第十四章 在形式的圖書館中

道金斯告訴我:"一開始我就有個強烈的直覺,我想要的胚胎學應當是遞迴的。我的直覺一部分是基於這樣一個事實----真實世界中的胚胎學可以被看作是遞迴的。"道金斯所說的遞迴,是指簡單規則一遍又一遍地迴圈應用(包括用於其自身的結果),並由此生成了最終形式所具有的絕大多數複雜性。譬如,當"長出一個單位長度然後分岔成兩個"的遞迴規則重複應用於一段起始線條上時,大約5次迴圈之後,它就會生成一片灌木般的具有大量分叉的形狀。

其次,道金斯把基因和軀體的理念引入到庫裡。他認識到,(書中的)一串字母就好比是生物的基因(在生物化學的正規表述中,甚至就用一串字母來表示一段基因),而基因生成肌體組織。"但是,"道金斯說,"生物基因並不控制肌體的各個微小部分,這就相當於它並不控制螢幕上的畫素點。相反,基因控制的是生長規則,也即胚胎的發育過程,而在'生物形態王國'裡,就是繪圖演算法。"因而,一串數字或文字就相當於一段基因(一條染色體),隱含著一個公式,並按這個公式用畫素點繪出圖案(軀體)。

這種以間接方式生成形式的結果就是,圖書館中幾乎任何隨機角落裡擺放的,或者說幾乎所有基因生成的,都是符合邏輯的生物形狀。通過讓基因控制演算法而非畫素,道金斯在他的"大千"中建立了一條內在語法,阻止了一切舊日荒謬的出現。即使是再出乎意料的變異,結局也不會是一個不起眼的灰點。同樣的變換在博爾赫斯圖書館裡也可以實現。每個書架的位置不再代表一種可能的字母排列,而是代表一個可能的詞語排列,甚至是可能的句子排列。這樣一來,你選中的任何書都將至少是接近可讀的。這個得到提升的詞語串空間遠比文字串空間小,此外,正如道金斯所說,限定在一個更有意思的方向上,你就更有可能碰到有意義的東西。

道金斯引入的基因是以生物的方式發生作用----每次變異都按結構化的路徑來改變多個畫素。這不僅縮小了生物形態庫的規模,將其精煉成實用的形態群,而且為人類繁育者提供了發現形式的替代途徑。生物形態基因空間的任何微妙變化都將放大成影像的顯著而可靠的變化。

這給了托馬斯·裡德這個無冕的聖盃騎士以第二種繁育途徑。裡德不斷地改變親本形式的基因,觀察基因引起的形狀變化,以求瞭解如何通過改變單個基因來引導形狀改變。這樣他就可以通過對基因的調整來匯出各種生物形態。道金斯把他程式中的這種方法叫作"基因工程學"。和在真實世界一樣,它有著神奇的力量。

事實上,道金斯是將他的1000美金輸給了人工生命領域的第一位基因工程師。托馬斯·裡德利用工作中的午餐間隙來尋覓道金斯程式裡的聖盃。道金斯宣佈競賽發起的6個月後,裡德通過影像繁育和基因工程雙管齊下的辦法找到了失落的寶藏。繁育是一個快速而隨意的頭腦風暴,而工程學則是微調和控制的手段。裡德估計他用了40個小時來尋找聖盃,其中有38個小時花在工程學上。"只通過繁育手段,我是絕不可能找到它的,"他說。接近聖盃的時候,裡德無法做到不動其他的點而讓最後一個畫素改變。他花了好多時間在倒數第二個形式上以試圖控制最後那個畫素。

無獨有偶,讓道金斯大為震驚的是,在裡德之後數星期內又有兩個發現者各自獨立地找到了聖盃。他們能夠在天文尺度的可能性空間裡準確地定位到他的聖盃,同樣並非只靠繁育,而主要是通過基因工程,有一個還運用了反向工程。

14.4御變異體而行

也許是由於生物形態王國視覺化的特性,最先吸取道金斯的計算機繁殖思想的人是藝術家們。第一位是英國小夥子威廉·拉薩姆;此後,波士頓的卡爾·西姆斯把人工進化研究向縱深推進。

在20世紀80年代早期,威廉·拉薩姆展示的作品就像是某個深不可測的精巧裝置的零部件圖冊,似天外來物。在一面紙牆上,拉薩姆先畫出一個簡單形狀,比如頂部中間位置畫一個圓椎體,然後用漸趨複雜的圓錐體圖形填滿剩下的空間。每一個新圖形的產生都遵循拉薩姆所預設的規則。一個形狀與其變化而來的後代形狀們之間用細線相連起來。通常,一個形狀會有多個變形。在這張巨大畫面的底部,圓錐體變形成華麗的金字塔和帶有藝術裝飾風格的丘形。從邏輯上講,這幅畫是一個族譜圖,但包含許多交叉婚姻。整個畫面擠得滿滿當當,看起來更像一個網路或電路。

