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正本清源话“赛博” | 笑谈科学

2017-01-18 杨义先 安在


 

 

 

(一)前言

 

现代版“叶公好龙”,正在全国震撼上演!

 

你看,如今,人人谈“赛博”,处处谈“赛博”,时时谈“赛博”,可就是没几个人关心:到底什么才是真“赛博”

 

 

老百姓拿“赛博”当时髦:赛博产品满天飞,以赛博命名的机构遍布街头巷尾,年轻人好像都是赛博达人;大爷大妈茶余饭后,更少不了“来盘赛博,消消食儿”。大有“非赛博,不新潮”的味道。

 

专家拿“赛博”当网络:甚至在权威英汉字典中,都理直气壮地将“Cyber(赛博)”翻译成“网络”。于是,网络专家就成了赛博专家;以为数字化、网络化后,就自然赛博化了。无聊时,专家们便开始争论:什么样的网络才算是赛博网络,它是不是一定要包含物联网等泛在网?

 

领导拿“赛博”当战场:将“赛博空间”与海、陆、空、天等并列,成为第五个誓死捍卫的领土要素,于是,便花巨资建立“领网”保护系统,要像保护领空、领海那样,防止所有人(包括内部和外部人员)侵犯其“领网”。

 

 

狭义上说,上述百姓、专家、领导都对,但又都不全对!

 

如果“赛博”仅仅是一个名词,那么,我根本没必要,花这么大的功夫,来正其本,清其源。关键是,现在已进入“赛博时代”,如果不全面、深入、严肃认真地对待“赛博”,很可能就会错过大好时机,被时代抛弃,就更谈不上实现“中国梦”了。

 

仅仅穿上“赛博”的外衣,肯定不够;还要至少拥有一副强壮的“赛博”之躯。甚至,仅仅有一副强壮的“赛博”之躯,也还不够;再必须拥有一颗火热的“赛博”之心。那么,“赛博”之心到底是什么呢?!

 

(二)“赛博”是一种新的世界观

 

过去三百余年来,人类的主流世界观,都是以牛顿力学为基础的世界观。为避免卷入不必要的意识形态之争,我称这种世界观为“牛顿观”,其最大特点是:

1)世界是确定的,随机(或偶然)因素可以忽略不计,所以,才有爱因斯坦的名言“上帝不会掷骰子”。

2)时间是可逆的,所以,你可以乘坐时光机,回到远古,或穿越到未来。

 

 

上述“牛顿观”当然没错,但是,一旦进入“赛博”社会,这个世界观就得彻底调整了,因为,当你戴上“赛博眼镜”后,世界将会变成这样:

 

1)赛博世界是不确定的,它会受到周围环境中若干偶然、随机因素的影响。因此,你无法像牛顿精准预测抛物体位置那样,来精准预测某个热分子的位置;虽然你可以预测天边嫦娥会飞哪里,但无法预测身边玉兔会跑哪里;你可以把控车辆生产线的所有细节,但却无法预料汽车会遇到什么行人。你可以预测天上星星有几颗,但无法预测天上彩云有几朵。

 

2)赛博时间是不可逆的。假如,把一部行星运动的纪录片快速放映,那么,无论是正向还是逆序放映,你感受到的行星运动,都完全符合牛顿力学,即,时间的正向流动与逆向流动并无区别,这就是牛顿时间的可逆性。

 

但是,如果把一部雷暴影片逆序放映,那么,怪事就出现了:在应当看到气流上升的地方,却看到气流下降;云气不是在结集,而是在疏散;闪电反而出现在云朵发生变化之前等,这就是赛博时间的不可逆性。类似的不可逆时间,还有诸如进化论的时间、生物学的时间和热力学的时间等。

 

3)赛博世界是熵的世界。“熵”本来是一个热力学概念,其特点是:孤立(封闭)系统中,熵会自发地不断增加,一直到达其极大值,也就是系统达到热平衡为止。在赛博世界,熵却被用作“系统无组织程度”的度量。

 

 

当然,赛博系统不是孤立系统,而是一个与周围环境密切关联的系统;特别是,赛博系统可以通过反馈、信息等,来减少其“无组织程度”,因此,在赛博系统中经常会发生熵减少现象。

 

4)我国“天人合一”的远古哲学理念,在赛博世界中,重新被广泛尊崇。在赛博世界,一方面,人和动物被看成是活的机器(这也是曾被“意识形态控”们无情批判的原因)。

 

