寻找隐藏的秩序——群体智能的产生

2017-11-04  博方pudjz...

       过去,人们认为群体动物的行为非常奇妙。早期的一些科学家甚至认为,昆虫群、鱼群或鸟群是通过某种第六感,或者是通过某种“群体意识”实现其惊人的协调运动的,而在该群体中的动物往往牺牲了其个体性,成为群体意识的傀儡。

       对于人类来说,如果每个人都牺牲了其个体性,成为群体意识的傀儡,那么社会最终将变成赫胥黎在【美丽新世界】中描述的那样:人们在心理上受到约束,像婴儿一样做着同样的事情,并接受自己在社会中扮演的角色。幸运的是,我们不必如此。有关群体智能的研究表明,对于人类而言,关键不是丢失个体性,而是让个体学习如何与邻近的其他个体适当地互动。如果我们以正确的方式互动,群体智能便能自然而然地产生。

(赫胥黎)


信息、从个人到个人的快速传递

       受到复杂性科学的启示,动物行为学家现已证明,群体行为并不需要如此荒诞的解释。相反,群体行为会自然而然地出现在群体中相邻成员之间相互作用的简单规则中。例如,足球比赛中观众制造的人浪在来访的火星人看来,就是一项复杂的逻辑运动,但其动态模式却源于一个简单的规则:看到身边的人站起来并举起双手(然后把双手放下),便立即跟着模仿。

       这样的人浪包含了信息从个人到个人的快速传递,这一点也是群体行为的主要特征。在人群中,这种行为以邻居们相互聊天“散布流言”的形式存在,而附加信息又通过相同的渠道原路返回,直到每个人都知道是怎么一回事并根据信息采取行动。

       有一次,受到朋友的邀请,我和妻子来到一个乡村集市。一位与我们素不相识的女士看了我们一眼,便说道:“你们的朋友在品尝啤酒的帐篷里。”她其实并没有看到我们的朋友,只是听说他们在那里,而他们正在等待相貌特征与我们相符的人的到来。




群体智能

       当一个群体可以利用群体行为,利用群体中的任何个体都无法完成的方式共同解决问题时,群体行为就变成了群体智能。




       蜜蜂利用群体智能来发现新的巢址,蚂蚁利用群体智能来寻找到达食物来源的最短路线。从互联网的运转到城市的运作,群体智能在人类社会的诸多方面也发挥了重要的作用,只不过你通常没有注意到。

       使群体得以形成并指导其行为的自组织在人类大脑的运作、人类免疫系统的运作、人类社会的组建,以及全球生态系统的平衡中的表现同样明显。在所有这些情况下,局部的相互作用(分子、活细胞,人类和各种不同物种的混合之间)产生大规模的复杂性。

       复杂性科学先驱约翰 · 霍兰德(John Holland)指出,复杂性并不意味着混乱,它意味着各种模式的形成,其组成部分错综复杂的相互联系和相互依赖。这种模式可以保持长期的稳定、较短时间的稳定,或瞬时的稳定。在晶体结构、贝壳、活细胞、人类文明和星系中,我们可以找到长期稳定。一些在较短时间内稳定,但长时间不稳定的例子包括政治联盟,供应商、制造商和零售商网络,某些生态系统,以及一些婚姻关系。瞬时自组织模式包括浴缸里漂浮在水面的泡沫,超市里排着长队的购物者,足球比赛中的人浪,龙卷风的漩涡----当然也包括蜂群、羊群、牛群,以及各种动物的群体,更不用说人群了。

(约翰 · 霍兰德)


群体智能,利用互动的力量

       如今,有些人正在采用令人惊讶的创新方式利用群体智能。人们建立了利用群体智能运行的公司,计算机程序员以激进的方式利用群体智能来解决问题,甚至还有一年一度的“群体狂欢节”------------科学家们会聚一堂,讨论群体智能的新应用。

       使用群体智能的群体不需要领导者,也没有核心规划。

  • 究竟是什么让他们保持凝聚力,并作出看似理性的决定呢?

  • 个人之间的相互作用如何转化为复杂的行为模式?

    (虚拟世界)


       为了充分利用个人想相互作用,我们需要找到这些问题的答案。答案来自三个方面:动物的现实世界;科学的想象世界;计算机的虚拟世界。




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