?? complexity06.htm
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<table border=1 cellspacing=1 cellpadding=0 width=502 style='width:376.5pt;
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<td width=500 valign=top style='width:375.1pt;border:inset black .75pt;
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<p align=center style='text-align:center'><span lang=EN-US style='font-size:
10.5pt;mso-bidi-font-size:12.0pt'><a href="ComplexityIndex.htm">復(fù)雜</a> <span
style="mso-spacerun: yes"> </span><span style="mso-spacerun:
yes"> </span><span style="mso-spacerun: yes"> </span> <a
href="Complexity05.htm">上頁</a> <span style="mso-spacerun: yes">
</span><span style="mso-spacerun: yes"> </span><a
href="Complexity07.htm">下頁</a> <span style="mso-spacerun: yes"> </span> <a
href="http://www.nease.net/~luolian/">素心學(xué)苑</a><o:p></o:p></span></p>
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<p class=MsoPlainText align=center style='text-align:center;text-indent:21.0pt'><span
style='font-size:14.0pt;mso-bidi-font-size:10.5pt'>第六章 混沌邊緣的生命<span
lang=EN-US><o:p></o:p></span></span></p>
<p class=MsoPlainText><span lang=EN-US><span style="mso-spacerun:
yes"> </span>1987年9月22日的清晨陽光明媚，布朗·阿瑟剛剛被邀請參與主持桑塔費研究所的一項新的經(jīng)濟學(xué)研究項目，就睡眼惺忪地鉆進一輛小車，和約翰·荷蘭德一起去羅沙拉莫斯參加一個人工生命研討會。這個會期五天的研討會已經(jīng)于前一天就開始了。</span></p>
<p class=MsoPlainText><span lang=EN-US><span style="mso-spacerun:
yes"> </span>阿瑟對“人工生命”的確切含義還有點兒稀里糊涂。事實上，上周的經(jīng)濟學(xué)研討會已經(jīng)使他精疲力盡了。他現(xiàn)在對許多事情都有點兒頭腦不清楚。荷蘭德向他解釋說，人工生命類似人工智能。區(qū)別僅在于，人工生命是用計算機來模擬進化的基本生物機制和生命本身，而不像人工智能那樣用計算機來模擬思想過程。荷蘭德說，人工生命的研究很像他的基因算法和分類器系統(tǒng)的研究，只不過人工生命的研究更為廣泛，胃口也更大。</span></p>
<p class=MsoPlainText><span lang=EN-US><span style="mso-spacerun:
yes"> </span>整個人工生命研究是羅沙拉莫斯的博士后克里斯·朗頓（Chris Langton）的勞作。朗頓是荷蘭德和勃克斯在密西根大學(xué)的學(xué)生。荷蘭德說，朗頓就像一個遲綻的花蕾。他今年已三十九歲，比大多數(shù)博士后要年長十歲，而且還沒有開始為完成博士論文做最后一搏。但他是個非常杰出的學(xué)生?！坝蟹浅ＸS富的想象力，非常善于歸集各方面的經(jīng)驗?！崩暑D對這個人工生命研討會投注了極大的精力。人工生命是他的嬰兒，他給它取了名字，耗費了近十年的時間試圖陳述這個概念。他籌劃了這個研討會，試圖把人工生命變成一個真正的科學(xué)學(xué)科。但他卻不知道究竟有多少人會來參加這個會議。他點燃了羅沙拉莫斯非線性研究中心對人工生命研究的信心，使其為這個研討會贊助了一萬五千美元，又說服了桑塔費研究所為此次會議投資五千美元，并同意將會議記錄匯編結(jié)集出版，作為復(fù)雜性理論系列書籍的一部分。從昨天會議開始的情況來看，荷蘭德認為朗頓干得非常漂亮。阿瑟得親自來看看才能有所知。</span></p>
