第二十三章:整体,空洞,以及空间

23.1 控制论怎么了?

「早上好,组织系统!」

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这位愉快的演讲者优雅自如地整了整领带,微笑着说:「在这个精心挑选的日子里,海军研究处和装甲研究基金会联袂发起这次研讨会,来探讨我个人认为非常重要的课题,我感到非常高兴。」

这是1959年5月仲春的一天。400名学科背景迥异的学者云集芝加哥,参加这个有望震惊科学界的盛会。与会嘉宾几乎涵盖了世界主要的科学分支:心理学、语言学、工程技术学、胚胎学、物理学、信息论学、数学、天文学和社会科学等等。在此之前还没有过任何一次会议,召集过这么多不同领域的顶尖科学家们来花两天时间研讨一个主题。当然也从来没有为这一特别的主题举办过大规模的会议。

只有年轻而兴旺发达的国家,在对自己在世界格局里扮演的角色信心满满时才会思考这样的问题:自组织系统——组织是如何自举图存的。自举图存!这是置于方程式的美国梦。

「会议选择的时机对我的个人生活而言,也有特别重要的意义,」演讲者接着说道:「过去的9个月里,美国国防部一直在全力以赴地做着组织工作,这恰恰清楚地表明,要正确理解自组织系统的成因,我们还有很长的路要走。」

一早进入会场落座的人群里传来会心的笑声。讲台上发言的海军研究处主任约阿希姆·威尔博士,笑着继续说道:「我想提请各位注意三个基础要素,它们值得好好研究。从长远来看,我们对计算机领域中存储器要素的基本理解,绝对且不可避免地将运用到『自组织系统』内。谈到电脑,如今大家可能和我一样,认为它不过是一种工具,一种帮助记忆从一种状态转入另一种状态的工具。」

「第二个要素,生物学家们称之为分化。很显然,任何能够进化的系统,都离不开遗传学家们所说的本质上属于随机事件的突变。将一个群推往一个方向,将另一个群推往另一个方向,这需要一些最初的触发机制。换句话说,为使长期的自然选择规律发挥作用,必须依赖包含噪声的环境提供触发机制。」

「第三个基本要素在我们论述庞大的社会组织时,也许会以最纯粹最易理解的方式自行体现出来。就本次会议的目的而言,姑且让我称之为从属性,如果你愿意,也可以称之为执行功能。」

看看这些术语:信号噪声、突变、执行功能、自组织。说出这些词的时候,DNA模型尚未建立,数字技术尚未应用,信息管理系统专业尚未出现,复杂性理论尚未诞生。很难想象这些想法在当时是多么离经叛道,多么具有革新性。

而且又是多么正确。35年前的刹那之间,威尔博士概述了我在1994年出版的一整本书。我在那本书里论述了适应性、分布式系统的突破性科学以及这门科学导致的突发现象。

尽管1959年的这次会议上的预言是非凡的,我却看到了值得一提的另一方面:35年来,我们对整个系统的认识提高得是多么少。尽管本书中提及了近期取得的巨大成就,但是很多关于整体系统的自我控制、变异分化和从属性等基本问题还是迷雾重重。

在1959年这次会议上递交论文的全明星阵容汇集了自从1942年起就常在一起召集小型会议的科学家们。这些私密的,只能凭邀请函参与的聚会由梅西基金会[5]发起并组织,后来以梅西会议闻名。在当时紧张的战时气氛下,与会成员多为跨学科的学术精英,着重考虑重要组织问题。这9年里,会议邀请的几十位人工智能研究者中包括格雷戈里·贝特森、诺伯特·维纳、玛格丽特·米德、劳伦斯·弗兰克、约翰·冯·诺依曼、沃伦·麦克洛克和罗森布鲁斯这次群星闪烁的聚会因其开拓性的观点——控制论即控制的艺术和科学,而以控制论群体闻名于世。

有些事情初期并不显眼;而这次却不是。梅西会议的与会者从第一次会议中,就能想像到自己开启的异端之门后面会是怎样瑰丽的美景。尽管他们都有资深的科学背景,又是天生的怀疑论者,但是,他们仍然马上意识到这种革新的视角能使自己余生的学术事业为之一变。人类学家玛格丽特·米德后来回忆说,自己参加第一次会议时,为那些横空出世的思想兴奋不已,以至于「直到会议结束我才注意到自己咬掉了一颗牙齿。」

这个核心组的成员包括生物学、社会科学、还有现在我们称为计算机科学等领域的主要思想家,虽说这个群体那时仅仅才开始创立计算机概念。他们最主要的成就是清晰地描述了控制和设计语言,从而为生物学、社会科学和计算机学效力。这些会议的卓越成果得益于当时另类的方法:严格地把生物视为机器,把机器视为生物。冯·诺依曼从数量上比较了大脑神经元和真空电子管的运算速度,大胆暗示两者可以类比。维纳回顾了自动控制机器进入人体解剖学的演变历史。医生罗森布鲁斯预测了人体及细胞内的自我平衡线路。史蒂文·海姆斯在《控制论群体》一书中详细讲述了这群颇具影响力的思想家的故事,他说到了梅西会议:「即使是象米德和弗兰克这样的人类社会学家也成了从机械视角理解事物的拥护者。在这一理念中,他们把生命体描绘为熵的衰减装置,赋予人类自动控制装置的特色,把人的思维看成计算机,并以数学博弈论来看待社会冲突。」

