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2023.06.20.思考的真相.12

在英国分析之中呢,时间这个被我们人类整个文明忽视了几千年的因素,其实呢一直在暗中发挥着神奇甚至神秘的作用。而已经被发现了,我们才意识到在过往的时间里,我们的思考有多么的狭隘。好不夸张的讲,可能在中文世界里提及因果分析当中时间要素的重要性,在科普或者是说面向民众的书籍当中、课程当中,李孝来很可能都是第一人。你就明白时间这个因素被忽略多久了,又时间这个因素被忽略得多么的广泛、多么的彻底。然而呢,现在不太一样了。

幸亏呢,人类已经造出了计算机,可以帮助自己做过去无数人加在一起耗尽全部生命都算不完的工作。乃至于一个新型的学科在上个世纪事迹……人体之内的大脑每一个都是复杂系统。科学家们的伟大之处在于说,他们中的一部分人在完成了复杂且艰辛的研究工作之后呢,还会去做科普,即用通俗易懂的方式向大众普及研究成果。复杂性科学的核心倒也很容易说清楚,就是什么呢?那就是极为简单的要素和规则,经过大量的迭代,就可能涌现出原本不可想象的复杂结果。

我再重说一遍,就是极为简单的要素和规则,经过大量的迭代,就可能涌现出原本不可想象的复杂结果。请注意这里几个关键词:简单、迭代、涌现、不可想象、复杂。在我们继续之前呢,我需要你在电脑上安装一个软件,这个软件呢叫NetLogo。这是一个代理人基整合开发环境,但这个词是什么意思你先别管了,你就下载它就可以了。你千万别担心也别害怕,我不是想让你写代码,只不过是因为我要讲的例子是需要你点点鼠标而已,运行一个程序,观察一下执行结果。你只要有手指、有眼睛、有脑子就可以了,对呀,别担心别害怕,请你放心,下载和安装是不需要专业支持的。

以下呢是NetLogo第一次运行时的画面,看起来非常的简陋。然后呢,这个网站上呢,它有NetLogo的Windows版,也有Mac版,甚至有Linux版。所以呢,你安装你的操作系统相应的版本就可以了。然后呢,打开程序之后呢,在程序的菜单中找到什么呢?叫你在文件菜单,就是File那个菜单下呢,能够找到Models Library,就是模型库。或者你干脆按个快捷键,你在Windows上按Ctrl加M,或者在Mac上按Command加上M,就会跳出一个对话框。然后呢,在这个对话框的左下角的搜索框里输入什么呢?输入VNTVN。然后在对话框的右侧列表当中选择Sample Models,Computer Science,VN。然后呢,点击对话框右下角的Open按钮,就是你打开了这个模型。

打开这个模型之后呢,程序窗口里呢有几个按钮。然后呢,右侧的窗口里呢有一个红色的箭头,那个红色的箭头代表的是蚂蚁。然后你需要做的是什么呢?就是在这个VN模型被打开之后呢,先点击一下那个SETUP按钮,就点击一下。然后呢,再点击一下Forward按钮,你看看会发生什么。另外呢,这个程序界面上册还有个滑块,可以让你在程序执行过程当中随时调整执行步骤的更新速度。这个模型呢,全称呢叫朗顿蚂蚁,或者蓝盾蚂蚁,Langton's Ant。我这里呢给了大家他的Wikipedia上的链接。他呢也是一个通用图灵机,你看这个词你可能就听不懂了,没有关系。他是由克里斯·朗顿于1986年创建的,要直到十几年后,就是2000年的时候,才被证明为图灵完整。你看什么叫图灵完整,你可能又不理解了,不过没有关系,不是关键,我们接着听下去。

但是这样的,在一个无限大的平面棋盘当中,当然了,我们在NetLogo里看到的是一个50乘50总计2500个格子的棋盘。在任意一个格子里放置一只想象中的蚂蚁,这只只能选择上下左右四个方向之一的蚂蚁呢,依照以下两条极为简单的规则移动。这两条规则分别是什么呢?如果这只蚂蚁呢在白色的格子里的话,那就将格子变成黑色,而后右转,向前行进一步,直到什么呢?直到下一条规则出现。如果他在黑色的格子里的话,就将格子变成白色,然后左转,前行一步。规则呢就这么简单,就这么两条。然后会发生什么呢?

接下来的发展可以被分为三个阶段。第一个阶段呢就是简单,就是在最初的几百步里呢,这只蚂蚁的足迹会不断留下非常简单的对称图形。到了第二个阶段,就是几百步之后呢,它逐渐形成的是毫无规则可言的随机图形,混沌。然后到了第三个阶段叫做秩序,就是大约在一万步以后,一万步啊,一万步以后,秩序呢突然涌现。这只蚂蚁呢会重复一个由104步构成的图形,被戏称为高速公路,然后呢永不停歇朝着一个方向发展。

你运行过一次之后呢,重新点一下setup按钮,你就可以恢复到起始状态。而后呢,可以重新开始让它再发展。你会发现说,每一次那个高速公路的方向都可能不一样。但无论如何,那只蚂蚁都会最终朝着一个方向驰骋,虽然每时每刻它都好像是在绕圈子而已。你盯着它的执行步骤,可以回顾一下刚才的那几个关键字:简单、迭代、涌现、不可想象、复杂。然后呢,再在反复执行这个模型的过程里,反复体会这几个关键字的意味。

我们可以说,因为那两个简单的规则,所以呢经过足够长的时间之后,就是重复迭代,那只蚂蚁终于找到了自己的方向。但这里的关键在于说,谁都无法从一开始就能够精准预测,这样长时间的、那么多次的迭代之后涌现出来的结果。这就好像谁都无法提前想象,地球上的生命从那么简单的单细胞动物开始,仅靠分裂、复制、变异这三个规则,在随后的几十亿年间,陆续涌现出那么丰富且那么千奇百怪的物种。好,我们下节课再见。