原創(chuàng)?精進(jìn)學(xué)思行?精進(jìn)學(xué)思行?

這周又聽到一家造車新勢力的汽車自燃琢岩，看到評論投剥，讓人唏噓，這有設(shè)計(jì)和經(jīng)驗(yàn)不足的問題担孔，但我認(rèn)為這和汽車這個產(chǎn)品的復(fù)雜度也有關(guān)系江锨，因?yàn)榧词谷缲S田這樣的汽車公司，也會出現(xiàn)剎車失靈的問題糕篇，而最后調(diào)查結(jié)果是發(fā)動機(jī)復(fù)雜的軟件導(dǎo)致的問題啄育。

而比汽車更復(fù)雜的是飛機(jī)，著?的波音747-400飛機(jī)有600多萬個獨(dú)立部件拌消，275千米的管線挑豌，幾乎沒有一個人能完全理解這個復(fù)雜的系統(tǒng)。除了汽車和飛機(jī)外墩崩，我們所用的手機(jī)氓英，表面很簡單，但它背后是很多復(fù)雜的程序和硬件設(shè)計(jì)鹦筹，你可能認(rèn)為铝阐，你不了解沒關(guān)系，專業(yè)人士懂就可以铐拐，而對于這個產(chǎn)品的設(shè)計(jì)工程師徘键，他們很有可能都不一定能完全搞得清楚，最多只是對他們自己所負(fù)責(zé)那一塊比較了解遍蟋，很難有工程師能夠完全知道所有的細(xì)節(jié)吹害，因?yàn)樗珡?fù)雜了。

所以虚青，這就存在一個矛盾它呀，我們的認(rèn)知能力有限，但是我們要面對和創(chuàng)造的系統(tǒng)日趨復(fù)雜，該如何應(yīng)對呢钟些？本文分享的《為什么需要生物學(xué)思維》烟号，就是回答這個問題的，作者是?塞繆爾·阿貝斯曼 政恍，復(fù)雜性科學(xué)研究專家、應(yīng)用數(shù)學(xué)家达传、計(jì)算生物學(xué)家篙耗，2008 年獲得康奈爾大學(xué)計(jì)算生物學(xué)博士學(xué)位，現(xiàn)為哈佛大學(xué)醫(yī)學(xué)院研究員宪赶，考夫曼基金會高級學(xué)者宗弯，《紐約時報》《華爾街日報》《連線》《大西洋月刊》等特約撰稿人。

從標(biāo)題當(dāng)中也可以看到搂妻，作者要介紹的就是將生物學(xué)思維引進(jìn)到我們對復(fù)雜系統(tǒng)的應(yīng)對上蒙保。

我會從三個方面和你分享書中內(nèi)容：

為什么我們面對的系統(tǒng)的復(fù)雜度會逐漸增加？

為什么我們的認(rèn)知是有局限的欲主？

如何借鑒生物學(xué)思維應(yīng)對復(fù)雜系統(tǒng)邓厕？

1 復(fù)雜度為何攀升？

以前的手機(jī)智能打電話扁瓢，現(xiàn)在能干很多事详恼，我們能感到身邊的系統(tǒng)越來越智能，而其背后對應(yīng)的是越來越復(fù)雜引几，這種復(fù)雜度是如何增加的呢昧互？書中提到四個方面原因：吸積，交互伟桅，例外和普遍稀有物敞掘。我重點(diǎn)介紹前面兩個。

1.1?吸積

什么是吸積楣铁？作者是從一篇"行星系如何形成玖雁？”的文章當(dāng)中看到這個詞匯的，文章中介紹的行星系是由一團(tuán)旋轉(zhuǎn)的塵埃和氣體凝聚而成民褂，這種星星點(diǎn)點(diǎn)的累積過程就是"吸積"的過程茄菊。

