就听其自然吧。我们不需要确切地知道西红柿细胞是如何工作的,也能够种植、食用、甚至改良西红柿。我们不需要确切地知道一个大规模群体计算系统是如何工作的,也能够建造、使用它,并使之变得更加完美。不过,无论我们是否了解一个系统,都要对它负责,因此了解它肯定是有帮助的。.非即刻——点起火,就能产生热量;打开开关,线性系统就能运转。它们准备好了为你服务。如果系统熄了火,重新启动就可以了。简单的群系统可以用简单方法唤醒;但层次丰富的复杂群系统就需要花些时间才能启动。系统越是复杂,需要的预热时间就越长。每一个层面都必须安定下来;横向起因必须充分传播;上百万自治成员必须熟悉自己的环境。我认为,这将是人类所要学的最难的一课:有机的复杂性将需要有机的时间。在群逻辑的优缺点中进行取舍就如同在生物活系统的成本和收益之间进行抉择一样——假如我们需要这样做的话。但由于我们是伴随着生物系统长大的,而且别无选择,所以我们总是不加考虑地接受它们的成本。为了使工具具备强大的功能,我们可以允许其在某些方面有点小瑕疵。同样,为了保证互联网上拥有一千七百万个计算机节点的群系统不会整个儿垮掉,我们不得不容忍讨厌的蠕虫病毒或是毫无理由和征兆的局部停电。多路由选择既浪费且效率低下,但我们却可以借此保证互联网的灵活性。而另一方面,我敢打赌,在我们制造自治机器人时,为了防止它们自作主张地脱离我们的完全控制,不得不对其适应能力有所约束。随着我们的发明从线性的、可预知的、具有因果关系属性的机械装置,转向纵横交错、不可预测、且具有模糊属性的生命系统,我们也需要改变自己对机器的期望。这有一个可能有用的简单经验法则:.对于必须绝对控制的工作,仍然采用可靠的老式钟控系统。.在需要终极适应性的地方,你所需要的是失控的群件。我们每将机器向集群推进一步,都是将它们向生命推进了一步。而我们的奇妙装置每离开钟控一步,都意味着它又失去了一些机器所具有的冷冰冰但却快速且最佳的效率。多数任务都会在控制与适应性中间寻找一个平衡点,因此,最有利于工作的设备将是由部分钟控装置和部分群系统组成的生控体系统的混血儿。我们能够发现的通用群处理过程的数学属性越多,我们对仿生复杂性与生物复杂性的理解就越好。群突出了真实事物复杂的一面。它们不合常规。群计算的数学延续了达尔文有关动植物经历无规律变异而产生无规律种群的革命性研究。群逻辑试图理解不平衡性,度量不稳定性,测定不可预知性。用詹姆斯.格雷克的话来说,这是一个尝试,以勾画出“无定形的形态学”——即给似乎天生无形的形态造型。科学已经解决了所有的简单任务——都是些清晰而简明的信号。现在它所面对的只剩下噪音;它必须直面生命的杂乱。2.7网络是二十一世纪的图标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。其核心是意志,是本我,是生命力;一切都被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。另一个带有禅意的思想: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。由此产生的群组织——分布式系统——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,以及追求个性的群氓。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东西——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。类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。”我们的电话网络能够达到多大?一个网络理论上可以包容多少个节点仍能继续运转?这些问题甚至都不会有人问起过。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3000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2850英里,比原来的3000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29教授和堵丁柱30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。