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[1]教授和堵丁柱[2]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[3]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。
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[4]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。
Frank Hwang黄光明(Frank Hwang):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。
堵丁柱(Ding Zhu Du, 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。
迪特里希·布拉斯(Dietrich Braess):德国鲁尔大学数学学院教授。
艾伦·凯(Alan Kay, 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[1]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[2]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,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」。