我們每一個人，每一個肉身，就是複雜的系統，我們原本都不存在，我們認爲我們自己存在，它就存在了。
——張江
我們都知道，人類社會蓬勃發展，已經從小到 10 的負 16-17 次方這樣一個非常微觀的世界，發展到 10 的 24 次方這樣一個廣博宏觀的奇妙世界。
但其實，對于一個 10 的負 5 次方到 10 的 5 次方的介觀世界（在宏觀領域和微觀領域之間，包括從微米、亞微米、納米到團簇尺寸的範圍領域），我們知之甚少。
這是由于我們的認知存在盲區，一方面表現在對已知現象不能完全解釋，另一方面表現在對未來演變無法預測。那麽，是什麽造成我們的認知盲區呢？
授課老師
| 張江
北京師範大學系統科學學院教授
生命的起源
我們先從生命的起源說起。大家都知道，40 億年前，原始液态的氨基酸分子突然組合在一起，變成了一種活細胞。那麽，如何變的呢？我們不得而知。
再比如說，我們的大腦，就是 100 億個神經元細胞和 60 萬億個神經元之間的連接，思維就是由這些神經元細胞放電、相互聯系，形成一個複雜的動态系統，構成思維，構成我們所有的思考世界，構成我們的意識。
但是，僅從這些微小的細胞來認識事物太模糊了。你随便拿幾個小燈泡，讓這些燈泡之間互相傳送電流，就能形成意識麽？不可能！這中間有一些被我們忽略掉的東西，而這些東西，恰恰是未知的。
互聯網的發展有點大腦思維的意思，我們很容易就能了解昨天美國發生的事情，并可能感受到紐約到北京的距離、會短于北京到張家口的距離，因爲關心張家口發生了什麽的人沒有那麽多。由此可見，網絡的連接使得我們的世界發生了一個有趣的變形，讓人類高度連接在一起。
那麽，這些個體是如何在一些簡單的規則下形成整體呢？
鳥兒啊，你向哪飛
先來看一下生物學裏面鳥群的例子。大家或許在小學課本都學過：一群大雁往南飛，一會兒形成 " 一 " 字，一會兒形成 " 人 " 字。那麽，它們是怎麽形成這些編隊的？又是怎麽形成這些構型的？是領導、基因亦或是其他什麽因素在制約着它？
英國科學家科瑞克給出了答案。他在 1983 年的時候，利用計算機動畫，逼真模拟鳥群飛行情況，發現了三個規則。
規則 1：靠近。每一隻鳥的視野半徑都是有限的，所有的群體生物都有從衆或紮堆現象，鳥群也會向大家紮堆的地方飛。
規則 2：從衆。鳥群如果向南飛，單個的鳥就不會往北飛，所以它們會調整自己的方向與大家保持一緻并對齊。
規則 3：分離。如果一隻鳥和另一隻鳥靠得太近，爲了避免碰撞，這隻鳥會産生一種斥力，即分離。
從這個實驗中可以看出：複雜的行爲并不來源于複雜的設計，反而是來源于簡單。不過，這種簡單不是單純的行爲簡單，而是底層規則上的簡單。
當然，鳥群的實驗最後得出的都是确定性規則，它無法預測鳥群未來的飛行方向，這就是客觀世界的不确定性。
▍混沌啊，你到底是确定還是不确定
通過确定的規則引導不确定世界中的行爲，這種現象就是混沌。其實混沌學園想做的也是這件事。
提到混沌，很多人會想到蝴蝶效應，一隻南美洲熱帶雨林中的蝴蝶，偶爾扇動幾下翅膀，就可以在兩周以後引起美國得克薩斯州的一場龍卷風，這個過程說明我們所在的系統是高度非線性、複雜的，相互作用的體系，牽一發而動全身。
混沌理論有如下特點：
非線性确定系統
确定的原因産生确定的結果
相似的原因在長期的演變中産生極爲不同的結果
初始條件的敏感依賴性，不可預測
在這裏，被強調的是不确定性，但這是否意味着混沌的系統就無法把握呢？非也。
混沌的系統總是非常矛盾，雖然很多行爲難以掌控，但如果你站在更高維度，以類上帝的視角觀察，并且通過大量統計，可以發現非确定因素集體行爲的确定性，即一些确定性的規律。從宏觀角度看，混沌的不确定性會被抵消，這就是混沌方法帶來的創新變革。
