《科学迷宫里的顽童与大师》 陈章鱼解读
《科学迷宫里的顽童与大师》| 陈章鱼解读
关于作者
赫伯特·西蒙于1978 年获得诺贝尔经济学奖。在日益专业化的时代,西蒙这个旷世奇才,在孜孜不倦的科学研究中界定了人类求知的多个领域。他思想深邃,多次涉足未知领域;他的故事是在信息科学大爆炸时代背景下发生的,与信息处理范式倡导的心理学的重大变革息息相关;他率先使用计算机模拟构建高度复杂、系统的人类行为模型。西蒙的有限理性理论让他获得了诺贝尔经济学奖。他认定人类智能是有规律地使用符号,基于此对机器思维所开展的研究工作为新的认知科学打下了理念基础。
关于本书
本书是赫伯特·西蒙的自传。该自传充分显示了他坦率诙谐的个性,妙语连珠,让人充分了解他多姿多彩的学术研究生涯。在这本书里,作者不仅谈了很多贡献作出的具体过程和遇到问题时的考虑,而且有专门的章节对重要贡献的内容、方法、和思考作了回顾和总结。
核心内容
音频从赫伯特·西蒙传奇的人生经历中,梳理出两个问题:赫伯特·西蒙是如何把自己培养成为一个学霸?赫伯特·西蒙在这么多学术领域之间游走,那条学术脉络是什么?
在解读中重点讲述赫伯特·西蒙不同领域科研的共性,帮助用户从不一样的角度了解认知心理学、人工智能、管理学等领域。
你好,欢迎每天听本书,我是陈章鱼。今天为你解读的这本书叫《科学迷宫里的顽童与大师》,这是一本自传,作者是一位非常厉害的科学家赫伯特·西蒙。
一般来说,我不会这么介绍一个人,管他叫「一位科学家」。至少也应该说明白,他到底是一位数学家,一位天文学家,还是一位物理学家?但是到了赫伯特·西蒙这里,真的没法用一个头衔来概括他,因为他的研究领域实在是太广泛了,涉及政治学、经济学、管理学、运筹学、人工智能、计算机科学、认知心理学等等方面。
赫伯特·西蒙不仅涉猎广泛,而且在这些领域还都做出了令人瞩目的成就。他在1978年获得了诺贝尔经济学奖,是世界公认的经济学和管理学大师。2003年,《哈佛商业评论》杂志搞了一个管理学大师的排行榜,然后问这些上榜的大师们一个问题:「谁是你们心目中的大师?」根据这些大师们的回答,西蒙排名第三。他还是最早参与人工智能研究的科学家之一。因为在人工智能领域的贡献,他获得过计算机领域的最高奖项图灵奖,是唯一一个同时获得过诺贝尔奖和图灵奖的科学家,除此之外,他还获得过美国心理学会的终身成就奖、美国国家科学奖,有人统计过,西蒙曾在不同领域一共获得过10项最高成就奖。
看他的履历,你会有一种特别强烈的感觉,这真的是一个人做到的吗?别人如果在一个领域做出他那样的成就,就已经是举世闻名的杰出科学家了。而他竟然可以在这么多领域都做出惊人的成就,这个太吓人了。
这样一位超级学霸,一位跨领域的科学大师,究竟是怎样炼成的?听完赫伯特·西蒙的这本自传,相信你就会有答案。而且,赫伯特·西蒙的这些研究领域,看起来没有关联,但是在西蒙那里,却有一条贯穿始终的脉络,这条脉络是什么?我会在后边为你详细说一说。
接下来,我将分成两个部分来为你解读赫伯特·西蒙的传奇人生:
第一部分,我们来看一下他的求学生涯,看看赫伯特·西蒙如何建立自己的知识体系,成为一个学霸的;
第二部分,我们来看一下他的科研生涯,看看他是怎么在这么多领域之间游走,又取得了如此令人瞩目的成就,还有,就是聊聊他的那条学术脉络。
我们先来了解一下赫伯特·西蒙的求学生涯,看看他是怎么成为一名学霸的。
首先要说的,就是家庭对西蒙的影响。
赫伯特·西蒙的父亲出生在德国,1903年来到美国工作,结婚生子。他的父亲是一个知识分子,在德国接受了很好的工程学教育,数学和科学基础都比同时代的美国人强,所以来到美国之后,他成为了一名机电工程师。主要的工作是给采矿机械、舞台灯光系统、工厂车床还有军舰炮塔这些复杂系统设计开关装置。他曾经发表过好几篇论文,发明过几十项专利。
后来,赫伯特·西蒙的父亲自学法律,改行成了一名专利律师。
