第十五章 人工进化 15.4 计算中的军备竞赛

直二十世纪八十年代中期,丹尼·希利斯 才始建造一台规模并行运算计算机。其实早在几年前,希利斯就已是一计算机科专业的神童了。他的那些恶剧黑客迹即使在麻省理工号称黑客鼻祖的校中颇具传奇。希利斯其惯有的清楚明了向史蒂文·列维 总结了冯·诺依曼计算机的瓶颈所在:“你计算机输入的知识越,它运行越慢。人说,你给他的知识越,他的头脑越敏捷。所说我处在一悖论中,你越让计算机聪明,它就变越愚笨。”

希利斯真正做的是生物,他理解复杂程序的特长却将他吸引麻省理工院的人工智实验室。在那,他最终决定尝试设计一台“我的骄傲”的思考型计算机。他设计一无法无、三头六臂的计算机怪兽的创法归功约翰·霍兰德的启。最终希利斯领导的组明了一台并行处理计算机——“连接机”。1988年,每台“连接机”卖一百万元高价,赚盆满钵满。有了机器,希利斯就始认真从计算机生物研究了。

“我知,有两方法制造结构极其复杂的东西,”希利斯说,“一是依靠工程,另一是通进化。在两者中,进化够制造更加复杂的东西。”果靠设计不制造令我骄傲的计算机,那我就不不依靠进化。

希利斯的一台规模并行“连接机”使64000处理器同运行。他迫不及待启动进化,是给计算机注入了64000非常简单的程序。霍兰德的遗传算法或雷的“球”一,每一体是生变异的一串符号。不,在希利斯的“连接机”中,每程序有专门的处理器其进行处理。因此,群极其迅速反应,其数量,是串行计算机根本不做的。

在他的培养,最初的“伙”是些随机的指令序列,但是经几万代进化,它就变将一长串数字进行排序的程序(排序体)。数较型的软件包含的排序例程。年,在计算机科领域有无数的人力花费在设计最有效的排序算法。希利斯让数千排序体在计算机中增殖,随机变异,偶尔进行有基因互换。,正通常的进化策略一,他的系统测试些程序,终止那些效率低的,有最短的(最的)排序体才有复制的机。经万代的循环,他的系统培育一程序,它几乎由人类程序员编制的最佳排序程序一短。

接着,希利斯重新始试验,不次有一很重的不同:允许在进化的排序体进行测试,测试程序(测试体)本身生变异。测试的字符串变更复杂,抵制那些简单的排序体。排序体必须瞄准一移动的目标,测试体则需躲避一支转向的利箭。实,希利斯将测试的数字列表从一僵化被动的环境转变了一积极主动的有机体。就像狐狸野兔、黑脉金斑蝶马利筋一,排序体测试体构了经典的共同进化关系。

希利斯骨子是生物,他不断变异的测试体是一试图干扰排序程序的寄生生物,他的世界是一场军备竞赛——寄生虫进攻,宿主防卫,寄生虫反攻,宿主防守反击,此循环。传统观念认,胶着的军备竞赛是在愚蠢浪费间,或难逃陷入泥潭的厄运。希利斯现,寄生虫的引入并有妨碍排序体的展,恰恰相反,它加快了进化的速率。寄生虫式的军备竞赛许很丑陋,但它加快了进化的速度。

汤姆·雷一,丹尼·希利斯现进化超越通常的人类力。在“连接机”中展的寄生虫,刺激了排序体设计更有效的解决办法。在共同进化了1万周期,希利斯的怪物进化一计算机科前所未见的排序体。最具讽刺的是,它刚比人类设计的最短算法少一步。似愚钝的进化设计了一独具匠又非常有效的软件程序。

“连接机”中的单处理器很愚蠢,智力跟一蚂蚁差不。不管花少年间,单处理器无法独任何问题的独创解决办法。即使64000处理器串一不了少。

64000又蠢又笨的蚂蚁脑形相互联结的庞网络,它就构了一进化的群,就像脑的一堆神经元。那些使人类精疲力尽的难题,却往往在绝妙的解法。“海量连接中涌现秩序”的人工智方法便被冠“连接主义”的名号。

早期认进化与习紧密相关的直觉又被连接主义重新唤醒了。探索人工习的连接主义者通将愚钝的神经元联结巨的网络展拳脚。他研了一基联结的并行处理方法——在虚拟或硬件实现的并行计算机运行——与遗传算法相似,它同进行量的运算,不它的评估机制更加精密(更聪明)。些“窍”了的网络被称神经网络。迄今止,神经网络在产生“智”方面所取的就很有限,尽管它的模式识别力非常有。

,一切物均低等连接一理念着实令人惊诧。网络内部究竟生了什神奇变化,竟使它具有了近乎神的力量,从相互连接的愚钝节点中孕育组织,或是从相互连接的愚笨处理器中繁育程序?你所有的一切联结一,生了什点石金的变化呢?在一分钟,你有的是由简单体组的乌合众;在一分钟,联结,你却获了涌现的、有的秩序。

曾有那一瞬间,连接主义者猜:许创造理智与意识所需的一切,不就是一够的互相连接的神经元网络,理智在其中完我组装。甫一尝试,他的梦就破灭了。

但是人工进化者仍在追寻着连接主义的梦。是,着进化的缓慢节奏,他更有耐。缓慢的、非常缓慢的进化节奏着实令我不安。我向汤姆·雷表达我的忧虑:“现的进化芯片并行进化处理机让我有些焦虑,因进化需的间令人难置信。间从何?的运行速度,一,在我谈话期间,有少微分子被吸附一。的并行速度快、规模广令人难置信,我却打算尝试超越它。在我,根本就有足够的间做件。”

雷回答:“哦,我有同的焦虑。但另一方面,让我惊讶的是,在我的系统即使仅靠一虚拟处理器,进化进行此快。再者,间是相的。进化的间尺度是由进化中一代的间跨度决定的。人类说,一代是三十年,但我的东西说,一代就是几分一秒。且,我扮演帝,我加快整体的突变率。我不敢肯定,但是许我在计算机更的进化。”

在计算机进行进化有其它的原因。比,雷记录每“东西”的基因组序列,保存完整的人口统计群谱系。它生量数据,在现实世界中根本无法收集些数据。尽管随着人造世界复杂的激增,提取信息的复杂本激增,但做仍比无法掌控的有机世界更容易些。正雷告诉我的那,“即使我的世界变像真实世界一复杂,但我是帝,我无所不知。我获取任何我感兴趣的信息不打扰它,不走走踩坏植物。是一根本的不同。”

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