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纪念John Holland

2015-08-12 13:51:31　

遗传算法复杂适应系统分类器系统

jake

2015-8-9号，一位慈祥的、顽皮的学者安详地走了。他，就是著名的John Holland，遗传算法之父、复杂适应系统理论的奠基者。

与John Holland的接触发生在两个层面，一个层面是精神上，一个层面是面对面的真实接触，尽管为数并不算多。

最早认识John Holland这个人是在那本《复杂——诞生于秩序与混沌边缘的科学》书中。这其中有一章，题目叫做《游戏高手》，记录了John Holland的成长经历。当时读完了感觉就是，原来那么多伟大想法真正的幕后英雄就是他啊！在那个时候，接触《复杂》这本书之前，我就零零散散地了解了一些工作，比如：遗传算法，人工生命，囚徒困境博弈，再比如复杂系统的概念。但由于我接触到的都是国内学者几经转述的东西，或多或少已经改变了一些味道，让我并不能看到这些零星知识背后的整体思想。直到我接触到《复杂》，我才了解到，原来所有这些东西背后有一种神秘的力量串联了起来，这就是复杂适应系统理论，而创造这个概念的人，正是John Holland！

与John Holland的真实接触则是在2005年，圣塔菲在中国办第二届复杂系统暑期学校。John Holland是当时圣塔菲研究所请过来讲课的最重量级的人物了（根据我的了解，2005年这届暑期学校，就John Holland是惟一的圣塔菲研究所元老）。当时，我已经对John Holland在国内翻译出版的两本书《隐秩序》、《涌现》比较熟悉了。于是，我就在课间的时候向他提出了一连串的问题。“为什么复杂系统中会有流动？”，“你在《涌现》中提出了复杂适应系统的一般理论，现在进展如何了？”，“有人将互联网比喻成人脑，你认为这个比喻贴切吗？”。他面对这一系列问题轰炸，没有反感，反而一一给出了耐心的解答。当时，我就有一种感觉，我与这位白发苍苍、面色红润、个子瘦小的有趣老者很有缘，我们一定还能有更深入的接触。

果不其然，第二年我就被中科院系统所的韩靖选中，成为了他们研究室的一名博士后，而第三年John Holland就来访问我们研究室大概1个月的时间。而在这一个月的时间内，我们有了更长时间、更亲密的接触。正是在这段时间，我对John Holland这样一个活生生的人，而不是生活在书本世界中的符号有了更深切的接触。

John Holland真人给我的第一个感觉就是他知识的博学。记得我们有为期1周的非常密集的讨论安排到了香山植物园，在休息的时候，大家就一起逛园子。于是John Holland就会停留在每一棵树、每一朵花的面前讲述这棵树学名是什么，它的产地是哪等知识。我开始大跌眼镜，因为按照我的理解，John Holland这种擅长理论思维的人是不会对植物学这种细微末节的知识感兴趣的。没想到，他不但记得住这些知识，而且还有着超高的热情。

他给我的第二个感觉就是他非常顽皮，而且可以达到没大没小的程度。有一次，我和韩靖带着他到怀柔去玩，在路上，我们不断地停车观景、拍照。于是我的童心被美丽的风景呼唤出来了，开始做出各种顽皮的动作。没想到，比我大上50多岁的John Holland也童心大发，跟我一起摆各种有趣的姿势。

如果你读过《复杂》中的《游戏高手》一章就会发先，他的童心不是没缘由的，而是写到他的骨子里的。因为，他从小就狂爱游戏，而且还经常自己创造自己独特的游戏。我自认为在这一点上，我跟他有一点心照不宣，我认为未来世界将是一个充满游戏的世界。2007年，我到John Holland在密歇根湖边上的别墅做客的时候，送了他一套中国的古老“游戏”套装：九连环、鲁班锁、华容道和七巧板，他喜欢得不得了。另外，John还是一个保龄球高手，玩的超好的！

然而，其实这些接触还仅仅是非常肤浅的。我与他真正的灵魂深度接触，还是在翻译他的那本《自然与人工系统中的适应》一书的时候体会到的。按照John自己的话说，他是模仿冯诺依曼写《博弈论与经济行为》这本书的风格写作的，希望尽可能严格化、数学化。所以，这并不是我想象的一本好读、有趣的科普书，这就导致我在翻译的时候倍觉痛苦。但是，在翻译的过程中，我慢慢开始接触John的人生经历和他的灵魂。首先，John在一开始踏入学术圈子，就接触到了世界最前沿的领域。据他自己说，他可以算的上是世界第一个计算机科学博士，因为那个时候全世界根本就没有计算机科学这个专业。在读书期间，他就跟Arthur Samuel（机器学习跳棋程序的发明人，强化学习的鼻祖）以及John McCarthy一起参与过IBM的一个研究项目，尝试用神经网络模型解决问题。然而，John后来决定离开这个领域，而自己独辟蹊径，从而错过了人工智能的诞生这一种大事件。事实上，与John一起工作的Arthur Samuel 和John McCarthy都参与了1956年那个著名的达特茅斯会议，开辟了人工智能这一学科。而John Holland正在自己主动成为学术圈的边缘人物，他把发展得风风火火的人工智能、知识工程抛在脑后，而闷头搞自己的遗传算法。

但是，麻烦的地方在于，你这么一种大家都不理解的异类算法，就连小圈子：人工智能界都不能理解，怎么有立足之地呢？怎么获得资金支持呢？John自己的答案是，我不需要支持，只要你给我时间，允许我这么自己搞自己的就行。就这样，John给自己挖了个大坑，然后把自己给埋了。直到1975年，他的那本Adaptation in natural and artificial systems一书出版，才算有了一个了结。但这并不能直接给他带来影响力的提升，得到学术界的认可。于是，他开始带学生，一拨又一拨。直到这些学生足够多了，组成了一个大圈子都在继续做遗传算法、演化计算，他才算有了一定知名度。而到了90年代的时候，人工智能发展遇到了瓶颈，人们急需要解决机器学习问题，然后就发现，原来John Holland早在那里已经搞了好多年了，他早已有了一整套解决方案：遗传算法+分类器系统。

但就在别人开始关注遗传算法+分类器系统的时候，John Holland却又一次把他们甩到了后头。他又挖了一个叫做“复杂适应系统”的更大的坑。《隐秩序》一书对他的复杂适应系统思想有非常好的阐述。这让他的跟随者们更加看不懂了。所以，就会出现一个怪异的现象：当问及“你知道遗传算法吗？”基本90%都回答“知道”。但问及，“你知道John Holland吗？”，可能有50%知道他是遗传算法之父。但当问“你知道复杂适应系统吗？”，估计知道的人就只有1%了。

真正让John Holland出头的事情还是圣塔菲研究所的创建。按照《复杂》一书中的描述，正当人们（比如布莱恩.阿瑟）兴奋地发现，原来我们可以从复杂系统这个全新的视角来看待各种现象的时候，John Holland早在20年前就已经思考建立“复杂适应系统”这个更大的视角，适应性是造就复杂性的另一条路径。这就是John的精神境界，不言不语地，却永远走在时代的前沿。他是不折不扣的另类，但幸好他的脾气非常地和蔼可亲，所以，大家都很爱他。

从他的身上，我能看到的是永无止境的隐忍、内敛、乐观、深邃。

张江

2015-8-12

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