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202230:火花--《涌现》&& 0x1B :笔记--往事再上心头

今天是来毕节的第1019天,也是被静默管理的第十五天。今年的中秋和国庆节都没回家,困在了贵州,是天灾,也是人祸。一句话,屋漏偏逢连夜雨,祸不单行,后半句福无双至也就不说了。

看似不算太长的十来天里,听到了太多太多让人唏嘘的消息,比如导师王兴元离世,让我又把思绪调整到了十五年,整整十五年了。回头看,时间总是过得很快。身边有一本霍兰德的老书《Emergence:From Chaos to Order》,湛庐把本98年出版的作品又再次摆到了货架上,或许看这本书,是我对导师最好的悼念。不知道,同门里毕业后对混沌还有兴趣的还有多少,我算是一个了。


火花--《涌现》

从混沌到有序,或者说从有序到混沌,都是我导师关注的内容,也是我们这个学科关注的内容,我仍记得一条很重要的通向混沌的道路就是倍周期分叉。要是导师还在世,下次我去拜访他的时候,一定会问问他我们教研室的介绍是不是从研究混沌和分形变成研究复杂性科学会比较合适?

霍兰德教授是圣塔菲研究所的核心成员,在上一本书《隐秩序》中很详尽的介绍了遗传算法的思考和构建过程,本书讲述的就是多层神经网络的思考和构建过程,受制于90年代的计算机的计算能力,深度学习算法是不可能面世的,但我从一个非深度学习专业的计算机从业者来看,我觉得这就是深度学习算法的一个思想来源吧。

我越来越感觉到,有的人适合做研究,提出很多系统性的创新观点,比如图灵和冯诺依曼;有的人适合做实现,能把创新的观点通过一个程序、一个框架来落地。如果当年不是IBM的深蓝打败的卡斯帕罗夫,不是前几年的阿尔法狗打败了李世石,大家对深度学习和人工智能的热情有这么大吗?前者是科学研究,后者是工程技术,其实两者的地位不相伯仲。

然而,大部分的科学研究者都以为自己能做工程技术,反过来说大部分做工程技术的其实在科学研究上有短板。造就了整个社会以及学术圈子对搞科学的人高看一眼,而对做工程技术的就冷眼相看。大部分时候,我们都会说数学很重要,是整个科学殿堂的根基,尤其是数学老师、算法研究者等等,我觉得这都是难为了数学这门学科。

我依然觉得数学重要,但是没有到神的地步。就拿爱因斯坦的相对论来说,算式很精巧,也就是普通的微积分知识就能看懂,要是质能方程就更简单,我相信比爱因斯坦数学更好的大有人在,但是为什么光研究数学就是出不来相对论呢?而且相对论的出现,在那个年代,打了很多所谓牛人的脸,为什么呢?

其实相对论对于牛顿世界观而言,并没冲击其拼图的最核心,只是在于让我们知道,一个看起来是如此常识且如此明显正确的信念,事故如何被证明错得彻底,从而让我们认识到我们需要更多的包容性

某个角度来说,数学其实和计算机一样,光研究其本身其实是挺困难的事情,如果把它扩展到其他领域,这就会多了很多的空间。不过计算机,仍然有需要工程技术性的问题要解决,受制于科学理论比工程技术高一等的社会偏见,也是造成现在这么多卡脖子技术现状的一个原因了。

什么是涌现?

涌现现象的表现是,复杂的事物都是从小而简单的事物发展来的,比如变换的围棋棋局,规则其实很简答。生活的每一个角落,都是复杂的适用性系统,比如蚁群、神经元网络、人体免疫系统、经济系统、社会关系等等。

少数规则或定律能够产生复杂性系统,且以不断变化的形式更新这自我或者产生新的涌现系统。这么来解释涌现,的确是有点难懂的,举个例子,蚁群,就是一个典型的涌现系统,单是蚂蚁的能力是有限的,死掉也不影响整个蚁群的活动。

1+1不等于2

既然说到蚁群,知道孤立的个体的蚂蚁的行为,并不能了解整个蚁群系统的情况。

我想表达的是,在复杂系统中,整体不等于各个组成部分的简单相加。把整体割裂成一个一个的小部分,分而治之的研究方法,在这里是行不通的。因为每个小部分都会相互作用,根本不可以用个笼子装起来,正如现在的疫苗研究、生命科学的研究。

以往我们对1+1大于2的理解往往是在量的层面,在复杂性系统已经是层面上的差异,整体和局部的关系已经不是简单的利益分配的问题,而是对于利益的理解和要求的质的区别。

混沌不意味着无以为继

霍兰德教授对混沌系统的理解是特别的,他认为虽然混沌系统是不可预测且能引发蝴蝶效应,但建模的时候和模型运行的时候可以通过更新数据以及不断的校正,来规避混沌效应,不然现有的科学研究无以为继。

