复杂-第40部分
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奥罗（Rick Riolo）时，早已是八十年代初了。里克将这个系统改编成一个一般性功能
的、能够在所有类型的计算机上运行的软件系统。荷兰德承认说：“只不过这不是出于
我的本能。我总是喜欢将实验做到能让我看到它真的能够运行的地步，然后就失去了兴
趣，又回到了理论。”
正因为如此，所以他仍然坚持认为当时的康莫多计算机对他而言意义甚大。大学的
计算机上是共享的，这令人头痛，他解释说：“我喜欢直接在计算机大忙小乱地编写程
序，但如果用大学的计算机，就不可能容许我一口气上机八个小时不下来。”荷兰德把
个人电脑看作是上帝的恩典。“我发觉我可以在我的个人电脑上编写程序，可以独个拥
有于家中，不用再依赖任何人。”
另外，为旋风和IBM701编写程序的经验使荷兰德一点儿也不觉得这些桌面小电脑过
于原始。事实上，当他买康莫多电脑时，他觉得已经前进了一大步。实际上他1977年就
买了被称为“微心智”（Micromind）的电脑，当时这台电脑看上去像是崭新的苹果二
型机的强劲对手。“那是一台很好的小型计算机。”他回忆说。确实，尽管那只不过是
一个黑匣子里的一堆电路板，可以与电报打字机连接后做信息输入和输出，而且没有屏
幕，但它有8000字节和8位内存。价值三千美元。
说到十六进位码，那是因为微心智计算机当时没有其他语言可供使用，而荷兰德又
不愿意等待。“我习惯了用组合程序，我用十六进制码就像用组合程序一样方便，所以
用十六进制码来写程序对我来说并不困难。”
讲完这段故事后，荷兰德说，微心智计算机公司这么快就倒闭了，真是太令人遗憾
了。他一直到感到八千内存实在不够用时才开始转用康莫多电脑。他说，当时康莫多电
脑是一个最理想的选择。它采用了与微心智同样的微处理器芯片。这意味着，几乎不用
做任何改变就能够让它运行十六进制码。康莫多的内存要大得多，带屏幕显示，而最大
的好处是，“康莫多能让我玩游戏。”他说。
尽管荷兰德的同事对此非常恼火，但他的第一个分类器系统却运转得非常好，这足
以能够使他确信，这个系统确实实现了他的意图，而且确实为完整的认识理论播下了种
子。这个系统的早期版本是他与密西根大学心理学教授裘迪·瑞特曼（Judy Reitman）
共同研制的，发表于1978年。在对这个版本系统的测试中，其作用者学会了如何用基因
算法运行一个模拟的迷宫，运行速度要比没有用基因算法快十倍。这次测试同时也证实
了，分类器系统能够显示心理学家所称的“转换”：它能够把在前一个迷宫中学到的规
则运用到后一个迷宫的运行中去。
这些早期研究成绩斐然，即使荷兰德并不大肆渲染，其名声也已使“分类器系统”
这个词开始流行了起来。比如1980年，匹兹堡大学的史蒂芬·史密斯（Stephen Smith）
开发了一个能够玩扑克的分类器系统，并用它来和一个也有学习功能的老一点的玩扑克
牌的软件对抗。这场对抗甚至不成其为比赛，分类器系统轻而易举地就赢了。1982年，
泊拉罗德公司的斯图尔特·威尔逊（Stewart Wilson）用分类器系统来协调电视摄影机
和机械手臂的动作。他的应用表明，水桶队列和基因算法能够导致分类器规则的自发组
织，从而自我分类成一个个小组，起到控制子规则的作用，产生我们所需要的特殊而协
调的动作。1982年，荷兰德的学生拉森·勃克（Lashon Booker）在他的博士论文中将
分类者系统运用在一个模拟的环境，用它来寻找“食物”，避免“食物中毒”。这个系
统很快就将自己的规则组织成这个环境的内化模型，就像一幅心智地图。
但对荷兰德来说，最感欣慰的是1983年戴维·高德勃格（David Goldberg）的研究
证明。高德勃格是一个攻读博士学位的土木工程师，在此几年前就选修荷兰德的适应性
系统课程，并一直对此深信不疑。高德勃格说服了荷兰德成为他的博士论文答辩委员会
的主持人之一。他的论文证明了，怎样把基因算法和分类器系统运用于对一个模拟的煤
气管网线的控制。当时，这是分类器系统对付过的最复杂的问题。任何一个煤气管道系
统的目的都是以尽可能小的成本来满足终端用户的需要。但每一条煤气管道都有几十个
或几百个压缩机，将煤气从几千英里的大管径管道抽出来。用户的煤气用量每一小时、
每个季度都会有变化，而压缩机和管道常会有渗漏，限制了整个系统在适当压力下的供
气能力。安全控制要求煤气的气压和运速保持在适当的程度，但任何一个因素都会影响
到其它因素，即使想使一个简单的煤气管道发挥最大效益，都复杂到根本无法用数学来
分析。管道操作者是通过长时间的“学徒”才学会用本能和感觉来控制煤气管道系统的
这门技术的，就像我们学开车一样。
事实上，煤气管道的问题之复杂，就连荷兰德都发愁，担心高德勃格的研究较之其
它分类器系统运用小组，也许更可能失败。但其实他根本不必担心。高德勃格的系统非
常圆满地学会了控制这个模拟的煤气管道系统：这个系统从一组完全随意的分类器开始，
在经过一千天的模拟试验之后，达到了对控制煤气管道的专家水平。而且，这个系统掌