在网络中,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31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。还不止于此。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。.29FrankHwang黄光明(FrankHwang):毕业于台湾大学外语系,获美国纽约市大学管理学硕士、美国北卡罗莱那大学统计学博士。1967年进入贝尔实验室工作,达29年之久。1996年迄今任台湾交通大学应用数学系教授。.30堵丁柱(DingZhuDu,1949~):中科院应用数学所研究员,1990年2月到美国普林斯顿大学作访问学者。一个多月后,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,被列为1989年~1990年度美国离散数学界和理论计算机科学界重大成果。堵丁柱现在是德州大学达拉斯分校计算机科学系教授。.31迪特里希.布拉斯(DietrichBraess):德国鲁尔大学数学学院教授。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32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意识的主要塑造者之一,而广泛使用的联网计算机将来会成为人类的主要塑造者。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个体小蜜蜂思维。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。任何涌现的蜂群思维都会让你付出这样的代价。.32艾伦.凯(AlanKay,1940.05.17~):美国计算机科学家,以其面向项目的程序设计和视窗用户界面设计而著名。第三章有心智的机器3.1取悦有身体的机器当马克.波林33和你握手致意时,你握住的实际上是他的脚趾头。几年前他在摆弄自制火箭时炸飞了手指。外科医生们拿他的脚趾头勉强拼凑出了一只手,但残疾的手还是让他动作迟缓。波林制造嚼食同类的机器。他的发明物往往复杂而庞大,最小号的机器人都比成人的个头还大;最大号的那位伸直了脖子能有两层楼那么高。他的机器人们装备着由活塞驱动的下颚和蒸气铲车那样的胳膊,浑身洋溢着活力。为了防止他的怪兽们散架子,波林经常要用他那只残疾的手费力地拧紧螺钉,这让他感到很不便。为了加快修理速度,他在自己的卧室门外安装了一台顶级的工业车床,还在厨房堆满了焊接设备。现在,焊接他那些钢铁巨兽的气动式四肢只需一两分钟。但是他自己的伤手还是很折磨人。他很想从机器人身上卸下一只手来给自己安上。波林住在旧金山市一条街道尽头的仓库里。那条街是公路高架桥下的一条死胡同。住处旁边尽是简陋的白铁皮工棚,挂着汽车修理的招牌。仓库外就是个废品站,里面堆满锈迹斑斑的报废机器,高及铁篱外墙,其中竟然还有一个喷气发动机。废品站平时总是阴森森空荡荡的。来给波林送信的邮递员跳下越野车时,总要熄火锁门。波林自称自己早年是个少年犯,长大后则干些“有创意的汪达尔式34街头打砸”。即便在旧金山这个人人个性十足的地方,大家也都承认他的恶作剧水平不一般。还是10岁小孩的时候,他就用偷来的乙炔枪割掉过口香糖贩卖机上的大罐子。20来岁时,他玩起了街头艺术,给户外广告牌改头换面——在深夜里别出心裁地用喷漆把广告上的文字涂改成政治信息。最近,.33马克.波林(MarkPauline):美国表演艺术家,1978年创立“生存研究实验室”。.34汪达尔人(Vandals):古代日耳曼人部落的一支,曾洗劫了罗马,使罗马古文物遭到严重破坏,“汪达尔主义”也成了肆意破坏和亵渎圣物的代名词。他又闹出了一个新闻:他的前任女友报警说,他趁自己周末外出,把她的车涂满环氧树脂黏合剂,之后在车身、挡风玻璃等各处都粘满了羽毛。波林发明的装置既是最机巧也是最具有生物属性的机器。看看这个“回转利嘴机”:两个缀满鲨鱼状利齿的铁环在相交的轨道上疯狂旋转,彼此互成夹角,周而复始地“大嚼特嚼”。它可以在瞬间嚼碎一个小物体。平常它总是在啃着另一个机器人身上悬荡着的胳膊。