- https://xuexi-courses.firesbox.com/?utm_source=share#/7000102069/courses/7830 - 在因果分析之中,时间这个被我们人类整个文明忽视了几千年的因素,其实一直在暗中发挥着神奇甚至神秘的作用,而已经被发现,我们才意识到在过往的时间里,我们的思考有多么的狭隘。他不夸张的讲,可能在中文世界里提及因果分析当中时间要素的重要性,在科普或者是说面向民众的书籍当中,课程当中,李孝来很可能都是第一人。你就明白时间这个因素被忽略多久了,又时间这个因素被忽略得多么的广泛,多么的彻底。 - 然而现在不太一样了,幸亏人类已经造出了计算机,可以帮助自己做过去无数人加在一起,耗尽全部生命都算不完的工作,乃至于一个新型的学科,在上个世纪 80 年代出现了,叫做复杂性科学 science of complexity,专门研究复杂系统,就叫 complex Systems。 - 事实上,我们从来都生活在一个复杂系统之中,因为整个世界就是一个复杂系统,而这个复杂系统里面几乎每一样东西其实也都是复杂系统。比如我们的人体,以及包括在我们人体之内的大脑,每个都是复杂系统。科学家们的伟大之处在于,说他们中的一部分人在完成了复杂且艰辛的研究工作之后,还会去做科普及,用通俗易懂的方式向大众普及研究成果。 - 复杂性科学的核心倒也很容易说清楚,就是什么呢?那就是极为简单的要素和规则,经过大量的迭代,就可能涌现出原本不可想象的复杂结果。我再重说一遍,就是极为简单的要素和规则,经过大量的迭代,就可能涌现出原本不可想象的复杂结果。请注意这里几个关键词,简单迭代、涌现不可想象、复杂。 - 在我们继续之前,我需要你在电脑上安装一个软件,这个软件叫 net LOGO,这是一个代理人机整合开发环境。你看但这个词是什么意思?你先别管了,你就下载它就可以了,你千万别担心,也别害怕。我不是想让你写代码,只不过是因为我要讲的例子是需要你点点鼠标而已。运行一个程序,观察一下执行结果,你只要有手指,有眼睛,有脑子就可以了。对,别担心,别害怕,请你放心,这个下载和安装是不需要专业知识的,以下是。 - net LOGO 第一次运行时的画面,看起来非常的简陋,然后这个网站上它有那 logo 的 Windows 版,也有 Mac 版,甚至有 Linux 版,所以你安装你的操作系统相应的版本就可以了。然后打开程序之后,在程序的菜单中找到什么呢?叫你在文件菜单就是file,那个菜单下能够找到 models library,就是模型库,对吧?或者你干脆按个快捷键,你在 Windows 上按 Ctrl m,或者在 Mac OI 上去这个按command,加上m,就会跳出一个对话框,然后在这个对话框的左下角的搜索框里输入什么呢?输入 V a,N,T, V H,对吧?然后在对话框的右侧列表当中选择 sample models, computer science v and,然后点击对话框右下角的 open 按钮,就是你打开了这个模型。 - 打开这个模型之后,程序窗口里有几个按钮,然后右侧的窗口里有一个红色的箭头,那个红色的箭头代表的是蚂蚁,然后你需要做的是什么呢?就是在这个 VI 模型被打开之后,先点击一下那个 set up 按钮,就点击一下,然后再点击一下 forward 按钮,你看看会发生什么。 - 另外这个程序界面上册有个滑块,可以让你在程序执行过程当中随时调整执行步骤的更新速度。这个模型全称叫蓝灯蚂蚁或者蓝盾蚂蚁,蓝城斯h,我这里给了大家他的 vikp 点上的链接,它也是一个通用图灵机,你看这个词你可能就听不懂了。没有关系,它是由克里斯兰顿于 1986 年创建的,要直到哈十几年后,就是 2000 年的时候才被证明为图灵完整。 - 你看什么叫图灵完整?你可能又不理解了,不过没有关系不是关键,我们接着听下去。但是这样的在一个无限大的平面棋盘当中。当然了,我们在那 logo 里看到的是一个 50* 50,总计 2500 个格子的棋盘。在任意一个格子里放置一只想象中的蚂蚁,这个只能选择上下左右四个方向之一的蚂蚁。依照以下两条极为简单的规则移动。 - 这两条规则分别是什么呢?如果这只蚂蚁在白色的格子里的话,那就将格子变成黑色,而后右转向前行进一步,直到什么呢?直到下一条规则出现,如果它在黑色的格子里的话,就将格子变成白色,而后左转前行一步。规则就这么简单,就这么两条,对吧?而后会发生什么呢?接下来的注意,接下来的发展可以被分为三个阶段,第一个阶段就是简单,就是在最初的几百部里,这只蚂蚁的足迹会不断留下非常简单的对称图形。到了第二个阶段,就是几百步之后,它逐渐形成的是毫无规则可言的随机凸显混沌。然后到了第三个阶段叫做秩序,就是大约在一万步以后,秩序突然涌现,这只蚂蚁会重复一个由 104 部构成的图形,被戏称为高速公路,然后用不停歇朝着一个方向发展,你运行过一次之后,重新点一下 set up 按钮,你就可以恢复到起始状态,而后可以重新开始让它再发展。 - 你会发现说每一次那个高速公路的方向都可能不一样,但无论如何,那只蚂蚁都会最终朝着一个方向驰骋,虽然每时每刻他都好像是在绕圈子而已。你盯着它的执行步骤,可以回顾一下刚才的那几个关键字,简单,迭代涌现,不可想象复杂,而后再在反复执行这个模型的过程里,反复体会这几个关键字的意味。 - 我们可以说,因为那两个简单的规则,所以经过足够长的时间之后,就是重复蚂迭代码,那只蚂蚁终于找到了自己的方向,但这里的关键在于说谁都无法从一开始就能够精准预测这样长时间的那么多次的迭代之后涌现出来的结果,这就好像谁都无法提前想象地球上的生命从那么简单的单细胞动物开始,仅靠分裂、复制、变异这三个规则,在随后的几十亿年间陆续涌现出那么丰富且那么千奇百怪的物种。好,我们下节课再见。 - https://ccl.northwestern.edu/netlogo/download.shtml - NetLogo,Agent-based Programming IDE - 蓝盾蚂蚁 Langton’s Ant https://en.wikipedia.org/?curid=105016 - 1. 简单 2. 混沌 3. 秩序 - https://xuexi-courses-storage.firesbox.com/7000102069/replay/9a9ff147-cc82-401f-8131-b1bbdce6797e.png https://xuexi-courses-storage.firesbox.com/7000102069/replay/13c9e815-ebfb-40e7-b220-bb479a764f8e.png https://xuexi-courses-storage.firesbox.com/7000102069/replay/2aae252a-b91a-419b-8a84-3b789379585c.png https://xuexi-courses-storage.firesbox.com/7000102069/replay/7100cd84-bd64-41b2-bbc5-b723d8ed3a5d.png https://xuexi-courses-storage.firesbox.com/7000102069/replay/df41c6f8-b32e-483d-a755-79b39959e4b0.png https://xuexi-courses-storage.firesbox.com/7000102069/replay/71788404-290c-4aaa-80b5-87743bce4087.png https://xuexi-courses-storage.firesbox.com/7000102069/replay/b3281439-1fb5-4dc5-b460-92404e161eb6.png https://xuexi-courses-storage.firesbox.com/7000102069/replay/8ba0a37a-4521-441e-8c51-4236d476da86.png