怎麽讓群智而不是群愚湧現
對于個人，如果每個個體都很聰明，是不是這些聰明人所構成的群體就一定更加聰明呢？
完全不是的。我們看到很多人類的集體愚蠢行爲，如踩踏事件。
再比如北京糟糕的交通系統，經常堵車幾個小時，搞得人身心俱疲，這恰恰是因爲每個人都太過聰明。每個人都想着小爺我是最聰明的，比你們厲害，我車技高就可以狂超車，亂并道。在交通系統裏面，個體太聰明，太急功近利，由此反而導緻整體的交通效率很低。
再來看看股票市場的段子。有一群人在股票交易中心看大盤，忽然有一個人說，Excellent（卓越），結果旁邊的人聽錯了，聽成了 Sell，于是大家都趕緊賣，接下來，有玩家累了，于是說不玩了，我要把所有股票都賣了，他說，Good Bye！結果旁邊的人又聽錯了，是 Buy 麽？于是趕緊買，這就叫以訛傳訛。
股市裏存在着集體非理性的系統，大家在這個群體裏面難免被大勢所趨，瘋狂漲跌。
所以，通過這些現象我們會發現，有時候個體過于聰明，而不懂得協調合作的時候，會導緻群體的愚蠢。
那麽，怎樣能讓 " 群智 " 而不是 " 群愚 " 湧現呢？
麻省理工彭特蘭教授所著的《智慧社會》描述了一系列實踐，讓一些不同的群體在受控的條件下去完成一些類似智力競賽的任務，然後評估哪些因素會使得群體智商更高。
因素 1：想法的流動
例如，我們的群體有兩種不同的溝通方式，左邊這種可以明顯看到，僅有少數人溝通能力比較強，這兩個人一定是領導，或是很強勢的人，他們占據了所有溝通。在右邊的狀态下，每個人溝通都很平均，大家随便說着什麽，形成了一個對等的結果。
實驗證明，右邊的溝通效率更高，提高了群體智商，這就是扁平化結構的好處——複雜問題的答案就在想法的流動中。
當面對複雜性任務時，因爲團隊每個人的背景各不相同，所以都很難獲得全局的信息，但這個時候，如果每個人都分享一點自己的答案，然後在群體之間流動起來，就會促進群體智商的發揮。
因素 2：女性的比例
《Science》研究發現，如果一個團隊，女性比例大于 20% 小于 80% 的時候，這個群體智商就會非常高。
因爲女性的存在更多是一種溝通，一種社會協調，例如兩撥人在談融資，如果有一位女性坐鎮，人們會放松警惕，彼此更加信任，由此，想法會更容易在群體上流通，于是提高群體智商。
那麽，導緻個體智慧和群體智慧差異的原因是什麽？
▍群體和個體行爲的特點
首先，所有的個體都是簡單的規則，沒有一個是聰明的，即聰明反被聰明誤。更重要的是，每個個體掌握的信息都非常局限，我們經常說要掌握更多的知識，可即使夜以繼日的學習，你能記住全世界所有的知識麽？你能知道每一個人的心理狀态麽？不可能！這就是複雜性鴻溝。
第二，個體和個體之間一定要緊密的相互作用和聯系。隻有開放自我，表達自我的觀點，讓信息流動起來，才能産生群體智慧，通過群體智慧，提高個人智慧。
第三，群體智慧的特點是超強适應性。但是，它的弱點是很難被控制，中央集權式的領導風格會失效。
如果用一個詞來描述集體智慧和集體愚蠢的話，這個詞就叫做" 湧現 "。通俗來說，就是亞裏士多德的名言 " 整體大于部分之和 "。
當湧現發生的時候，個體會組合形成一些集體的模式，即斑圖（pattern）。例如，蟻群形成的蟻隊。斑圖的出現，有可能在新的一個層面，在一個更宏觀的層面形成新的個體。
霓虹燈就是一個說明湧現的好例子。霓虹燈無非就是一堆小燈泡，所以如果你從燈泡的角度看，看不出文字和圖案，什麽都發現不了。但如果你後退一步去看霓虹燈整體的時候，皇冠、魚、文字會在你腦海中浮現出來，這些圖案和文字就是湧現的行爲。