再来看看拱拱虫。这个改良农具的一端安了个汽车引擎,通过曲柄带动6组特大号的钉耙,耙地的时候一拱一拱地前行。它蠕动的方式非常低效,但却是生物的方式。还有“一步一啄机”,其机身附带罐装的加压二氧化碳,用气动的方式带动它的钢头捶打地面,凿碎路面的柏油沥青。它好似一只500磅重的巨型啄木鸟,发疯似地啄着公路。“我的绝大多数机器都是世界上独一无二的。其他神经正常的人不会去造这些对人类毫无实际用处的机器。”波林面无笑容地说道。每年总有几次,波林会带着他一家子的机器举办一场表演。1979年的处女秀名叫“机器做爱”。秀场上,他那些古怪的机器互相踩来踏去,互相撕扯碾压,最后不分你我,成了堆破烂。几年后他办的一场展示叫“无用的机械行为”,延续了他把机器们解救出来,使其归于原始形态的风格。至今为止,他举办了40场左右的展示,通常都是在欧洲——“因为在那儿,”他说,“不会有人控告我。”而欧洲国家对艺术的支持体系(波林称之为艺术黑手党)也接纳这种胆大妄为的演出。1991年,波林在旧金山闹市区举办了一场机器马戏演出。那一夜,在某高速公路立交桥下废弃的停车场里,数千位一袭黑皮夹克的朋客追捧者完全靠口口相传云集于此。在这个临时搭建的竞技场内,在耀眼的聚光灯下,十来个机甲怪兽和铁疙瘩角斗士们正等着用激情和蛮力干掉对方。这些铁家伙们的块头和精神劲儿使人想起一个形象:没有皮肤的机械恐龙。它们通过液压软管驱动的骨架、铰链咬合的齿轮和电缆连接的力臂来保持平衡。波林称它们为“有机机器”。这可不是博物馆里死气沉沉的恐龙。它们的身体部件是波林从别的机器那里“连偷带借”来的,它们的动力来自废旧的汽车引擎。它们似乎被注入了生命,在驳杂的探照灯光束下碾压着、翻腾着、跳跃着、冲撞着——活了起来!那天晚上,在金属强光照射下,离座的观众们癫狂不已。(特意挑选的音质粗糙的)大喇叭们不停地播放着预先录制的工业噪声。偶尔,刺耳的声音会切换成电台的电话访谈节目或电子时代的其它背景音。一声尖利的汽笛压住了所有刺耳的声音——演出开始了,机器斗士动起来了!在接下来的一小时里是一场混战。一枚两英尺长的钻头在一头状似雷龙的大家伙的长颈一端咬了一口。这枚钻头形同蜜蜂的蛰针,让你恐怖地联想到牙医的钻头。它接着又暴跳如雷地钻进另一个机器人。“嗞——嗞——嗞——”,听得人牙根发麻。另一个发狂的家伙——“螺丝锥投石机”——滑稽地到处乱冲,嘶嘶狂叫着撕裂路面。它是一部长10英尺,重一吨的钢制滑车,底部是两个钢螺旋胎面的轱辘,每个轱辘带动一个直径1.5英尺的螺丝锥疯狂旋转。它在沥青路面上以30英里的时速四处乱窜,真是逗人喜爱。机车顶部装有投石装置,可以投射50磅重的爆破火焰弹。当“钻头”追着去蛰“螺丝锥”时,“螺丝锥”正对着一座由钢琴搭成的塔楼大投火焰弹。“这里接近于受控的无政府状态35。”波林曾对他那帮完全自愿的手下开玩笑说。他把自己的“公司”戏称为生存研究实验室(SRL),一个故意让人误以为是公司的名称。生存研究实验室举办演出,喜欢不经官方许可,不向市镇消防部门报告,不投保险,不做事先宣传。他们让观众坐得太近,看上去很危险——也确实危险。一部改装过的商用草地撒水车——它本来应在草丛里爬行、撒水,赐予草地生命——现在却给此地带来一场邪恶的火焰浴。它的旋臂泵出一大圈点燃的煤油,形成炽热的橘红云团。未完全燃烧的呛人烟气被头顶的高速公路硬逼回来,使观众感到窒息。角斗中,“螺丝锥”不小心踢翻了“地狱花洒”的燃料箱,使它不得不结束了自己的使命。“喷火器”立刻点火补上了空缺。“喷火器”是台可操控的巨型鼓风机,通常用来给市中心的摩天大楼做空调鼓风。它被拴在一台马克型卡车发动机上。发动机带动巨大的风扇从55加仑的桶里把柴油燃料泵到空气中。炭弧火花点燃油气混合物,吐出长达50英尺的亮黄黄的火舌,烘烤着由20架钢琴叠起的塔楼。波林可以通过一部模型飞机用的无线遥控手柄来操控火龙。他把“喷火器”的喷嘴转向观众,观众急忙躲避。即便在50英尺远的地方,都能感到扑面的热浪。“你明白是怎么回事了吧,”波林后来说道,“缺了掠食者,生态链就不稳定了。这些观众的生活里没有天敌,那.35受控无政府状态(controlledanarchy):指通过设定一套规则,让绝大多数人们认同并遵守这套规则,恰当地约束自己的行为,而不需要一个中央管理机构的治理模式。现在普遍认为维基百科即采用这种模式。