赫伯特·西蒙好学的精神和敢于跨界的勇气,应该有一大部分是来自他的父亲。西蒙家的地下室是他父亲的工作间,西蒙很小的时候,就会跑到工作间里去给父亲当助手,帮他一起自制收音机,或者制做帆船模型。他常常蜷缩在书房的沙发上,翻阅父亲的藏书。西蒙的舅舅和哥哥也酷爱阅读,他们都给西蒙留下了不少好书。
家庭的影响,让西蒙从小就喜欢探寻各个领域的知识。西蒙上学后没多久,就发现自己要比同学聪明,他不用那么用功,就能取得好成绩,这也让他有更多时间去读自己感兴趣的书。高中毕业,西蒙拿到了芝加哥大学的全额奖学金,他在大学主修的是政治学。
当时的芝加哥大学鼓励学生去了解更多领域,学习更多专业,甚至专门出台了一个规定,只要参加综合测试,通过包括人文、社科、物理、生物等学科的一系列考试,就能提前拿到本科学位,至于上课是否出勤,校方一概不问。
这让兴趣广泛的西蒙如鱼得水。大学里的他,成了一个知识的游牧民,选修各种各样的课程。除了政治学专业必须学习的政治哲学、国际关系、法律、历史等课程,他还选修了很多数学和物理类的课程,还专门研究了一阵相对论。
为了能阅读更多的外文书籍,他选修了法语课,学了法语后,就用同样的方法学习其他语言。通过自学,独立阅读。据他自己说,他可以翻阅20种语言的文献和专业书籍,能阅读其中12种语言的文学作品。
在选修一门统计学的课程时,西蒙第一次见到了计算机。要知道,那可是在1938年,那时的计算机还比较简陋,它没有现代意义的内部存储程序。你得连接电源,把线接入机器,使输入和输出匹配,计算机才能运转起来。
那时计算机能做的事非常有限,主要是用来完成算数计算和制作表格,但是通过预先的设置,就能让一台机器代替人类去做一些智力上的工作,计算机的这种模式让西蒙产生了极大兴趣。从此之后,他就对所有有关计算机的信息,哪怕是只言片语,都特别上心。当时的他没有想到,自己未来会发现计算机更多的用途。
顺利拿到学士学位之后,西蒙继续攻读芝加哥大学政治学系的硕士和博士学位。博士毕业后的一段经历,也对西蒙的人生产生过影响:西蒙找的第一份工作,是在芝加哥的一所理工学院当政治学老师。他除了要给本系的学生上课,还要给理工科的学生教授政治和法律知识。课堂上不少学生是刚刚参加过二战的退伍老兵,或者是企业委托学校培训的工程师,和来自不同领域学生打交道,让西蒙学会了从不同角度思考问题。
比如给工程师们上宪法学的课程,为了让这些更重视逻辑推演的同学,能理解美国最高法院判案的规律,西蒙尝试在黑板上画类似工程图纸的流程图,用工程师的思考方式,来解释宪法的原理。
除此之外,他还给海军军官讲过地缘政治课,给建筑系的学生讲过城市规划管理课,每一次给不同学生上课,西蒙都必须用不同的外部视角来审视自己的专业。正所谓「教学相长」,上课的过程也让西蒙受益匪浅,用他自己的话来说,「我教这些课程,比学生学到的内容都要多。」
接下来,我们来看一下赫伯特·西蒙的科研生涯,看看他是怎么在这么多领域之间游走的。
西蒙的研究领域看起来多而杂,不过他的科研生涯。其实可以清晰地分成前后两个阶段。
西蒙最开始的研究领域是公共行政管理,简单来说,就是官员们在管理地方的时候,怎样做出最好的判断。不过西蒙最开始进入这个领域时,最大的感觉是,这门学科和他想象中的科学是有距离的。从科学的规范来看,当时很多公共行政管理的书籍都错误百出;这门学科虽然看起来非常重要,但是当时主流的社会科学家们,其实都不太瞧得上公共行政管理这个学科。
西蒙给这个领域带来了新的视角,在各个学科养成的坚实功底,帮助他从经济学、统计学和数学等学科中找到新的工具,让公共行政管理变得更科学。
西蒙一个重要的贡献叫做「有限理性」理论,传统的经济学,都是把人放在上帝视角,信息都已经收集全了,再讨论我们怎样做出更好的选择。可是只有理想的世界,人们才拥有无敌的推理能力、无限的知识和无穷无尽的资源来进行决策。可是大多数现实情况下,都由不得你把信息收集全再做决定,时间有限,你只能依靠了解的一部分信息,这就叫「有限理性」。西蒙的研究告诉我们,当我们把时间这个维度纳入考量,站在有限理性的角度看,就能发现追求最优选项很难,而追求最令人满意的选择,才是更好的态度。