我們的系統(tǒng)變復(fù)雜也是類似的情況，很多系統(tǒng)不是一開始就是這樣的赊堪，它是逐漸演化過來的面殖，比如我們現(xiàn)在的鐵路網(wǎng)，電網(wǎng)哭廉，以及我們的手機(jī)脊僚。書中提到美國航天飛機(jī)在執(zhí)行最后一次航天任務(wù)時，所使用的平臺是由5臺IBM計(jì)算機(jī)組成的，他們的計(jì)算能力還比不上一臺智能手機(jī)辽幌，但是這些軟件和系統(tǒng)仍然使用著增淹，因?yàn)榻?jīng)過了很多年積累，你不知道修改它會帶來什么樣的后果乌企。

1.2 交互

這個相信你有深刻的感受虑润，互聯(lián)網(wǎng)以及未來的物聯(lián)網(wǎng)，它們帶來的交互越來越多加酵，也讓系統(tǒng)越來越復(fù)雜拳喻，比如汽車，以前只需要和車內(nèi)人交互猪腕，現(xiàn)在還需要和其它車輛互動冗澈，甚至和道路互動，這種交互讓系統(tǒng)進(jìn)一步復(fù)雜化陋葡。

2?認(rèn)知局限性

復(fù)雜沒有關(guān)系亚亲，如果我們的認(rèn)知能力足夠強(qiáng)大也可以，但關(guān)鍵是我們?nèi)说恼J(rèn)知和處理的能力是有限的腐缤，結(jié)合書中的介紹映凳，我覺得主要體現(xiàn)在如下兩點(diǎn)：

2.1 記憶和多任務(wù)能力比較差

雖然在人和人之間的記憶能力會有比較大的差異省艳，但是總體來說宿饱，人的記憶能力和計(jì)算機(jī)相比還是有天壤之別的壹无，特別是我們在如何突破我們處理信息的瓶頸——7±2？分享當(dāng)過人的短期記憶和信息的帶寬是7±2绍在。此外门扇，我們通常一次只能處理一項(xiàng)任務(wù)，不像計(jì)算機(jī)可以進(jìn)行并行計(jì)算偿渡，所以對同事處理很多同時互動的系統(tǒng)臼寄，就會捉襟見肘。

2.2?不善于處理非線性

有個典型的測試問題：一個池塘中有荷葉溜宽，如果每天荷葉的增長都是前一天的2倍吉拳，如果整個池塘長滿荷葉需要48天，從一半荷葉到鋪滿整個荷塘需要多少天适揉？如果不計(jì)算留攒，你的直覺是多少？

與此類似嫉嘀，為了完成一個復(fù)雜的任務(wù)炼邀，3個人一個月可以完成？如果換成了6個人剪侮，是不是就半個月就完成了呢拭宁？常常并不是這樣子，所以在制訂復(fù)雜工作計(jì)劃的時候，常辰鼙辏看到延期的現(xiàn)象兵怯，因?yàn)槿藗儾簧朴谶M(jìn)行非線性的預(yù)估。

3? 生物學(xué)思維

3.1 生物學(xué)思維VS物理學(xué)思維

那么面對日趨復(fù)雜的系統(tǒng)和現(xiàn)狀腔剂，以及我們有限認(rèn)知能力媒区，如何解決這個之間的矛盾呢？作者引入了生物學(xué)思維掸犬，或者更嚴(yán)格地講驻仅，是經(jīng)過物理學(xué)思維錘煉之后的生物學(xué)思維。

作者提到的生物學(xué)思維更接近于博物學(xué)登渣，所謂博物學(xué)就是對于大自然界當(dāng)中見到的各種現(xiàn)象進(jìn)行記錄，分類和觀察毡泻，比如我們現(xiàn)在所使用的綱目科等胜茧。和它相對應(yīng)的是物理學(xué)思維，追求的是簡潔以少馭多仇味，比如牛頓定律呻顽。

它們之間的一個本質(zhì)區(qū)別就是對于抽象化的容忍程度，書中舉了一個很搞笑但很生動的例子來說明這兩者之間的區(qū)別丹墨。有一個奶農(nóng)希望提高牛奶產(chǎn)量廊遍，于是找到了一個生物學(xué)家和一個物理學(xué)家。生物學(xué)家通過一周的觀察贩挣，寫了300多頁報告喉前，報告描述了影響每頭奶牛的因素，包括天氣王财，溫度等卵迂，最后結(jié)果是，按照他的建議绒净，可以讓牛奶的的產(chǎn)量提高3~5%见咒。