拉薩姆把這種用來生成各種形式並選擇特定後代進一步演化的"基於規則的受迫過程"稱為"形式合成"。最初他把"形式合成"用作啟發靈感的工具來尋找可能的雕刻形式。他會從他的一堆草稿圖中選出一個特別滿意的圖形,然後用木頭或塑膠把這個精巧複雜的形式雕刻出來。一份拉薩姆的作品目錄中展示了一箇中等大小的黑色雕刻,就像一個非洲面具;它是拉薩姆用"形式合成"的方法創造(或者說發現)的。但是,雕刻是如此花費時間卻又毫無必要,因此他不再雕刻。讓他最感興趣的是那個龐大而未知的可能形式之庫。拉薩姆說:"我的關注點從完成一件單一作品轉向雕刻上百萬件作品,而每個作品又能再延伸出上百萬件雕刻。我現在的藝術作品就是整棵雕刻的進化樹。"

20世紀80年代後期,電腦三維圖形在美國大量興起,受此啟迪,拉薩姆開始採用電腦運算來自動生成形式。他與英國漢普郡ibm研究所的一位程式設計師合作,一起修改了一個三維建模程式,用來生成變異形式。藝術家拉薩姆用了大約一年的時間來手工輸入或編輯基因值,以生成可能形式的完整樹。通過手動修改某個形式的編碼,拉薩姆可以隨機地對空間進行搜尋。在提起這個人工搜尋的過程時,拉薩姆只是淡淡地表示"挺累人的"。

1986年,拉薩姆遇見了剛問世的"生物形態"程式。他將道金斯進化引擎的核心部分與他的三維形式的精緻外在結合到一起,孕育出一種進化藝術程式的思想。拉薩姆將他的方法暱稱為"變異體"。"變異體"的功能幾乎與道金斯的變異引擎完全相同。程式生成一個現有形式的後代,每一個後代之間都略有不同。與道金斯的線段圖形不同,拉薩姆的形式是有血有肉、極具感官性的。它們以三維立體並帶有陰影渲染的影像躍入觀者的感知系統。那些奪人眼球的電子怪獸都是由不知疲倦的ibm圖形計算機鼓搗出來的。藝術家選取其中最好的三維作品,以此作為親本,繁衍出其他變異。許多代之後,藝術家將會在一個真正的博爾赫斯庫裡進化出一個全新三維實體。如此巨大的"生物形態王國"也只不過是拉薩姆空間的一個子集而已。

拉薩姆說道:"我從未想到我的軟體能夠創造出如此多的雕刻型別。用這種方法所能創造出的形式是如此之多,幾乎是無限的。"拉薩姆找到的這些形式,纖毫畢現,令人歎為觀止,這中間包括編制精巧的籃子,大理石質地的巨蛋,雙體蘑菇狀東西,來自另一個星球的麻花狀鹿角,葫蘆,奇異的微生怪物,朋客造型的海星,還有拉薩姆稱之為"y1異形"的來自異域空間的多臂溼婆神。

"一個充滿奇思妙想的花園,"拉薩姆這樣稱呼他的收藏。他並非要仿製出地球生命的樣式,而是在探尋其他的有機形式----比地球生命"更具野性的某種東西"。他記得在參觀一次鄉間展會時駐足於一個人工授精攤位,看到巨大的變異超級牛和其他各種"沒用的"怪物的照片。他發現這些奇異的形式最能帶來靈感。

列印出來的圖案給人一種不真實的清晰感,彷彿是在月球上無空氣的環境下拍攝的照片。每一種形式都蘊含著驚人的有機感。這些東西並不是自然的復現,而是存在於地球之外的天然存在。拉薩姆說:"這臺機器可以讓我自由地探尋以前從未接觸到的、超出我想象力的形式。"

在博爾赫斯形式庫的深處,一層層優雅的鹿角、一行行左旋蝸牛、一排排矮花樹、一屜屜瓢蟲,都在等待著它們的第一個造訪者----這個造訪者也許是大自然本身,也許是位藝術家。而在兩者未曾觸及它們之前,它們仍然在意識之外,在視覺之外,在觸感之外,是純粹的可能之形式。就我們所知,進化是造訪它們的唯一途徑。

這個形式庫包含了從過去到未來的所有生命形式,甚至包括存在於其他星球的生命形式。受限於我們自己的先天偏見,我們無法深入思索這些非傳統生命形式的任何細節。我們的思緒會很快滑落回自己熟知的自然形式。我們也許會有片刻的遐想,但一旦要給這樣一個離奇幻物填充大量細節,則會畏縮不前。進化,則是一匹暴烈野馬,帶我們到人力所不能及之處。藉助這匹難以駕馭的腳力,我們來到一個充滿奇異形體之處,那些形體窮極想象之所能(但卻並非出自人類想象),真若處子,素面朝天。

設計"連線機5"的藝術家工程師卡爾·西姆斯告訴我:"我使用進化方法是出於兩個目的:一是為了繁育出我不可能想象到的、也不可能憑其他方式發現的東西;二是為了創造出我可能想象到的、但永遠沒有時間去細化的東西。"

西姆斯和拉薩姆都曾碰到過形式庫裡的斷點。"對於進化空間中可能出現的東西,你會越來越有感覺,"西姆斯稱。他還提到,他時常在進展不錯而洋洋自得的時候,一頭撞到牆上----進化似乎到達了一個平臺期。即使最激進的選擇也不能讓那個慵懶的傢伙挪動半步----它似乎陷在那裡了。代代更迭並沒有產生更好的形式;就好像身處一個巨大的沙漠盆地,下一步與上一步沒有什麼分別,而朝向的頂峰仍遙不可及。

而托馬斯·裡德在潛心追蹤生物形態王國那失蹤的聖盃時,經常需要回退。他可能會看似離聖盃很近了卻無法取得任何進展。他常常把漫漫征途的中間形式儲存起來。有一次他需要回退數百步到第6個存檔,才得以從死衚衕裡走出來。

14.5形式庫中也有性

拉薩姆在探索他的空間時也曾有過類似的經歷。他時不時地闖入一種他稱為不穩定態的領地。在可能之形式的一些區域,基因的顯著變化只能對形式造成微乎其微的改變----這也就是西姆斯所滯留的盆地。他不得不對基因大動干戈,以獲得一點點形式上的推進。而在另一些區域,基因的微小變化也會造成形式的巨大改變。在前一種區域,拉薩姆在空間中的進展極其緩慢;而在後一種區域,哪怕最微小的動作都會讓他橫衝直撞地跑出老遠。

為了避免跑過頭,並加快發現的進度,拉薩姆在探索時會有意調整變異的幅度。最初他會把變異率設得比較高,以便快速掃過空間。當形狀變得較有意思之後,他會把變異率調低,這樣代與代之間的差距變小,他就可以慢慢地接近被隱藏起來的形狀。西姆斯則設法使他的系統能夠自動執行類似的方法。隨著進化出來的影像越來越複雜,他的軟體會調低變異率,以軟著陸在最終形式上。"否則,"西姆斯說,"當你試圖微調一幀影像時會很抓狂。"

這些開拓者們還想出了幾條巡遊的妙計。最重要的就是交配。道金斯的生物形態王國儘管豐饒卻寡慾,找不到任何性的跡象。一切變化都通過單親的無性變異來達成。相比之下,西姆斯和拉薩姆的世界則是由性所驅動的。這些開拓者們所認識到的最重要一點就是:在一個進化系統裡,交配行為可以有任意多種花樣!

當然,最傳統的"體位"是:父母雙方各提供一部分基因。但即便是這種最平淡無奇的交配也可以有好幾種方式。在圖書館裡,繁育就好比挑兩本書,把它們的文字融合成一本"子"書籍。你可以生下兩種後代:"內親"或"外戚"。

"內親"後代繼承了父母之間的性狀。想象一條連線圖書甲和圖書乙的線段。子代(圖書丙)可能位於這條線段上的任何一點。它可能在正中間----如果它正好繼承了父母各自一半的基因;它也可能更靠近某一方----譬如1/10繼承自母親而9/10來自父親。"內親"還可以以章節交錯的方式繼承兩本書的內容,就好比來自父母的基因片段交錯排列在一起。這種方法可以將那些彼此間存在某種關聯(通常可以用某種近似函式來表示)的基因片段保留下來,因而更有可能"去蕪存菁"。

另一種理解"內親"的方式是把它想象成生物甲正在(用好萊塢的話說)異形成生物乙。在從甲到乙的整個蛻變過程中產生出來的所有異形生物,都是這對夫妻的"內親"後代。

"外戚"所處的位置則是父母變形線之外的某點。一頭獅子與一條蛇的"外戚"並非是兩者中間的某個點,而更有可能是一隻獅頭蛇尾卻長著分叉舌的怪物。製造怪物的方法有好幾種,其中非常基本的一種就是:在父母雙方所具備的特性中隨機抽取一些,放在一個大鍋裡攪拌,然後撈起什麼算什麼。"外戚"後代更具野性,更加不可預料,也更加失控。

進化系統的詭異之處還不止於此。交配可以是有悖常理的。威廉·拉薩姆眼下正在他的系統裡推行多配偶制。憑什麼交配要限制在兩位父母之間?拉薩姆的系統讓他可以選擇多達5位父母,並且每位父母"傳宗接代"的權重各不相同。他對一群子形式吩咐道:下次要像這個多些,還有那個和那個,還要有一點點像這個。然後他讓它們結合,一起生產出下一代。拉薩姆還可以賦予負的權重值:譬如,不要像這個。這相當於設定了一個"反父母"。"反父母"參與交配的結果是繁衍出(或者根本不繁衍)儘可能與之不同的子女。

在自然生物學(至少是我們目前所知的)基礎上更進一步,拉薩姆的變異體程式會追隨繁育者在庫中的足跡。對於在特定繁育過程中保持不變的基因,變異體程式會認為它們是繁育者所喜好的,因而讓它們成為顯性基因;而對於那些變化不定的基因,變異體程式則認為它們是試驗性質的,且不為繁育者所喜愛,因而將其定義為隱性基因,以減小它們的影響。

跟蹤進化過程來預測其未來程式的想法是如此讓人心醉。西姆斯和拉薩姆都夢想建立一個人工智慧模型,能夠分析繁育者在形式空間內探索的點滴進步。這個人工智慧程式將會推匯出每一步選擇所共有的要素,進而直達庫的縱深並找到具有某種特性的形式。

在巴黎蓬皮杜中心,在奧地利林茨國際電子藝術節,卡爾·西姆斯都向公眾展示了他的人工進化之"大千"。在長長的陳列走廊中間的平臺上,一臺連線機嗡嗡作響。伴隨著機器的思考,墨黑色的立方體發出閃爍的紅光。一條粗粗的電纜把這臺超級電腦與呈弧形分佈的20臺顯示器連線起來。每個彩色螢幕前的地板上都安了一個腳踏板。踩下腳踏板(下邊蓋著開關),參觀者就從這排螢幕中選擇了一個特定影像。

我有幸在林茨展會的連線機2上繁育出了影像。一開始我選擇了一個看起來像是開滿了罌粟花的花園的影像。西姆斯的程式立刻繁育出20個後代。其中兩塊螢幕上充滿了灰色的、毫無意義的東西,另外18塊螢幕上則顯示出新的"花朵",有些支離破碎,有些具有新的顏色。我一直試圖讓畫面變得更加絢爛多彩。在這間彌散著電腦熱力的房間裡,很快我就在腳踏板之間的來回奔跑中汗流浹背了。這份體力活像是在做園藝----精心照料那些形狀以使之長大成人。我不斷進化出更精細的花卉紋樣,直到另一個參觀者改變了進化方向,使它變得象熒光格子花紋。這個系統所發現的如此眾多的美麗圖案讓我目瞪口呆:幾何學的靜物,幻景,異國情調的紋理,怪誕的圖示。精緻的、色彩絢爛的作品一個接一個光臨螢幕,然而,若未被選中的話,就永遠地離別消失了。

西姆斯的裝置每天都不間斷地進行著繁育,把進化之手交付給路過這裡的群氓的奇思異想。連線機記錄下每一個選擇的前世今生。由此西姆斯得到了一個人們(至少是博物館的觀眾們)認為美麗或有趣的影像的資料庫。他相信可以從這些豐富的資料中抽象出一些只可意會不可言傳的內在,並作為將來在庫的其他區域繁育時的選擇條件。

也許,我們會驚訝地發現,並沒有什麼統一的選擇標準。也許,任何高度進化的生命形式都是美麗的。眾生皆美----儘管各有所好。帝王蝶和其宿主奶草豆莢誰也不比誰更顯眼或更平庸。如果不帶偏見地審視一下,寄生蟲也很美。我隱約地覺得,自然之美就存在於物種進化的歷程裡,存在於形式必須完完全全地合乎生物之道這樣一個重要事實中。

儘管如此,仍然有什麼東西(不管它們是什麼)把這些被選中的形式與它們周圍斑駁陸離的灰色雜點區別開來。對兩者的比較也許能為我們揭示美的更多內涵,甚至能幫助我們弄明白,"複雜性"究竟指的是什麼。