<p class=MsoPlainText><span lang=EN-US><span style="mso-spacerun:
yes"> </span>確實，阿瑟親自來看了。當他和荷蘭德步入禮堂的時候，他很快就得到了兩個印象。第一個印象是，他大大低估了他的這位同屋伙伴?！拔揖秃孟袷呛透实匾黄鹱哌M了會堂似的，”他說?！拔以詾槲沂呛鸵粋€身材矮小、令人愉快的計算機高手同屋，而這里的人們卻將他當作這個領(lǐng)域的偉大人物。在會議廳的走廊上，人們向他涌來，高呼：‘約翰·荷蘭德！’不斷問他，你對這個問題是什么看法？對那個問題怎么看？你收到我寄給你的論文了嗎？”</span></p>
<p class=MsoPlainText><span lang=EN-US><span style="mso-spacerun:
yes"> </span>阿瑟的這位同屋盡量邊走邊回答這些問題，但卻仍然顧此失彼。荷蘭德已經(jīng)名聲顯赫了，這一點使他自己感到很尷尬。他這二十五年來每年都培養(yǎng)出一至兩名博士研究生，所以就有了許多他的理論的追隨者，他們四處傳播他的思想。與此同時，世界也在向他靠攏。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)又重新時髦了起來。無獨有偶，學(xué)習的問題也變成了人工智能主流派的最炙手可熱的課題。1985年召開了第一次基因算法的國際學(xué)術(shù)會議，而且很快還會召開這樣的會議?！懊總€人的標準開場白似乎都是，約翰·荷蘭德有過如此這般的說法，這是我對他的理論的闡述?！?lt;/span></p>
<p class=MsoPlainText><span lang=EN-US><span style="mso-spacerun:
yes"> </span>給阿瑟的第二個印象是，人工生命很奇怪。他從來沒見到朗頓的面。這是一個過分瘦長的家伙，有一頭長而密的棕色頭發(fā)和一張布滿皺紋的臉，這使他看上去很像年輕而和藹可親的美國著名性格演員沃爾特·馬紹。朗頓總是在忙來忙去，不是在復(fù)印材料、安裝點什么，就是在擔憂著什么，發(fā)瘋般地力求一切按預(yù)期的安排正常運作。</span></p>
<p class=MsoPlainText><span lang=EN-US><span style="mso-spacerun:
yes"> </span>所以阿瑟索性就把時間消磨在參觀布置在環(huán)繞會議廳走廊上的那些計算機演示上。這是他所見過的最精彩的計算機演示：電子屏幕上動畫的鳥群驟然飛起、栩栩如生的植物就在你眼前的屏幕上生長、發(fā)育，還有那些波動起伏、閃閃發(fā)光的稀奇古怪的碎片似的生物體和模型。所有這些很令人目眩，但這意味著什么呢？</span></p>
<p class=MsoPlainText><span lang=EN-US><span style="mso-spacerun:
yes"> </span>還有那些演講！阿瑟所聽到的都是些混合了大膽的思考和扎實的經(jīng)驗的發(fā)言。在發(fā)言者站起來發(fā)言之前，似乎沒人知道他會說些什么。其中許多人都梳著馬尾巴發(fā)型，穿著牛仔褲（有一個女性光著腳站起來發(fā)言）。“涌現(xiàn)”這個詞不斷出現(xiàn)在發(fā)言中。而更重要的是，這里有一種不可思議的旺盛的精力和同志間的友誼和忠誠，有一種令障礙坍塌、令新思想得到釋放的氛圍，一種自發(fā)的、不可預(yù)測的、指向開放的自由氛圍。這個人工生命研討會以一種奇怪的知識性的方式讓人感到一種反叛的味道，就像越戰(zhàn)之后的反文化運動。麻省綜合醫(yī)院的頓悟</span></p>
<p class=MsoPlainText><span lang=EN-US><span style="mso-spacerun:
yes"> </span>雖然克里斯·朗頓對人工生命的誕生已經(jīng)記不清確切的日期了，但卻仍然清楚地記得那一時刻。那是在1971年底，或1972年初，反正是在冬天。他就像個標準的計算機狂那樣，獨自一人呆在波士頓麻省綜合醫(yī)院的六層樓上，坐在心理學(xué)系的一架像書桌那么巨大的PDP－9型計算機的控制臺前，凌晨三點了還在修正計算機編碼的錯誤。</span></p>
