关于电子信息技术模拟人类群体活动的思考_电子信息论文

电子信息技术对人类群体活动方式模仿的思考,本文主要内容关键词为:群体论文,人类论文,方式论文,电子信息技术论文,此文献不代表本站观点,内容供学术参考,文章仅供参考阅读下载。

日新月异的通信、计算机及其网络等技术,不仅推动着其它领域科学技术的进步,而且正在改变着社会的结构,改变着人们的工作、学习和生活方式。当我们思考现代电子信息技术,为什么能够取得令人瞩目的成就时,就会察觉到模拟方法的应用与推广是主要原因之一。模拟的途径,不但包括众所周知的生物模拟和智能模拟,同时也应包括大众既陌生又熟悉的社会模拟。说陌生,是以往可能尚未触及这个术语和方法;说熟悉,是许多典型事例早已展现在眼前。只要深究,我们就能觉察到许多普通、平凡的现象中往往蕴涵着不平常的道理。例如人类早就有仿生的朴素思想,甚至制造出仿生产品,但生物模拟这一术语和方法,以及仿生学问,直至20世纪60年代才逐步被人们承认和接受,而在此前生物模拟对大众来讲既陌生又熟悉。

电子信息技术模仿社会,是指借助模仿社会的组织机构、运行和管理机制、人类群体活动方式等,以研制为人类造福的物化技术装置。人类群体活动方式表现在社会活动、社会现象和社会行为中,因此对其模仿也归属社会模拟,并且在功能模拟上类同生物模拟和智能模拟。

作者曾对电子信息技术模仿社会的背景、机理、方法和意义,以及在通信、计算机及其网络等技术的应用,作了论述〔1—4〕。本文就电子信息技术模仿人类群体活动方式(或者与人类群体活动方式相似)作专题探讨;并且由此提出社会模拟以及阐述与生物模拟、智能模拟的异同,从而深刻表明社会模拟也是电子信息技术创新的切实有效途径和方法;更重要的是,我们可以加以延伸和深化,说明社会技术与自然技术相通,自然技术可以借鉴和移植于社会技术。

1 人类群体活动方式及其分类

众所周知,人类活动(生活和生产等)具有群体性、交互性和分布性。社会由群体的人所构成,或者说群体是以一定形式和关系组成的社会中的共同体。人类群体活动方式,是指人类群体在参与社会活动中,为达到某种目的而采用的技能、手段、程序、准则和方法等,并且这些活动方式具有重复性(常规性)和有效性。它们是人类不断积累、总结和优化的智慧宝库,是规范化、系统化、又变化发展的方法体系。这些活动方式支持着社会和谐、稳定和高效运行。

用以区分人类群体活动方式的种类有诸多依据,本文只按社会功能的差异来分类。在各分类项中,列出了被电子信息技术模仿的部分对象,或二者相似的部分实例。这些对象和实例,大多是人们日常身处或目睹的。

(1)公众活动和决策的规范方式。各个国家、部门和单位, 都必须制订公众(成员)共同遵守的条例、公约、法律、纪律和各种规章制度,谓之“国有国法、校有校规”公众的行为如果没有约束和准则,社会和单位的运行将变得无序。我们将此称为行为规范方式。在民主集中制之下,有一种称为少数服从多数的决策方式,它在部分团体执行。从古代直到当代,在某些地段、道路和关卡,实行凭证通行方式;证件形式有令箭、令牌、工作证和特殊标记等。

(2)生产劳动和业务运作方式。在工程施工组织中, 往往采用统筹网络图方式,把各道工序的先后顺序及其相互关系以图形方式绘出,有关人员按此作业。无论是国家还是各个部门、组织,都要制订具有时间性的工作计划,下属机关单位按年按月同步运作,按星期按日和时间同步作息,我们称为进程同步方式。在劳动和工作中,社会常常提倡相互合作又公平竞争,存在有竞争方式和合作方式。

(3)服务和资源共享方式。 社会中建有众多公共服务设施和共享的人造资源,人们加以利用时采取了排队方式、预约方式、优先权等方式,实际还存在着竞争和冲突/仲裁方式等。高层建筑的公用载客电梯,为了减少运行中的无为动作、提高设备利用率,使用一定的优选方案。

(4)通讯方式。此处所说的通讯,系指信件邮递。 古时候的信函长途传送有驿站换马方式;现代的信件邮寄,需按一套规定“封装”和投寄,再经邮政部门和运输机构的若干工序处理,才能传递到对方,我们称此为信函邮递方式。此外,收信一方需设邮政信箱,可谓信箱方式。对于重要信件和公文,对方应予某种形式的回音,我们称为回执方式。

(5)人与物的流通方式。远距离运送乘客需借助车、 船和飞机等,我们把它叫做交通工具运载方式;其目的在于改变人的空间位置,而被运载者的样态并没有改变。再重要货物运输采取委派专员押送方式,以保证安全可靠。双向环城交通中,乘客多选择“最短路径”方式到达目的地;而有的持月票者,却采用了“见车就上”乘车方式,有时也可以较快到达目的地。

(6)旅居和物品寄存方式。旅馆按房号安排旅客住宿, 旅客轮换变更但房号固定,我们称此为按号旅居方式。在车站等地,设有小件行李寄存处以方便乘客临时存放携带的物品。

(7)分配和交换方式。消费资料的分配方式有:平均分配、 按需分配、按劳分配和按权(或按股、按资)分配等。工厂或公司把商品(产品)从产地送到销售点的运输有直送和储运方式。为实现商品交换,设有各种集散点。有关人员直接参与上述分配和交换。

(8)交易和经营方式。大宗买卖、 工程建筑和企业承包等采用了招标和投标方式。杂货铺有两种经营方式,即有人售货和无人售货。公司宣传和推销产品,除定点销售外,有时派员走家串户,以扩大知名度和销售面,新的产品推出后又依旧如此挨家挨户直销。

(9)体育竞赛和游戏方式。 体育运动竞赛的集体项目之一是接力跑。游戏玩具中有一种叫积木(或拼图),另一种叫扑克牌,这些都广为人知。

2 电子信息技术对人类群体活动方式的模仿

表1 电子信息技术与人类群体活动方式对比

类比项目 人类群体活动方式

公众活动与决策

条例、公约、法律、 纪律和制度等约束公众行为的

的规范方式

规范方式

民主决策中的少数服从多数原则

凭证(令牌、特殊标记等)通行方式

生产劳动 工程施工组织的统筹网络图、项目的工作流程图

和业务运作

进程同步和作业同步(年同步、月同步、日同步和时

方式 同步等)

人员之间、部门之间的竞争方式和合作(协同)方式

服务与资源

顾客排队等候服务方式

共享方式 预约服务方式

优先服务方式

高层建筑载客电梯运行优选法

冲突/仲裁方式

通讯方式 函件、公文传递驿站换马

信件邮寄

邮政信箱

接收重要公函等返送回执

人和物的 乘客(旅客)长距离运送借助交通运载工具

流通方式 生要货物运输派专员押送

双向环城交通中的"见车就上"的乘车方式

旅客和物品

旅客接房号住宿

寄存方式 乘客临时把物品放入小件行李寄存处

分配交换 消费资料的平均分配、按需分配、按劳分配和按权

方式 (或按股、按资)分配

厂家将产品(商品)直送和储运销售

设立货物交换集散点

交易经营 大宗买卖、建筑工程和企业承包的招标和投标

方式 杂货铺经营的有人售货和无人售货方式

公司派员挨家挨户推销产品

公司虚张声势、虚实结合作广告宣传

体育游戏 径赛中的接力竞赛

积木游戏

扑克交叉洗牌

类比项目电子信息技术

公众活动与决策

通信、计算机网络及其互联的规范协议和标准等

的规范方式

通信和控制冗余系统的多数判决准则

环形计算机局域网络中凭证(令牌)发送数据

生产劳动 计算机指令运作流水作业(重叠时序)〔5〕

和业务运作

数据通信系统时钟同步(起止同步、周期同步、帧

方式 同步和拍节同步)

总线形计算机局域网竞争存取访问、 分布计算机系

统并行处理

服务与资源

数据通信系统报文分组在缓冲器、 寄存器等排队先

共享方式 后发送

卫星、计算机网络用户预约发送

通信系统、计算机网络的优先发送

计算机硬盘存储器文件搜索法〔6〕

总线式分布系统冲突/仲裁器〔7〕

通讯方式 电报中继放大

计算机网络报文分组发送〔8〕

计算机通信电子邮箱

数据通信系统中收方接到数据后返送响应信息

人和物的 信号远距离传输借助载波

流通方式 数据传输用专设的校验监督码

双向环形计算机网络的"最快访问信道" 发送数据方

式"〔9〕

旅客和物品

计算机数据按地址写入存储器

寄存方式 计算机临时把数据置入寄存器、缓冲器

分配交换 数据通信中信道时隙的同步时分多路复用、 异步时

方式 分多路复用、统计时分多路复用和优先权使用

数据的电路交换和存储交换

数据集线交换设备

交易经营分布式计算机系统实时任务分配的招标和投标〔10〕

方式 分布数据库的顾客\服务员模式和透明模式〔11〕

点对多点轮询通信方式

虚拟计算机、虚拟交换网络、虚拟存储器

体育游戏 卫星信息中继接力传输

模块式硬件或模块化子程序构筑电子信息技术系统

交叉洗牌式互联网络〔5〕

人类通过联想和类比等,借鉴自身的群体活动方式来进行工程技术创造,应是一件自然的事情。电子信息技术和相应的人类群体活动方式的类比见表1。表中各事例,无论是潜意识或显意识模仿, 还是功能与行为相似,可以发现都是社会事件在先,相应的电子信息技术在后。换言之,只要察源寻迹,总可以在社会中找到表中电子信息技术的构思原型或参照事物。

类比的各例显示,电子信息技术领域的创新曾大量地从人类社会中寻求和引进技术原型。社会与生物体一样,都是电子信息技术创新的源泉。事例不胜枚举,发人深省。

电子信息技术模仿人类群体活动方式,是在借鉴和移植基础上的再创造,并非生搬硬套和原装原配。这种模仿之奇在仿中有创,妙在相似与不相似之间。两类性质迥然相异的系统,决定了在模仿时必须要进行质元置换,并赋予创新系统本身的特征,才能成功地实现引发事件——生发事件的过渡。

3 社会模拟与生物模拟、智能模拟

社会模拟与生物模拟、智能模拟同属功能模拟,但模拟的对象(事物)及所属领域不同。

功能模拟方法是根据原型的行为和功能来实现其相似的模拟方法。它撇开了组成系统元素的不同性质,以及这些元素相互联系的具体方式,来模拟原型。目的在于把模仿的构思予以物化,研制电子信息技术装置。在目的上,社会模拟和生物模拟、智能模拟三者是一致的。

生物模拟通常是模拟生物体的优异功能,用以电子信息等技术的创新。智能模拟是把人的脑力劳动外延到某种工程控制系统或信息处理系统,使智能机器具有一定的学习、联想、推理和决策功能。生物模拟和智能模拟可归类自然界科学领域里的功能模拟,可统称自然模拟,它主要是用物理运动来模拟或代替生命运动过程所负担的部分功能。

社会模拟是对社会运行管理、社会组织活动中切实有效的技术和方法的借鉴和移植,是对人类实践中集体智能行为结果的模拟。它虽和智能模拟同样,与人都有着密切联系,但由于社会的人具有自然属性和社会属性,这决定了两者的根本差别。从各种事例可见,社会模拟主要是用物理运动来模拟或代替社会运动过程所负担的部分功能。社会运动是生命运动的进化和发展,从这个角度讲,社会模拟是生物模拟和智能模拟的延伸和扩展。由于联想、类比的跨度更大,所以产生的创意就更加新颖。三种模拟与各类物质运动形式的关系如图1所示。

图1 生物模拟、智能模拟、社会模拟运动关系

4 自然技术借鉴移植社会技术

自然技术(工程技术、生产技术等)是自然科学理论的应用,遵循和符合自然规律,目的在于改造自然,协调人与自然关系,为人类造福。自然技术系统的物质运动形态是物理运动、化学运动和生物运动。电子信息技术是自然技术之一。

社会技术是社会科学理论的应用,遵循和符合社会规律,社会技术还包括有效的社会经验。社会技术与人类社会共生共长,目的在于改造社会,协调人与人、群体与群体、人与群体之间关系,以使社会稳定和公平运作发展。社会技术系统的物质运动形态是社会运动,它是物质运动的最高层次。社会的组织结构形式、运行机制、管理调控方式、社会的信息方式、人类群体活动方式等,归类社会技术。

自然技术和社会技术同为现代广义技术(大技术)的组成部分,它们是人类改造客观世界的实践方式和方法,是对广义科学(大科学)知识的运用,表现为可操作的技巧、技能、手段、途径、程序和准则等。两类技术既有共同的概念、如系统、序、通信、控制、功能和反馈等;又有共同方法,如系统分析方法、数学方法、信息方法、模型方法和统计方法等;还有共同理论,如控制论、信息论、系统论、耗散结构论、协同论和突变论等。两类技术系统在运行过程中,于内部以及与外界环境都存在物质、能量和信息变换。两类技术只是根据功能和面向领域不同而分类。

两类技术系统不仅概念上互通、方法上互通、理论上互通,而且存在着共同的技术,可以相辅相成,具有共生效应,这是由于客观世界的物质统一性和相似性所决定的。世间万物,虽然各存其道,但又相互转化,相通相依。

随着社会的发展和科学技术的进步,社会技术和自然技术交叉融合的趋势愈加明显,跨学科、跨体系(自然科学与社会科学)是科学本质的必然表现,是当代科学技术的新特征。

迄今为止,自然科学原理向社会科学移植,自然技术和方法向社会技术和方法移植,已被人们所重视;但由于种种原因,反作用被冷落。因此作者认为,在开展自然技术和社会技术综合研究同时,应当努力加强社会技术向自然技术移植探讨。将某一学科或领域、体系的科学技术和方法,应用到另一学科或领域、体系的创造性思考方法,时常能获得突破性的技术创新。

事实告诉我们:人类社会是一个多层次、多因素全面联系着的复杂动态系统,社会群体以及他们的彼此关系又具有多样性,人们的活动方式千姿百态,不计其数,客观世界的相似现象无穷无尽。而且,社会组织和管理在不断进步和完善,人类群体活动方式在不断变革,人们对社会的认识也在逐步深化、逐步提高。所以说,电子信息技术模仿社会将永无止境,社会技术将继续为自然技术的创新注入生机,提供丰富的题材。

收稿日期:2000—04—12

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