 

另一方面,机器又被看成是不流血的人或动物,并且要试图制造出能够充分逼近人和动物的各种机器,比如,会计算的机器、会记忆的机器、会推理的机器、会学习的机器、会说话的机器、会走路的机器、会干活的机器、会思考的机器、有神经系统的机器等等,甚至,更大胆地,要制造出能自我繁殖的机器!(注意:这里是带基因的“繁殖”,而不是简单的复制)结合现实情况。

 

不难看出,除了最后这个“自我繁殖机器”还没取得突破外,赛博世界中的其它目标,在过去半个多世纪,都已经或多或少,取得了重大进展。特别是最近,以谷哥汽车为代表的,新一代人工智能的出现,相关成果即将井喷。注意:这里的机器,既包括软件,也包括硬件,更包括系统,所以,诸如网络、组织机构等,也都可看成机器。

 

 

5)信息就是信息,不是物质也不是能量。不承认这一点,在赛博世界就不能生存。在牛顿世界里,却压根儿就没有“信息”这东西,只有物质和能量。

 

到目前为止,在赛博世界观指导下,最直观、最具体、最成功的案例,当数信息通信,其实质是:对一类从统计上预期要收到的输入,做出统计上令人满意的动作。可能正是因为信息通信的巨大成功,才使许多人将信息通信系统(包括网络等),误认为就是赛博系统本身!

 

具体地说,在通信系统中,如果只需要根据单次输入,而产生相应动作,那么,这就是牛顿世界问题,在此就没有意义;所以,通信系统必须能够对全部(随机)输入,都做出令人满意的动作。

 

信息通信系统中,被传递的既不是物质,也不是能量,而是一个个“等概率2选1”的随机事件(称为比特),这一点在牛顿世界中,也是不可想象的。如果只有一个偶然事件需要传递,那么,“不传消息”就是最有效的传递,这又与牛顿世界格格不入(哪有“不传”就是“传”的道理!)。

 

当然,信息能够被传输的前提条件是“被传递消息的变化,符合某种统计规律”,而最优秀的,寻求信息的这种统计规律的理论,便是仙农创立的、家喻户晓的《信息论》,它正是用“熵”这个统计力学古典概念,来刻画信息的组织化程度,即,信息为负熵。

 

新一代人工智能、大数据分析等方面的众多成果,将是赛博世界中,即将出现的新的成功案例;相信到那时,人们就不会再把“赛博”误以为“网络”了。

 

怎么样,读者朋友们,赛博的世界观,与牛顿世界观完全不同吧!关于赛博世界观,国人过去确实拿根鸡毛,就当了令箭吧!

 

(三)“赛博”是一种新的方法论

 

在赛博空间中,既然世界观变了,相应的方法论当然也要变。最主要的方法论有如下几种:

 

1)统计理论。这是最常用的赛博方法论。基于“在一定条件下,处在统计平衡的时间序列的时间平均,等于相平均”这个结论,就可以从统计系统中任何一时间序列的过去数据,求出整个系统的任一统计参数的平均,实质上,这也就是由过去可以从统计上推知未来,预测未来。

 

根据这一思路,维纳提出了著名的预测和滤波理论。统计理论也是大数据挖掘、分析、综合、预测等的根基!当然,赛博系统的统计预测,不可能像牛顿系统中的预测那样精准;但是,确实存在最优的预测公式,能够使其对统计参数的估算所产生的误差为最小。

 

2)反馈机制。这是赛博系统中,最具特色的方法论。在动物世界,反馈机制是天生的,其实,动物的许多行为都依赖于神经系统的反馈。在赛博系统中,人类有意识地模仿动物,运用反馈与微调来达成目标。当我们希望按照某给定的式样来运动时,给定式样和实际完成的运动之间的差异,被用作新的输入来调节这个运动,使之更接近于给定的式样,这便是反馈的核心。

 

 

如今,导弹制导和无人驾驶的成功,都主要依赖于反馈机制。当然,必须充分把握好“反馈与微调”的度,若反馈不及时,系统就会不稳定;微调过度(即,矫枉过正),也会出现震荡。例如,许多政策“一管就死,一放就乱”,其病根就在于,没有处理好,针对反馈的微调工作;甚至,掩耳盗铃地,人为篡改或封闭反馈,比如,网民的真实意见被注水或删除等。

 

在赛博世界,只有及时、全面、准确地掌握反馈,并依此进行合理的微调,才能保持系统的稳定并达到预设目标,否则,就是自欺欺人,就会搬石头砸自己的脚。反馈微调机制,在现代管理、软件迭代、商业模式设计等方面也已经被广泛使用,并获得了良好的效果。

 

3)黑箱逼近理论。针对内部结构未知的黑箱系统,用内部结构已知的白箱去逼近,使得黑白两箱,在接入相同输入时,它们的输出互为等价,虽然它们的内部结构可能完全不同。比如,用线性系统,去逼近非线性系统,并以此来处理随机噪声等。

 

4)数学理论。赛博学的底层数学基础,是莱布尼茨的普遍符号论和推理演算;中层数学基础是,数理逻辑;上层的数学理论就更多了,包括(但不限于)概率论、熵理论、博弈论、热力学理论、信息论、系统论等。

 

5)表示理论。在赛博系统中,用时间序列、随机变量,来表示所接收和加工的信息流的数学统计性质。

 

总之,赛博系统以偶然性(随机性)为基础,根据周围环境的随机变化,来决定和调整自己的运动,因此,它与传统的牛顿力学方法论是完全不同的。

 

(四)“赛博”一直被误解

 

目前国内,对“赛博”最大的误解,就是将维纳的开山之作《赛博学》,狭隘地翻译成了《控制论》!而且,更可悲的是,“控制论”这个名词已经老少皆知;如不花大力气,下大决心纠正这个错误,那么,很可能就会将错就错下去。

 

 

但是,从前面的世界观和方法论两节,我们已经很清楚地知道:无论是从内涵与外延,还是从研究内容和研究对象等方面来看,“赛博”都决不仅仅囿于“控制”。

 

更可怕的是,“控制”这个词本身已有非常明确的内涵,而且,其普及度也很高,各种与《赛博学》关系不大的“控制理论”书籍多如牛毛;与之完全相反的却是,继承《赛博学》的专著反而如凤毛麟角。由此可见维纳的思想是多么神奇,都半个多世纪过去了,竟然还没有第二个人能够对其理论“接盘”,仍然还是曲高和寡,虽然,实际上,整个社会一直是在按其理论所指的方向发展着。

 

 

另一方面,在国内,真正研读过维纳《控制论》(再错用一次吧)的读者,寥寥无几,而且,还会越来越少。当某天,国人已经忘记维纳这本书,而只记得如雷贯耳的名字《控制论》,并被其它“控制理论”误导时,我们可能就真的:身在曹营(赛博时代),心在汉(牛顿时代)了!

 

如果我们能及时拨乱反正,将维纳这本书更名为《赛博学》,并广泛告知大众,那么,身处赛博时代的人们,在追问什么是赛博时,一定会首先想到维纳的那部“圣经”:《赛博学》!

 

老朽人微言轻,除了吼几嗓子外,可能再也无计可施了。所以,只好恳请各位读者,为《赛博学》的更名做些力所能及的工作吧,谢谢啦!

 

由于《赛博学》既非纯技术,又非纯哲学,所以,肯定会受到“真理卫士”们的攻击,甚至被贴上诸如“机械唯物论”等负面标签。

 

比如,苏联老大哥对《赛博学》的评价,曾经就是根本否定的。甚至,在苏联的权威《简明哲学辞典》中,对《赛博学》这个词条的解释都是:一种反动的伪科学,在哲学上是“人是机器”的机械论的现代变种,在政治上是为帝国主义服务的思想武器!看到如此熟悉,而又啼笑皆非的解释,你是该痛惜呢,还是该鄙视?!

 

关于《赛博学》的边界,国内外也有不少误解。其实,这个误解并不难消化,只要注意一下这本书《赛博学》的副标题“关于在动物和机器中控制和通信的科学”,就可以勾画出其基本的内容框架,即,动物与动物之间的交流、动物与机器之间的交流、机器与机器之间的交流等。

 

当然,由于维纳《赛博学》一书的涉及面想当广泛,一般人很难完全读懂,比如,除了覆盖众所周知的IT领域外,它还通过赛博世界观,用赛博方法论研究了诸如脑电波问题、自组织问题、语言问题、社会问题、精神病理学问题、视觉问题、普遍观念问题、神经系统问题、振荡问题、量子问题、分子问题等问题。

 

而《赛博学》研究这些众多的,看似毫不相关问题的目的,其实非常清晰,那就是要制造出像动物一样的机器。所以,至少,由此可知,赛博真的不仅仅是专家们所指的网络,无论那网络有多么庞大!

