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哲學宗教 邏輯學
 
 
 
 
為什麼需要生物學思維
 作  者: (美)塞繆爾•阿貝斯曼
 出版單位: 四川人民
 出版日期: 2019.05
 進貨日期: 2019/10/31
 ISBN: 9787220113246
 開  本: 16 開    
 定  價: 524
 售  價: 419
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內容簡介:

● 人類的技術,從網站到交易系統,從城市基礎設施到科學模型,甚至是為大型企業提供配套服務的供應鏈系統和物流系統,都已變得過於複雜且相互交錯。為什麼複雜的技術系統越來越難以理解了呢?我們應該如何看待這個複雜的世界呢?

● 生物學思維和物理學思維是理解世界的兩種方式,而複雜的技術系統更接近生物學系統,因此用生物學思維理解技術系統是個不錯的選擇。

● 認識複雜系統的正確態度是:對於難以理解的事物,要努力克服我們的無知;一旦理解了某個事物,也不會認為它是理所當然的。謙卑之心,加上反覆運算的生物學思維,就是洞悉複雜世界的正確方式。


作者簡介:

● 複雜性科學研究專家、應用數學家、計算生物學家。

● 2008 年獲得康奈爾大學計算生物學博士學位,現為哈佛大學醫學院研究員,考夫曼基金會高級學者。

● 《紐約時報》《華爾街日報》《連線》《大西洋月刊》等特約撰稿人。


圖書目錄:

01 歡迎來到這個糾纏的時代

什麼是複雜系統 /從“啟蒙時代”到“糾纏時代”/ 抽象的局限 /

02 複雜系統形成的 4 個原因

原因 1:吸積 /原因 2:交互 /原因 3:必須處理的例外情況 / 原因 4:普遍的稀有事物 / 越來越多的複雜系統

03 為什麼複雜系統越來越難以理解了

力不從心的大腦 /認知的極限 / 最後一個無所不知的人

04 令人費解的 bug

並不是所有 bug 都能被消除 / 從錯誤中學習 /像生物學家一樣思考

05 為什麼需要生物學思維

複雜的技術系統需要生物學思維的 3 個原因/技術領域的“生物學家”/當物理學遇見生物學 /複雜性科學的視角 / 思維方式的進化 /我們需要通才

06 生物學思維是理解複雜世界的一把金鑰匙

不要被表像迷惑 /以欣慰感看待不理解的事物 / 謙卑之心 + 反覆運算的生物學思維

注 釋

延伸閱讀書目

致 謝

譯者後記


章節試讀:

1986 年初的一個冬日,距離“挑戰者號”太空梭爆炸事件發生還不到一個月,著名物理學家理查·費曼(Richard Feynman)在調查委員會的聽證會上公開了一份調查報告。費曼非常冷靜地揭示了導致“挑戰者號”太空梭起飛後不久就爆炸解體的原因。問題出在用於密封固體火箭助推器各部分之間縫隙的 O 型圈上。O 型圈其 實是一小片橡膠,放入冰水後會失去彈性,也就是說,這種小部件對溫度變化非常敏感,所以無法保證密封的牢固性。這些 O 型圈很可能就是這起導致 7 名機組人員喪生災難的罪魁禍首。

與此事件如出一轍的是發生在汽車業中的另一事件。2007 年的一天, 瓊·布考特(Jean Bookout)駕駛著一輛生產於 2005 年的豐田凱美瑞,行駛在奧克拉荷馬州的一個小鎮上。突然,她的車開始加速,並失去了控制。她踩下了?車,但沒有任何作用;她拉起了緊急制動器,輪胎在道路上留下了觸目驚心的摩擦痕跡。然而,這些努力都無濟於事,汽車最終狠狠地撞到了路堤上。布考特受了重傷,車上的乘客、她的朋友芭芭拉·施瓦茨則不幸遇難。

並不是只有布考特一個人遇到這種怪事。事實上,多年以來,在豐田公司生產的汽車中,有多種型號的汽車都曾出現過此類奇怪且危險的故障:汽車在行駛過程中會“違背”駕駛員的意願保持勻速,甚至還會“擅自”加速。這種意外加速事故已經導致多人傷亡。業內專家分析出了這類事故的幾個導火索:駕駛員操作失誤,墊氈頂住了油門加速踏板,油門加速踏板黏滯未能及時復原,等等。但是,這些原因並不能解釋所有的意外加速事故。在受事故影響的車型中,因為墊氈或油門加速踏板不合格而被召回的並不多,而且我們也沒有理由認為,豐田汽車的駕駛員比其他汽車的駕駛員更容易犯錯。