而物理學(xué)家只花了三個小時進(jìn)行觀察，提出了他認(rèn)為可以適用于所有奶牛的方法挂疆，而且提高的幅度可以達(dá)到50%改览，奶農(nóng)特別興奮，想知道是什么方法缤言，物理學(xué)家說:“首先我們做一個假設(shè)宝当，假設(shè)你有一頭身體為球形的奶牛”墨闲。

雖然這是一個笑話今妄，但是他深刻的解釋這兩種不同思維之間的一個區(qū)別，生物學(xué)記錄了各種現(xiàn)象并進(jìn)行歸類，而物理學(xué)更擅長抽象和尋找根本機(jī)理盾鳞。

3.2 為什么生物學(xué)思維有效犬性？

為什么我們在面對復(fù)雜系統(tǒng)的時候，生物學(xué)思維可能更有效腾仅，書中舉了三個方面原因乒裆，核心是生物研究對象和我們建立的復(fù)雜的系統(tǒng)比較類似。

①生物系統(tǒng)本身就有很多的交互推励，研究它的時候要考慮到跟周圍的互動關(guān)系鹤耍。在研究一條變形蟲細(xì)胞核功能的時候，你很難把這個細(xì)胞核單獨(dú)的抽離出來验辞，而是需要把它放在變形蟲體內(nèi)看它的功能和特性稿黄，這也是我們經(jīng)常在處理復(fù)雜系時要做的事情。

②生物學(xué)研究歷史沿革性跌造。生命系統(tǒng)本身就是根據(jù)環(huán)境杆怕，在零敲碎打中修補(bǔ)完善的，這個進(jìn)化來系統(tǒng)足夠好地適應(yīng)環(huán)境壳贪，這和我們所面臨的復(fù)雜系統(tǒng)有很大的相似性陵珍，我們現(xiàn)在所使用的系統(tǒng)常常也是演化過來的系統(tǒng)。

③小擾動會帶來巨變违施。在基因當(dāng)中有一兩個片段出了錯誤互纯，很有可能就會產(chǎn)生一些變異，比如侏儒癥磕蒲，對于復(fù)雜系統(tǒng)也經(jīng)常會因?yàn)橐粋€小的錯誤留潦，帶來一些災(zāi)難性的后果。生物學(xué)解釋和應(yīng)對這些現(xiàn)象的思維方式具有很強(qiáng)的借鑒性亿卤，比如生物系統(tǒng)的反脆弱和冗余設(shè)計(jì)愤兵，可以借鑒到復(fù)雜系統(tǒng)的設(shè)計(jì)當(dāng)中，保證穩(wěn)定性和適應(yīng)性排吴。

4 生物學(xué)思維的啟發(fā)

那么我們在現(xiàn)實(shí)當(dāng)中如何去借鑒生物學(xué)秆乳，書中給出了很多方法，我將其總結(jié)為三個方面钻哩。

4.1 心態(tài)轉(zhuǎn)變

書中提到人們面復(fù)雜系統(tǒng)常常會出現(xiàn)的兩種心理傾向：恐懼和仰望屹堰，恐懼系統(tǒng)太復(fù)雜，而我們的認(rèn)知有限街氢，害怕掌控不了扯键；另一個極端是認(rèn)為復(fù)雜系統(tǒng)很神奇，無比崇敬甚至迷信珊肃。作者認(rèn)為這兩種心態(tài)都不對荣刑，更好的方式叫做謙遜馅笙，就是認(rèn)識到復(fù)雜系統(tǒng)很奇妙，但對于它的復(fù)雜性厉亏，我們有相應(yīng)的方式去可以應(yīng)對董习。

