“遗传算法之父”,也是横跨AI与心理学的跨界奇才逻各斯笔记
“约翰·亨利·霍兰德(John Henry Holland,1929年2月2日-2015年8月9日)是一位杰出的美国科学家,密歇根大学教授,被誉为“遗传算法之父”,也是复杂自适应系统领域的先驱。他的研究横跨计算机科学、心理学、电子工程等多个学科,并对职业规划领域产生了深远影响。”
01. 人物介绍
那个让机器学会进化的人
你有没有想过这样一个问题:
一棵树,没有大脑,没有老师,没有人告诉它该往哪个方向长。可它偏偏知道——朝着光的方向伸展枝叶,朝着水的方向深扎根系。
一个蚁群,每只蚂蚁都笨拙得可笑,单独拎出来连方向都找不准。可它们聚在一起,就能找到最短的路,能在河上搭桥,能搬动比自己重几十倍的食物。
你自己的身体,由数万亿个细胞组成,每个细胞都只是懵懵懂懂地做着自己的事。可它们合在一起,就构成了你——一个有思想、有情感、能读到这里、会为故事动容的你。
这就是“涌现”——简单的个体,遵循简单的规则,却在整体上呈现出惊人的智慧。
约翰·亨利·霍兰德,是第一个把这套逻辑翻译给机器听的人。
他不是一个写诗的科学家,但他的思想,像诗一样美丽。
1929年的冬天,美国密歇根州,风雪敲着窗玻璃。一个普通家庭里,小男孩约翰·亨利·霍兰德出生了。
没有人知道,这个安安静静的孩子,会在几十年后悄悄改变世界的模样。
一、童年:那个总在问“为什么”的男孩
(图片来源:AI生成)
霍兰德从小就有点不一样。
别的孩子拿到玩具,会开心地玩。他呢?他会把玩具拆开——拆得七零八落,零件散了一地。母亲走进房间,看到满地碎片,叹了口气:“约翰,你又拆了什么?”
他抬起头,眼睛里闪着光:“妈妈,我只是想知道它为什么会动。”
“想知道它为什么会动”——这句话,几乎概括了他整整一生的追问。
他好奇的不仅仅是玩具。
他好奇种子怎样长成树——那颗小小的、硬硬的种子里,究竟藏着什么秘密,能让它破土而出,长出第一片嫩绿的叶子?树叶又为什么总是朝着光的方向?如果把它种在暗室里,它会怎样?
他好奇小鸡怎样破壳而出——在蛋壳那个黑暗、狭小的世界里,它怎么知道应该啄壳?啄哪里?什么时候啄?如果没有人教它,它为什么天生就会?
他好奇孩子怎样学会走路——从摇摇晃晃到稳稳当当,中间那无数次跌倒和爬起,究竟发生了什么?为什么每一次跌倒,下一次就会好一点点?那“一点点”,是从哪里来的?
好奇的种子一旦埋下,就会自己寻找生长的方向。
上学后,他依然保持着这种近乎固执的探究欲。老师在黑板上写下公式,同学们忙着抄笔记,他却举手问:“老师,这个公式背后,有没有一个故事?”
老师愣了愣:“什么故事?”
“一个关于‘变化’的故事,”他说,“它从哪里来?它想解释什么?”
老师没有回答这个问题。或许在那个年代,没人觉得数学公式需要“故事”。
但霍兰德没有忘记自己的提问,他用了整整一辈子,去找这个答案。
二、少年:大萧条与收音机里的宇宙
霍兰德的童年,正赶上美国经济大萧条。
街上到处都是排队领救济粮的人,父亲在工厂的工资一减再减,母亲把每一分钱都掰成两半花。家里买不起玩具,更买不起昂贵的实验器材。
但少年的霍兰德发现了另一个世界——一个免费的、奇妙的世界。
那台老旧的收音机。
每天晚上,他都会把耳朵贴在收音机的喇叭上,转动旋钮,听着那些沙沙作响的电磁波里传来的声音。天气预报、乡村音乐、新闻播报、遥远的异国语言……他痴迷的不是内容,而是现象本身:
“声音是怎么钻进空气里的?它怎么就能从芝加哥传到密歇根?如果我在这里喊一声,千里之外的某个人真的能听到吗?”
他找来几本旧书,自学了最简单的电路知识。然后做了一件让邻居们都惊讶的事——他用手边的废旧零件:一个空罐头盒、一卷铜线、一块几乎碎裂的磁铁,硬是组装出了一台简陋的无线电收发器。
当耳机里第一次传来清晰的、来自另一个城市的信号时,霍兰德激动得差点跳起来。
“这太神奇了,”他后来回忆说,“这个世界并不是我们肉眼看到的样子。空气里到处都是信号,只是我们平时听不见。”
这句话,像一把钥匙,打开了一扇门。
他开始意识到:世界的本质,不是表面那些看得见摸得着的东西,而是背后那些看不见的规则和关系。收音机如此,生命如此,也许智能,也是如此。
三、青年:在学科之间游牧的人
二十岁出头,霍兰德在麻省理工学院拿到了物理学学士学位。
那是一个属于物理学的黄金年代。原子弹的蘑菇云刚刚散去,量子力学正改写着人类对世界的认知。爱因斯坦还活着,费曼在讲台上嬉笑怒骂,整个物理学界弥漫着一种“我们正在揭开上帝底牌”的豪迈。
如果沿着这条路走下去,霍兰德会成为一名不错的物理学家,他的导师也这么希望。
但他总觉得缺了什么。
物理学的语言很美,力等于质量乘以加速度,能量守恒,万物井然有序。可这门语言描绘的是一个确定的世界——给定初始条件,结局早已注定。就像台球桌上,只要你告诉我击球的角度和力度,我就能算出每一颗球的轨迹。
而他真正好奇的,是那些不确定的事情:
一个系统是如何学会“适应”的?它如何在混乱中摸索出秩序?如何在一次次犯错之后,变得更好?为什么有些系统——比如生命、比如大脑、比如市场——天生就带着一种“自我改进”的能力?
这些问题,物理课本上没有答案。
他想转向,却找不到一个现成的系来收留他的疑问。心理学系?似乎沾点边,但心理学太“软”,不够精确。工程学系?也有关系,但工程学太“硬”,只关心“能不能用”,不关心“为什么这样”。计算机科学?可当时还没有“计算机科学”这个专业——最早的计算机科学系,要等到1960年代才陆续出现。
他做了一个当时很大胆、回头看很明智的决定:自己创造一条路。
1950年代,霍兰德来到密歇根大学。他做了一个让导师们面面相觑的选择:
同时攻读三个学位——心理学、电子工程、还有那个新鲜出炉的、连名字都还没起好的“计算机科学”。
你可以想象那个画面:一个年轻人,背着一个鼓鼓囊囊的书包,里面装着弗洛伊德的《梦的解析》、电路设计的图纸、还有一摞摞打满孔的计算机程序纸带。上午在心理系的课堂上听教授讲“刺激-反应”理论,下午在工程系的实验室里焊接电路板,晚上泡在机房里——那个年代,机房是一间没有窗户的大屋子,空调嗡嗡作响,巨大的主机占了半面墙,磁带卷慢慢转着,像一只沉睡的巨兽。
霍兰德喜欢机房。他说,那里安静,只有机器的呼吸声。
他像是一个游牧者,在不同的学科交界处搭起帐篷。心理学给了他观察“认知”的眼睛——他开始理解“学习”这件事在生物体中是如何发生的;工程学给了他建造“系统”的双手——他学会了如何把一个想法变成一台实实在在能运转的机器;而计算机科学给了他一个可以自由奔跑的实验场——在这里,他可以创造虚拟的世界,让虚拟的生命在里面生长、竞争、进化。
1960年代,当大多数人还不知道“计算机科学”为何物时,霍兰德已经拿下了这个专业最早的博士学位之一。
他的博士论文题目是什么?你猜猜——
“逻辑电路中的适应性问题”。
“适应性”这三个字,从博士论文的第一天起,就一直陪着他,直到生命的最后一刻。
四、博士后岁月:一个疯狂的念头
(图片来源:AI生成)
拿到博士学位后,霍兰德留在密歇根大学任教。
他的办公室不大,书架上塞满了书——生物学的、数学的、心理学的、计算机科学的。它们像一群来自五湖四海的朋友,被一个共同的好奇心邀请到了同一个屋檐下。来访的人常常会惊讶:一个计算机教授的书架上,怎么会有达尔文的《物种起源》和道金斯的《自私的基因》?