在大众科幻小说刚刚问世、尚未成为当今对现代科学有影响力的元素的时代,梅西会议的与会者常常使用极度夸张的隐喻,很象如今的科幻小说家。在一次会议上,麦克洛克说过这样的话:「我特别不喜欢人类,从没喜欢过。在我看来人类是所有动物里最卑鄙最具破坏性的。如果人能进化出活得比人自己更有趣味的机器,我想不出为什么机器不应该十分快乐地取代我们,奴役我们。它们也许会过得快活的多,找出更好玩的乐子。」人道主义者听到这种推测惊惧不已,但在这种的噩梦般泯灭人性的情节背后,隐藏着一些非常重要的理念:机器有可能进化,它们也许确实能比我们更好地完成日常工作,我们与精良的机器享有相同的操作原理。这些理念就是下一个千年的绝好比喻。

就象米德在梅西会议后写的:「控制论群体没有考虑到的是,一系列具有很高秩序的卓有成效的新发明陆续问世。」特别是产生了反馈式控制、循环性因果、机器的动态平衡和政治博弈理论等观念,并且都渐渐进入主流,直到今天,它们成为了基础得近乎泛滥的理念了。

控制论群体并没有按照自己安排的解决问题的时间表找到相应答案。几十年后,研究混沌、复杂性、人工生命、包容架构、人工进化、模拟仿真、生态系统和仿生机器的科学家们将会为控制论中的问题提供一个框架。对《失控》进行片面概述的人也许会说本书是控制论研究现状的最新资料。

但是本书也令人颇为迷惑。如果它真是探讨控制论的,为什么全书罕见「控制论」这个术语呢?从事尖端科学研究的早期开拓者如今在哪里?为什么老一辈的学术权威和他们的杰出想法没有处在他们那自然延伸的研究工作的中心呢?控制论怎么了?

在我最初和年轻一辈的系统开发者打交道的时候,这是困扰我的一个难以理解的事情。这些更为博学的人当然知道早期的控制论工作,但他们当中几乎没有一个具有控制论背景的人。好像在知识传播的过程中,那整个一代人都消失了,出现了一个缺口。

对于控制论运动消亡的原因有三种推测:

由于当时炙手可热但夭折了的人工智能研究领域抽离了大量资金,控制论研究因资金枯竭而中止。人工智能的失败在于,开发出了效用,却牺牲了控制论。人工智能只是控制论研究的一方面,但是,当它得到政府和大学的大部分资金时,控制论其余大量待研究的课题就消失了。刚毕业的学生们纷纷进入人工智能研究领域,于是,其它领域后继乏人。之后,人工智能研究自身也陷入停顿。

控制论是批处理计算模式的受害者。信息传递是控制论的最主要的妙策。这种需要测试其想法的试验,要求计算机以全面考察的模式全速运算多次。这样的要求对于保护主机的严格律条来讲显然不合时宜。因此,控制论理论几乎很少对此进行实验。后来廉价的个人电脑开始风行于世,但在大学里采用却是出了名的慢。连中学生都把苹果II型机搬回家了,大学里还在使用穿孔卡片。克里斯·朗顿在苹果电脑上做出了平生第一个人工生命实验。多恩·法默和朋友用组装电脑,发现了混沌理论。实时掌控一台完备的通用型计算机是传统控制论需要但从未做到的事情。

「把观察者放进盒子里」这句话扼杀了控制论。1960年,福瑞斯特英明地提出,可以把系统观察者作为一个部件加入一个更大的元系统,来获得对社会系统的创新观点。他给自己的观察设立一个称为二次指令控制的框架,或称之为观察系统的系统。这个真知灼见在以下一些领域是有的放矢的:比如家庭心理治疗,临床治疗师得在理论上把自己融入这个家庭以求疗效。但是,当临床治疗师给病人录像,之后社会学家给临床治疗师观看病人录像的情况录像,然后再为自己观察治疗师录像……时,「把观察者放进盒子里去」就陷入无限回归。到了二十世纪八十年代,美国社会控制论名册里就充满了临床治疗师、社会学者以及主要兴趣在观察系统的效用上的政治学者们。

以上三种原因一致行动,以致于到了二十世纪七十年代末,控制论就此枯萎消亡。绝大多数控制论的研究停留在本书述及的水平:不切实际地拼织一幅宏大的画卷。真正的研究人员要么在人工智能研究室里遭遇挫折,要么在俄罗斯偏僻的科研机构里继续工作,在那里控制论研究作为数学的分支确实继续进行着。在我看来,没有一本正式的控制论教科书是用英文写成的。