14.6三步輕鬆繁育藝術傑作

俄羅斯程式設計師弗拉迪米爾·伯克希爾科提醒了我,單單為了美而進化可能就是一個夠遠大的目標了。伯克希爾科和他的同伴阿列克謝·帕傑諾夫(他編寫了讓人上癮的電腦遊戲俄羅斯方塊)設計了一個非常強大的繁育虛擬水族館的程式。伯克希爾科告訴我:"剛開始時,我們並沒打算使用電腦來生成什麼很實用的東西,而只是想得到非常漂亮的東西。"伯克希爾科和帕傑諾夫一開始並沒有打算創造一個進化世界。"我們從花道----日本的插花藝術開始起步。原本想做出某種電腦花藝的東西,而且是活的,是動的,永遠不會重複自己。"由於電腦螢幕"看起來像一個水族館,我們決定做一個可以由使用者定製的水族館"。

使用者們把多彩的魚類和搖曳的海草恰當地搭配,填充進螢幕水族館,從而也當了一把藝術家。他們會需要大量不同的生物體。為什麼不讓水族館愛好者們繁育自己的品種呢?於是"電子魚"應運而生,而俄羅斯人也發現他們是在玩一個進化遊戲。

電子魚是一個程式怪物。這個程式主要是在莫斯科編寫的。那時俄羅斯大學裡往往整個數學系的人都失業了,而一個聰明的美國創業家可以用僱用一位美國駭客的薪水讓這一整幫人為他做事。多達50名為電子魚編寫程式碼的俄羅斯程式設計師重新發現了計算進化的方法和威力,而他們對道金斯、拉薩姆和西姆斯的工作一無所知。

電子魚的商業版本於1993年由美國軟體商maxis發行。它將拉薩姆在ibm大型機上和西姆斯在連線機上執行的那種華麗的虛擬繁育程式濃縮到了家用電腦上。

每一條電子魚有56個基因,800個引數。(好大的一個庫啊!)多彩的魚在虛擬的水下世界逼真地游來游去,會像魚一樣地輕拂鰭尾來個轉身。它們在一縷縷海藻(也是由程式繁育的)中無休止地來回穿梭。當你給它們"餵食"時,它們就成群地圍在食物周圍。它們永遠不會死。當我第一次從10步外看到一個電子魚水族館時,竟以為它是一段真實水族館的影片。

真正有趣的部分是繁育魚類。首先我在這片電子魚的海域裡隨意地撒下一網,以撈起幾條奇異的魚來做親本。不同的區域藏著不同的魚。這片海域就是一個魚類的形式庫。我抓到兩條魚並把它們拖了上來:一條胖胖的,身體呈黃色,間有綠色的斑點,背鰭單薄,上唇突出(這是媽媽);另一條小個子傢伙,體態像魚雷,藍色,長著中式帆船帆一樣的背鰭(這是爸爸)。我可以選擇任意一種進化方式:既可以從那條胖魚或那條小藍魚中任選一條進行無性繁殖,也可以讓這一對兒進行交配,從它們繁育出的後代中挑選。我選擇了交配。

就像其他人工進化程式一樣,有十幾個變異後代出現在螢幕上。變異的程度可以通過旋鈕來調整。我把注意力放在魚鰭上,選擇了一條有著巨鰭的魚,並使每一代的體態都朝著越來越華麗、越來越龐大的鰭進化。我生成了一條看起來周身長滿鰭的魚,背、腹、側面都有。我把它從孵化器裡移出來,在扔進水族館之前進行了動畫模擬(這個過程可能需要幾分鐘或幾小時,取決於電腦運算速度)。經過了許多代的演化,我得到的這條魚是如此之怪異,以至於不能再進行繁育。這也是電子魚程式用來保證魚之為魚的手段。我已經處於庫的邊緣,超出這個邊界的形式就不再是魚了。電子魚程式無法渲染那些非魚類生物,也無法讓那些太過異類的魚動起來----讓一條怪物遊起來實在有些強人所難。(魚的各部分比例要符合常規,這樣遊動起來才有真實感。)使用者們樂此不疲地試圖弄清楚魚和非魚的界限以及是否有什麼漏洞可鑽,這也正是這個遊戲的一部分。

要儲存整條魚的資訊會佔用過多的磁碟空間,因此程式只儲存基因本身。這些微小的基因種子被稱作"魚卵"。魚卵比魚要小250倍。電子魚的狂熱玩家們通過網路交換魚卵,或者將它們上傳儲存在公共的數字型檔裡。