复杂性和混沌现象不会成为研究涌现现象的拦路虎,毕竟动态模型的搭建是粒度选取的艺术,过细的粒度和过粗的粒度,都是不太合适的。

赫尔曼·黑塞

霍兰德教授在书中多次提到了黑塞的作品,比如《荒原狼》。看得出,教授对这位1946年获得诺贝尔文学奖的作家评价很高,尤其是他把人性和荒原狼做了很精辟的隐喻,这种隐喻可以放到模型的构建和现实的表征上来。

换句话说,就是模型也是对现实的一种隐喻,隐喻不仅仅只是在文学上出现。隐喻的获得,就是人类创新能力的表现,比如相对论就是爱因斯坦脑中对现实的隐喻。

火花

20多年前的《涌现》是中国人民大学信息学院,经济科学实验室的教师和学生翻译的,这本书对他们的影响是巨大的,

社会和世界的变化是在难以预测,更不要说控制了,唯有科学思想的火花和社会进步的创新,不断给我们以惊喜和安慰。

从科学史或者人类发展史来看,绝对化、简单化所造成的危害,比比皆是。复杂性研究并非只是一个学科,还是一种理念,一种思想方法。复杂性研究,对追求最终的、大一统的科学体系的理想提出了质疑,它承认和重视世界的多样性和复杂性,强调层次之间的质的差别和不可规约性。

0x1B :笔记--往事再上心头

2022年9月19日,王兴元教授因病去世。27日,我们才辗转从师兄师弟口中得知,一时间大伙唏嘘难过不已,我后悔没能在导师在生的时候,通个电话,表达学生对导师的情感。是以此文,祭奠王教授,以及我们的混沌事业。

2008年4月,大黑楼教研室

我记得很清楚,2006年10月初,正在发愁找保研学校的我竟然因为一场急性肠胃炎病倒了。原本大概率选择哈工大深圳研究院保研的我,竟因为发烧接了王兴元的电话,便决定了去大连理工大学读密码学的研究生。次年3月,人生第一次坐飞机到大连,找王教授办理研究生入学的相关手续,电话中关于903办公室的描述让我这一辈子都记住了原来东北话的发音也不是那么容易懂的。

研究生读下来,我并没有感到什么压力,同时也没有什么动力。这便是我对王教授这几年师徒生涯的一个总结吧。似乎怪不了我,也怪不了教授,毕竟我在研一就完成了一篇小论文,几个月后发表,SCI/EI双索引。论文的发表,算是为当年师徒情绪的一种缓和,毕竟王教授一上来就说密码学太难,你可能搞不下去,而我之所以选择大连理工也是奔着密码学去的,或许让老王不能待见我的,是因为我从华南理工的软件学院毕业的,而不是计算机学院。虽然后来我陪着老王去铁法煤矿谈项目,也跟研究生同学一并前往开展驻场开发,过程的甜酸苦辣,王教授的抠门和苛刻,也成了大伙现在见面的谈资。十余年过去了,我觉得能理解一个学者在那个时候的百般无奈和对财富的向往,人到中年,大伙其实都很像,只不过他实在是没办法了。

在大连理工读研,有那么几件让我后悔的事情,一个是淘宝的offer自己拒掉了,再一个是去日本公费留学的机会放弃了,最后一个就是没接着念博士。2009年12月,我们顺利从大连理工毕业,到现在已经13年了,中途几次回大连探亲的时候,我都去教研室看望了王教授,也捎了小礼物。最后一次见王教授的时候,他还在大工,后来他就到了旁边的大连海事大学去了。这几年一直没回大连,没想到上一次和老王的相聚就成了诀别。

2008年4月,大黑楼下

一连几天,我的情绪都很低落。我和大工的关系或许随着王教授的离世,变得越来越遥远,以前大黑楼901的教研室,再也回不去了。当有一天大伙再回去大工的时候,其他人或许还能回到熟悉的教研室,看着后辈的师弟师妹吹嘘一下人生,我们只能看着大黑楼发呆。海事大学,终究不是我们的母校,我们这一拨研究混沌专业的门派,恐怕只能相忘于江湖,隐没于时间。

结语

和这本书译者的结语一样,译者感谢20年前,复杂科学让他们看到了新世界;我也感谢15年前,王教授带着我们到混沌的世界溜达了一圈,也让我看到了一个不一样的世界,才有了属于自己的世界观和科学观。

相识一场都是缘分,愿王教授遁入混沌,继续深入那个神奇的世界。

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