握操作煤气管道的规则简单得不可思议。它的布告仅为十六个二位数那么长，它的布告
栏上每次只有五条布告，总共只有六十条分类器规则。事实上，高德勃格在他家的苹果
二型机上只用了64千字节的内存就运作了整个分类器系统和煤气管道的模拟程序。荷兰
德笑着说：“高德勃格是我最紧密的追随者。”
煤气管道的模拟不仅使高德勃格在1983年获得了博士学位，而且使他获得了1985年
度的总统青年研究者奖。荷兰德自己也将高德勃格的研究看作是分类器系统研究的一个
里程碑。“这非常有说服力，”他说。“它真正解决了一个实际问题，或者说，起码是
解决了一个实际问题的模拟。”而且，不无讽刺也不无欣慰的是，这个分类器系统最
“实际”的一例，反过来对基本的认知理论也最具说服力。
荷兰德说，这一点在高德勃格的系统如何学会控制渗漏的方法中表现得最为明显。
这个系统从一组随意的分类器开始，首先掌握一系列对正常的煤气管道的运行较为广泛
适用的规则。比如在一次传送煤气的操作中，出现了一条可以被解释为“一直传送‘没
有渗漏’的信息”。很显然，这是一条过于一般的规则，只适用于管道运行正常的情况。
但在高德勃路开始在各种模拟的压缩机上打出模拟的洞来的时候，这个系统很快就发现
了这个问题，其操作立刻就失灵了。但通过基因算法和水桶队列，这个系统最终从自己
的错误中反省了过来，开始产生了一些比较特殊的规则，比如“如果输入气压很低，输
出气压也很低，气压转换率是消极的，则传送‘渗漏’信息”。而且，只要这条规则一
经实行，就会产生比第一条规则高得多的叫价，把第一条规则从布告栏上取代下来。如
此这般。大体上说，第一条规则在不出现非常规行为的正常情况下会发生作用，而一旦
发生意外情况，第二条规则和其他规则就会取代第一条规则，对意外的行为做出校正反
应。
当高德勃格告诉荷兰德这些时，荷兰德激动万分。在心理学上，这种知识的组织被
称为缺席的等级制度（defulthierarchy），当时这正是荷兰德久埋脑海的研究课题。
自1980年起，他一直在与三位密西根大学的同事，心理学家凯瑟·赫力约电（Keith
Holyoak）、里查德·尼斯伯特（Richard Nisbett）和哲学家保尔·查加德（Paul
Thagard）密切合作，致力于创立一个关于学习、推理和知识发掘的认知理论。正如他
们在1986年出版的《归纳法》一书中所说的那样，他们四个人都相信，这个理论必须建
立在三项基本原则上，而这三项基本原则也正是荷兰德的分类器系统的原则：即，知识
能够以类似规则的思维结构来表达；这些规则始终处于竞争之中，经验使得有用的规则
越变越强，无用的规则越变越弱；具有说服力的新规则产生于旧规则的组合之中。这个
有大量的观察和实验结果支持的观点表明，这些原则可以解释各种恍然大悟的洞见，包
括从牛顿对苹果落地的顿悟，到日常生活中对相似性的发现。
他们特别指出，这三项原则应能够产生缺席的等级制度的自发涌现。确实，这正是
人类所有知识的基本组织结构。一组规则形成缺席的等级制度，从根本上来说与荷兰德
所称的内在模型是同一个意思。我们用较弱的一般性规则和较强的特例来预测事物该如
何分类：“如果它是流线型的，有鳍，生活在水中，那它就是鱼。”但“如果它同时还
有毛发，呼吸空气，而且很大，那它就是鲸。”我们用同样的结构来预测如何做事：
“‘i’总是在‘e’之前，除非其后有‘c’。”但“如果是neighor、weigh、或weird
这些字，则‘e’总是在‘i’之前。”我们还用同样的结构来预测因果关系：“如果你
朝一条狗吹口哨，它就会向你跑来”，但“如果它向你嗥叫，并把颈背部的毛发竖起来，
那它也许不会向你跑来。”
荷兰德说，这个理论说明，无论这些原则是作为分类器系统来执行，还是以别的形
式来实行，缺席的等级制度都应该会涌现出来。（事实上，《归纳法》一书中引用的许
多计算机模拟实验都是用PI来做的。PI是查加德与赫力约克设计的更常规的基于规则的
软件程序。）不管怎么说，看到等级制度能够真的从高德勃格的煤气管道模拟中涌现而
出，真是非常令人激动。分类器系统总是从零起步，它最初的规则完全是在计算机模拟
的太初混沌中随意设置的，然而就在这混沌之中，美妙的结构涌现了出来，令人惊喜，
让人讶异。
“我们感到欢欣鼓舞，这是能够真正被称为涌现模型的首例。”荷兰德说。
回归家园
厨房的谈话总是无休无止的，荷兰德和阿瑟的谈话就这样一小时一小时地持续着。
到最后结束时，他们的讨论已经从国际象棋跳到经济学，从经济学跳到跳棋，又跳到内
在模型，基因算法，然后又回到国际象棋。阿瑟感到他终于开始了解学习和适应的全部
含义了。俩人到了睡眼惺忪的时候开始详细讨论一个或许能够解决经济学中理性期望问
题的途径：为什么不用荷兰德式的分类器系统来模拟一伙经济作用者，让它们就像真正
的经济作用者一样从经验中学习，从而取代经济作用者是完全理性的这个假设呢？
真的，为什么不呢？入睡前，荷兰德写了张纸条提醒自己把恰好放在他这里的塞缪
尔的计算机跳棋手投影胶片找出来。阿瑟已经对这个能够学习的游戏软件的概念入迷了。
他以前从未听说过有这样的东西。荷兰德想，也许他明天应该就�
