北京双塔记(上)

上周一篇文章说了一点对雄安的浅薄理解。 当时缺了一节how。 平地立城, 成败的关键还在设计和执行。而当时的公开信息太少,全靠猜和蒙。最近一周各种报道, 尤其新华社的万字长文, 讲了具体决策过程多了很多细节。看过之后,感觉在之前猜和蒙的基础上也没有太多补充。雄安这个地方按照自然经济发展之力, 是啥也没有的。建城只能是人为, 白纸画图,新华社的文章里说要天人合一, 大禹治水靠疏导, 立意很高, 实施很难,对人的素质要求太高, 还要大智慧,大勇气。天人合一也罢,战天斗地也罢,总之是要人定胜天。上位者只管拍脑袋画了一个圈。到底怎么做事,还要看下位者。大禹治水是生死存亡,建雄安城可不是。 下面设计和执行者思想层次和觉悟是否到位, 事关成败。  未来怎样, 谁也看不清楚。 只好先回到历史。

学历史不是为了刻舟求剑,不是在历史里找答案,历史也不会给出答案。因为忽略了太多的细节,能够被文字记录的, 大多是似是而非的东西。 但是事物运转的规律,仍然可以借鉴。 今天就以自己的了解和理解乱弹一下北京立城,大家就当看故事吧。

北京城是千年古都,一般说法是三千年历史, 蓟燕故地。 早在三千年前就立了城。两千多年前就有家喻户晓的燕太子送荆轲唱了一出易水寒。 然而历史后来就拐弯了。秦朝开始就变成了名声不显的广阳郡,东汉恢复了蓟的旧称。 随后直到唐朝,大家都熟悉的可能只有三国里公孙瓒在幽州自焚了。

五胡乱华时北京是胡人的城,虽然也叫燕。 直到随后的隋唐收复故地,这里归卢龙节度使管。 唐人武功很盛, 有刀长一人的陌刀,又名斩马刀, 可以直接砍杀骑兵,如同旧时的坦克。 卢龙一个镇就足够压制北方草原。 然而后来又出了个石敬瑭, 把这里送给了契丹。 汉人直到5百年后的明朝才拿回这块地。所以实质上考古能看到地面上的北京遗迹是从辽金算起的千年古都。

从辽的南京到金的中都, 都因为战乱而废弃。而现今北京城的选址, 主要还是从元大都继承下来的。 因为每一次大的战乱,都会毁掉大大小小的城, 有的城位置太好, 可以旧地重建, 有的就不一定, 附近有可选的地方, 不如拆旧盖新。元大都就是这种。

古人建城看风水, 风是天文气候, 水是地理水系。 北京城选址主要是依托山西流过来的桑干河,也就是永定河。 燕山山脉是阻挡北方骑兵的最后一趟防线,从这里往南就是一马平川了,这是山河之险。

如果丢掉燕山山脉,就只有靠水来勉强防守。北宋的时代, 黄河入海口在现今天津的位置,过了开封一路向北, 从大名府到河间府, 加上流经现今保定雄安一代的易水,这是北宋对抗辽人的生命线。但是防守的相当憋屈 。

而到了元朝黄河入海口回到了现今的位置,  作为连通蒙古草原老家, 又能控霸中原的要害, 北京就从此就成了中国的首都。 元朝选址修建北京城的人, 叫刘秉忠。刘秉忠是一代人杰。名声不显可能是因为他一开始是金朝统治下的北方汉人,后来又投靠了蒙古, 所以知识分子不待见他。他的著作后来也大多遗失了。他有个徒弟,叫郭守敬,大大的有名。 但是师父的本事, 可能比徒弟要大很多。

刘秉忠, 是元朝的政治家,文学家,诗人,词曲专家,  风水专家, 佛学家, 建筑学家,医学家等等。 刘家是北方汉人大族, 祖籍在瑞州,在唐亡之后,刘家侍奉辽国。后来金代辽,又做了金国的大官,他曾祖父当上了金国的邢州节度使, 也就是现今的邢台。举家搬迁到邢台, 因此他应该算是邢台人。

刘秉忠从小就是个天才,八岁进学能颂百言, 有写文章的天分。十三岁进帅府当质子, 因为他爹当时是金朝的都统,儿子做质是控制武官的办法之一。 17岁在节度使府里当个书记。  当时金朝已经是败象。刘书记也对自己的职业前途表示了不满。当年的书记不是现今的书记, 只是个帮人传话的小吏。 其实后来我党用书记这个名称也有为人民服务的意思吧。

志在天下的自然不肯为一些小官服务, 刘书记的贵胄子弟身份也让他有傲娇的本钱, 因此就辞官隐居, 随后出家当了和尚,云游四方。 转眼金朝就亡了, 元世祖忽必烈立了国。此时还是蒙古的 一支。 在即位之前, 忽必烈召集海云禅师到和林,现在的外蒙古。 海云禅师路上听说刘秉忠的大才, 见面一聊发现他原来天文,地理,星象,占卜,文学,历史, 数算无所不通。还精研易经,又是个和尚, 就带他一起去见忽必烈。从此一发而不可收拾。

这里先简介一下海云禅师, 后面还要提他。海云禅师对蒙古人有深远的影响, 他是佛教临济宗在北方的宗师, 金朝末年在宁远被蒙古人抓住, 因为地位和学识。 没有沦为阶下囚,反而被敬重,曾经被成吉思汗封为“寂照英悟大师”,在随后的窝阔台,贵由,蒙哥时代都是国师,统领天下的和尚。

这样的人物, 忽必烈自然要拉拢。 忽必烈的汗位是抢来的, 不是公推的,所以蒙古分裂成四国。 忽必烈得到了大多数人支持。 海云禅师也来帮他, 还带来了刘秉忠。 一个在山间游玩的野人和尚,有幸见到了大汗,这是千载难逢的机会。刘和尚抓住了机会, 很快用自己的学识折服了大汗,摇身一变再次成为刘书记,不过这次是大汗的书记。

刘书记在大汗身边发挥了很大的作用, 比如元朝这个国号就是他从易经里找来的, 取大哉乾元一句, 蒙古就改称大元。 元朝的政治制度, 国策很多都是从宋-金这样继承来的, 跟宋朝很像, 这也是元朝这么短命的原因之一。这里面刘秉忠可能发挥了重要作用。

刘秉忠,五十九岁,无疾而终。 死后封赵国公,谥文贞。元成宗时,赠太师,谥文正。元仁宗时,又进封常山王。有元一代,汉人位封三公,又加王的,仅此一人。作为异族统治中国的元朝是否算作正溯, 一直有各种争论, 刘秉忠的文章,学问,诗词,流传下来的很少, 这个人也几乎没人知道。 就是一个例证。

然而刘秉忠流传后世的见证之一,就是现在继承元大都的北京城。 史载刘秉忠带着小徒弟,也是邢台老乡的郭守敬,一起设计规划北京城。 在大都之前, 金中都实际上是在永定河边, 现在的丰台一带。 而元大都选址时。 刘秉忠改了风水局。

刘秉忠认为: 山有形势,水有源泉。山是根本,水是血脉,应该取地理之形势,生王脉络,方成大业。 考察周围山水,刘秉忠相中了玉泉山,于是决定将玉泉山的水引入京城和皇宫。他决定从玉泉山开始取水,大致走向就是现在的颐和园,通昆玉河,从太平桥一带到中、南海之间,通过皇宫正门再向东,直至通惠河连接大运河。这开凿的一条河道。因为水引自西方,而西方属“金”,所以称作“金水河”。同时他又将什刹海、积水潭的水引到今皇宫以东,也一直连到了通州的通惠河。 这水系奠定了北京城的基础, 直到今天。

刘秉忠研究玉泉山地下水的走向, 以此为脉络, 找到了龙泉,并且堪定了包括当今北海和中南海的太液池的正穴。 并以此为核心建造宫殿,之后依照周礼, 前朝后市,左庙右坛,九经九纬的原则,规划了元大都城。奠定了直到今天的北京城基本格局, 应当算是千年大计了吧?

可惜刘秉忠死的有点早, 他的计划是在徒弟郭守敬手里完成的。 郭守敬就不用多介绍了, 因为他的功绩,在前海荷花池有他的铜像。 另外在元大都城墙遗址公园有刘秉忠的铜像。 两个铜像不知道是不是后人偷懒,造的几乎一样。 只是一个身处闹市, 几乎是现今来北京游客的必经之地, 一个身处冷清僻静之地罢了。

刘秉忠当了很多年和尚, 他跟海云禅师互相赏识, 可能是亦师亦友的关系。 海云禅师后来从和林来到大都, 住在庆寿寺, 庆寿寺是金国修建的官办寺院, 原址在西长安街,现在的电报大楼西侧。金元之交,寺院的大部分建筑曾因为战乱毁坏。元朝花了大力气重修,据记载用了上万人, 建成后是元大都诸寺之冠。又花了很大力气先后修了两座砖塔。 这两座塔,一座是庆寿寺原主持可庵的灵塔,高七层,一座是海云禅师的灵塔, 高九层。 两座塔修建在当年不是易事。尤其海云禅师的九层灵塔,据说修好之后全城可见,成为大都的标志建筑。

旧燕京十景, 有一个长安分塔, 是说在早晨太阳似出似不出的时刻,站在西单牌楼东南角老长安戏院门外朝东看,就会看到那两座塔一在路南,一在路北。由西向东走,临近塔的时候再看,两座塔原来都在路北的庆寿寺里。 直到上世纪50年代,这个景象还在。 可惜随后在1954年长安街拓宽, 拆掉了这两座八百年前的塔。梁思成曾劝说:“像西长安街上金代的庆寿寺双塔,为什么一定要把它拆掉?为什么不能把它保留下来,作为一个街心小绿地? 所以要成就千年古迹, 需要让上位者一直能听取梁思成这样的人的意见,还是很难很难。

刘秉忠在为海云师傅修塔时,在塔前留有一块碑记,拆塔后这块碑被移到了法源寺,今天还能看见。有兴趣的可以去看看。

刘秉忠是易经大家, 给元朝找了国号, 给元朝制定了政治军事制度的基础,还修了元大都。然而大哉乾元一百年就亡了。 明朝取代了元朝,战乱破坏了元大都。 重建北京城要靠长期住在庆寿寺与双塔相伴的另外一个和尚, 姚广孝。我们下次再聊。

 

 

 

飞刀又见飞刀-盛宴的尾声

这一篇本来应当是对今年头三个月文章的回顾。 打算整理文章时, 看到自己网站上那个3d打印系列的遗迹。加上昨天和某同学的聊天。 不禁想再扯一遍当年自己玩3d打印的经历,以及从中可以引发的思考或者再思考。现代社会节奏之快, 没过两年, 已有白头宫女在,闲坐说玄宗的感觉。
一篇文章要有历史感, 应当从源头说起。 3d打印或者说增材制造, 源头在上个世纪80年代。 应当说这个技术是在计算机成熟应用到制造行业之后, 自然而然出现的。在那个年代的计算机普及狂潮推动下, 设计行业大范围的开始使用计算机辅助设计CAD, 把原来纸上画模型的过程, 变成了计算机里的数字模型。 伴随而生的又有所谓CAM, 计算机辅助制造,当时的含义是用计算机控制过去要人工控制的机床,自动完成零件的加工和制造。 这两类技术在现在已经是生产环节的标配, 早已成熟到大家已经不提什么计算机辅助了,因为没有不用计算机辅助的。用计算机控制机床是相当麻烦的, 传统的零件加工过程是拿一个金属大疙瘩(通常是铸出来的), 用各种刀、砂上去削魔, 车,钻,铣,磨。 要加工,要考虑怎么固定零件,要考虑怎么下刀, 一不留神,刀毁件亡。然而3d打印所谓增材制造, 是把这个过程反过来, 从零开始变出这个零件。 我们都知道, 无数点构成了线,无数线构成面,无数面构成了3维物体。 这个过程就是增材制造的过程。

而增材制造特别是FDM这项具体技术的发明, 又可以归功于一个人, 斯科特,克朗普(Scott Crump)。克朗普早年学习机械工程,在UW读的本科,UCLA读硕士。 毕业以后长期从事机械行业工作。曾经参与创立过一个压力传感器公司。大约在1989年, 和老婆一起创立了第一个也是直到今天都是行业内最大公司的stratasys。

传说中,克朗普发明3d打印或者说FDM, 是因为女儿想要一只青蛙, 于是他找了一个塑料胶枪, 手工给女儿挤出来了一个塑料青蛙。 挤青蛙的过程就是前面说的点,线,面,体, 一点点, 一层层的来。 在挤青蛙的时候克朗普或许在想, 这样能挤出青蛙,也一样能挤出别的什么东西。 然而同样的技术,我为什么不弄点更有意义的玩意呢?于是他和老婆商量,在征得同意后用1万多美元(当时是一大笔钱)买了一台工作站,加上自己年在机械行业积累的本事,潜心研究如何能直接吧电脑里的3d模型变成实物。 其实说白了就是一支可以在三维空间x,y,z轴运动的胶枪, 可以一层一层的挤出各种各样的模型。

Stratasys成立以后, 克朗普为了搞研发, 卖掉了所有的家产, 折合二十几万美元用来创业。 并且做出了第一台标价13万美元的原型机。 然而这台机器一时没有找到买主(当时大家都不明白这是什么, 找到肯花这么大钱的人一定不容易)。克朗普意识到他需要更多的钱, 于是找了一家风投, 把35%的公司股份,作价120万美元卖给了Battery Venture。Battery Venture 是技术风投界恐龙级别的公司, 现在已经是第11轮了。公司投资的历史上是一长串明星公司apple,intel,yahoo, google等等。在这个表单里可能 stratasys 还列不到前面三十位。

克朗普拿到投资以后, 又熬了2年多, 才推出了公司第一个成功产品, 第一台FDM打印机3d modeler。 这台机器终于可以在市场上销售了,公司也可以活下去。此后20年,克朗普的夫妻店一直掌控着公司的发展, 90年代,00年代风起云涌的二十年, startasys 1994年上市成功。 随后又收购了IBM的快速成型专利和一个十几个人的工程师小组, 巩固了自己在FDM这个胶枪行业的领先地位。

时钟一下子就翻到了2007年, 英国的巴斯(bath)大学,有一个教授,安得伦.暴牙(Adrian Bowyer)发起成立了Reprap开源组织, 力推3d打印或者说FDM的制造。巴斯大学的机械制造在英国和全球都享有盛誉。暴牙教授当然也是业内顶级人物。他成立reprap组织的公开信念是要最终完成机器可以自己造机器的梦想。 我个人理解是他对当时stratasys把一个塑料胶枪卖到几万美元十分不满,因为自己专业的学生经常会借助这类机器做些模型,学校就要被stratasys痛宰一刀,凭啥卖那么贵? 理应自己动手,搞一个开源项目。

(暴牙教授和第一代reprap)

在2007年, 想控制一个塑料胶枪在3维空间运动比克朗普的年代可容易多了。 然而也不是想象中那么简单, 因为材料的融合是个动态过程, 塑料的挤出要和胶枪的运动配合好, 一层一层能做出要人满意的结构, 需要足够的精度, 合适的温度, 适当的材料。 特别是要有能够处理3d模型把它变成胶枪运动轨迹的软件。 这一切在当时都还是零。

借助精力充沛,无处发泄只好搞创造的大学生和开源群体Reprap一代一代迭代自己的软硬件, 而到了2009年, 暴牙教授的得意门生,  Zach Smith , 软件工程师Adam Mayer,  和一个美国创客, 同时还在西雅图公立学校当老师的Bred Pettis聚在一起, 成立了3d打印史上风云一时的Makerbot公司。三人组合里, Adam Mayer负责软件和日常管理, zach smich负责技术, Bred pettis负责市场和销售。

(makerbot三个创始人, 左起,Bred Pettis, Zach Smich 和 Adam Mayer)

在2009年, reprap社区已经用金属轴,丝杠造出了可以工作的原型。 然而开源社区的通病是用户体验不好。 Geek们愿意钻研技术, 却不肯做一些能让自己的东西被大众接受的无聊事情。 这个把产品推给大众的机会就留给了makerbot。 借助开源reprap社区提供的软件, makerbot自行设计利用复合板激光切割拼接的结构搭建的更像商业成品的机器。 并在随后推出了第一代成品cupcake cnc。

我曾经在2010年1月的ces上看到过他们三个展出这台机器。ces展出有很多厅, 除了通常被大厂名牌占据的几个主厅之外, 在一些角落,或者主厅楼上还有一些便宜位置留给五花八门的创业公司。 makerbot当时就有一张小桌, 摆着自己的cupcake在现场打印。 我当时就很感兴趣, 跟pitts聊天。他说他们的产品可以邮购, 999美元, 但是排队的人太多, 就是你现场给钱, 估计也要6月才能收到货。 当时还没有所谓众筹网站, 等半年实在有点等不起, 加上当时第一代产品的现场打印质量也实在差强人意, 于是就此作罢。

自2010年ces首秀之后, Makerbot的第二代产品Thing-O-Matic在2010年9月发布, 并在随后的ces大获成功。这个奇怪的名字是因为机器上有个自动传输带的设计0-matic 意指automatic, 可以一次批量生产一批零件。

这里要解释一下, fdm类型的3d打印最恼人的问题就是要打好第一层, 因为第一层涉计到塑料胶枪头运动轨迹和打印平台的相对三维位置, 当机器搭建精度不够时,误差都累计在这里。 同时第一层还需要合适的材料让挤出来的塑料能够牢固贴服的粘在支撑板上。 为此有各种各样的办法, 包括在thing-o-matic开始引入的加热平台。 另外一个问题是fdm的耗时很长, 一下就是好几个小时, 甚至一天, 人不可能在旁边一直盯着。 而随便做个什么,通常是要一次做几个东西, 如果想缩短这个过程,最好能自动连续打印。 这需要把打好的东西从平台上拿走。 减少那种让人设个闹钟,等半夜打完时爬起来换零件的苦恼。 thing-o-matic为此设计了一个卷动的平面,东西打印完,一卷动,就可以把打好的移除, 自动开始打下一个。

然而理想很丰满,现实很骨感。 想批量打印的理想和牢固打印第一层本身是冲突的。第一层打不好, 如果机器不停下来,那就是一场灾难。 所以thing-o-matic这个设计实际上是失败的。 没学会走路之前不要跑。 thing-o-matic因为全开源设计, 和详细的安装指导文档, 是国内开始流行3d打印概念之后, 各个3d打印创业公司仿制最多的一台, 我自己也有一个仿制板。然而国内仿制时基本都拿掉了这个自动传输带的设计。 我曾经尝试过自己添加, 试过各种卷动材料之后, 发现还是不搞为好。

一个不成熟的设计, 能放在卖出的商品上,这是开源社区产品的特点。 好在这个设计本身不是大事, 把它拿掉不用就好了。2011年9月makerbot推出了第三代机器, 可以说这一类机器里最成功的设计replicator。这个机器在国内被大量仿制, 直到今天在某宝一搜3d打印,最先跳出来的还是这一类。

replicator奠定了makerbot成功的基础, 然而也显出了不和谐的端倪。 因为thing-o-matic被大量山寨, makerbot在replicator上有所保留, 包括电路版设计和固件。 给山寨厂制造了小小的困难。 但是这样的做法跟开源精神是违背的, replicator太成功, 以至于makerbot在02年9月发布的第四代产品replicator 2只是在此基础上做的小改进, 机器框架从木板变成了金属板, 还有一些提升打印质量的小变化。 上一代产品的成功,和本身的开源带来了严重的商业问题, replicator 2的新机器虽然更专业, 但是金属框架本身不能简单diy, 已经抛弃了开源群体。

早在replicator2发布之前, 2012年夏天makerbot就决定他们的新版打印平台软件不再开源。 这导致makerbot创始人的分裂。 还记得暴牙教授的得意门生Zach Smith吗? 他是makerbot技术研发的主心骨, 同时也是一个坚信开源的人。 replicator2基于商业的闭源决策让他十分伤心。 写过文章抱怨说:makerbot从开源社区里拿了那么多东西, 挣到了钱,不回馈社区他不不能接受,为此他要抗争。 抗争的结果当然是zach smith被扫地出门。 还有大约100多人随后离开。

技术负责人离开的影响不是立竿见影。 2013年反到是makerbot的巅峰之年, replicator/replicator  组合从diy市场上探到了准专业甚至专业市场。 看上去就像是商业领域里经典的颠覆性创新理论的样本。而stratasys这种占领专业市场卖高价产品获取超额利润的恐龙公司正是被颠覆的对象。 于是心急火燎的3d打印发明人stratasys出手用4亿美元收购了makerbot。 Bred Pitts 自然是赚的盆满钵满, 而一年前被扫地出门的zach smith分文未得。

技术负责人离开后恶果在一年之后才显现, 2013年makerbot推出第五代产品, 其中最大的改进是所谓智能挤出机。 挤出机就是那个塑料胶枪, 这是fdm打印的关键部件, 也是最容易出问题的地方, 因为各种原因很容易就会发生堵头现象。而没有反馈机制的机器还会傻乎乎的按照既定程序运行下去,打印出一场又一场悲剧。makerbot的初衷是好的, 让机器可以自动监控这个过程, 一旦有问题, 就停下来, 等人处理好问题后,还可以自己恢复, 不至于前功尽弃。

然而因为技术团队的动荡,这个所谓第五代的智能挤出机各种毛病不断, 所谓监控的结果, 就是监控到堵上然后罢工。 在makerbot用户论坛里能看到有人抱怨买回机器3个月,一个东西都没成功打出来。 这样的失败产品当然遭到了大面积的退货。 不知买了makerbot的克朗普是怎么滋味。 Bred Pitts当然也得负责, 拿着自己的臭钱滚的有多远就多远。2014年 Pitts不在当ceo。 不过这种滚蛋, 比没拿到臭钱就滚的zach smith可爽的太多。 2015年, makerbot几次大裁员,应当已经不剩什么人了,现在已经听不到什么声音。

开源和商业一直是一对矛盾体, 开源3d打印公司的领军地位交给了一家欧洲公司ultimaker。 ultimaker是国内山寨厂仿的第二多的机器, 他们仍然是坚持在完全开源, 只是开源通常是在机器卖出半年到一年内, 靠时间差和不断推出的新产品来存活。 这样做法未必符合商业原理,能坚持下来并不容易, 值得敬仰。

​3d打印的热潮已经散去, 媒体基本不再关注这个领域的进展。 stratasys并购了一大堆公司, 仍然处在行业的领先地位。 还有另外一个3d system公司也并购了一大堆公司,这最大的两个公司控制了大约1半市场, 基本上是双寡头局面。但这应当不是结局。

Gatner公司有个很著名的技术要经历hyper curve曲线发展的理论。 按照hyper curve,技术发展有积累期, 爆发期,消退期,和成熟期四个阶段。但是站在历史的长河中,这样的四个阶段可能有点简单, 真正的技术发展是复杂的, 大阶段里也有小阶段。总体的波折前进是常态。

(技术发展和媒体关注度曲线飞猪修改版)

金庸和古龙两个武侠大家, 最著名的小说都是三部曲。 金庸的是射雕,神雕, 倚天屠龙。古龙的是多情剑客无情剑, 边城浪子,和九月鹰飞。 多情剑客无情剑开创性的树立了“小李飞刀,例不虚发”的神话地位。 边城浪子和九月鹰飞里小李飞刀同时代的人物几乎都变成传说。 边城浪子主要是讲小李飞刀的徒弟叶开和阿飞第二傅红雪。九月鹰飞的主角是叶开和上官金虹的女儿。古龙已经在重复自己。到了所谓古龙口述的飞刀又见飞刀, 不是算不算古龙写的李坏再次重复了自己的祖先一遍。 第一次是正剧, 第二次是闹剧, 第三次是狗血连续剧。 飞刀又见飞刀还被拍成了一个比狗血更狗血的连续剧。

3d打印也是如此, 第一代技术的发明是正剧, 二十年后的开源消费产品,所谓可能的颠覆性创新,更像是一场闹剧。而国内的各路山寨,都可以归为狗血连续剧。

说了这么多,3d打印或者说增材制造本身并无问题。3d打印的核心优势是可以一视同仁对待简单和复杂, 打印一个实心立方体和一个复杂中空结构的发动机的时间是等价的。 能够充分利用这一点的地方就是3d打印的用武之地。 只是因为过度宣传, 公众把这件事情理解成了用肉打印一头猪出来。 期望之下当然是失望。

在3d打印退潮后,我那个blog不再更新。最后提到,是不是VR的春天来了? 然而VR的春天没有来,或者说如同帝都的春天一样十分短暂,还没感受到就结束了。然而别担心,人间春常在, 我们还有人工智能呢。

 

 

 

 

星星之火,可以燎原

今天是旧历三月初三。三月里草长莺飞,本该春光明媚。 夫子与弟子谈论人生志向,最同意的就是“暮春者,春服既成,冠者五六人,童子六七人,浴乎沂,风乎舞雩,咏而归”。能在三月里换上新衣服,郊游踏青,吃着火锅唱着歌,再下河洗个冷水澡,是多么自在的生活啊。 然而雾霾笼罩京城,抹杀此等念想。 只有打开净化器,坐在电脑前,用文字构筑想象世界。这次就乱弹几句创业。

创业如同立国。 历史上有两种立国, 一种是美国, 一种是中国。

美国的立国, 基本等同于开拓处女地。欧洲的旧势力随然也来掺合, 毕竟不是重点,倒完茶叶,再打响莱克星顿的枪声之后的创业史称不上特别艰难。 大西洋的距离浇灭了大英帝国的怒火,也消除了旧势力全力投入战争的欲望。 剩下的事情就是和不能成为对手的土著印第安人放对。 几乎等同于开拓处女地。

法国人托克维尔在考察过美国之后,写下了论美国的民主。对美国的制度表示了高度的赞赏, 认为无限接近他自己的理想社会, 这就是没有旧势力阻挡下开垦处女地的收益。 作为对照, 托克维尔讨论法国大革命的另一本书,前年曾经被国推的,旧制度与大革命就指出: 革命所破坏的一切(旧制度),都会在革命之后得到某种形式的恢复。历史是有很大惯性的 ,想变革并不容易。中国的立国是朝代的更替, 更象是法国。整个立国过程, 只能建立在与旧势力抗争的基础上。

所以创业有两种创业, 一种是开垦处女地, 从头开始建立规则。 比如互联网, 移动互联网, 实质上是构建了全新的互联互通的网络虚拟世界, 相对就轻松和容易。 最接近互联网的旧势力, 不过是笨拙的传统软硬件厂商和移动运营商。 因为虚拟世界与传统商业玩法超过一个大西洋的距离,这些旧势力会被 开垦处女地的公司轻松击败。又因为早期拓展空间比争夺空间更容易,创业公司也可以和谐共进。 这样的机会以后还有, 然而毕竟不多。需要生逢其时,不能人为选择。

另外一种, 就是日常创业面临的情况: 以技术为驱动力, 用新势力来取代旧势力。 在整个创业过程中, 面临的是于各种旧势力反扑, 不同路线新势力之间的纠缠。 艰难困苦,九死一生都是如此。

我党创业成功,获取全面胜利最终立国的历史, 也许可以作为借鉴。从一开始, 我党就是一个代表先进技术方向的党。 从北方引进的全套技术和成功经营案例, 让创业之初就与遍地的土匪革命不同。 在整个创业过程中, 这个先进技术总部都有不断的干预, 从初期的扶持,到中期的错误引导, 直到最后扎根于社会底层, 深知国情,懂市场,懂销售, 又能在理解新技术的基础上结合本土市场推出新民主主义土地革命等系列化产品的杰出产品经理掌控局面以后,终于全面占领了市场,直到今天。

回顾创业的关键节点, 有几次非常重要的转折, 最早的一次成功转折就是通过市场调研,理解认清市场现状, 从盲目乐观情绪指导下的城市暴动,转变思想到去农村建立革命根据地。

从小学习的中国革命史告诉我们, 在左倾盲动主义指引下, 南昌起义,广州起义等先后失败了。 而秋收起义, 百色起义等因为伟人指导的原因, 获得了成功。然而真实的历史并不是这样。

虽然伟大领袖调研市场后写出了中国社会各阶级分析这样的名作。 在之后的具体实践初期, 领袖仍然高估了自己的实力。 党史上在这一节语焉不详, 把秋收起义初期夺取长沙的错误路线推给了左倾的中央和湖南省委。事实上,在当时的时代背景下,中央的纸上谈兵军事家策划了全国各地的一系列起义。 秋收起义并无特别,只是其中一支。初期大家盲目乐观,以为一竖大旗,湖南各地就群起响应,然后就可以摧枯拉朽的夺取长沙。 然而很快就碰到了硬钉子, 可以说,风起云涌,几天功夫就不见了。剩下已经汇聚的主力大部队,在稀里糊涂的一个月后, 领袖才琢磨出了上井冈山的产品路线。

革命史上根据地路线和伟大的游击战争战术, 也并不是看上去那么美, 井冈山旧势力薄弱, 是因为实在是贫瘠, 本来就养活不了多少人。游击战更不能有效整合社会,获取资源,能够支持的力量只能少而精。 在收编了当地的土匪之后队伍就过大了,实际整编时裁剪了很多人, 比如有800多农军被劝退返乡。这些人在回乡时几乎一个不漏全遭杀害。

就在这种艰难困苦的时刻, 领袖写下了,星星之火,可以燎原的不朽名篇。分析形式, 批判了各种思潮,指出不能躲在山上, 要建立武装割据的路线。因为当时朱毛会师,整合了大部队之后, 井冈山上再也住不下这么多人,主力必须下山, 夺取赣南等相对富饶的地区。 扩大势力。

革命的火种传接下去, 尤其是扩张时, 一定要在旧势力在各自争斗,军阀混战的空窗期。 因为旧势力的主要目标不在这里。才有扩展的余地。 等到旧势力整合成功, 凯申调集主力开始第五次围剿时。 也许不管产品经理有没有提出正确产品路线,长征仍然是历史的宿命。

因为毕竟代表着前进的方向,革命的火种只要不断绝,就还有燎原的一天。  旧势力没有笑多久, 就来了日本人。(以下略去5千字)  获取了最后的胜利!

(全文完)

 

 

从表示到分布-有关深度学习记忆和效率的思考

三月是春天, 然而两会以后,北京的春天没有一个蓝天。 这一个星期都不见春日暖阳,最近两天是接连不断的冷雨。雨一直下,浇不灭人工智能大发展的火焰。因为当前全球经济滞涨,技术进步据说解决这个问题唯一救命稻草(还有战争)。 而眼前能看到的技术进步, 以第四次技术革命(人工智能)为甚 。之前的新能源和生物基因都被玩坏了。还能怎么样呢?深度学习作为这一波人工智能大潮的核心驱动力量, 已经被炒作的热的不能再热了。本文也在这个热点里继续掺和一下,来谈谈作者自己最近的思考。

成为热点的好处之一是资本聚集。资本就是钱, 金钱能带来的是眼球,因为媒体的呐喊助威, 不管你愿不愿意, 大家多多少少都知道了深度学习,是所谓很多很多层的神经网络, 知道了深度学习能下围棋赢世界冠军, 知道卷积神经网络识别图像能过人, 还知道这后面是凋参技能。

一种被更广泛宣传的观点是深度神经网络是个黑箱,首先要大规模收集数据, 然后开动大规模计算,再雇几个会凋参的博士, 网络就出来了。 所以要比拼深度学习哪家强,变成了那家数据强, 系统效率高,博士名声大。 这三项关键技里, 系统很复杂, 属于商业机密,一般不太好比较。雇博士可是手到擒来,于是博士们水涨船高。相关专业的刚毕业博士据在国内已经开到了百万年薪。而据(传)说领军人物的年薪则动辄是八位数字。是否真能值回票价,一时半会儿还看不出来。但是要玩尾巴摇狗(请自行搜索), 那是值得不能再值了。

再有就是看谁数据多,数据就是商业价值。算算数是投资人的核心技, 所以看数据收集了多少年,多少TB,有无专有的数据来源,  决定了公司就能值多少钱。

但是按照作者观点,真正推动深度神经网络或者人工智能的不断进步, 不能看有多少资金投入, 而要看有多少研究人员的深入思考。思想的深度决定事物的高度。 这是光注意短视的金钱涌动所永远不能触及的。

最近一段时间有关深度神经网络的研究工作, 最让人赞赏的还是deepmind。 从对创办人的访谈可知, deepmind一开始就志存高远, 一直想做类人智能,因此并不忙于凋参变现,常常对深度神经网络往往有独到的理解。比如最近就有一篇谈网络学习如何拥有记忆的话题。

有关学习和记忆, 从去年开始写文以来已经反复提过多次。总结之前的理解, 记忆并不是存储,而是一种计算, 是和学习过程紧密连接起来的,更关键的,记忆是一个动态和静态结合的过程。人都是边学边记得, 学会了,就记住了。

而当前神经网络学习和应用的过程是分开的, 一批数据进去, 网络学好,就拿去应用了。 应用的时候是固定的网络,当然也不存在学和忘。 而训练的过程,更是反其道而行之,所谓transfer learning迁移学习, 拿训练好的一个网络,给一个新的任务, 可以通过凋参很快适应那个新任务,之前的当然就忘掉了。

而Deepmind这篇文章,就试图解决这个所谓遗忘的问题。 他们通过找到深度学习网络对之前任务的最重要的部分,包括对应的连接结构和部分关键参数。在学新任务的时候有意识的保留这一部分,可以做到在学会新任务的同时, 并不丢弃做旧任务的能力。也就是所谓学会了不忘, 这样可以说网络就有了记忆。

网络有了记忆可以让人浮想联翩。 因为在现实应用中, 网络并不总是100%好使,总会碰到一些出错的例子。 这个时候就需要对网络做调整。而这个调整要做到结识新朋友,不忘老朋友。那么Deepmind这篇文章方法似乎就可以借鉴。

然而事物的发展通常不是水到渠成。这里面最大的问题,是这样的出错的例子, 实在太少 。众所周知,深度网络学习严重依赖大量的数据。如果只有几个样本就想学会,那就是大写的不可以! 怎么办, 一种思路是利用对坑式网络, GAN, 我用生成网络去生成一大堆近似样本呗。 这样可以吗? 有没有更直接的方法能让网络在小样本上高效率学习?

要回答这个问题,必须要打开深度网络的黑箱。其实deepmind有关网络记忆的那篇已经在试图在拆分黑箱了,需要把网络中重要的部分挑出来。 而打开黑箱,首先要理解深度学习网络到底是在做什么?所谓看问题的角度, 和可能影响了最终的成败。

传统的说法,深度学习网络,尤其是CNN, 学习的是一种从输入到输出的映射。把深度理解为一种函数拟合。 而多层网络, 因为引入了非线性, 不管多么复杂的函数映射,都可以拟合出来。 这在理论上是没有问题上, 然而在现实中这么玩,因为碰到非线性数学工具就不好使。 一下就玩不动了。没有数学理论指明方向,只好出动凋参大军,搞水漫金山或者瞎猫碰上死耗子战术。

可瞎猫总能逮到耗子, 这就不得不让人怀疑哪里出了问题。我们说,可能是思考问题的角度出了问题, 不能用映射来理解问题,那样就玩不下去, 要用统计的角度来理解。  而对于统计来说, 一切都只是分布而已。

我们都知道,这个世界是基于统计的, 因为世界是由一些基本粒子(现在分到了夸克)组成的。 每个粒子的性质都是一模一样的, 他们的相互作用一开始也不是特别复杂,基本都可以认为是线性的, 就算不是线性, 用泰勒展开一阶近似也差不到哪里去。而粒子的结构本身又是分层的,比如基本粒子组成了原子,原子构成了分子, 分子和分子之间有各种化学反应。 到原子还只有一百个,到分子简直有无穷多, 化学更是变换莫测。 复杂性一下就出来了。 所以三生万物, 三层网络就可以生成世界。当然这都属于胡说,别较真。理解基本思路是简单构成的复杂就对了。

神经网络比世界的基本粒子更简单, 通常情况下只有两种。 一种线性的,只做组合, 一种做简单的非线性映射。 我们说线性部分提供表示能力, 非线性部分构成复杂。每一层网络节点都只是把初始分布映射为边际分布。而每一层做线性映射的神经元张成线性子空间。神经网络就是用非线性映射联结线性子空间构成的高维空间来描述输入数据的分布。 因为每一个线性子空间提供了数据分布的边际分布,每一个线性子空间都是观察输入分布的一个窗口。 线性子空间的各种结构分析方法–线性代数和矩阵分析方法都可以得到应用。

用边际分布来表示最终的联合分布,就是朱松莼老师交给我们的云上打洞理论,而神经网络的效率,要看这些洞打的好不好, 最终取决于这些边际分布的熵的某种组合。

从概率分布的角度出发, 可以利用几何方法来研究。请参见顾险峰老师看穿机器学习的黑箱系列文章。学习所谓最优传输映射问题的凸几何解释。顾老师说逼近一个概率分布比学习一个映射容易的多。而逼近一个概率分布,解空间包含无穷多映射,构成一个无穷维李群。

期待这个方向的深入思考和理解能带来更多突破。最近给自家娃买了一本德国手绘百科全书,他看的津津有味。那本书每一页是一个主题,比如房子各种不同的样本,每一种只有一张图, 比如非洲的树屋,或者爱基斯摩人的雪屋。我相信他看过这张图片,如果下次有机会亲自见得树屋和雪屋,一定能认出来。深度学习也应该或者说必须做到这一点,大家试图理解无穷维李群过程中死掉的堆积如山的脑细胞才是值得的。

美食家之道

春节过完已经一周了, 体重仍然伴随着年味的余韵不断增长。作为一个中年胖子, 本来其实不是像各位女士一样那么在意体型。但是当笨重的肚子已经开始影响灵活和速度时,就不得不琢磨一下少吃点食物。然而,美食的诱惑是生物基本的欲望之一,不可压抑太过,这样会不平衡。为了补偿少吃进肚子的东西, 今天我们来想象一下自己在吃美食,也就是做个美食家。

美食家是在吃的道路上掌握专业技能的人。所谓什么什么家,一般说法是来源于专家。也有人说应对是大家, 那是专家中更有名望的一小撮人。后者的定义对应人群数量太小,所以自竖靶子的人可以慨叹世风日下,人心不古, 说相声也也成了艺术家云云。如果同意相声也是艺术,那说相声够专业的称之为艺术家也没什么。同样, 吃的专业就可以叫美食家, 并不一定要是全国顶尖的那几个会吃东西的人。绕了一大圈说了一大通废话,是怕可能有人看不过眼来乱骂。 本质上,大家都是吃货。

之前的文章里写过几篇跟吃相关的内容,比如美食之道, 比如茶与咖啡。 春节闲谈-说说年饭​还顺带提了提广东美食家江太史家的事情。今天我们来谈谈,怎麼吃的更专业。如何从吃货演变称吃货中的战斗机, 也就是美食家, 其实还是一个吃货。

按照中国的传统思维, 当美食家首先要有丰富的吃货经历, 尝遍天下美味,方可开始点评。其次要能亲自动手,所谓旁观者未必清,一定要自己做过才能明白各种厨房高手做事的道理。最后还得归纳掌握原材料的各种特点, 最起码要能分辨好赖,进了市场不会乱物迷人眼,可以一眼扫过分辨明晰,直奔本场最佳之物,应季当时应景。

但是源于西方的科学的思路就不大一样。 科学要从小处着手,通过实验重复,来演绎归纳总结出各种规律,并在此基础上构建理论。中国的大师要有天分,要有足够的经历,更重要的是要有名师指点,名厨交流,因此很难培养,也许运气好才能出几个。 西方科学只要理论一经建立 ,就可以有系统规范化的训练过程,基本上沿着路径,只要被选上的都可以练成。专家可以批量生产。这是中西的不同。 从以中国一定要跟西方学才行。但是真正的大师还得要回到东方才能练成,因为吃也是一个复杂系统。

西方有许多巨型食品公司,通过现代工业化手段生产供应食品。每个公司都会培养训练一批人,有所谓的食品实验室,来研究食材的挑选,加工的过程,味道的选择和把握。这些人可以讲出一片土豆淀粉的含量,油炸过程中焦糖化,脱水等各种化学物理变化。还知道如何用糖,盐,或者柠檬酸来调味。直到可以大致准确的定位目标人群,预测产品的销量,并且依照市场反馈修正推出新品。这些在实验室里操弄仪器试管的人就是西方的美食家,或者美食专家。

有个笑话是说这类忙忙碌碌的专家,最后也不会吃上一口他们自己弄出来的东西,所以他们做出来的东西是灾难。这不是事实。学会吃,特别是如何品尝食物, 对他们来说也是第一步。

从大家相对熟悉的饮品品尝过程。可以简单解释一下。 很多人知道红酒,咖啡都有对应的专家可以评价或者打分。餐桌上喝过红酒的人,总会碰到有些比较懂得人介绍品酒的过程和仪式,然后大家似模似样的模仿一下。如果品尝红酒,或者咖啡,背后都是一样的道理, 就是充分利用你的感官来感受眼前这杯液体(固体,混合物)。

我们都知道人有五感,眼,耳,鼻,舌,触。在品尝食物的时候,这五种感官同时发挥作用。按照对最终结果影响大小的顺序,依次应当是鼻(嗅觉),舌(味觉),口腔(触觉),眼(视觉),耳(听觉)

先说嗅觉,这是品尝美食的重中之重,很多人奇怪,用嘴巴吃东西,为什么说鼻子更重要? 因为嗅觉其实远比味觉要丰富,而嗅觉神经到大脑的通路也最直接。嗅觉来源于鼻腔细胞里的蛋白质大分子捕捉特定的化学分子产生的电化学反应。细胞本来就是一个化学工厂,所以干这种事情非常擅长,相比之下机器要做这种事情就麻烦的多。所以五感里面嗅觉恐怕是最难靠人工来做的。

鼻腔细胞里的蛋白质大分子能够捕获各种特定的化学分子结构。比如通常脂类小分子是比较香的,高中化学就学过乙酸乙酯合成实验,醋和酒弄在一起变成了水果的香味。醋和酒本来有各自有浓烈的味道,这个转化让人觉得非常奇妙。 鱼类海鲜里大多有醛类,胺类闻上去很腥,做饭的时候会用葱,姜,蒜,内含有醇,烯,酚,醚等小分子,还有一些特有大蒜素之类的复杂分子,通过酯化反应,缩醛反应等化学反应,和溶解挥发等物理过程来去腥。是不是回忆起了很多高中有机化学名词?

如果不喜欢,大可以忽略这些乱七八糟的化学和物理。我们需要知道,同样一个东西在嘴巴外和嘴巴里对鼻腔的刺激产生的感觉是完全不同的。 大家都知道鼻腔和口腔在内部是联通的,所以吃东西,在鼻子凑过去闻之前是前香,到嘴巴里面,做个深呼吸,让嘴巴感受一下, 是后香。 一杯高级的红酒,这两种感受都要复杂才好。中国的茅台据说有数千种香味物质,比最好的红酒还复杂。

为什么这样, 其实可以用生物进化环境适应来解释。 比如腐败的东西会释放氮类化合物,这中东西闻起来就臭。闻过氨水的都知道那股子尿酸味。排泄物同理, 都是阻止你把这些有害无益的东西吃进肚子。这里就不展开了。

嗅觉之后,影响对食物感受的是味觉。为什么说味觉没有嗅觉重要, 是因为味觉相对来说比较简单。味觉来源于舌头上的味蕾,一些小突起, 有些人味觉发达,味蕾多,有些人味觉不发达,味蕾少。味蕾多的人对食物的感受更丰富,然而相伴的坏处就是特别挑食。这在食物匮乏的年代实际上是一种竞争劣势,这也不吃,那也不吃,只好饿死。你可以找个镜子观察一下自己的舌头,数一数味蕾。找个打孔装订的纸片,撕下带孔的一小片,放在嘴里, 数数一个孔里(直径大约6mm)有多少个味蕾, 15个以下是少的,40个以上是多的。如果有100个,那你不当美食家就太可惜了。

味觉因为简单,知道的人比较多,甜,酸,苦,咸,鲜。一共就五种,鲜是最后才发现的。 甜是糖。酸就是酸。 苦一般是各种生物碱,不爱吃苦是因为这些东西大多有毒。咸是盐,鲜是氨基酸化合物,新鲜肉类里很丰富。 味觉产生的好恶仍然可以用环境适应来解释。糖是热量的来源, 所以基本上人人天生爱吃糖。我们的祖先大致上应当是生存在一个少盐的环境里。猴子没事就互相理毛捡身上的盐粒吃。盐是古代社会最重要的贸易物资之一。农业社会里靠盐的贸易影响控制蛮族。甚至因为争夺盐会引发战争。所以重口味的比清淡口味的人多。在现代社会富足时代,一般人基本上都吃进去远超体内所需量的盐。

味觉的有趣之处在于这几种口味并不单独作用,而是互相影响, 甜,咸,鲜,搭配得当一定差不到哪里去,有时候点缀一点点酸和苦妙趣更多。在酒和咖啡的品尝里,这叫平衡,也就是甜酸苦咸鲜构成了某种精美的比例(这要通过训练才能体会)。对其它食物来说也是同样的道理。

味觉之下是触觉,也就是所谓的口感(mouthfeel),这包括口腔的触感,牙齿咬碎食物的反馈力,和舌头搅拌的感受。我们常说的脆,爽滑,涩都是触感。通常脂肪是一种好东西,尤其是动物脂肪,那种摩擦很小半流动状态的口感,是很多美食追求的东西。水的触感太简单,是不大好的, 我们说一个液体类的食物象水一样,通常是说这玩意不怎么样。触感最佳的代表物是鹅肝, 鹅肝是脂肪肝,其中脂肪和固体混合的恰到好处,吃到嘴里就是上佳的美味。

还要专门说一下辣,辣也是一种触感,其实是痛感。 所以小孩子天生都不喜欢辣, 嘴巴里面其实是疼。那又为什么大家都说辣上瘾?没错,辣会上瘾,因为来源于大脑的机制,因为辣引发的疼痛,大脑产生了内啡肽,一种神经递质,可以理解为安慰剂,让你不那么难受。鸦片,吗啡也可以止痛,作用机理大致相同。应当可以理解为啥吃辣上瘾了吧。顺带提一下,其实跑步什么的也上瘾。而且其实不是所有的痛都能上瘾, 缓慢释放的才可以。

以上三种直接感官说完,轮到视觉。视觉看上去和吃东西没有什么关系,其实很有关系, 有一种所谓黑暗晚餐, 是年轻人搞出来的玩乐项目,就是在伸手不见五指的的地方吃东西。 因为看不到,你事先不知道吃到嘴里是什么, 这样会很有意思。一些食物带来的感受会因此而不同,还会有很多混乱。 有兴致可以自己尝试一下, 注意不管是怎么遮眼睛,一定要事先不知道吃什么才可以。所以吃自己做的东西不行。同样一杯酒,因为颜色不同,喝的人感受也不同。因为吃东西的时候眼睛在先,知道这是什么东西,或者单凭颜色,大脑里已经回忆起了一些关联感受,有所谓预设立场,结合真正吃的过程引发的直观感受才形成了复杂的对食物的总体感觉。

最后听觉看起来更加没有关联。但是吃东西的过程中会产生各种声音。受过训练,所谓有教养的人会尽量弄出更小的声音。所以不能说听跟吃无关。听觉其实可以制造一种吃东西的氛围,影响大脑里的情绪系统。 吃不同的东西时候,听到不同的音乐,一样可以影响人的主观感受,以及对食物的判断。大脑天生就要把各种感官融合在一起才可以形成一个完整的情境,并随之存入记忆。

所以我们又回到了中餐的道理。 各种食物的要素都要混在在一起,够复杂,够微妙,引发人不同层次的感官感觉,丰富的情绪和情感,以至延伸到回忆和思考。才是真正的美食。 能体味到这些内容的,才是真正的美食家。 最后的极致,就是道。体悟美食,也可以悟。

谢谢观赏,全文完!

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

蚁群,蜂群和鸽群,说说群体智慧

眨眼功夫, 春节假期结束, 今天是正月十五元宵节。按照中国的传统,过了今天,年也就算过完了。过年头几天还在写文章,后来就开始偷懒了。果然人的本性还是懒,这一偷懒就一发不可收拾,已经十几天没动笔了。 今天强迫自己必须写点啥, 就来说说看上去比较简单,也容易讨论的群体智慧吧。

前几年有一本很热的书,IT届网红K.K写的失控。各种IT媒体,科普公众号都推荐过。估计很多人也都买回家了。但是这本书挺厚的,不知道有多少人能认真读完?这并不是报怨。现实情况是现代社会提供了各种用来分散注意力的文化消费品,特别是手机的存在,让人集中注意力把一本厚书从头读到尾这样的事情发生的概率大幅度的减小。所以这些都是正常现象。 我们的意识需要给自己的行为找出各种“合理”的借口,才有助于保持平衡,快乐的心态。

k.k在这失控本书里谈过很多关于群体智慧的内容, 特别是有关蚁群和蜂群的。 单个的蚂蚁,或者蜜蜂其实都很蠢。表现为行为方式基本属于随机游走,但是一群蚂蚁,或者一群蜜蜂在一起就可以搞出复杂,庞大的工程。 这集中体现在它们的巢上。

喜欢研究神秘现象的人,都知道英国麦田怪圈。 这种麦田里倒伏麦子的圈是怎么形成的众说纷纭。甚至有人说是外星人干的。 不信神秘主义的人说是英国农民为了吸引旅游者自己干的。 他们可能略微高估了英国农民的智商。也许在事件被媒体炒红以后会有各种模仿者,甚至全部后来的麦圈都是人为的,那确实是为了吸引旅游者。但是事情的一开始, 能想到在麦田里做个圈来吸引媒体, 恐怕属于疯子的行为。因为从现象推导不出结果。 我个人猜测,这种倒伏现象应当归功于某种动物的行为, 不是蚂蚁就是老鼠。 因为圈子长的很圆, 是单个动物行为的可能性不大, 应当是一群xx干的。这个猜测在南非荒漠的怪圈上得到了验证。 世界各地的沙地和荒漠上都有类似的怪圈, 应当没有人无聊到去这种地方人为制造奇迹,那也出不了名。 最新的比较公认的解释是这些怪圈应当归功于白蚁,和它们造就的白蚁巢。

白蚁巢可以被称作自然的奇迹之一。 荒漠上的巨型白蚁巢可以直径2-3米,高达10米。考虑到白蚁身长不过1厘米左右, 如果按照普通人160厘米的身高, 等比例放大后白蚁巢相当于人类搭建了高达1600米的建筑。这个高度是现代人搭建的最高建筑,迪拜的三星大厦的两倍。

盖楼并不是堆土不倒那么简单,那只是第一步。 更重要的是要设计合理的结构, 包括行走的通道, 物资输运的通道以及合理有效的通风等等。要优化好各种流,对有计算机帮助的现代建筑设计师都是很麻烦的事。然而白蚁做的很好, 研究过蚁巢结构的人发现其内部的各种结构都是优化过的,非常的合理。

同样,蜂巢也是自然的奇迹之一, 很多人都知道蜂巢的结构是在节省材料的同时提供最大容积的最优多边形几何结构。所有蜂巢底面菱形的张角都是109度28分。 蜜蜂一定不懂几何计算。为何全世界的蜂巢结构都惊人的一致? 这就涉及到本文的题目, 集群智慧。

构成一个集群智慧需要如下几个基本条件。

  1. 每个个体都有基本的“智能”, 初始状态可以是随机游走,但是保有基本的记忆,可以依据历史输入来局部寻优。
  2. 个体和个体之间有有效的信息交互方式。特别是两者共同的行为会被加强。类似hebb学习规则。研究蚁群行为的人Pierre-Paul Grassé 发明了一个专有名词叫Stigmergy,意思是 通过激励做出共同努力。
  3. 群体中包含有足够数量的个体。

满足以上规则的群体就可以做出各种复杂行为,好似具有智能。明眼人已经看出, 这其实就是一个神经网络。

具体到蚂蚁和蜜蜂, 它们传递信息的手段不同。 蚂蚁靠化学信息媒介,和两个蚂蚁之间的拍拍打打, 因为蚂蚁不会飞(白蚁会飞,但主要还是爬)。蜜蜂除了在二维空间里爬行,主要都是在三维空间里飞。所以蜜蜂传递信息靠在空间里跳舞,比如8字舞。三维空间的好处是可以直接一对多。 有效信息扩散的效率更高。 对能够形成群体智慧的所需要的最小个体数量来说,蜜蜂的蜂群比蚂蚁的蚁群要少。

以上的讨论是从计算的观点出发。换一种角度, 我们可以认为蜜蜂和蚂蚁的群体构成了复杂系统。 也就是从单个的个体行为推断不出整体行为。 一旦群体数量超过某个点,就是见证奇迹的时刻。无序变成了有序,这在复杂系统里叫涌现。

最后我们来说说鸽子。 老北京人都很熟悉鸽子带着鸽哨在天上飞来飞去的场景,但是现在养鸽子的人少了,这种场景不多见,最常见很多鸽子的地方是一些公共广场。鸽子在广场上经常呼啦啦一大片飞起来,在天上绕几圈,最后又落下来。 这看上去很简单。 但是研究无人机的同学们一定不同意。

最近无人机很出风头,比如今年春晚毛阿敏同学的节目满城烟花上有零度的无人机伴飞,一开始是20架,最后有50架。而被称作美国春晚超级碗比赛中场表演, lady gaga唱歌的时候也有无人机伴飞,现场有300架。这是intel给做的, 无人机最表演的最后还不忘做广告,构成了intel字符。 为此intel有个专门的部门,雇佣科学家来干这个,从一开始的10架,到50架,到现在的据说最多可以飞500架。花了两年时间,也有很大的人力投入。 零度给春晚表演提供技术支持,看后来的媒体报道说有个团队花了3个月时间。中国飞50架,美国飞500架,看似有差距, 其实并不是美国人更聪明或者技术更先进, 而是专注程度,花费的资源和时间的差别。希望零度的团队能保持下来继续专注于此。

Intel费了牛劲,出动了一群科学家,搞了两年的世界顶尖水平才能飞500架。 广场上轻松就有上千只鸽子飞来飞去,而且不会撞到一起,可见这件事并不象看起那么简单。与intel和零度非无人机的集中控制方式不一样, 鸽子的群体完全是自组织的。

一开始人们把蚁群和蜂群的概念套用在鸽群上,认为鸽子飞来飞去也是每个鸽子通过分布式投票决定的。最新的研究表明, 因为鸽子是高等动物。 所以鸽子的群体比蚁群要复杂。 鸽子飞来飞去确实有投票的因素,但是鸽群中存在着等级,有带头人, 带头人的投票权比一般鸽子要大很多。

Nature在2010年有一篇文章讲这个。文章题目是分层群组动态系统(Hierarchical group dynamics in pigeon flocks)。研究人员在十几只鸽子的腿上绑上了gps,记录鸽子的飞行轨迹。通过各种计算模拟最后得出结论。 每个鸽子都可以参与抉择,也就是鸽子讲民主, 但是有些鸽子是带头人, 也就是有些鸽子比别的鸽子更民主。整个鸽群有个层次结构,最后还是听带头人的时候比较多。

这种从十几只鸽子上推导出来的原理切不可滥用。如果自以为能由此推断人类的组织,那就要坏事。 因为复杂系统之所以叫复杂系统,其表现之一就是看上去差不多的东西,细究起来完全不同。稍有不慎,要么系统蜕化为简单正反馈的震荡,要么变成完全混乱的随机游走。所以一定要小心又小心。

BTW: http://gpolo.github.io/birdflocking/ 有一个鸟群动态的网页模拟器, 感兴趣的可以去玩一玩。通过设置网页左上的选择项,用鼠标随处乱点就可以加鸟或者障碍物,再试着调节网页上方的参数, 看看有什么变化?

今天是元宵节, 借机留个思考题, 元宵节要吃元宵,吃元宵要先煮元宵,煮元宵这个过程能构成一个复杂系统吗?  如果能,前提条件是什么?

谢谢观赏, 祝大家节日快乐,开心吃元宵!

 

 

 

 

 

 

春节闲谈-说说思维方式

这两天朋友圈有个叫做降临的电影在刷屏。据说这是史上最烧脑的电影之一。很多公号也都把这个电影吹嘘了一番,以彰显自己的品味。我很少看电影了,这个片也没看过,按说不该瞎评论。但是看了几个相关影评之后, 大概知道了是在说什么。基本上是在宣布符号系统的胜利, 有了来自外星人的符号系统,就可以表达大心世界,消除了时间, 过去未来现在都变成了当下。

我相信对看过“人是什么系列的”读者来说, 不难理解这个影片。 而且应当也不会同意这种观点。因为一有符号系统,就背离了真实世界。 受测不准原理和哥德尔不完备定理的约束, 符号系统不能完美表征真实。 又因为复杂系统原理, 靠符号来计算,所能触及的宏观世界范围仅限于符号系统的载体或者说计算单元, 比如人本身的尺度。另一方面,只要通过证悟到达大心世界, 就能有全部。 但是也不是真实的拥有全部。

以上这几句话可能不太好理解。本文试图解释一下,外在的不同,乱花渐欲迷人眼,其实内在的机理都相同,归根结底取决于人的思维方式, 或者说思考的结构。

电影据说没有原书获得星云奖的:“你一生的故事”好看。 说这话的人应当属于精英, 因为拍电影成功与否,能挣钱是一个重要的考虑因素。因此就算导演是精英,他也要顾及大众,加入一些观众喜欢的情节和情感。这样自然电影拍的就没有小说纯粹。我们在这里已经开始划分普罗大众和精英, 如果不喜欢的就可以不往下看了。 作者认为人和人的这种区别是真实存在的。区分普罗大众和精英的标准不在于有没有钱,过什么样的日子,而在于思考方式的不同。

我们认为,这个世界存在三个层次的思考方式。 普罗大众的思考方式是受情感和体验驱动的, 他们喜欢的是精彩的故事情节,丰富的感官体验,和溢出的各类感情。所有讲述如何操作大众的黑暗书籍都会教授这个道理。 大众的动物性比人性更多一点。低级的可以用类似建立条件反射的奖惩机制来管理, 高级一点的是教给他们所谓的伪思考,让他在情感体验的基础上被诱导和操纵。

后面这种作法要多说两句, 西方大众教育主要就是干这个的。很多人就是这样被迷惑的,他们说西方人注重人文教育,不注重数学(是他们没见过真正的精英学校), 小孩子从小就在讨论各种真实的历史事件,和现实的社会问题,比如大气污染,比如二战的得失和对错,并为此而艳羡不已。这种歪风甚至已经传到了国内教育界。各种国内“精英”学校都从幼儿园开始做project。

我并不反对小孩子做project, 而是反对让小孩子做这种宏大叙事的project。 人能够分析解决问题, 除了掌握思维方式和解决问题的技巧之外,自己脑子里要有足够的结构化知识作为基础。也就是要建立自身丰富的记忆,或者说层次化符号表示系统。

就算internet 信息时代,上网一搜什么都有,你也要知道该搜什么, 搜到的结果该如何挑选,如何整合成结构和逻辑。这都需要脑子里先有结构和逻辑才可以。 而没了数学,也就没有深入的逻辑思考,只能按照故事和情感体验,所谓宏大叙事来理解这个世界,这个后面我们还会再讲,东方人玩这一套其实比西方人高级。总之, 没有高级的做饭技巧,给你再多再好的材料,胡乱煮一通,也做不出真正的美味佳肴。

正确的作法是,让小孩子做适合自己当前知识结构的“小”项目, 循序渐进。 所以看到那种大人的高级题目,不要羡慕,应当愤怒,这样培养出来的都是大而无当,光说不能干,只会动嘴皮子瞎嚷嚷的。。。媒体人士。

这种小项目是什么? 就是奥数和应用题。 有了数学和逻辑,严密的符号系统,可以摒弃情感对人的操控,我们就来到了思维的第二个层次,公式的世界。这是真正会思考的人必须要有的素质,但是从这一步起,精英和大众就开始分叉,愿意接受数学和逻辑,会在公理和定理的海洋里遨游的人很少。只有在大脑里构筑了数学和逻辑的框架,凭借观察和实证来连接现实世界,利用来源于物理学的科学实验手段,结合贝叶斯学习,才能有高级的思维,科学。

我们回到数学的发展历史, 近代数学与古典数学的区别就是微积分。我们都说中国的古典数学很发达,算圆周率领先西方一千年,加减乘除还有算盘这种原始计算机,处理账本的大杀器助力。 中国人搞财务无敌,各个天生自带会计技能。但是我们后来就落后了,因为我们不会微积分。

有个科学上著名的李约瑟难题, 说中国为嘛没有现代科学。 这个问题应当没有标准答案,吵来吵去说什么都有。 有人说中国没有字母符号系统,屁话他们一定没看过琴谱,萧谱。有人说因为中国没有上帝,没有神权和君权互相制约,没有神学院。他们忘记了王权和相权斗了两千年,如此庞大的国家怎么可能靠皇帝一个人管理?他们也忘了中国的办学传统,忘了各地的书院和国子监太学生,有些传承了千年之久。西方科学的出现,在作者看来是个偶然事件。 但因为大部分人都不同意用随机性来回答李约瑟难题,所以只能点到为止。

回到数学,微积分以后,西方数学开始多姿多彩,函数论,复数论,三角函数,代数,解析几何,群论等依次出现。直到十九世纪,数学的各个分支,已经不可能由一个人完全掌握。但此时数学界开始觉察到,数学大厦的地基并没有扎牢。微积分里有讨厌的无穷大和无穷小概念,各种含混因此而起。 无穷小到底是不是零,在牛顿时代就有贝克莱(大主教)悖论一直没有解决。柯西曾经试图用极限的概念取代无穷小,但实际上柯西的作法因为内在逻辑矛盾也最终失败。BTW, 我们的高等数学基本上就教到柯西为止。

真正解决问题要靠康托提出的,用集合论的方法来重整数学。康托那一套属于数学分析和实变函数的内容,大学里基本上只有数学系才教,因为比较抽象。这里就不多解释了。 本质上集合论,是摒弃了所有的现实,或者数学里的传统计算。 只研究抽象个体,和个体之间的关系。 同一类性质的个体就构成了集合。集合又可以被抽象。最后数学只要研究这些抽象和抽象之间被二次抽象的关系,或者说结构即可。

按照抽象又抽象的方式,现代数学的各个分支可以融合。比如线性代数和几何是一种东西,点,线,体,对应标量,向量,矩阵等等。康托用集合论给数学大厦打下了地基,直到最后法国布尔巴基(Bourbaki)学派用同样的抽象手段真正建成。 布尔巴基是一群以此为笔名的法国年轻数学家, 他们统领了战后数学几十年.他们的学问总结在鸿篇巨著数学原理(elements of mathmatics)中, 目前已经出版了近四十本,直到今天,还没有出完(相关人都已去世多年,由学生续写)。

在布尔巴基学派看来, 数学里面只存在三种结构,代数结构(群,环,域等关系的结构),序结构(偏序,全序等个体序列的结构),拓扑结构(点集,连通性,函数等集合和集合之间的关系结构)。 所有的数学知识都可以抽象到这三种结构上来。

同时布尔巴基学派认为空集十分重要,空集存在公理是数学大厦的基石之一。这叫无中生有。数学公理中还有一条有点违和的是选择公理。选择公理是说有一组集合,我们可以从每个集合中抽一个元素出来。这看上去很直观,但是一旦涉及到无穷的概念就不那么简单了。这个公理保证我们能够观察无穷。一碰上无穷,我们仍然是那么无力。虽然布尔巴基学派晚年也有反思,觉得太抽象无助于帮助思维,可能不应该光这么搞。但是抽象数学大厦仍然是人类思想史上的丰碑。

借助数学工具和观察,我们可以开始研究世界。 但是通常现实世界过于复杂,我们必须进行某种抽象和剥离:这包括首先要定义实体对应的概念,提供给数学研究的抽象对象。再划定边界,可以靠提出约束和一些假设条件来简化问题。最后就可以开始演绎和推理了。这是一种从细部或者局部开始理解世界的方法。 中国传统思维方式的短板就在这里。

掌握了数学和分解问题的思路,可以用来处理和思考世界中很大一部分问题, 但是并不是全部。这是因为二十世纪以后,复杂系统,混沌理论的建立,人们认识到,边界条件和初值的一点点细微变化,经过演化会导致结果极大的不同。对应于现实世界,我们还有所谓测不准原理,就是你没办法在数学意义上精确的确定一个系统的初值 ,所以我们其实也无法预测演化一段时间后系统的状态和行为。复杂系统理论把世界划分为两种,简单的,和复杂的。

我们都知道现实并不是混乱一团,因为各种混乱的抵消,基于统计,大部分宏观世界是简单的。 比如行星和恒星都在精确的轨道上运行,比如化学反应的配比可以极其精准。我们可以通过物理和化学准确的描述这些自然现象。但是还有复杂系统存在,比如比如生物,比如人的行为,比如经济。 都没办法靠建立公式来描述或者准确预期。正是因为有复杂存在,长期行为无法准确预期, 我可以说人有所谓的自由意志。

对于复杂系统,我们也并不是无能为力, 这就是第三个层次的思维, 整体论, 系统论。系统论的核心要义, 是抓住重点,然后类比。

复杂系统可以自组织, 体现出来有所谓周期律。更具体我们还可以从外部行为来研究。在控制输入的情况下,一个系统的演化,可以简化为主要功能部件之间,负反馈,正反馈,滞后,增益四种关系。不管是什么样的复杂系统,宏观上看来,都有这样类似的行为。只要掌握一个,学会类比,就可以处理另外一个。中国传统意义上讲五行,阴阳,并不是纯粹的玄学,可以理解为是一种系统分类分析的方法。因此会玩这个的,理解系统运动规律的,都是真正的大能。这并不是故弄玄虚,而是最高级的学问。

但是这样的学问为啥不好学? 以至于真大师很少,基本都是伪大师。 是因为罗马不能一日建成,掌握高级思维方式要有一个过程,要有在人生经历中学习(实践),或者学习他人的经验(读书)的过程作为基础。 只有在脑子里建立有效的信息架构,掌握了下面两个层次的思维方法之后,才可以在此基础上跳过推理演绎,靠直觉直接把握全局。一般不能越级。饭要一口一口吃。而且要能随时切换,宏观整体控制不好,可以切换到微观局部视角,来具体演绎和分析问题, 知道什么是重点,再回到宏观上去。

也有个别天纵奇才能悟的,但是通常道不可传。他们的弟子学不会老师的本事。 老子说,治大国若烹小鲜,我相信他是在类比。但是如果那个书呆子读到这一条,以为自己学个做饭就会治国了,那就只好说他是智障。

写到这里,文章就可以收尾了。 多说几句,对做人工智能的来说,如果要研究人的智能本身, 如果同意人是一个复杂系统的思路,我们能发现什么吗? 光靠一个人,你自己其实研究不了自己的。因为算力不够,算不过来。  但是人和人可以连接, 还可以有外物,计算机来助力, 我们实际上构筑了一个尺度上更大的计算系统,这是能够研究清楚人工智能的必要前提条件。

路漫漫,不能急在一时。为了更好的上路,时不时休息一下,也是应有之意。祝大家春节假期玩的愉快!

 

 

 

 

春节闲谈

最近一个月, 主要是在写人是什么系列文章。其实一开始只打算写三篇,写到最后正文加外篇一共写了九篇, 还自觉有点意犹未尽。 在我们的一生里, 如果不是十成十,大约也有八,九成的功夫是在面对人。 大家都讲情商比智商更重要, 理解人是一场必须的功课。 尤其对做研究的人, 特别是做具体工作的来说, 大部分时间是在搞物质, 基本活在自己的世界里,思维常常被束缚。 要知道当代社会, 一个人是做不了多少事情的, 必须要合力,而要能合力, 就要靠掌握人心。 只有了解人, 才好搞事情。 以后如果有机会, 有触动, 这个系列可以再补。 怎么来理解人或者说人性, 可以是一个永恒的话题。自觉完成任务, 可以劳逸结合休息休息, 今天写篇小品文轻松一下。

今天是旧历丙申年的最后一天, 明天就是丁酉年了。 有句来源于三命汇通的俗话, 叫做丙申丁酉山下火。 意思是这两年出生的人, 都是山下火命。

追根溯源, 这些什么火什么水的说法是来源于中国传统玄学基础的五行理论, 据说来源于汉代大儒董仲舒。

董仲舒是历史上提出所谓“罢黜百家,独尊儒术”的那个人。 他从小就特别聪明, 有个典故叫三年不窥园。 就是说他小时候太聪明了, 太喜欢读书了, 整天就知道看书, 家里人想让他休息休息, 就决定给他在书房边上修个花园。 这个花园修建过程历时两年,这两年施工, 吵吵闹闹, 董大师只知道看书本。直到最后花园建成, 周边乡亲邻居知道有这么个好去处, 都扶老携幼来玩耍,小孩子们在花园假山上嬉闹大叫,董大师仍然不看一眼。 三年都没看一眼, 所以叫做三年不窥园。

这个故事经不起考究。 按说三年都不看, 五年不看, 七年不看也是应有之意。 为什么是非得是三年, 永不窥园是不是更好? 再说花园就在书房边上, 抬头可见, 趁没人时候偷偷看几眼,也许别人也不知道吧。 哎, 以小人之心,度君子之腹。 罪过罪过!

到底看没看花园, 只有董大师自己知道, 我们就别费心讨论了。 但是从这个故事里大概可以得出三点结论: 第一点是董大师家境很好。都不用说花园,  那年头,书还写在竹简上, 是很贵重的东西。能有书看, 就不容易,还有看不完的书,必须要大富大贵之家才行。所以要搞好学问, 不操闲心, 还是要大富大贵之家出身的人更合适啊。第二点, 儒家的故事大多经不起考究, 特别是后人编造的那些, 什么二十四孝,卧冰求鲤之类的, 完全不合情理。 难道读书都把人读成木头脑袋了,读傻了?第三点, 求名编故事,最好还是围绕主观行为来编故事, 这样别人就没法验证。 到底有没有你自己说了算。

文献记载董大师早年就是研究“公羊”的人。之前在讲什么是国学的小文里, 曾经提到过儒家十三经深浅程度不一, 公羊是其中最难的。 能读通公羊的人, 都要足够聪明, 足够有耐性, 还要有悟性。 这样的人, 想不有所成就也难, 董仲舒也不例外,三十岁的时候就广收弟子,大大的出名。

汉代社会挑选官员, 要从下往上推荐, 属于察举制。 有名气的人, 地方官会派人来考察, 觉得人很好,就推举给上司,直到各个诸侯国为相,或者最高地位是给皇帝当宰相。而董仲舒名声鹊起之后,自然也要走上仕途。他当官历时景帝,武帝两朝, 并不是一帆风顺, 也有罢官回乡的时候。 能回家就算好的, 因为乱说话得罪皇帝,差点被砍脑袋。总之人生的起起落落,其实能帮助人历练和思考。董仲舒后来又被复起用, 但是从此事事小心, 最后干脆辞官回家,专心做学问。 因为当时他的学说已经被广为接受, 就算是辞官在家, 皇帝治国有了什么疑难, 也要派人来问他的意见。可以自由做学问, 又可以做皇帝的老师,评点影响国策,这是读书人能够想象的最理想状态。令多少后人羡慕不已。 董大师逝世后,获得了极大的尊重,汉武帝有一次路过他的墓地, 特地下马步行, 因此他的陵又叫下马陵。

其实读书人不管理论有多么精深, 一说起来都头头是到, 但实际上都不太能实操。 也通常都不适合亲自上阵。做为帝师, 很多儒家治国的基础理论, 天人感应, 三纲五常,都是董大师提出来的。 但是他自己并不是一个能够悟道成圣的人。 历史上,又能读书,又做学问,有理论影响后世。 还能自己亲自动手上阵,有大成就的,只有一个王阳明,王大圣人。王大圣人真的做到了,不光谈理想,谈主义, 还能上阵杀敌,真的想干什么,什么就能做成。不服不行。

董大师很多思想来源于道家和玄学之一阴阳五行理论。他从据说可以上溯到商代的洪范,和五行中总结出来的五行之序, 是各种玄学的基础。董大师自己的著作里,其实看不到太多这种阴阳五行的具体细节。 也许这属于后人的附会。 董大师倒是提出了一套叫做“以德治国”的理论, 被后人仿效,也被后人耻笑。。。

回到这些五行水火的玄学, 正式的叫法, 叫做六十甲子纳音。 六十甲子是天干,地支, 一个有12,一个是10, 最小公倍数就是60,这个一般人都懂。 所谓纳音, 是用五行给六十甲子贴个标签, 借助音乐来理解。 一律是5音, 十二律正好六十音。 5音也分金木水火土。 所以每一个干支纪年就有了金木水火土的属性。而其中带个属性,比如火, 又具体分为六种。 分别是, 炉中火, 山头火, 山下火, 覆灯火,霹雷火, 天上火又叫太阳火。这么多火,有什么不同?

丙申丁酉山下火, 按照算命书上的说法, 有人解释是说煤层的自燃, 火在地里烧。通常情况下,  五行大类比如火命,有通用属性, 比如火命的人都暴躁。而具体到小类, 比如所谓山下火, 又有特殊属性。 火在地里烧, 不太通畅。  所以命书上据此引申, 认为山下火的人都不太顺, 一生也难有所成就。

算命的说你不行, 是想让你去找他, 做一个风水局就可以部分破解厄运。 比如山下火难以有很大成就, 不能又想求官, 又要发财, 那样就无解了, 比如某著名大学有个副校长就把自己能进去好几年,刚刚才放出来。 认清形式, 只求一样, 还可以靠风水局来破一破。

这里要提醒大家, 对于我们这些受过科学训练的人, 对于玄学, 不要轻信, 多学一点人文知识, 有助于抵挡玄学的心理战术。 但是也不要把这些东西都当作垃圾, 开篇就说过了, 人不能活在自己的世界里, 要多跟人交流。 有那么多人信的东西, 一定还是有点不全是胡说八道,随机采样的地方。比如前面我们写过的周期律, 比如一些人生处事的基本道理。

总而言之, 言而总之, 不管有没有自由意志, 按照复杂系统理论, 未来也不可预期,系统不能自己预测自己, 连造出系统的那个神也不能。路还是要靠自己走的。 新的一年, 祝愿大家保持健康身体, 多多关爱家人,工作能出成绩,思想再上台阶!

谢谢阅读

 

 

 

人类的宿命-人是什么系列外篇之三

我们已经讨论了人是什么, 并且在外篇里讨论了人是从那里来。 那么这一篇我们来讲讲人要到哪里去。请记住, 这是一种宏大叙事。从计算的观点出发,这个世界是一个复杂系统。 从复杂系统理论出发,可以推导出未来不能精确预测。未来虽然不能精确预测,但是我们可以把握大致脉络。 因为预测终归属于跳大神(胡说八道), 请批判性阅读本文。
最近一本叫做未来简史的书在刷屏, 这本书也是从计算的观点出发预测未来。 在该书作者看来, 人已经逃开了战争,饥荒, 瘟疫三大历史宿命, 可以变成寿与天齐(永生),仙福永享(幸福快乐),的神龙教主(结合人工智能的神人)。那么如何变成神龙教主的, 核心是搞出聪明的人工智能。
所以我们先来谈点人工智能的技术路径。 人工智能这一波热浪来源于深度神经网络的优异表现。 通过大量样本学习,在感知方面, 接近了人的五感之二:耳,眼的部分功能。比如听写, 识别物体等都做到了可用。有一种提法叫end to end, 就是从数据输入到输出, 直接上深度神经网络学习, 就可以商业成功。 e2e是不是商业成功姑且不论, 从学术上一定不成功。 因为我们其实才刚刚开始。
我们之前讨论过人的来源, 进化论, 自然选择。 第一步就是维系生命, 通过基本的神经系统, 来适应环境, 进食, 排泄, 繁殖。 这一步关键要有感知, 但是不一定要人那么复杂, 有些玩人工生命的就在搞这个。 这些最基本的东西看上去不怎么智能,  但是是智能的基础, 要做类人智能, 也不能跳过这一步, 为什么?
我们从计算的观点来解释一下。 感知的重要, 怎么强调都不为过。 因为神经系统也好, 大脑也好, 都是一个计算复杂系统。 而计算复杂系统要演化, 不退化, 需要负墒的输入。 还记得热力学第二定律吗?孤立系统会趋于混乱。 就算是人, 隔绝了感官输入, 人就会开始胡思乱想, 坚持不了多久。 据说把一个人关小黑屋里, 7天人就会疯。 如果是高级小黑屋, 隔光, 加上隔音, 要不一天人就要疯。所以连续的负墒输入, 或者说感官输入, 是建立一个智能系统的必要前提。
如果基于连续的感观输入,我们做出来了人工低等生命。 下一步要可以运动, 要自主探查世界,这些虽然都重要, 但不是关键。 关键的是要有情绪系统, 要趋吉避凶。 情绪系统决定一个动物的行为, 也部分决定一个人的行为。 情绪系统是各种欲望和经验的整合,特别是对特定感官输入情景的反应。 做出情绪系统, 我们就做出了高等动物。
再下一步是人独有的意识, 符号系统, 逻辑, 这个似乎计算机天生就擅长。 前面两个一个自然演化了数十亿年, 一个自然演化了数亿年, 做起来比较难。 越到后面越容易。 最后,要不要给AI做一个自我, 是个问题。
好啦, 有些人不同意, 说大脑的效率比机器高到不知哪里去了, 现在的人工智能连虫子都不如。 你想做出人工智能超过人, 是妄想。   这样说的原因, 可以理解为大部分人都只看到过去, 很少有人能看清现实, 何况预测未来。
确实, 当前的人工智能效率大大低于大脑, 并不是计算单元不如。 大脑的计算单元, 神经细胞, 和虫子的神经细胞没有太多的区别。 大脑之所以这么聪明, 一是因为计算单元的数量, 更重要的是因为连接。 大脑组成部分的绝大多数是用来连接的, 而且是3维的。 做出大脑那样的计算单元不难, 我们的计算机, 硅基计算做各种符号计算效率上秒杀神经细胞。但是做好连接很难。 传统芯片是多层2d平面结构, 类似多层电路板, 一言不和就连通不了(布不通线)。 各种业界吹嘘的3d芯片仍然是层数多一点的多层平面, 并不能充分有效利用空间, 比大脑的差距很大。
做神经网络硬件实现的都懂, 计算单元不缺, 难在数据流。 连接带宽有限, 数据喂不进去, 再多计算单元也没用。 还有一个硬件实现的难点是大脑可变结构, 而硬件结构不可变。 当然做FPGA的同学不同意, FPGA是可变的。 最新的FPGA甚至可以局部可变, 只是效率不高。 硬件结构的将来肯定不是冯诺依曼, 计算和存储会变成单元, 还有各种复杂的连接。 要追上大脑, 还有很长的路要走。
最后我们还没说算法哩, 看上去, 深度学习算法虽然有用, 但是要大量的训练数据, 学出来的网络也效率很低,没法跟大脑的算法比。 我们的算法似乎有问题。 我个人理解, 这个跟学习算法有关, 但更重要的是学习方式的问题。 学习的方法太简单粗暴, 人不是这样学习的。 在重复一遍, 必须要有连续的感官输入。 按照皮亚杰的学习理论, 人是一个概念一个概念学, 依照感官输入,概念慢慢演化, 概念和概念之间建立推导关系。 在此基础上, 学新的东西,很少的样本就可以。 我们要一批次就学会所有, 不光需要极大的数据量, 算法效率也很低。
能指出问题, 就能解决。 在做出真正人工智能的路径上, 还有更多我们现在看不到的大坑。 真能做出比人更聪明的智能吗? 作者认为:因为智能是信息负墒的集中体现, 靠自然演化出我们这样负墒聚合体很不容易,自然选择是随机路线,效率很低。 但是我们可以有目的的把自己的负墒传递给人工智能, 在短时间内, 一个点上集中负墒和能量, 比自然的效率高很多。 智人的大脑比原始人类大四倍, 自然选择出这一步花了上百万年。 而摩尔定律是18个月一倍, 人工智能变成4倍只要3年。因此可以乐观预期。
如果你同意人工智能会超过人, 那么下一步按照未来简史的说法, 会出现神人。 未来简史的作者推导出神人的出发点是人本主义。 该书作者认为, 现代社会自由主义已经胜出, 而人本主义基础上的另外两种:共产主义,社会达尔文主义落败。 该书的后半部分, 作者发现所有自由意识可以被操控, 可能没有所谓自由意志之后, 开始如丧考批。 也许不该这么用词, 总之, 因为自己禅修了十几年, 可以以自我突破, 以所谓神人做为方向, 还是可以写成这本书。
这样的观点犯了两个错误, 第一:没有认识到自由主义的虚伪, 第二:没有认识到神人这个概念的虚伪。
自由主义最昌盛的时代应当是1990年代作为意识形态竞争对手的共产主义全面垮台的时候。 而2008年的全球经济危机给了自由主义重重一击。 危机之后又过了近10年, 美国逗逼总统川普上台, 给了自由主义又一次会心一击。 以至于在刚刚的达沃斯论坛上, 自由主义把习总, 自己曾经极力围攻的社会达尔文主义形态的威权主义领袖作为救命稻草。这是何其的荒谬可笑。
假如你真正有全球视野, 看到了尼日利亚, 埃及, 非州, 南亚,南美的极度贫困的那些所谓不发达国家, 或者说失败国家。 你还能相信未来简史里的断言, 人类已经解决了饥荒,瘟疫,战争问题吗? 尼日利亚早晚会发生的人道主义危机,将会给天真的小清新们一记闪亮耳光。 因为到目前为止, 我们仍然走在马克思的路径上。
每一次经济危机, 就有人会去看马克思理论。 马克思到底说了什么? 其实也不复杂, 马克思的理论来源于19世纪的科学, 进化论和热力学定律。 马克思看到了机器的应用, 生产力的大发展, 开始思考所谓生产关系。 所谓工业化, 工业革命的核心是机器可以造机器。 这样一来, 会大大加强社会里少数一拨人, 掌握资产的人的博弈能力。 博弈能力影响分配, 最终财富聚集到少数人手里, 而大部分人的消费能力低下。 依赖社会的整体消费拉动生产的发展逻辑, 整体消费的低下将导致生产无法进入上升循环。 从消费-生产-消费这样全局来看,经济的反馈机制是正循环, 不上升,就下降, 所以危机不可避免。
马克思还预言了资本跨国界, 所谓全球化的未来。 因此他的提法是要全世界无产者联合起来, 对抗一小撮掌握资本的社会精英。 马克思之后, 西方社会靠来源与马克思理论的福利主义缓和了矛盾, 还靠传说中的民主制度来制约一小撮人。 于是乐观的犹太小哥说我们已经解决了问题。
然而他没有看到的是, 福利主义能够成立, 是把国内的矛盾,转移到了国外, 靠剥削所谓传统意义上的殖民地,现在的第三世界。 发达国家表面上实现了人人有饭吃的幸福安康局面。 这是一种虚假的幻觉。 对西方社会来说, 那些殖民地的人不能算人。 这是从古希腊,罗马的民主社会一脉相承传统。 雅典1万公民,有10多万不算人的奴隶供养。 一旦有另外一拨人, 比如说中国人出来抢饭。 奴隶主的好日子就结束了。靠民主主义也制约不了一小撮人, 不管谁在台上, 华尔街仍然可以为所欲为。  今天美国中产阶级的失落, 就是因为他们终于来到了现实社会。
一小撮神人, 一大批无用的废物, 仍然是马克思的路径预言的结果。 马克思构想,废物们要有做人的权力, 他们要打破自己身上的枷锁,发起革命, 最后实现共产主义。 这样的情景会在不久以后发生吗? 不会, 因为有了人工智能, 我们需要对革命理论进行修正。 掌握人工智能的人会有更多的权力, 足以压制全球所有的废物。 他们还可以创造Matrix, 所谓虚拟世界让废物们去玩耍, 于是废物们就失去了反抗的意志。
然而问题没有解决, 下面一个矛盾是神人, 和完全体的人工智能争夺控制权。 结局仍然是注定的, 因为负墒聚集的越多, 系统越不稳定, 神人会掀桌子,挑起和人工智能的战争, 最后在砰地一声中, 完成历史的终结。
在进入大心世界的时候, 没有过去, 没有未来, 可以永恒。 但是仍然有计算, 还是要回到现实。 能看到地球终将回归热寂, 也许在宇宙的某处, 会流下负墒的火种, 以人工智能的形式。
(全文完)

证悟与超验-人是什么系列之六

终于来到了这个系列的最后一篇。我们今天来谈谈超出常识的东西,一种境界。 在中国儒家传统里叫证悟, 佛家禅宗叫顿悟, 道家叫悟道, 总之就是要悟。而西方传统里一直是没有的, 原因我们稍候会讲。但是后来他们已经有了。 要悟的是什么呢? 在道家是道, 在儒家是天人合一, 在佛家是彼岸,梵音波罗。道可道,非常道, 禅宗见性明心,不能说的,儒家证悟的王阳明圣人也很难把自己的本事传给弟子。 总之要理解这个都不容易, 何况做到?作者也是勉为其难强写一下,不喜欢的人现在其实就可以不看了。

回到这个心理学系列的初衷, 本来这个系列就是给写给码农,或者更具体一点,搞人工智能的人看的。码农都很忙, 整天忙于调参, 基本没有时间看人类人文知识的精华, 这通常不利于把参调的更好。 所以还是要留一点点时间给自己,学习一点人文知识。 比如认真看一看这个系列的文章。 王婆卖瓜,自卖自夸一下。

