随机选择比“理性选择”更有效

时间：2022-09-06 19:45:04 来源：千叶帆本文已影响人

　　当人们谈论生命或智慧生物起源时，总会惊叹于其实现的概率极低，于是有人就借此证明，如果没有一个有超级智慧的有意设计，怎么会出现这样的情形呢？这种假设的含义是，超级智慧可以进行理性设计，其成功率比大自然随机的选择要高得多。其实，这是一种似是而非的观念。实际情形可能正好相反。
　　我们首先要假定，这个超级智慧并不是一个超理性的神秘存在，而只是具有更高的理性，但一开始并不知道创造生命或智慧生物的结构和参数，他要经过对可以构成生命或智慧的知识进行探索，才能进行设计和创造。我们已经知道，这种生命形态的成功概率非常之小，比如只有一百万亿分之一。这个超级智慧怎么发现这个这么小概率的知识呢？一种方法是随机地试验，直到碰到那个对的知识。还有一种方法是先构想一个生命形态的结构，然后按照这种构想设计一种筛选程序，在这一百万亿种可能性中筛选，先筛掉9999/10000，于是就剩下一百亿种，再在这里边随机选择。这两种方法哪种更有效率呢？
　　初看起来，后一种方法似乎更有效。假如真知识就藏在经程序筛选过的一百亿种可能性中，即使对选中的一百亿种可能性再进行随机选择或顺序选择，也是对一百万亿种可能性进行完全随机选择的效率的一万倍。然而，如果真知识并没有藏在这一百亿种可能性中间，而且人们相信这个筛选程序是对的，那么他们永远失去了找到真知识的机会。而如果人们再设计一个筛选程序，在上一次筛选过的可能性之外进行选择，在原则上，这就与全面的随机选择没有区别了。而对一百万亿种可能性进行随机选择的方法，也许会比上一种方法幸运时要慢一万倍，但它绝不会失去找到真知识的机会。如此看来，随机选择比“理性”选择更有效。
　　问题是，上述假设的那个筛选程序是怎么来的。设计这个筛选程序也是需要知识的。若要使这个筛选程序是有效的，最好的方法是要知道被寻找的潜在知识是什么样的，但这是一个悖论，因为这正是要找的对象。所以，人们认为是刻意的筛选，在大自然看来只是一种随机选择。关键在于，如果人们认为他们设计的筛选程序优于随机选择，则可能导致更坏的结果，即把真知识漏掉了。我们把全面随机地选择称为“中性的选择”，那么所有人为设计筛选程序的选择都是“非中性的”。这意味着，一种筛选程序可能偏向于远离真知识的方向，而另一种可能偏向靠近真知识的方向。而一种筛选程序到底偏向哪个方向，也只是一种随机概率。所以平均而言，刻意的筛选不会比随机选择更有效率。
　　那么，既然找到真知识如此之难，近代以来的科学探索难道不是刻意寻找吗？不是取得了很大成就吗？难道不比随机选择更有效吗？既然找到真知识的概率如此之小，人类社会几千年来不是发展了灿烂的文明吗？首先要清楚，已经取得成功的科学只是在简单系统领域取得了一些成就。一是因为简单系统的可能性规则的数量较少，二是因为这些知识是可以直接观察到现象的知识。人们好像用刻意选择的方式去选择，其实事实是，科学家们也是经过多次失败和曲折后，才找到真知识。这一过程，在大自然看来，其实是随机的。而人类文明确实是一个复杂系统，但这种复杂系统却是由极为简单的规则发展起来的，其规则可能性的数量并不多。我们现在承认，人类文明不是某个聪明人的设计，而是起源于自发秩序。这就是一种随机选择。
　　例如《一种新科学》的作者沃尔夫拉姆（Stephen Wolfram）在对一维三元两态元胞自动机的规则进行实验时，他发现一共有二百五十六种可能的规则。他有能力逐个进行实验，发现了三种有意思的复杂结构，其他规则都是意义不大的。在规则极为简单时，规则的可能性数量相对较少，人们可以通过逐个实验来发现，尽管他们感觉是按照理性的设计去寻找，其实他们后来发现了真知识是一种偶然，一种随机的概率。就如法拉第发现电磁感应是一种偶然一样。通常的情况是，科学家们提出各种假说，然而进行证实或证伪。如果证伪，就继续改进假说，或者让位于另一种假说。如日心说否定了地心说，氧化说否定了燃素说。或者几种假说之问形成了某种互补，如光的波动说和光的粒子说，最后形成波粒二象性學说。这些做法，从纯粹意义上讲，都是随机选择。
　　在文明社会形成的规则，看似复杂，但几乎都形成于极简的初始规则。如对每一时刻的特定情境，下一步如何做，人们都只有两种选择，是或否，随着时间的推移，就形成了可以观察得到的有序的规则。这种情况类似于元胞自动机的一维三元两态模型，可能性规则的数量相对较少。例如在证券市场上，每个人只是根据当下情况决定下一步是买卖还是不改变现状（已持有继续持有，已空仓继续空仓）。所有人都这样一步一步走下去，就形成了复杂的证券市场的价格和数量结构及时问波动序列。人类目前能做的，就是通过经验，知道哪些规则是有效的，哪些是无效的，哪些是负面的。市场规则就是经过人类早期的试错过程，最后发现并掌握的规则。这一过程是随机的。哈耶克说，市场是人们“偶然发现的”。
　　而有些复杂系统的基础规则就不是一维三元两态元胞自动机模型这么简单了。例如在自然界中的植物，应该说是三维的。植物生长的每一步都要决定如何向长、宽、高三个方向变化。而一旦元胞自动机稍微复杂一些，如变为一维三元三态，则可能的规则就有7625597484987个。而进入到二维层次，规则可能性的数量就会进一步增大。仅对二维九元两态的规则限制的种类数量就有4294967296个。如果“系统增加少数几个元胞，可能类型的总量就绝对是一个天文数字，计量它们就变得完全不可操作”（《一种新科学》，217页）。可想而知，如果是三维系统的话，规则数量就更不可计数。
　　在这种情况下，按顺序地逐个实验的方法显然不可行。按照上述说法，“理性地”设计一个筛选程序也是不可行的。沃尔夫拉姆曾经设计过一个自动搜寻巨大数量的移动元胞自动机可能规则的程序，加入各种他期望移动元胞自动机如何行为的参数，很快搜索了一百万个可能规则，接着是一千万。但他“一无所获”。于是他去掉了这些参数，时间不长，他发现了两个有趣的图案。他总结说：“挑战总是，我们要避免假设;实验要设计得尽量简单和直接，以使不会漏掉重要的新现象。”这证实了我们前面得出的结论，即随机选择比“理性”选择要好。即使在极简的行为规则方面，只要人们并不能直接观察到，人们也不能通过理性设计比随机选择更快地在大量可能规则中寻找到真知识。比如在人类社会这种比动植物简单得多的有机体中，迄今没有一样规则或制度是人造的。反过来，即使依据这些规则形成了某些有机体或自组织，如市场、村社或社会秩序等，由于人们没有看到它们的起源，也是无法知道当初的基本规则是如何被发现的。哈耶克曾说，习俗等白发秩序形成古早，人们并不知道它们是什么时候形成的，怎样形成的，其中包含的信息是我们不能完全理解和把握的。这已经足以让哈耶克强调，人类社会绝大多数规则是自发形成的，而不是人为设计的。

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