<p class=MsoPlainText><span lang=EN-US><span style="mso-spacerun:
yes"> </span>他喜歡這樣的工作方式。朗頓解釋說：“這并不是因為我們必須在特定的時間來這兒工作。這個地方的負責人，富蘭克·艾爾文（Frank
Ervin）是一個非常富有創(chuàng)造性、非常出色的人。他雇用了一群聰明的年輕人來編程，給他們以充分的自由。所以，正兒八經(jīng)的人白天來這兒干些極其枯燥無味的編程，我們卻習慣于下午四、五點鐘才來這兒，一直呆到凌晨三、四點鐘。在這段時間里我們可以盡情地在計算機上玩耍?！?lt;/span></p>
<p class=MsoPlainText><span lang=EN-US><span style="mso-spacerun:
yes"> </span>確實，就朗頓而言，編程是最有趣的游戲。編程并不是他刻意的職業(yè)選擇。兩年前他被一所大學(xué)退學(xué)后，作為對越戰(zhàn)的有良心的反戰(zhàn)者，來到麻省綜合醫(yī)院履行替代性服務(wù)義務(wù)，但不久就身不由己地卷入了艾爾文的小組。事實上，除了在中學(xué)暑期班上學(xué)到的那點知識之外，他的編程技術(shù)幾乎完全是自學(xué)的。但他一開始攪到計算機里面去，就陶醉其中，直到履行完義務(wù)還逗留在麻省綜合醫(yī)院。</span></p>
<p class=MsoPlainText><span lang=EN-US><span style="mso-spacerun:
yes"> </span>“計算機編程太棒了，”他說?！拔冶举|(zhì)上是個機械師，喜歡建造東西，喜歡看到這些東西能夠真正發(fā)揮作用?！睂DP－9型計算機上的硬件結(jié)構(gòu)，他說：“你必須環(huán)環(huán)相扣地掌握硬件的運作機制。編程序時必須將計算機硬件的實際性能考慮在內(nèi)。比如說，‘將這個特殊名稱存入存儲器內(nèi)，然后再將其取回’，這是一個邏輯指令，但同時也是非常機械化的。”</span></p>
<p class=MsoPlainText><span lang=EN-US><span style="mso-spacerun:
yes"> </span>與此同時他也很喜歡他所深入其中的這種稀奇古怪的抽象游戲。在這方面，一個很好的例子就是他接手的第一個項目，讓實驗心理學(xué)家能在PDP－9型計算機上運行程序。多年以來他們一直在老式、速度緩慢之極的PDO－SS型機上記錄數(shù)據(jù)，已經(jīng)到了忍無可忍的地步了。但問題是，他們已經(jīng)在PDO－SS型機上開發(fā)了各種具有特殊功能的軟件，這些軟件無法在PDP－9型機上運行，而他們又不想為換計算機而重新編寫程序。所以朗頓的任務(wù)是編寫一個能夠讓舊有軟件以為仍然在老型機上運行的程序。也就是說，他得在PDP－9型機內(nèi)部編寫一個虛擬的PDP－SS型機的程序。</span></p>
<p class=MsoPlainText><span lang=EN-US><span style="mso-spacerun:
yes"> </span>朗頓說：“我并沒有正式修過計算機理論課程；因此我第一次對虛擬計算機的概念的了解完全出于本能，是通過創(chuàng)建一個虛擬計算機環(huán)境才學(xué)到的。我立刻就喜歡上了這個概念。將一臺真正的計算機的運作規(guī)律抽象為一個程序這一點意味著，這個程序已經(jīng)抓住了這臺計算機的所有重要特點，你可以將其硬件拋置一邊了?！?lt;/span></p>
<p class=MsoPlainText><span lang=EN-US><span style="mso-spacerun:
yes"> </span>他說，不管怎么說，在那個待殊的夜晚，我正在修改編碼錯誤，因為明知這一陣子他無法在機器上運行任何東西，所以他就從計算機的大陰極射線管前面的盒子里抽出其中的一卷紙磁帶，把它插入磁帶閱讀器，開始在計算機上運行“生命游戲”。</span></p>
<p class=MsoPlainText><span lang=EN-US><span style="mso-spacerun:
yes"> </span>這是他最喜歡的計算機游戲之一。朗頓說：“我們從比爾·高士泊（Bill Gosper）小組那兒弄到了這個軟件程序，他們在麻省理工學(xué)院玩‘生命游戲’。我們也在玩這個游戲?！边@個游戲有不可抗拒的誘惑力。這個前些年由英國數(shù)學(xué)家約翰·康衛(wèi)（John
Conway）開發(fā)的程序不是真的可以讓你玩的游戲。它更像是一個可以按照你的意愿演化的縮微宇宙。開始時，計算機屏幕上只出現(xiàn)這個宇宙的一個影像：一個平面坐標方格上布滿了“活著的”黑方塊和“死了的”白方塊，最初的圖案可以任你擺布。但一旦你開始運作這個游戲后，這些方塊就會根據(jù)很少幾條簡單規(guī)則活過來或死過去。每一代的每一個方塊首先要環(huán)顧其四周的近鄰，如果近鄰中早就有太多活著的方塊了，則這個方塊的下一代就會因為數(shù)額過剩而死去。如果其近鄰中存活者過少，則這個方塊就會因為孤獨而死去。但如果其近鄰中存有兩個或三個“活著的”方塊，比例恰到好處，則這個方塊的下一代就能存活下去。也就是說，要么是這下一代已經(jīng)活著，能夠繼續(xù)存活下去，如果不是這樣，就會產(chǎn)生新的一代。</span></p>
<p class=MsoPlainText><span lang=EN-US><span style="mso-spacerun:
yes"> </span>就這么簡單。這些規(guī)則只是一種漫畫式的生物學(xué)。然而“生命游戲”的奇妙之處在于，當你把這些簡單的規(guī)則變成一個計算機程序之后，就好像真的能夠讓計算機屏幕活起來。與當今你所能看到的計算機屏幕相比，這個游戲的動作相當緩慢、遲鈍，就好像是讓錄像機用慢動作重播一遍似的。但如果你用心觀察，就可以看到計算機屏幕沸騰著各種活動，就像是在一臺顯微鏡下觀察一滴池塘水里的微生物。開始時你可以隨意設(shè)置一些活著的方塊，可以觀察到它們?nèi)绾魏芸熳越M織成各種連貫一致的結(jié)構(gòu)。其中有的結(jié)構(gòu)翻滾不已，有的結(jié)構(gòu)的振蕩有如野獸呼吸。你還會發(fā)現(xiàn)“滑翔機”，即一小簇以常速滑過屏幕的活細胞。你還會看到穩(wěn)定地發(fā)射出新的滑翔機的“滑翔機槍”，以及在那里氣閑心定地吞食滑翔機的其他結(jié)構(gòu)。如果你走運的話，甚至還可能看到《愛麗絲夢游仙境》里的那種“切夏貓”，它緩慢地銷聲匿跡，只留下微笑和足痕。每重玩一次，出現(xiàn)在屏幕上的圖案都會有所不同，沒有人能夠窮盡其可能性。朗頓說：“我看到的第一個圖案是大而穩(wěn)定的寶石型的結(jié)構(gòu)。但當你從外部加入一個滑翔機，就會打亂這個完美無缺的晶體美。其結(jié)構(gòu)就會慢慢消亡至無影無蹤，就好像滑翔機是一種外來的傳染病。這就好像是安德洛墨達的世系一樣?！?lt;/span></p>
<p class=MsoPlainText><span lang=EN-US><span style="mso-spacerun:
yes"> </span>所以那天晚上，計算機在出聲地運轉(zhuǎn)，計算機屏幕上活躍著各種小圖案，而朗頓在修改編碼錯誤。“有一次我抬頭掃了一眼，計算機屏幕上的生命游戲正在彎彎曲曲地逝去。然后我重又掃了一眼我正在修改的計算機編碼。這時我頸后的汗毛倒豎了起來。我感到還有其他人在這個房間里?！?lt;/span></p>
<p class=MsoPlainText><span lang=EN-US><span style="mso-spacerun:
yes"> </span>朗頓回頭環(huán)顧，以為他的一個同事正偷偷站在他身后。這是一間擁擠不堪的屋子，放有PDP－9型機的巨大的藍色機柜、立著許多放置各種電子設(shè)備的架子，還堆放著一臺老式腦電圖記錄機和示波管。有一些箱子擠在角落里，電線和管子長長地拖曳滿地，還有許多從未使用過的東西。這是真正的計算機迷們的天堂。但并沒有人站在他背后，沒有人藏在那里，他完全是一個人呆在這里。</span></p>
<p class=MsoPlainText><span lang=EN-US><span style="mso-spacerun:
yes"> </span>朗頓回過頭來看計算機屏幕。“我意識到，一定是‘生命游戲’在搗鬼。計算機屏幕上的某些東西是活生生的。我無法表達我在那一刻的感覺，我區(qū)分不出什么是硬件，什么是過程。我從某種深層次上認識到，在計算機上發(fā)生的一切和在我肉體上發(fā)生的一切其實并沒有很大的區(qū)別。計算機屏幕上所顯示的確實是這兩件事的同一種過程?！?lt;/span></p>
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