西蒙后来在「有限理性」的基础上,建立了一套「组织决策理论」,而这套理论不止适用于地方官员,也适用于企业家和普通人。西蒙也因为「组织决策理论」成为现代管理学和经济学的大师。
1978年,瑞典皇家科学院,也就是诺贝尔奖的评选机构,发布的公告最能体现西蒙的「组织决策理论」到底有什么样的影响力:
「西蒙的组织决策理论对于分析现代企业管理与公共管理中的计划、预算及控制的体系和技术极为适用……组织决策理论已经被成功地用于解释和预测各方面的活动……现代企业经济学和管理研究大部分基于西蒙的思想。」
有意思的是,在诺贝尔经济学奖的颁奖典礼上,瑞典的评委们惊讶地发现,西蒙的学术研究已经不太关注经济学和管理学了,而是转向了人工智能。这就要说到西蒙学术生涯的后半段了。
西蒙在这本书中回顾自己的学术生涯时,说自己的转变发生在1955年到1956年。从那时候起,他开启了学术研究的新阶段。
此前20年,西蒙主要研究的是一个组织的管理者如何进行决策。他观察现实中的组织,通过分析和研究提取经验。他说自己虽然有一些跨界的方法和观点,但是骨子里,还是一个主流的政治学家或者经济学家。
但是到了1955年,西蒙的注意力已经转到人类如何解决问题这样一个心理学领域,尤其关心的是人类用于思维的符号加工过程,简单来说,就是能不能找到我们大脑思考问题的公式。
为了找到这个问题的答案,他几乎放弃了自己之前的研究领域和身份,把大量的时间都用在心理学研究中,变成了一个认知心理学家。
在当时的心理学家看来,西蒙也是一个挺非主流的心理学研究者。因为他想做的,是把逻辑学和心理学打通。但当时的逻辑学家和心理学家都觉得这不太可能。逻辑学家觉得,逻辑推理有一套客观清晰的标准,但这些标准只能存在于纸面上,没法全部装进人类的大脑里。心理学家觉得,人类思维往往不那么严谨,不是一步接着一步的演绎推理过程,通常没有那么强的逻辑性。
而西蒙坚信,我们可以找到大脑中的信息加工系统,发现人类思考问题的规律。然而在心理学领域的研究,西蒙没能寻得一个满意的答案,找到破解人类思维的密码。
好在,一种新的工具,让西蒙看到了希望。那就是20年前在芝加哥大学选修统计学课程时,就让西蒙着迷的计算机。
20年间,电子计算机已经发生了巨大的变化,功能越来越强劲。西蒙和他的同事们敏锐地感觉到,计算机能做的事,远远不只是数字计算,还可以拿来模拟人类的思维。
于是西蒙和他的同事开始向着这个方向努力,在1955年底,他们发明了一款计算机程序,取名叫「逻辑理论家」。这是世界上最早的用来解决非数字问题的计算机程序。
用通俗一点的话来讲,「逻辑理论家」赋予了计算机新的能力,计算机不止学会数字计算,更学会了逻辑推理,这样,以前只能由人类完成的智能任务,就可以交给计算机了。
1956年夏天,数十位来自数学、心理学、神经科学、计算机科学等等领域的科学家聚集在美国的达特茅斯学院,讨论如何用计算机模拟人的智能。后来,计算机科学界普遍认为,这一次会议开启了人类对于人工智能的研究。
西蒙和他的同事参加了这次会议,他们的「逻辑理论家」是当时唯一一款可以真正工作的人工智能软件。不仅如此,西蒙和他的同事还合作开发了一种编程语言,是世界上第一款用来设计人工智能程序的语言。他们的这款语言,直接催生出了后来另一款伟大的语言——LISP语言。在几乎整个20世纪,LISP语言都是设计人工智能程序的标准语言。
到了1960年代,西蒙和他的同事又开发了一套人工智能程序,可以解答11种不同类型的问题。西蒙一直认为,科学中的发现,也是一种特殊类型的问题求解,肯定也能用人工智能来实现,后来,他和同事真的开始研发这样的程序,然后利用程序重新发现了一系列著名的物理和化学定律,证明了自己的观点。西蒙的努力,给人工智能研究开辟了一个新的方向。
在之后的学术生涯中,西蒙成了半个计算机科学家,加上半个心理学家,而这两个身份是相辅相成的。他尝试用计算机去模拟人类的思考方式,让人工智能变得更智能。反过来,借助人工智能的研究,他也在继续寻找人类思考问题的公式。
