由来和主题

毫无疑问我们还要走很长的路才能找到关于复杂系统的无所不包的理论，不过有强的迹象表明这样的理论是可以找到的

两年前，当我们看到了牛津通识课本系列中有一本叫做《复杂性》（《 Complexity - A Very Short  Introduction》）的小书时非常高兴。这书虽然很短小但是非常深入浅出，是霍兰的最后一部作品。不幸的是，在我们翻译并且想和他联系的时候，他离开了我们。这本书现在已经翻译完了。

我们也曾经翻译过他的另外两本书，一本叫做《隐秩序》，一本叫做《涌现》。霍兰说：“我的很多工作其实是把司马贺的观点带到现在，并且使它更加精细、更加微妙一些。”他引用了很多司马贺在《人工科学》里的经典语句，比方说“可以推断利用更简单的组合导出更复杂，长此以往就会增值产生了多样性、复杂性。进化不是占有固定环境生境的竞赛，而是生境的增值，每一个新的鸟类都为新的一类跳蚤提供一个更新的生境”等等。

他特别强调，“如果有固定的中间形式，从简单系统到复杂系统的进化就会快的多。其中的复杂系统是层级的。在可能的复杂系统中间，层级系统是经过一定时间进化的产物。”在层级系统中间，子系统之间的相互作用和内部之间的相互作用是不同的，在不同的层级上头相互作用的强度常常是有数量的差别的。

在复杂性里面他进一步抽象，希望发现一些可以适用于很多复杂系统的更加普适的‘法则’，所以他说“强调要把系统看成复杂的，它的动因就是因为除这个方法以外，就没法解决问题。”他还说“毫无疑问我们还要走很长的路才能找到关于复杂系统的无所不包的理论，不过有强的迹象表明这样的理论是可以找到的。”

所以我们可以看到《人工科学》、《隐秩序》、《涌现》、《复杂性》这四本书是非常相关的。今天我要对它做一个简单的介绍。

司马贺1967年的时候就是美国科学院院士，1975年就得到了计算机的图灵奖，1978年获得诺贝尔奖，1986年得到了美国国家科学奖和美国总统奖，1995年在国际人工智能会议上获得终身荣誉奖。1983到1987年他是美中学生交流委员会的主席，1994年成为了中国科学院的外籍院士。他任教于伯克利、伊利诺伊理工和卡内基梅隆大学，同时他还是中国很多大学的名誉教授。

《人工科学》是一部著名的经典著作。它早在80年代就出版了，1996年它的中文译本已经到了第三版了。我觉得反复的读它总是有一些新的体会。司马贺在这本书里证明了：物质符号系统具备必要和充分的手段采取智能行动。虽然司马贺在科学上获得了很大的荣誉和认可，但是人工科学至今并没有火起来。所以我觉得我们还需要认真的领会并且努力发扬他的思想。

用通俗的话来说，物质符号系统的一个例子就是计算机和软件。物质符号系统的智能行动的例子就是现在的管理信息系统、电子商务、电子银行、微信，尤其是人工智能等等。这里能够采取智能行动的物质符号系统起了非常重要的作用。我们大多数人实际上都生活和工作在这种人工的物质符号系统之中。

司马贺在研究人工性的时候发现了“人工性的问题之所以引人入胜，主要是当它关系到在复杂环境中生存的复杂系统的时候，人工性和复杂性不可解的交织在一起。”司马贺在《人工科学》的第一、二版里谈到了复杂性的问题，在第三版里他增加了内容，是有两章专门是讲复杂性的。他深刻的指出这个层级系统是复杂性的结构。通俗的说，物质符号系统的智能行动就是为达到目标，物质符号系统能够调动内部的功能来适应变化的外部情况。所以换句话来说，物质符号系统是外部环境像，物质符号系统是外部环境的同态像，它映射了外部。而外部环境是复杂系统，所以从某种意义上来说复杂性研究是一个核心问题。可以说古今中外，哲人、科学家、许多的人，或者是认真的，或者是一闪念的都想过到底什么是知识？有没有统一的科学这一问题。自从柏拉图以来寻求统一知识的努力一直没有中断过。20世纪初，逻辑经验主义兴起的最主要的原因之一就是试图构建一个单一的、融贯的并构成所有科学基础的、科学的世界观。我觉得从不严格的意义上来说，复杂性研究可能是一种指向统一科学的途径。起码现在从人工智能对社会的影响上我们就可以看到这一点。

司马贺和霍兰 都是从实际具体的现象出发，很巧妙的用了比喻的手段，逐层抽象的方法建立了模型，尤其是计算机模型。比方说多主体自适应模型、受限生成系统在建模的过程中为了获得必要的对共同基础进行概括和描述的方法，他很可行的采用了一系列数学符号，用了包括#，和0,1字符串。他用了这样一些统一的方法。最后他用计算机程序来表示很多的模型，比方说遗传算法，比方说回声模型了，西洋象棋模型了、神经网络模型了等等。他们发现了解决问题的很多非常美妙的办法。