羅傑是maxis公司負責測試電子魚的程式設計師。他發現了一種有趣的辦法,可以用來探索魚類形式庫的邊界。他沒有用繁育或是在已有的樣本中撒網撈魚的辦法,而是把自己的名字直接插入到一個魚卵程式碼中。一尾短小的黑蝌蚪出來了。很快辦公室裡所有人的電子魚魚缸都有了一尾黑蝌蚪。羅傑想知道他還能把什麼東西放進魚卵裡去。這次他輸入了林肯在葛底斯堡演說的文本,魚卵長成了一個鬼一樣的生物----一張蒼白的臉拖曳著一個殘破的蝙蝠翼。愛開玩笑的人給它取了個綽號叫作"葛底斯堡魚"。經過一通亂闖亂撞之後,他們發現,任何一個包含大約2000個數位的序列都可以作為"魚卵"而孵化出可能的魚來。電子魚的專案經理很快就樂此不疲,他把自己的財務預算電子表格輸入程式,孽生了一個魚頭、毒牙嘴和龍身的怪物,這可不是什麼好兆頭。

繁育新品種曾經是園丁獨有的手藝。而現在畫家、音樂家、發明家都可以染指了。威廉·拉薩姆預言,進化主義將是當代藝術發展的下一個階段。借用變異和有性繁殖的概念可以催生出這門藝術。藝術家西姆斯並沒有費心為電腦影像模型去繪色或是生成材質圖,他通過進化來完成這項工作。他隨意進入一個木質圖案的區域,隨後進化出木紋精細、樹節密佈的松樹般的紋理,並用來給影片中的牆刷色。

現在人們可以在蘋果電腦上用adobephotoshop的一個商用模板來做到這一點。凱伊·克勞斯編寫的"紋理變異體"軟體可以由一個圖案繁育出八個子代,並從中選擇一個繼續繁育。

當代藝術設計趨向於更多地運用分析控制的手段,而進化主義顛覆了這種趨勢。進化的終點目標更加主觀("最美者生存"),更少控制,更貼近天馬行空般的意境,更加自然天成。

進化藝術家進行了兩次創造。首先,藝術家扮演了上帝的角色,為生成美而設計了一個世界,或一個系統。其次,他是這個伊甸園的園丁和看護人,詮釋並呈現出他選中的作品。他更象慈愛的天父導引一個個生靈降臨世間,而不是冰冷的模具塑造出一個個創造物。

目前探索式的進化方法還有其侷限性,藝術家只能從隨機的某點或最基本的形式出發。進化主義的下一步是能夠從人為設計的樣式開始,然後從那裡隨心所欲地繁育開去。理想狀況下,你會希望能有挑選的權利,譬如說從一個還需要加工或改進的圖示開始,逐步向前進化。

這樣一個商業軟體的輪廓是相當清晰的。具有創新精神的威爾·萊特----《模擬城市》的編寫者和maxis公司的創始人以及電子魚程式的發行商,甚至想出了一個完美的名字:"達爾文繪圖"。在"達爾文繪圖"中,你可以草草勾勒出一個新的企業圖示。每一條線,每一個點,都被轉換成數學函式。當你完成這些後,你就有了一個顯示在螢幕上的圖示以及電腦中作為基因的一組函式。然後你開始繁育這個圖示,任由它進化成你也許從未料想過的奇異設計,並且其精細度也是你力不能及的。起初你在原型附近隨機遊蕩,以尋找靈感;然後你對著某個讓你眼前一亮的圖案精雕細琢:你調低了變異度,用多配偶方式和反父母方式來進行微調,直至找到最終版本。你現在有了一個精緻而使人目眩的藝術品,它的精細陰影和複雜文飾美得讓你不敢相信。因為這個影像是基於演算法的,它有無限的解析度;你想把它放到多大就多大,乃至看到任何意想不到的細節。盡情列印吧!

為了演示進化主義的威力,西姆斯把連線機5的標誌掃描進他的程式裡,用它作為一個起始影像來繁育一個"改良的"標誌。與那種了無新意的現代風格不同,它的字母邊緣有著有機體一樣細密的褶紋。辦公室的同仁們非常喜歡這件進化而來的藝術品,他們決定以此圖案做t恤衫。"我倒是鍾意於進化出領帶圖案來,"西姆斯笑道。他甚至提議:"試試進化布紋、牆紙或者字型怎麼樣?"