 

《赛博学》还有一些可能引起社会学家们争论的断言,比如,它说:通信技术越发达,社会就越不稳定;“小小乡村社会”要比“大的社会”优越得多等。本人不懂社会科学,也没兴趣对该结论进行评估,不过,我倒觉得,这个结论好像与老子的理想社会不谋而合,即,小国寡民,鸡犬之声相闻,老死不相往来。

 

虽然我不知道为啥《赛博学》总是被误解,但有一点可以肯定,那就是它的名字没取好!维纳当初创立这套理论后,自觉无法用已有的所有名词来为其取名,便在1947年,基于希腊字“掌舵人”,自己造出了一个“新词”(Cybernetics),并以此纪念1868年麦克斯韦尔发表的第一篇有关“反馈机制”的论文。

 

可惜,比较乌龙的是,维纳自造的这个“新词”,其实并不是新词。事实上,该词早在柏拉图的著作中就经常出现,那时的含义是:驾船术、操舵术,后来又演变为“管理人的艺术”;1834年,著名的法国物理学家安培,在研究科学分类时,又把Cybernetics称为“管理国家的科学”,在该意义下,Cybernetics被收入了19世纪的许多著作词典中。

 

 

安培还把Cybernetics与“民权的科学”、外交术和“政权论”等一起,都列入政治科学。于是,可怜的维纳,本来生了个宝贝儿子,却因为一时大意,取了个“阿猫阿狗”的名字,而被政治家们真的当成猫猫狗狗来对待了!

 

不过,无论如何,《赛博学》都属于维纳,它是一门科学,绝不是政治学。赛博时代,起源于维纳;得益于维纳;今后发展,也仍然离不开维纳。

 

(五)结束语

 

必须申明,本文虽然大声疾呼要为《赛博学》被误译为《控制论》而平反,但是,我对此书的翻译者们,绝无半点埋怨或指责,甚至相反,我要对他们表示深深的崇敬,并号召广大读者朋友们一起,向他们鞠躬,无论他们是否还健在!

 

在那个滑稽的年代,他们冒着巨大的风险,以假名翻译出这本“反动书籍”,让国人有机会了解世界先进学术思想和成果,已经相当勇敢了。何况在那么早的后机械时代,若不允许音译,也许很难有别的什么词,比“控制论”更接近Cybernetics了;而且,翻译成听起来更像技术著作的《控制论》,也许有助于通过真理部的政治审查吧。设想一下,如果让现代“专家”们,按字典将该书翻译成《网络学》,且不更是让人笑掉大牙。

 

尤其让人敬佩的是,此书的翻译者们,虽然处处小心谨慎,却仍然有一半人被被打成了“右派分子”;而他们更是戴着“右派分子”的帽子,在等待下放处理的间隙,才最终完成了此书的翻译。难道我们不应该为这样的知识分子叫好吗!

 

唉,悲剧呀!

 

写到此,我又突然为自己担起心来了:在为《赛博学》正本清源后,我会不会也被打成“右派”呢?!即使有幸不“右派”,万一被打成“左派”,又咋办呢?!

 

阿弥托福,菩萨保佑!

 



作者介绍

 

  

杨义先,北京邮电大学教授、博士导师、首届长江学者特聘教授、首届国家杰出青年基金获得者、国家级教学名师、国家级教学团队(“信息安全”)带头人、全国百篇优秀博士学位论文导师、国家精品课程负责人。

 

现任北京邮电大学信息安全中心主任、灾备技术国家工程实验室主任、中国密码学会副理事长、公共大数据国家重点实验室主任。长期从事网络与信息安全方面的科研、教学和成果转化工作,在国际四大学术名刊《PNAS》、Nature子刊《Scientific Report》等顶级刊物上发表过多稿论文。

 

曾获得荣誉:政府特殊津贴、国家级有突出贡献的中青年专家、国家级有突出贡献的中国博士学位获得者、第四届"中国青年科学家奖"、第四届"中国青年科技创新奖"、全国优秀科技工作者、中国科协第三届青年科技奖、“有可能影响中国21世纪的IT青年人物。

 

*本文转载自科学网并获杨义先教授授权。



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