德一開始按這個思路思考就意識到,他的分類者系統有一個嚴重的哲學上的缺陷。在那篇關于自發涌現的論文上,自發性是真實的,涌現也完全是來自內部的,但分類者系統盡管具有學習的功能和發現突發規則群的能力,但卻仍然存在在緊要關頭突然出現,從而扭轉了局面的外部因素。這個系統仍然依靠程序員的影子操縱。“分類者系統獲得獎賞只是因為我決定了輸贏的規則。”荷蘭德說。</span></p>
<p class=MsoPlainText><span lang=EN-US><span style="mso-spacerun:
yes"> </span>這一點一直令他煩惱不已。撇開宗教的問題不說,現實世界運轉正常,并不需要宇宙仲裁人的裁決。生態系統、經濟體系和社會等所有這一切都在依循達爾文的相對論原則運行。每個人經常不斷地在與其他人相互適應。正因為如此,我們就不可能掂量著一個作用者說:“它的強健度為1.375。”生物學家分辨說,無論“強健”意味著什么,自從達爾文時代以來,強健度已不可能是一個單一而確定的數字。這就好像是拿一個體操運動員和一個相撲摔跤手做比較,這個問題是毫無意義的,因為這兩者之間不存在一個共同的衡量標準。一個特定的生物體的存活和繁衍的能力有賴于它躋身于怎樣的生存空間。它周圍都有什么別的生物體、它能得到什么樣的資源,甚至與它以往的歷史也有關。</span></p>
<p class=MsoPlainText><span lang=EN-US><span style="mso-spacerun:
yes"> </span>荷蘭德說:“這一觀點的改變極其重要。”確實,進化生物學家用一個名詞來表述其重要性:生態系統的生物體不只是演化,而是共同演化。生物體不是像費什這一代生物學家所認為的那樣,是通過攀登某種抽象的強健制高點來得以變遷的(古典人口基因學中關于強健最大化生物體的觀點,與新古典經濟學的關于功能最大化作用者的觀點看上去如出一轍)。而在現實中,生物體在共同演化的無限復雜之舞中,經常在循環往復、相互追逐。</span></p>
<p class=MsoPlainText><span lang=EN-US><span style="mso-spacerun:
yes"> </span>荷蘭德說,從表面上看,共同演化像是一片混沌。在研究所里,考夫曼喜歡將此比喻成在一個橡皮場景中攀登強健度的制高點。每攀登一步,整個橡皮的場景就會變一次形。然而,這樣的共同演化之舞所產生的結果卻一點兒都不混亂。在自然界中,花朵靠蜜蜂的幫助來受精繁殖、蜜蜂靠花蜜來維持生命。獵豹追逐吞食瞪羚,瞪羚則能從獵豹的爪下逃生。共同演化產生了無數能夠完美地相互適應,并能適應于其生存環境的生物。在人類社會中,共同演化之舞產生了同樣完美的經濟與政治的相互依存之網,比如像同盟與競爭,以及供求關系等。這正是阿瑟的玻璃屋經濟的動力之源。在阿瑟的這個概念中,你能夠觀察到人工經濟作用者在相互適應。這是深埋在阿瑟和考夫曼的自動催化技術變遷分析中的動力之源,這也是在這個沒有中央權威的世界上隱藏于各國關系之中的動力之源。</span></p>
<p class=MsoPlainText><span lang=EN-US><span style="mso-spacerun:
yes"> </span>荷蘭德說,確實,共同演化是任何復雜的適應性系統突變和自組的強大力量。他由此而明白,如果他真要想從最深層次來理解這些現象,他就必須從他的系統中排除來自外部的獎賞機制。但不幸的是,他也知道,對來自外界獎賞的假設是與分類者系統的市場比喻緊密相關的。在荷蘭德建立的分類者系統中,每一條分類者規則都是一個極小、極簡單的作用者,它們一起參與內部經濟體系,在這個內部經濟體系中,通用的貨幣就是每個作用者的“強度”,而唯一的財富之源就是來自最終用戶的回報,即來自程序員。如果不徹底改變分類者系統的構架,就根本無法繞過這個問題。</span></p>
<p class=MsoPlainText><span lang=EN-US><span style="mso-spacerun:
yes"> </span>所以,荷蘭德要做的就是徹底改變分類者系統的構架。他認為,他需要的是一個全然不同的、更加徹底的對相互作用的比喻:戰斗。他設計了一個生態系統,在這個高度簡化的生物社區中,數字化的生物體在數字化的環境中游蕩,尋找著賴以維生和繁衍的資源,這些資源就是數字化的水、草、殼物、草莓等。當這些生物碰到一起時,它們當然會試圖將彼此作為資源。荷蘭德說:“我把這與我女兒曼加的‘郵寄怪獸’的游戲做了比較。在這個游戲中,你有很多攻擊和防守的可能步驟,你怎樣利用這些可能的步驟,決定了你在與其它怪獸戰斗中的輸贏。”</span></p>
<p class=MsoPlainText><span lang=EN-US><span style="mso-spacerun:
yes"> </span>更具體一些說,生態系統代表的環境是一片廣袤的平原,其中遍布著“泉眼”,從泉眼里噴出以a、b、c、d為象征的各類資源。單獨的生物體隨意地漫游在這個環境中,像平靜而溫和地在四野吃草的羊一樣一路吞食資源,并儲存到自己的內部資源庫中。但只要當兩個生物體相遇,它們馬上就會從羊的狀態轉入狼的狀態,相互進攻。</span></p>
<p class=MsoPlainText><span lang=EN-US><span style="mso-spacerun:
yes"> </span>在接下來的戰斗中,戰斗的結果取決于每個生物體的那對“染色體”,這染色體只是一組資源象征符號串成的兩個序列,比如aabc和bbcd。“如果你是其中的一個生物體
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