一直以來ibm都在支援藝術家威廉·拉薩姆的進化實驗,因為這個全球化公司意識到這裡蘊藏著的商業潛力。拉薩姆認為西姆斯的進化機器是一個"較粗劣、較不易控制"的入門產品,而他的軟體對工程師來說則更可控,更加實用。ibm正在把拉薩姆研發的進化方法交給汽車設計師們,讓他們用來改變車身外形。他們試圖回答的一個問題是進化設計是在原始創意階段更有用,還是在後面的精細控制階段更有用,或者兩者兼具。ibm打算利用這個技術來實現盈利,而且不止用於汽車產業。他們認為進化的"駕馭"方法對所有涉及大量引數的設計問題都是有幫助的,這些問題往往需要使用者"折返"到一個先前的方案。拉薩姆認為進化與包裝設計有本質上的相似----外部引數都是固定的(容器的大小和形狀),但是內部所能做的卻沒有一定之規。進化能夠帶來多層次的細節,這是人類藝術家永遠不會有時間、精力或金錢來做的事。而進化式工業設計的另一個優點是拉薩姆慢慢意識到的:這樣的設計模式極其適合群體共享共管。參與的人越多,效果就越好。

人工進化作品的版權問題還處於法律真空中。誰將受到保護,是繁育出作品的藝術家還是編寫繁育程式的藝術家?將來,律師可能要求一個藝術家記錄下創作進化作品所遵循的軌跡,以此證明他的作品並非複製或歸屬於形式庫的建立者。正如道金斯所指出的,在一個真正巨大的形式庫中,一個模式不可能被發現兩次。擁有一條通往特定地點的進化路徑,就不容置疑地證明了藝術家是最先找到這個目標的原始權利人,因為進化不會兩次光顧同一個地點。

14.7穿越隨機性

歸根結底,繁育一個有用的東西幾乎就和創造一個東西一樣神奇。理查德·道金斯的論斷印證了這點,他說:"當搜尋空間足夠大時,有效的搜尋流程就與真正的創造並無二致了。"在包括一切可能之書的圖書館裡,發現某一本特定的書就等同於寫了這本書。

人類早在幾個世紀前就意識到了這點----遠遠早於計算機的出現。正如德尼·狄德羅在1755年寫到的:

書籍的數量將持續增加。可以預見,在未來的某個時刻,從書本中學習知識就如同直接研究整個宇宙一樣困難;而尋覓藏身於自然的某個真理也並不比在恆河沙數般的書冊裡搜求它更麻煩些。

《迴圈的宇宙》(therecursiveuniverse)作者威廉·龐德斯通用一個類比來闡述為什麼搜尋知識所形成的巨大博爾赫斯庫與搜尋自然本身形成的博爾赫斯庫一樣困難。想象一座包含所有可能之影片的圖書館。像所有的博爾赫斯空間一樣,這個圖書館的絕大多數館藏品都充滿了噪音和隨機灰度。通常一盤磁帶所能播放出來的只是兩個小時的雪花斑點。要找到一盤可以一看的磁帶,最大的問題在於,一盤隨機磁帶除了它本身,無法用佔用更少空間或更短時間的符號來表示。博爾赫斯庫中的大多數藏品都無法進行哪怕是一點點壓縮。(這種不可壓縮性正是隨機性的最新定義。)要想搜尋磁帶,你只有去觀看帶子的內容,因而花在對磁帶進行整理上的資訊、時間和精力將超過創作這盤磁帶的所需,不論這盤帶子的內容是什麼。

進化是解決這道難題的笨辦法,而我們所說的智慧恰好就是一條穿堂過室的隧道。當我在博爾赫斯圖書館裡搜尋《失控》時,如果我足夠機敏,說不定要不了幾個小時我就已經辨明瞭繞過圖書館層層書架直搗黃龍的方向了。我可能已經注意到,一般來說,往上次翻過的書的左邊去會更有"感覺"。我可能向左跑出去幾英里,而這段路程以往需要很多代的緩慢進化才能通過。我也許已經瞭解了圖書館的架構,並可以預測出所求之書的藏身之處,這樣我就可以勝過隨機的猜測和烏龜爬一樣的進化。通過將進化與對圖書館內在秩序的學習結合起來,我也許能找到我的《失控》。

一些研究人類心智的學生提出了一個強有力的論點:思維是大腦內想法的進化。根據這種主張,所有創造物都是進化出來的。當我寫下這些文字時,我不得不承認這一點。我在寫這本書之初,腦子裡並沒有一個成形的句子,完全是隨意選了一個"我被"的短語;接著下意識地對後面可能用到的一腦袋單詞做了個快速評估。我選了一個感覺良好的"封閉"。接著,繼續從10萬個可能的單詞中挑選下一個。每一個被選中的都繁育出可供下一代用的單詞,直到我進化出差不多一個完整的句子來。在造句時,越往後,我的選擇就越受到之前所選詞彙的限制。所以說,學習可以幫助我們更快地繁育。