说到这,我们就找到赫伯特·西蒙那条贯穿始终的科研脉络了,这条脉络就是「决策」,从公共行政管理到经济学,再到心理学和人工智能,西蒙虽然在不同科学领域之间游走,但他关注的问题一直没变,就是找到一种科学方法,帮助人类更好地解决问题。
那西蒙最后找到让自己满意的答案吗?在他自己看来,还没有。在这本书中,他是这么评价自己的:「我是一名跨界的科学家。我曾探索过多座迷宫,但它们最终无法打通成为一个迷宫。我有诸多抱负,却从未想过要在漫长的人生中要保持前后一致。如果我能够不负众望扮演好我的每个角色,虽然有时在各种角色之间互相借用,但是仍然能在所涉足的每个舞台上扮演好相应的角色,就心满意足了。」
西蒙虽然没能达成夙愿,但他在各个领域的研究,都给后来的科学家们提供了努力的方向,尤其是他在学科之间的跨界,更是让人们看到了不一样的可能性,看似并不相关的学科,可以联通起来,互相影响互相促进。在今天这样一个学科分类越来越细的时代,赫伯特·西蒙走出了另一条路。
西蒙的求学生涯还有学术生涯,我就为你介绍到这里。
其实对中国读者来说,还有一个理由,让我们应该多了解一些赫伯特·西蒙,就是因为他和中国有一些不解之缘。
赫伯特·西蒙是中美建交之后,最早一批访问中国的美国学者之一,他1972年就来过中国,70岁以后开始学习汉语,曾经用中文给中国学者写信。他还是中国科学院第一批外籍院士,有意思的是,入选名单上用的是赫伯特·西蒙自己给自己起的中国名字司马贺。他给自己的姓Simon找了一个对应的中国姓「司马」,他的英文名Herbert则对应了祝贺的「贺」字,从这么一个信达雅的翻译,可见他对中国文化的了解程度。
西蒙和中国的缘分还不止如此,在20世纪八九十年代,赫伯特·西蒙曾经与中科院心理研究所的朱新明教授合作,借鉴认知心理学和人工智能的研究思路,来研究人类的学习方法。在西蒙的支持下,朱新明教授组织国内教研室编写了初中代数和几何的实验教材,并且在北京的一所中学进行了教学实验,结果实验班的学生只用了两年时间就学完了初中三年的数学课程,成绩还比其他学生高。西蒙和朱新明教授的这套教学方法,直到今天还在影响着中国教育界。
到这里,这本《科学迷宫里的顽童与大师》的精华,就为你解读完了。
最后,还想说一点我自己的感受。
在这本书里边,西蒙很喜欢用一个比喻来形容自己的人生,那就是「迷宫」。他感觉自己的人生就是在一座迷宫之中,不停地摸索,不停地选择向左还是向右。而他在这么多学科之间穿梭,想要寻求的那个答案,也是人类身处在迷宫中,应该用什么样的科学方法,才能帮助自己更好地找到方向。甚至在西蒙的自传里还写了一个小细节,他曾经专程拜访文学大师博尔赫斯,因为博尔赫斯的作品里也常常使用迷宫这个意向,西蒙想知道一位文学家到底是怎么看待迷宫的。
但是,如果让我给赫伯特·西蒙的人生打一个比方,我觉得更像是一座桥。
这个世界上有两种思考者,一种人用思考去建造墙,他们给这个世界画出清晰的边界,让我们知道哪里是死胡同,哪里不能走。还有另一种思考者,他们用自己的好奇心,用热情和学识去建造桥梁,让两块分离的土地可以连接起来。
西蒙自己也说:「我涉猎广泛,从政治科学、公共管理,到经济学和认知心理学,再到人工智能和计算机科学,顺便还领略了科学哲学的风光。有时候,同时投身至少两个领域的工作。我的兴趣中心在决策和解决问题,它导致我研究科学发现的心理过程,这项研究进而导致我在更广泛的自然科学领域里探索,尤其是数学、物理和生物学。这些足迹远远超越了前面介绍的学科范围。所以我想,无论读者是什么背景,总能在书中找到与自己喜爱的学科领域交叉的故事。」
赫伯特·西蒙就是一个用思考去建造桥梁的人,在这个知识越来越细分的时代,这样的榜样显得更加珍贵。
而他的获取知识的方式,也值得我们效仿。我们一边说,在这个时代,要成为知识的游牧民,可是我们还说,在这个时代,我们需要更加专注和精深,那么,怎么在广博和专注之间找到自己的平衡呢?赫伯特·西蒙的人生,就是一个榜样。在不同的学科之间游走,为的是寻找同一个问题的答案,这可能是把广博与专注统一起来的最好方式。
撰稿、讲述:陈章鱼 脑图:摩西脑图工作室