《复杂》让MOSS成为可能(系列视频第二期)
各位请坐,此视频衔接上一个视频,共同探讨《复杂》一书。让 MOSS 成为可能。视频正
式开始前,请大家先回答一个问题,如果知道宇宙中所有粒子的当前位置和速度,原则上,
有没有可能预测此后任何时刻的情况?简单说就是在不考虑计算量的情况下,有没有可能你一出生时,就算出来你昨天中午吃的啥. 三,二,一。好,带着这个问题,我们正式开始。
一个量子计算机,不过就是比普通计算机运算速度高个万亿倍么,我们现在不就已经有了量子芯片嘛,怎么 MOSS 就能就跟真人一样,还能整这么一堆大活来折磨我们这些瘦猴子.款, MOSS 可不只是一般量子计算机,而其能如此智能,甚至是逆天,重要的的是其四个特性"
自组织,自适应,自感知,自编程"。
上一个视频我们也提到,自组织是 MOSS 重要特性之一,而自组织的定义中,也提到其主要是用于讨论复杂系统的。单只行军蚁是已知的行为最简单的生物,如果将100只行军蚁放在一个平面上,它们会不断往外绕圈直到体力耗尽死去。然而,如果将上百万只放到一起
群体就会组成一个整体,形成具有所谓"集体智能"的"超生物".
同样我们人类要是没有这亿万脑细胞构成的大脑,形成一个复杂系统,那不纷纷中在野外暴毙.
而行军蚁则是许多我们认为"复杂"的自然和社会系统的缩影,类似的还有免疫系统,细胞组成,大脑,以及经济系统中自利个体如何形成结构复杂的全球市场等等,最为神秘的是,所谓的"智能"和"意识"是如何从不具有智能和意识的物质中涌现出来的.
而复杂系统也正是为了探讨在不存在中央控制的情况下,简单的个体是如何形成复杂行为的.你可别跟我说蚂蚁不是有蚁后么,要是每个蚂蚁干完一件事就回去找蚁后领任务,那我估计蚊后得骂娘.
众多的复杂系统在细节上很不一样,但抽象来看有着几点共性,
其一, 即个体一般都遵循相对简单的规则,不存在中央控制或领导者,却产生难以预测的行为,如上个视频所给大家演示的元胞自动机
其二,信号和信息处理,即这些系统都利用来自内部和外部环境中的信息和信号,同时也产生信息和信号.同样也在上一个视频演示的元胞自动机有体现,建议没看过的朋友们去看一下,更方便理解.
其三,适应性,这些系统都通过学习和进化过程进行适应,从而改变自身行为来提高生存率。
说白了就是得记吃还记打,然后想办法还手,感觉还手打不赢还得想好跑路的办法.
而之前我们提到过对于复杂系统来说,自组织是一个很重要的特性,同样也是 MOSS 的重要特性之一,书中这样解释到:如果系统有组织的行为不存在内部和外部的控制者或领导者,则称之为自组织.由简单规则以难以预测的方式产生出复杂行为这种系统的宏观行为有时也称为"涌现".这样就能对复杂系统有一个定义:即具有涌现和自组织行为的系统.而复杂性科学的核心问题也就是:涌现和自组织的行为是如何产生的.
而 MOSS 其实就已经能有一个类似人脑这种的复杂系统,能产生自己的想法和思想,以上我们探讨了复杂系统到底是个什么玩意.现在我们回想一下视频开头提到的问题.如果知道宇宙中所有例子的当前位置和速度,原则上,有没有可能预测此后任何时刻的情况?这就要来到本书的第二章,动力学,混沌和预测。举一些动力系统的例子,如太阳系星系位置随时间变化.大脑神经元的激发和神经递质的传递,股票市场,全球气候等等.还有著名的三体运动大家就算没听过可能都略有而闻,其高深莫测使得其至今都未能解开.要不三体人也不会稀罕我们这太阳系这一亩三分地奥.
而早在几千年前,亚里士多德时期便已经开始论述运动理论,虽然他的理论流行了一千五百多年,但其理论的两个主要原理后来都被发现是错误的。在哥白尼和开普勒时期,开创了实验和观察科学的先河.也为如今研究的天体运动奠基.自伽利略之后,有了实验观察做为基础,科学革命的发生就不可避免了.
这时候就该天降猛男了.
动力学历史上最重要的人物,牛顿,可以说他凭借一己之力创建了动力学,并为此发明了微积分,其著名的牛顿三大定律更是影响深远,其伟大指出就在于这些定律不仅适用于地面上的物体,同样也适用于天上的物体.
也正是牛顿力学描绘了一幅”钟表”宇宙的图景,即设定好初始状态,然后就遵循着三条定律一直运行下去,由此便有了 精准预测 一说.也正是我们视频开头提出的问题如果,从宇宙洪荒时后侯,就确定了你的一辈子.
而到了20世纪两个重要发现表明, 精准预测,即使在原则上也是不可能的.
一个是海森堡提出了量子力学中的”测不准原理”,即对于位置知道得越多,对其动量知道的越少,反之亦然.不过海森堡原理限制于对量子世界微观粒子的测量,对宏观尺度上的预测,如天气预报,影响不大.
另一个对精准预测的最后一击.则是混沌的发现,即对其初始位置和动量的测量哪怕有极细微的不精确,也会导致长期预测产生巨大误差.
就像我国东南沿海地区的发风,本来以为即将登陆我国,结果转头就横扫了樱花国.
物理学家麦克斯韦也早有猜想:即有些量的”物理尺度太小”,以至于无法被有局限性的人类注意(这时候可能有的人就要说了,既然人类有局限,那我就不当人拉,阿,那更好奥).
本期视频我们大致介绍了复杂系统是个什么,简短介绍了动力学的历史,混沌系统的发现以及其对复杂系统的影响,下期我们就来讲一讲一个描述混沌系统的映射,逻辑斯蒂映射以及物理学一大神兽,麦克斯韦妖.我会不定期组织一些书内的试验,可能需要大家参与,感兴趣或者想讨论的朋友可以见评论区置顶.好,这期视频就到这里,我们下期再见.