但是下一句的第一個單詞可能是任何一個單詞。這本書的結尾,遠在15萬次選擇之外,看起來如此遙不可及,恍若銀河系的盡頭。書是遙不可及的。在世上已經寫成或將要寫成的所有書裡,只有在這本里才能找到這句話之前那兩個前後相接的句子。

既然我的書已經寫了一半了,我就要繼續進化文字。我在這一章裡將要寫下的下一個詞是什麼呢?說實在的,我一無所知。它們可能是什麼?也許有幾十億種可能性----即便考慮到它們受到約束,必須符合上一句的邏輯性。你猜到下一個句子就是這句嗎?我也沒猜到。但我寫到這句結尾時,發現就是它了。

我通過尋找來寫作。我在自己的書桌上對它進行進化,從而在博爾赫斯圖書館裡找到它。一個單詞接著一個單詞,我穿行在豪爾赫·路易斯·博爾赫斯的圖書館內。仰仗我們頭腦所進行的某種學習和進化的奇妙組合,我找到了我的書。它就在中間那層書架上,幾乎齊眉高,座標在52427區的第7個迴廊。誰知道它究竟是不是我的書,抑或幾乎算是我的書(也許這段或那段略有不同,或者漏掉了一些重要事實)?

這次漫漫搜尋給我的最大滿足是----不管這本書是珠玉還是敝屣,只有我才能找到它。

這裡應該是指"巴別塔圖書館"(thelibraryofbabel),最早出自博爾赫斯1941年的短篇故事集。

大千:這裡借用了佛教"大千世界"之"大千"。英文原文為universe,意為"宇宙"。

拓撲(topology):數學術語,簡單地說,可以將其理解為幾何圖形的抽象模式。

hadal:中文意思為"極深處"(海面6000米以下的深處)。

連線機(connectionmachine)系列:包括cm-1,cm-2和cm-5。它把大量簡單的儲存/處理單元連線成一個多維結構,在宏觀上構成大容量的智慧儲存器,再通過常規計算機執行控制、i/o和使用者介面功能,能有效地用於智慧資訊處理。cm-1由4個象限組成,每個象限包含多達16384個一位處理器,全部處理器則分為4096組,組間形成12維超立方體結構,其整合峰值速度達到每秒600億次。cm-5的結點數更多,功能更強。該系列對於早期的並行電腦科學有重要意義。

"思維機器"公司(thinkingmachines):創辦於1982年,1994年破產,由太陽公司(sunmicrosystems)收購。

可能形式庫(libraryofpossibleforms):由所有可能的形式所組成的庫。為簡潔計,我們後面都使用"可能形式庫"這個詞。

遍歷(traverse):計算機搜尋演算法中的術語,指按照某種演算法,對一個樹狀結構的每個節點做且僅做一次訪問。

basic:全名為"beginner'sall-purposesymbolicinstructioncode",直譯為"適用於初學者的多功能符號指令碼",這正好與其首字母縮寫成的英文詞有相同的含義。basic是計算機發展史上應用最為廣泛的高階語言,至今仍然是計算機初學者的入門語言。

傑克遜·波洛克(jacksonpollock,1912.01.28~1956.08.11):20世紀美國抽象繪畫的奠基人之一。

反向工程(reverseengineering):通俗說,就是倒推的辦法,即根據結果或輸出來推斷輸入或設計。

讀者可能會有些困惑:獅頭、蛇尾、分叉舌,並沒有超出父母雙方所具有的特性啊!實際上,"內親"和"外戚"的差別在於,"內親"是一種線性插值,而"外戚"則不是。獅子和蛇的內親,有獅頭蛇尾,或者有蛇頭獅尾,都不足為奇;但獅頭裡長出分叉舌來,則超出了"線性"變異的範疇,因而不屬於"內親"。相對於可能存在的"外戚"來講,"內親"只是極小的一個集合,但由於"內親"所具有的線性關聯性,因而具有很多很好的特性。

顯性基因,隱性基因:舉例來說,人的雙眼皮基因是顯性基因,單眼皮基因是隱性基因。這就意味著,一個單眼皮的人必然有一對單眼皮基因,而一個雙眼皮的人,可能有一對雙眼皮基因,也可能有一個雙眼皮基因和一個單眼皮基因。

德尼·狄德羅(denisdiderot,1713.10.05~1784.07.31):法國啟蒙思想家、唯物主義哲學家、無神論者和作家,百科全書派的代表,最大成就是主編《百科全書》。