么,就让这些机器充当掠食者吧。它们的任务就是给文明社会突降些掠食者。”生存研究实验室的机器们相当复杂,而且愈演愈烈。波林总是忙于孵化新型机器以使马戏团的生态系统保持不断进化。他常给老型号升级新式肢体。他可能换掉“螺丝锥”的电锯,代之以龙虾似的一对大铁螯,也可能给身高25英尺的“大坨塔”的胳膊焊上一把喷火枪。有时候他还搞杂交,把两个大家伙的部件对调一下。在其余的时间里他则忙着为新玩意儿接生。最近的一次秀场上,他推出了4只新宠物:一台便携式闪电机,对着近旁的机器武士喷吐出9英尺长劈啪作响的蓝色闪电;一只由喷气机引擎发动的120分贝汽笛;一门军用的电磁轨道炮,发射时速200英里的热熔铁疙瘩,彗星般的火球在空中爆裂开,变成燃烧的毛毛细雨洒落下来;还有一门先进的远程视在36人机一体加农炮,戴着虚拟视镜的操控者转动自己的脑袋盯住目标就可调整炮口的瞄准方向,而炮弹是塞满雷管炸药和混凝土的啤酒罐。这些表演既然是“艺术”,就难免会资金短缺:门票收入仅够应付一场演出的杂项开销――燃料、员工的伙食以及备用件。波林坦承,他用来拆配成新怪兽的一些机器原型是偷来的。一位生存研究实验室的成员说,他们乐于在欧洲一直演出下去是因为那里有很多“可求之物”37。什么是“可求之物”?“容易得到的,容易解救的,或不花钱拿来的东西。”除此之外的原材料则是从军队过剩的部件中拣选出来的。波林以65美元一磅的价钱从那些缩减规模的军事基地里一车车买回来。他还从那里搜刮来不少机床、潜艇部件、稀奇古怪的马达、罕见的电子器件、粗钢,甚至还有价值10万美元的备件。“要在10年前这些东西可值钱了,关乎着国家安全。可是忽然之间就成了没用的废品。我对它们进行改造,实际上是让这些机器改邪归正——它们过去从事的是‘有价值的’毁灭性工作,如今则做些毫无用处的破坏。”几年前,波林做了一个会在地板上疾爬的蟹形机器生物。一只惊慌失措的小豚鼠被锁在一个满是开关的小座舱里充当驾驶员。做这么一只生物机器并非要蓄意表现残忍。这个创意是为了探究有机体和机器趋合的可能。生存研究实验室的发明常常会把高速运转的重金属物体和柔软的生物体结合起来。启动后,这只小豚鼠生物机器摇摇摆摆,左冲右突。在一场乱哄哄、处于受控无政府状态的演出中,几乎没人会注意到它。波林说:“这种机器生物几乎不能操控且.36远程视在(tele-presence):是虚拟现实的一种。当进行远程协同研究或教学时,能在浏览器上以电视质量现场显示一台科学仪器或设备,并能对它进行遥控操作,好象这台仪器就在你跟前一样。.37可求之物(Obtainium):这是KK造的一个词。这里译为“可求之物”,是从Unobtainium来的:Unobtainium是一种近于调侃的说法,中文意思接近于“可遇不可求之物”。毫无用处,但我们所需要的就是这种程度的控制。”在旧金山新现代艺术馆的开工典礼上,主办方邀请波林在市中心的空地上集中展示他的机器家族,以“在大白天创造几分钟的幻觉”。他的“冲击波加农炮”率先出场发射空炮。你甚至能看到由炮口衍展开来的空气冲击波。几个街区内的汽车玻璃和大楼窗户都战栗作响,正值高峰期的交通一度中断。随后“蜂群之群”隆重亮相。这是些高度及腰的圆柱形移动机器人。它们成群结队,四处奔忙。人人都在猜蜂群会往哪里去;任何一个蜂群都不会控制其余的蜂群;其他蜂群也不管这个蜂群去哪儿。广场成了这些硬梆梆的家伙们的天下——一群失控的机器。生存研究实验室的最终目的是让机器们自治。“让它们做出些自治的行为确实很难。”波林告诉我。不过,在试图把控制权由人转交给机器的研究领域里,他可是走在了很多经费充足的大学实验室的前头。他那些花几百美元做出来的蜂群式创造物,是用回收的红外线传感器和废旧的步进电机38装配的。在制造自治蜂群机器人的暗战中,他击败了麻省理工学院的机器人实验室。在自然孕育物与机械制造物之间的冲突中,马克.波林无疑是后者的拥趸。他说:“机器有话要对我们说。每当我开始设计一场新的表演,我都自问,这些机器想做些什么?比如这台老旧的挖土机,让我仿佛看到某个乡下小伙子每天都开着它,在烈日下替电话公司挖沟。老挖土机厌倦了这种生活,它腰酸背痛,尘土满面。我们找到它,问它想干些什么。也许它想加入我们的演出呢。我们就这样四处奔走,去搭救那些被人废弃、甚至已经被肢解的机器。我们必须问自己,这些机器到底想做些什么,它们想被刷成什么颜色?于是,我们考虑到颜色和灯光的