思維方式的轉(zhuǎn)變。

4.2 盡精微爱只，致廣大

面對一個復(fù)雜系統(tǒng)皿淋，人們在具體處理的時候容易出現(xiàn)兩種典型的思路，和前面所提到的物理學(xué)思維和生物學(xué)思維對應(yīng)恬试。一種是大而化之窝趣，完全從表面邏輯上去做判斷，但沒有去深入到具體事物的具體細(xì)節(jié)當(dāng)中训柴，最后導(dǎo)致只浮于表面哑舒；第2種是陷入到復(fù)雜中，看到了復(fù)雜性中的某一個局部點(diǎn)幻馁，但是沒有建立起一個完整的認(rèn)識散址，看到不同的系統(tǒng)之間的互動關(guān)系，難有全局的視野宣赔。

作者建議深入到細(xì)節(jié)當(dāng)中，再跳出來瞪浸，參考物理學(xué)的方法去發(fā)現(xiàn)規(guī)律儒将，這點(diǎn)我感到一些困擾，因?yàn)闆]有那么容易去把握這個之間的度对蒲。

4.3?從T到通

書中提到钩蚊，面對日益復(fù)雜系統(tǒng)，需要通才蹈矮。但是培養(yǎng)通才的第1步是要先培養(yǎng)T型人才砰逻，就是這個人在某一個領(lǐng)域足夠深入，能夠看到最底層的東西泛鸟，又因?yàn)橛泻闷嫘尿鹋兀軌虬烟綄さ讓拥哪芰头椒ㄟw移到其它領(lǐng)域。

以我現(xiàn)在的工作為例北滥，我做的是汽車的聲音設(shè)計(jì)刚操，它和功放和揚(yáng)聲器相關(guān)，而這個方面不是我的專業(yè)再芋，但我也嘗試著去理解功放和音響系統(tǒng)的工作原理菊霜，也嘗試著看到它更底層的信號的發(fā)送和接收，甚至是芯片的處理邏輯济赎，我不認(rèn)為自己能完全掌握鉴逞，但這能讓我更好去理解整個聲音設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的過程记某。

通過前面這種方式建立的梯形人才，最后慢慢走向了通才构捡，但這種通才是很難發(fā)揮作用液南，他必須和專家一起工作才能發(fā)揮更大的效用，他要能把不同的專家聯(lián)合在一起叭喜，給大家創(chuàng)造一個共同的信息背景贺拣，在這里面承擔(dān)"翻譯"工作。比如我在做聲音設(shè)計(jì)的過程中捂蕴，我本身不是音樂背景譬涡，所以找了一個英國的音樂人幫我們來做汽車的聲音設(shè)計(jì)，而我的角色就是將我們的工作需求和他的能力進(jìn)行對接啥辨。

4.4 測試和建模

書中舉到了奈飛公司開發(fā)的一個小程序“混沌侯”涡匀，它是一個小程序，可以隨機(jī)點(diǎn)擊奈飛的軟件系統(tǒng)溉知，通過隨機(jī)的點(diǎn)擊陨瘩，測試系統(tǒng)可能出現(xiàn)的一些問題，然后再對這些問題進(jìn)行歸類和處理级乍，從而提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和運(yùn)行有效性舌劳。

我理解這和生物系統(tǒng)類似，就是不斷的接受一些意外的小沖擊玫荣，只要不會讓系統(tǒng)完全崩潰掉甚淡，那么它能幫助調(diào)整和修復(fù)這個系統(tǒng)，也類似于我們從日常錯誤中學(xué)習(xí)和成長捅厂。

另外一種方式就是建模贯卦，其實(shí)這個在工程開發(fā)當(dāng)中非常的常見的，比如在做汽車中焙贷，通過CAE建立虛擬的模型撵割，找到最優(yōu)方案。我理解辙芍，建立模型是介于生物學(xué)思維和物理學(xué)思維之間的啡彬，因?yàn)槟Ｐ褪菍ΜF(xiàn)實(shí)的一個抽象，但又不會太抽象故硅，畢竟是有現(xiàn)實(shí)的一個基礎(chǔ)外遇，那么通過它能夠預(yù)測和評估現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)。

總結(jié)

我們創(chuàng)造和面對的系統(tǒng)日趨復(fù)雜契吉，而我們的認(rèn)知能力又有限跳仿，需要借鑒生物學(xué)思維和復(fù)雜系統(tǒng)共舞。