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平台与生态系列之十

 许永硕 2018-04-25


缘起

2016年初(或者2015年底),当时还在清华攻读量子物理博士学位的韩锋老师翻译的一本区块链的书籍出版(印象中,这是中国第一本区块链的书籍)后,组织区块链分享。虽然是以区块链为主题,但韩锋老师那个时候还是介绍量子的内容多一些。在那次分享中,韩锋老师分享的物理知识印象深刻。

其中一个非常有趣的物理学例子:

有两个盒子,一个盒子是真空,一个盒子有空气,将两个盒子连通后,空气自动的会从有空气的盒子向真空盒子移动,直到两个盒子气压平衡。

而如果再将两个盒子的空气全部压缩到一个盒子这个过程,就需要提供能量。

韩锋老师用这个例子来比喻中心化与去中心化,在自然情况下,自然界有分散(去中心化)的趋势,未来信息也会是自动去中心化的,而维持中心化需要能量输入。(用这个类比区块链的发展趋势)。

这个例子符合热力学第二定律,热力学第二定律是大家熟悉的就是熵增,熵减的理论:

孤立系统的不可逆过程熵总是在增加。“落叶永离,覆水难收;欲死灰之复燃,艰乎其力;愿破镜之重圆,冀也无端;人生易老,返老还童只是幻想;生米煮成熟饭,无可挽回...”这些都是熵增原理在实际生活中的反应,它现在也已经成为了物理学中最牢不可破的原理之一。
熵增加,系统的总能量不变,但其中可用部分减少。熵减即负熵,是熵函数的负向变化量。熵减是物质系统有序化、组织化、复杂化状态的一种量度。

由韩锋老师的例子,一直思考熵变理论在平台与生态中的应用。

中心化与去中心化

其实按照韩锋老师根据热力学第二定律的推论,未来会有去中心化的趋势,比如原来是中心数据库记账的模式,将会被分布式记账所取代,未来最可信的将是分布式记账系统。

根据热力学第二定律,分子由集中(中心化)到扩散(去中心化),是自发完成的,不需要消耗能量。信息由中心化到去中心化是不是也会是自发的呢?但看看分布式记账本最典型的案例比特币,去中心化的分布式记账的能量消耗大,还是中心数据库能量消耗大?

显而易见区块链的分布式记账过程中,功耗是远远大于中心数据库的模式:中心数据库,每一笔交易只需记录一次,而分布式记账本需要每一笔交易在多个节点记录多次,其成本是非常非常高的。

麦克斯韦却曾提出过一个对熵增原理的诘难麦克斯韦妖:

一个绝热容器被分成相等的两格,中间是由“麦克斯韦妖”控制的一扇小“门”,容器中的空气分子作无规则热运动时会向门上撞击,“门”可以选择性的将速度较快的分子放入一格,而较慢的分子放入另一格,这样,其中的一格就会比另外一格温度高,系统的熵降低了。可以利用此温差,驱动热机做功,而这是与热力学第二定律相矛盾的。

麦克斯韦妖的结论似乎违背了热力学第二定律。

而这个矛盾,可以用信息来解释,在赵凯华的《新概念力学·热学》中有介绍:“麦克斯韦妖有获得和存储分子运动信息的能力,它靠信息来干预系统,使它逆着自然界的方向进行。按现代的观点,信息就是负熵,麦克斯韦妖将负熵输入给系统,降低了它的熵。

如果信息是负熵,信息领域从能量消耗最小这个角度讲,能量最小的还是中心化的数据处理方式。

区块链去中心化的分布式记账,其核心意义在于中心数据的修改容易而分布式记账本的篡改非常困难从而提高了数据的可信性。是用高的能耗来提高数据的安全性,随着技术的提升,计算能力不是瓶颈的时候,用计算、通讯能力来弥补中心数据的安全性。

从无序到有序

自然规律是物体有从有序向无序变化的趋势(熵增),而从无序到有序这个过程(熵减)通常都需要有一定的能量输入。

平台上的生态在形成的过程中,一定需要经历一个从无序到有序的过程;自然界中生态从无序到有序是通过不断获取能量来实现的(地球这个生态,在形成的过程中,不断吸收太阳的能量,来不断实现从无序到有序的过程)。而在商业形态中,需要的能量可以类比于资本,新的生态的形成,需要资本的不断注入。

所以在产业互联网的发展过程中,将依托产业互联网平台构建新的商业生态,在商业生态形成过程中,需要经历一个从无序到有序的过程,在早期,这个过程通常是通过资本完成的。

在商业生态形成之后,商业生态内形成自循环后,生态内还是会经历从有序向无序的自发的演变过程,而从无序到有序就需要能量消耗,那么就需要商业形态自循环过程中,能够实现一些蜕变,这个蜕变的过程中,能够产生能量(类似于热力学的焓变,一些化学反应会实现焓减,同时释放能量,比如木材燃烧,实现焓减,释放能量)。如果平台实现蜕变了,会在平台上创造价值,这个过程就类似于大家熟悉的互联网的奇点,当互联网平台达到奇点后,平台这个生态就实现了闭环。

结论

利用熵变理论,可以对平台和生态有很多启示。

平台上生态形成的过程,需要通过外部能量(资金)导入,实现从无序到有序;而在生态形成后,商业生态实现自循环后,生态内企业有自然的从有序到无序的过程,而生态自循环创造的能量(价值)来补偿,实现从无序到有序的过程。

产业互联网平台如果形成,产业互联网平台必须经历一个蜕变(从量变到质变),从而实现内循环创造的价值可以实现从无序到有序,并且从无序到有序的变化要快于平台生态内自发的由有序到无序的变化。当达到这个节点之后,平台内的生态,会加速对平台外资源的吸引,从而获得更多的能量(企业进入后带来的资金),实现对外部资源的虹吸效应。

信息是负熵,所以信息化是有助于商业生态从无序到有序的。产业互联网对商业生态从无序到有序有促进作用。

去中心化的区块链技术是在能量消耗与中心化的数据可信性之间寻找平衡点的,区块链技术发展的两个驱动因素是:信息可信性与计算能力不再是瓶颈。


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