大家知道ASML吧?
全球最大的光刻機(jī)制造商,掌握著地球上最先進(jìn)的光刻技術(shù)。
其實(shí)光刻機(jī)說白了就是用一個(gè)巨大的透鏡把激光聚焦在一塊小小的硅晶片上進(jìn)行雕刻。
原理很簡(jiǎn)單,但是過程卻相當(dāng)不簡(jiǎn)單。
因?yàn)槟阈枰谝黄杈系窨虡O其復(fù)雜的線路,別看硅晶片上面的線路都很短,但是經(jīng)過透鏡放大之后的線路可就相當(dāng)長(zhǎng)了。
雕刻一枚復(fù)雜芯片時(shí)透鏡的行程甚至可以達(dá)到公里級(jí)別,所以先雕哪后雕哪就成了影響芯片成本的重要因素。
尋找透鏡行進(jìn)的最優(yōu)路徑在ASML是有專門的算法部門負(fù)責(zé)的,我曾經(jīng)就在這個(gè)部門研究路徑優(yōu)化問題。
我們嘗試過不少算法,其中就包括了蟻群算法。
大家是不是覺得這個(gè)工作挺高大上的?
其實(shí)在這些聰明腦袋絞盡腦汁跟那么幾納米死磕的時(shí)候,螞蟻們?cè)缇徒鉀Q了這個(gè)問題。
我們所謂的蟻群算法正是通過觀察螞蟻總結(jié)出來(lái)的,你說螞蟻是不是比我們智慧呢?
不過事實(shí)卻是螞蟻不但不聰明,相反的他們連腦子都沒有,取而代之的只是一些神經(jīng)節(jié)。
螞蟻不但沒有腦子,螞蟻與螞蟻之間的溝通方式也極其原始。
不但沒有口頭語(yǔ)言,甚至連肢體語(yǔ)言都沒有,傳遞信息靠的只是一種信息素,說白了就是“聞味”。
然而就是這么原始的生物當(dāng)他們組成蟻群時(shí)卻表現(xiàn)出了超凡的智慧。
他們總是能找到食物,并且一旦找到食物就可以“召喚”同伴一起螞蟻搬家,而他們選擇的搬家路徑又總是最優(yōu)的。
這還沒有完,如果你比較頑皮想給螞蟻搗亂在他們的最優(yōu)路徑上放障礙,他們很快就可以找到新的路徑完美地繞開障礙,而這條新的路徑仍然是最優(yōu)路徑……
為什么一群連腦子都還沒有進(jìn)化出來(lái)的螞蟻組成蟻群之后就表現(xiàn)出了甚至連人類都無(wú)法企及的“智慧”呢?
其實(shí)原理不復(fù)雜,螞蟻只是遵循了幾個(gè)簡(jiǎn)單規(guī)則而已。
首先他們外出覓食走的是隨機(jī)路線,其次他們會(huì)一路釋放信息素。
再次他們一旦發(fā)現(xiàn)食物會(huì)根據(jù)信息素帶著食物原路返回。
最后所有螞蟻總是傾向于按照信息素最濃的路徑行進(jìn)。
好了,有了這四個(gè)規(guī)則我們就可以還原螞蟻找到最優(yōu)路徑的過程了。
一個(gè)螞蟻外出覓食,一旦遇到食物他就會(huì)帶著食物原路返回,于是他這條路線的信息素濃度翻倍。
周圍的螞蟻察覺到信息素濃度變化,于是他也來(lái)到了信息素較濃的路線附近,于是這條線路附近的信息素濃度進(jìn)一步加強(qiáng)。
螞蟻們于是不斷地向這條線路附近聚集,這時(shí)就會(huì)在食物與巢穴之間產(chǎn)生多條線路。
那么螞蟻們是如何找到最優(yōu)線路的呢?
他們不用找,因?yàn)閱挝粫r(shí)間內(nèi)最短路徑上經(jīng)過的螞蟻?zhàn)疃啵疃搪窂缴系男畔⑺匾簿妥顫?,所以螞蟻就?huì)在這條線路上越聚越多以至于形成蟻道。
而一旦螞蟻數(shù)量過多,這條路徑又會(huì)堵車,于是信息素濃度會(huì)有所降低,于是一部分螞蟻就會(huì)向暢通無(wú)阻的次優(yōu)路徑匯集。
這條路徑的信息素濃度也會(huì)升高,以此循環(huán)直到幾條路徑達(dá)成均衡,螞蟻搬家的最優(yōu)、次優(yōu)、次次優(yōu)路徑就算確定下來(lái)了。
當(dāng)最優(yōu)路徑被障礙物堵死,螞蟻無(wú)法往返,信息素濃度就會(huì)下降,于是螞蟻就會(huì)轉(zhuǎn)移到次優(yōu)路徑上去,從而實(shí)現(xiàn)了快速尋徑。
沒有腦子的螞蟻組成的蟻群所體現(xiàn)出來(lái)的“智慧”現(xiàn)象我們就稱之為“涌現(xiàn)”,復(fù)雜系統(tǒng)通過簡(jiǎn)單規(guī)則可以涌現(xiàn)出1+1遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于2的現(xiàn)象。
對(duì)于人,這種現(xiàn)象就是你所說的“意識(shí)”,產(chǎn)生意識(shí)不需要意識(shí),就如同蟻群產(chǎn)生智慧不需要螞蟻有腦子一樣。
同樣的,產(chǎn)生原子不需要粒子有意識(shí)。
產(chǎn)生分子不需要原子有意識(shí)。
產(chǎn)生有機(jī)物不需要分子有意識(shí)。
產(chǎn)生生命不需要有機(jī)物有意識(shí)。
產(chǎn)生感性不需要生物有意識(shí)。
產(chǎn)生知性、理性、德性也都不需要生物原本具有這些能力。
老子說有生于無(wú),辯證法說量變引起質(zhì)變,物質(zhì)是運(yùn)動(dòng)的,用發(fā)展的眼光去看待問題,很多問題就會(huì)迎刃而解。
反正收藏你也不會(huì)看,點(diǎn)個(gè)贊意思下得了……