斑圖有一個特性，它能夠跨越階層，超越硬件存在。一個美國人曾經在無意中拍出一個視頻，視頻顯示，雲彩會形成一個人臉的形狀，仔細觀察，這個人臉好像某個偉人的臉。這個時候，人臉存在麽？不存在！隻不過一堆小的水滴，是雲彩，不是人臉。
可是我們爲什麽會看到人臉？這就是事物存在的不可名狀。
所以，在湧現發生的時候，非常微妙，這些所有的斑圖，原本都不存在，但因爲人腦看着它像一個東西，它就存在了。
反過來說，我們每一個人，每一個肉身，就是這樣複雜的系統，我們原本都不存在，我們認爲我們自己存在，它就存在了。
▍湧現的分類
設計類：霓虹燈、翻版表演。
自組織湧現：人臉的形成，沒有人的設計，自然而然出現，讓你大吃一驚。
弱湧現：簡單規則導緻湧現，如大雁南飛。
以上這些都是我們生活周圍發生的，還有一類湧現我們不太熟悉，就是形式因，即整體的構型——斑圖、模式、個體的因素，當形式因起到主導作用時，強湧現發生。
舉例來說，如果一個人有自由意識，按照科學的理解，我這個自由意識顯然是湧現出來的，是由我身上的上千億細胞組合出來的模式，斑圖形成了我的思維。可是，一旦我的思維形成以後，我就可能反過來控制我的底層細胞。
例如，我沒事吃飽了撐的打自己，在做這個動作時，細胞莫名其妙被殺死了，但是我不 care 它，它們沒有反抗能力。這就是最微妙的地方，當強湧現發生時，高層的東西會莫名其妙形成一種因果箭頭，并作用到每個個體身上，以至于當這些個體挂掉時，你也不知道找誰算賬。從細胞角度看，無非就是物理、化學的相互作用，根本不會想到是一個宏觀、有意識人的存在。
這一點告訴我們，形式因和質量因在強湧現發生時，就會發生因果反轉。
混沌的平衡
美國著名科學家，在 26 歲就獲得麥克阿瑟獎的史蒂芬 · 沃爾弗拉姆，做過一個研究，想去回答——如何通過計算機模拟玩具宇宙，發現玩具宇宙将會出現哪些可能的結果。
他研究的模型叫做元胞自動機，簡單說就是一個黑白的、離散的方格宇宙。這些黑白可以理解爲空間上形成的物質形态，即黑色有物質，白色沒有物質。
向下走的方向就是時間流逝的方向，每一秒鍾，整個宇宙就往前更進一步，就會變成下一步空間的狀态。這種狀态是如何改變的呢？通過制定簡單的物理規則，即每一個格點隻關注左邊和右邊，三個格點的樣子決定下一刻會變成什麽樣子的格點。
由此，就可以系統化通過模型探索世界運行的樣子，探索宇宙演化的分類。
經過大量的探索，史蒂芬 · 沃爾弗拉姆發現，所有的模型宇宙不外乎三種狀态：
1. 秩序。秩序宇宙就是演化，最後變爲非黑即白，或者黑白相間的周期變化，歸于無趣。
2. 混沌。在混沌宇宙裏面，随着不斷演化，最後會發現，這不過就是一堆雪花一樣的噪音，每一步看起來都是随機的，再次歸于無趣。
3. 複雜。在 246 個宇宙模型中，有三四個是複雜的。如下圖所示，有些粒子會像通訊似的從宇宙的一邊運作到另一邊，将很多局部的結構連接起來，這就是複雜。
更進一步會發現，我們可以調節微觀的物理法則，讓模型宇宙運行的狀态從一種相變爲另一種相，就像水分子形成的氣态、氣相、液相、固相。當你調節參數的時候，你會發現它先從秩序過渡到複雜，再過渡到混沌，這種複雜就是介于秩序和混沌之間，叫混沌的邊緣。這個邊緣，有助于我們平衡外部世界。
就像你開車踩油門，踩下去力量太大容易撞車，完全擡起來就沒有力量驅動它。所以你要平衡，小火慢踩，至于這個系統怎麽走？不用管，它就是不斷趨向複雜，自身産生自組織的現象。
因此，混沌不是偶然的、個别的事件，萬事萬物，莫不混沌。
混沌理論告訴我們——複雜是不可避免的，複雜系統不是智能設計的結果，而是由簡單規則演化、進化而産生的。
看了這麽一大篇，我們也可以詢問下自己，"今天你混沌了麽 ?" ( 完 )
掃描海報二維碼，即刻理解這個複雜的世界