無奈之下,豐田公司請來了嵌入式軟體專家邁克爾·巴爾(Michael Barr)追查原因,並向他開放了專有資料庫以及向來嚴格保密的軟體代碼。在 6 位元經驗豐富的工程師的協助下,巴爾幾經周折終於找到了問題的根源。與此同時,電腦科學家菲力浦·庫普曼(Philip Koopman)也通過對公開程式的仔細分析,找到了事故發生的大致原因。兩位元專家都認為,對於意外加速事故的發生,豐田發動機軟體系統的過度龐大和極度複雜,以及糟糕的設計都應該承擔相應的責任。我們無法將事故責任明確地歸咎於某個設計或部件出了錯,畢竟,這裡面存在的問題盤根錯節,而且這些問題還會引發汽車軟體系統與外部機電系統之間的巴羅克式結構(baroque structure)的大規模交互。無論是單獨看來,還是整體看來,這個系統的 極度複雜性讓我們很難理解這些相互作用、相互影響的部件的深層問題和缺陷。有依據表明,豐田公司本來完全沒有必要搞出一個如此複雜的系統,至少在現有情況下,不必如此複雜,它們顯然不夠小心。

這個“診斷結果”與我們熟悉的“技術失敗”並無二致。費曼找到了導致“挑戰者號”太空梭爆炸的單一原因,有所不同的是,我們無法確定導致豐田汽車出現事故的單一原因。無論如何,如果部件堆積得越來越多,設計也越來越複雜,那麼災難便只會越來越多。

事實上,即使找到了導致失敗的單一原因,但在極度複雜的系統中,那很可能也只是掩人耳目的東西罷了。1996 年,阿麗亞娜 5 型火箭在發 射升空 39 秒後爆炸,火箭上搭載的 4 顆衛星均毀於一旦。事故分析表明,發生爆炸的原因是,火箭在新環境下使用了一些較為陳舊的軟體代碼。但是,根據霍默 - 狄克遜教授的說法,沒有任何一個承包商被追責。這次爆炸並不是某個決策失誤所致,而是整個發射系統的極度複雜性所致。其他類似的災難還有三哩島核電站事故,儘管有關方面也找到了一個原因,但是究其根本,仍然得歸咎於系統的龐大和極度複雜,而非某個部件或決策出了錯。

當我們試圖將這種複雜性拆解開來時,難免會陷入“挑戰者號”航太 飛機的主流事故中。儘管太空梭的發射和操作是一項異常複雜的工作,但是很多人都相信,只要徹底核查複雜系統,將其分解開來,確定每個部件如何工作,在什麼情況下會出故障,我們就應該能夠理解它們。這無疑是一種過於自信的想法,其根源在於:人類的思想擁有無限潛力。人們總認為,只要足夠努力,就可以完美地理解身邊的一切事物,特別是人類自己所構建的那些東西。

我們觀察到,這種情緒在所謂的輝格黨式的進步觀念中體現得最為充分。正如科學作家菲力浦·鮑爾(Philip Ball)所描述的那樣,這種觀念認為人類已經踏上了“從無知和迷信的黑暗時代走向理性時代的勝利之旅”。在科學界和技術愛好者的圈子中,這個觀念根深蒂固,正如歷史學家伊恩·畢考克(Ian Beacock)在文章中所寫:“科技行業講述了人類‘數字時代’的崛起,那是一個輝格黨式的故事:陰鬱昏暗的時代行將結束,人類將迎來一個更加美好的未來,一個更幸福、更開放的世界。在那個美麗新世界中,一切都是測量好的、經過精心設計的,並達到了最高效的完美狀態。”當然,堅持這種觀點的人還認為,效率和生產力的提高,促使人們為了實現某個令人振奮的目標,而持續關注和理解自身所構建的現代工程。這種輝格黨式的觀點與社會學家馬克斯·韋伯(Max Weber)所描述的“現代思維模式”有關:在一個“不再擁有幻想的世界”中,人們會產生一種感覺,也就是“在原則上,我們可以通過運算來掌握所有事物”。

然而,這種理解複雜性的方法如今已經失效了。是的,我們正處在一個新時代,正在建立一個新系統,而這個系統是無法從整體上被掌握的,或者說,無論對誰而言,它都太複雜了。我們發現,在分析豐田汽車意外加速事故時,無論是不是專家,上述那種陳舊的思維模式都不足以應對其複雜性了。不僅如此,這些情況不只附著在我們缺失的經驗中,它們已充斥了我們的整個生活。

 
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