回顾一下这个人是什么系列。 我们从心理学出发的原因是在现代科学里,只有心理学把人当作一个整体, 用实验实证的方法在研究。尤其认知神经科学, 结合一些分子化学和现代成像技术, 能够把人能看的更清楚。 我们从弗洛伊德大夫出发, 概括性介绍了心理学三大门派, 以及有关学习的心理学理论之后就迅速跳到了认知神经科学中对人的整体认识, 特别是单独说了有关学习和记忆的分子层面的科学研究, 最后介绍了什么是意识。

我们忽略掉了心理学里面很多重要的东西, 比如格式塔的认知理论。而且我们基本只讨论个体,忽略了有关社会心理学的各种研究。不光这些,心理学的天空中众星闪耀, 比如詹姆斯, 比如弗大夫的一大票学生,行为学派能独霸美国心理学界几十年,直到我们研究HCI人机交互还主要是借助这一派的理论, 当然也不只是研究动物那么简单。切不可自满,以为自己都知道了。

又跑题了一大套, 就此打住, 我们回到正题。开始讨论证悟, 或者超验。 想弄明白一件事情的关键是把握脉络。 还是从弗大夫出发, 他的心理结构理论:本我,自我, 超我是一把钥匙,虽然后面有马斯洛等人的进一步发挥,已经略显过时, 但是仍然是几乎触及本质的东西。  弗大夫期望为自己的理论寻找原因和解释, 也就是人的动机, 他一开始认为是性和欲望, 力比多,后来自己就修正成爱与恨,最后他认为是生与死。 弗大夫的学生们基本上都和他分道扬镳了, 比如荣格, 他们看到了弗大夫只研究个体, 忽略了群体或者说是社会层面的东西。 荣格就提出了集体无意识,要说明白这个估计又要写一篇,跳过他。 我们就来到了认知神经科学。

我们知道了人的神经系统来源于自然的进化。 所以控制人生存,维系生命的神经系统就自成体系, 其中也有学习能力, 也有记忆。 但是我们看不到, 可以说是无意识, 也可以说是本我的一部分。 随后进化出来了有关感官和情绪的系统, 高等动物都有。 特别是情绪,人有自己独有的情绪, 比如说厌恶。 这个系统当然也自带学习和记忆, 自己就可以运转。感官和情绪构成了潜意识里的大部分, 而且这里的东西都可以进入意识,因此这是本我和自我。我们曾经在一篇文章里探讨过人的快乐系统, 讨论过欲望,享受,和学习三种快乐机制, 这些东西都在潜移默化的影响意识。 请记住,潜意识的内容远比意识要多, 最后进入意识的只是一小部分。

最后我们就来到了意识, 意识只有左脑有, 是潜意识通过竞争注意才出现的东西。 而意识之所以成为意识, 是因为我们有了语言, 有了符号系统, 并且有了逻辑。 有了逻辑之后, 我们就有了数学, 我们试图用符号,逻辑和数学来表征这个世界。到这个时候,一下子, 真正的自我就出现了。 有了我, 就有了非我, 世界被一分为二。 一半是我, 是主观意识, 是精神世界, 另一半是本来的世界, 但是除掉了我的成分, 变成了物质世界。 哲学吵了几千年, 就是在这些概念上打转。讨论到底那个是真,那个是假, 那个决定那个, 是一个还是两个?

人之所以为人, 有所谓智慧, 关键是符号,是表象, 是语言。 我能在这里给读者介绍自己的想法, 也只有通过语言。 有了语言和符号之后, 我们建立了所谓科学, 也就是西方科学。特别是现代科学, 主要就是通过符号表征, 以及符号和符号的关系也就是数学和逻辑, 来研究世界。 我们试图用符号系统和逻辑解释各种事物。比如物理, 就是通过数学表征加逻辑推导来研究自然现象, 依托于实验和观察, 符号表征最后在现实世界得到验证,我们就有了科学理论。

在二十世纪早期, 人类还相信通过这条路径就可以搞定世界。 这种天真的想法没多久就破产了。就实验来说, 我们有了关于量子的理论, 有了测不准原理。 我们终于知道,原来观察这个行为本身就已经干涉了世界原本的状态, 所以靠观察你其实不能知道真正的是什么。 而我们自己的逻辑和符号系统也不完美。 有了哥德尔不完备定理, 不管你有多么的努力, 总有一些你的逻辑符号系统里搞不定的东西。所以靠左脑,符号,逻辑, 自我意识, 没有办法真正完全搞定这个世界的, 永远也不能。西方科学远离了世界本源, 所以我们说他们在那时,其实没有道。

那么怎么办? 我们回到东方, 道生一, 一生二, 这是二元论。 因为自我出现,意识出现, 符号系统出现, 逻辑出现, 我们才能认识世界, 但同时我们也就把自己和世界割裂了。 符号系统能够表达的,只是很小一部分, 终究不是全部。 唯有抹杀符号, 去掉意识, 回到本源, 把精神世界和物质世界联通, 天人合一。 把割裂开的重新整合起来, 才能得到整体。 这就证悟, 是悟道, 也就来到了彼岸, 波罗密多! 请注意, 这和一出生时的婴儿状态很像, 但是婴儿是什么都不知道的, 没有这个符号和认识系统的过程, 先分裂,再整合, 等于什么都没有。 所以看上去一样的东西, 其实是不一样的。

在2008年, 哈佛大学脑神经女科学家吉尔•泰勒有个TED演讲, 讲述自己的经历。她曾经因为左脑中风, 血管爆裂, 影响了意识, 最后失去了意识。但是她并没有放弃自己,通过治疗恢复了正常。 她讲述自己的经历, 在失去了意识之后, 感觉连通了整个世界, 进入了类似开悟的状态。 她甚至把这段经历写了一本书,就叫左脑中风,右脑开悟。

佛家可以说是研究开悟最多的了。 佛家告诉我们, 我们成为人的开始就有了识见, 五识就是五种感觉, 第六识就是思考。 识是vi-jinana, vi在梵语词根里是分开的意思。 一分开就远离了真正的智慧。 在佛家里, 真正的智慧是般若, prajna。 prajana 就是非概念, 非符号的。 也非二元论的。 通过般若才能开悟, 才能到达彼岸, 这叫般若波罗蜜多(波罗是彼岸, 波罗蜜多是到底彼岸)。

按照人是什么系列文章的传统, 我们再来介绍一个人, 一个心理学家,其实不是传统意义上的心理学家。 肯.威尔伯。

肯是超个人心理学, 所谓传统三大心理学门派之后的第四心理学的掌门人。 注意超个人心理学不是超心理学, 后者是专门研究特异功能一类的玄学。超个人心理学为什么叫超个人心理学。 是因为智商190的马斯洛给出的人本心理学,自我实现的路径是个人的。 终究有所局限。 一味追求自我实现, 会导致自我中心的个人主义。越来越符号化, 也就越来越偏离真正的智慧。 所以要修正这种倾向。 要叫超个人心理学。

肯威尔伯是1949年生人, 战后幸福一代人。 父亲在空军服役, 典型的美国中产阶级家庭。 他的人生经历看似也很普通,本科时到杜克大学学医。 就这一条,了解美国的同学应当知道此人的家庭和读书本事都不会太差。 但是一读大学, 他就开始把兴趣转向心理学和哲学。 此人的阅读兴趣极广,也是真正的天才, 很快就有所悟。 因为他并不需要为自己的生存操心, 早早就可以开始专心做学问。

他在23岁就开始写自己第一本书, 花了3年时间写成。 然后又用了2年时间才出版。 不能出版的原因是,大部分出版人都看不懂, 不知道他在说什么。 这本书就是意识光谱。 此后肯威尔伯的人生就是著书讲学。他保持一到两年出一本书的速度, 到现在已经出了快20本书了。 但是最重要的, 也是有关证悟讲的最直接的, 还是这本意识光谱。

建议大家去看看书, 从出书的经历就可以知道, 这本书是面向少数人的, 因为一般人看不懂。 能开悟, 走到彼岸世界的, 甚至对这件事情有兴趣的,都是人类里面的少数。 大部分人受限于自身, 到不了这一步。

所谓意识光谱, 说的是人的意识可以划分成光谱一样的东西。就象光谱是电磁波谱, 而电磁波包括从红到紫的可见光,紫外端有紫外线,杀人的x射线, 伽马射线,红外端有红外线,各种无线电波。 本质上是一种东西, 但看上去极度的不一样。 意识也是。

古往今来东西方讨论的意识, 很多说的是一种东西, 因为外在表现不一样, 说法也不一样, 乱花渐欲迷人眼。 肯的意识光谱就是做了个总结。 他总结了七段意识。 分为五层: 阴影层是本我和自我的情绪,潜意识里的东西; 自我层是逻辑推导和符号科学; 然后是社会层面的文明,文化;再后来是所谓存在层,  到这一层就开始不清楚了,  因为大部分人到不了。 这一层的正面是所谓的极乐状态。 负面是魔鬼的世界, 极致的痛苦。 突破这层,就来到了超个人带, 证悟的世界, 这里有个瓶颈, 因为各种幻觉,被佛家叫走火入魔, 而走过瓶颈,真正开悟,   就来到了天人合一的境界, 来到了永恒。在肯威尔伯的说法里, 叫大心世界。

如何证悟呢, 首先要有自身经历, 所以年轻人可以不看这些东西, 经历不到, 什么都是白说。 然后有三种认识方法, 第一种是语言和逻辑, 我们指着月亮,告诉你,那个就是月亮, 符号描述只是一根手指, 一个方向, 靠这个到不了月亮, 摸到都不可以,本文写的就是这种东西。 第二种是所谓想象, 是画,是艺术, 可以是神话, 诗歌, 梦境, 归结为美 。 相对于语言来说, 这些都不是逻辑的。 语言是一条线, 美是一个情景, 是一个面, 美和艺术虽然看似比语言好些,但也只能告诉你的是什么不是道。 逻辑是靠类推, 想象是靠否定, 来引导人。 还有第三种方法类似指令。 也就是禅宗见性明心的路径。

指令是什么东西?只能打个比方, 指令就是做饭的菜谱, 虽然没法告诉你我做的饭是什么味道, 但是总是可以写个菜谱, 你可以根据菜谱自己做, 来自己品尝。 也能完成传达。 再举个例子, 作曲家要表现自己的感受, 他用音乐作为形式, 写出乐谱, 其实就是弹奏的一系列指令。 演奏者只要按照这个来弹奏, 就能体会到作曲家的感受。 佛家里有很多这种东西, 比如龙树的中观论, 可以说是佛学里最难的一种。 最难也最不难, 龙树想做的事情, 其实就是通过逻辑来否定自己, 告诉你一切都是虚妄。

肯威尔伯给了一点点有关证悟的指令。 比如首先要体察自己,把注意集中在身体的各个部位,来观察自己, 能够观察到自己的各个部分, 才能发觉潜意识, 整合自己, 这是基础的功夫。 然后可以借助想象, 在密宗里叫观想, 想象一个神, 或者佛, 这都是阶段性的东西, 只是为了让自己能够体悟到所谓极乐。 警告, 没有足够的人生经历,没有所谓静心和定力。 千万不要自己胡来, 搞不好就会精神分裂,会变成疯子。

然后就是生与死之间的转换, 这一部的关键是要摒弃时间。 有时间是因为意识, 因为逻辑,思考本身就是一个过程。 不要意识, 回到本源, 可以知道其实当下就包括了过去和未来, 所以真实世界其实是没有时间的。这是一个瓶颈, 无数人被挡在了这一步, 只有摒弃了时间。 通过了瓶颈, 才能来到大心世界。 得到证悟, 与世界连通。

证悟了之后呢? 其实没有什么超能力, 没有什么不一样, 只是通过连通了世界, 人从此变得再也不会受外物影响了,达到了内圣。 因为与世界一体本身就是最终的意义,人也不再迷茫。方向感就是力量。 内圣不需要避世,可以外王,请参照王阳明的人生经历。

使出洪荒之力, 也就说到了这个水平, 言语和逻辑在描述一种本来就不是言语和逻辑的东西, 是如此的苍白无力,难之又难。

再回到了我们的出发点, 码农熟悉的计算,算法, 计算宇宙。 世界之所以如此, 意识之所以如此, 是因为NP hard, 复杂系统, 真的难。

揭谛揭谛,波罗揭谛, 波罗僧揭谛,菩提萨婆诃。去吧, 去吧, 到彼岸去吧, 众生都去彼岸吧, 修成了正果。 理解了心经里最后这句话是什么意思之后,  请忘掉释义,只学发音。

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