【秩序的涌现 关键字摘取】

理解涌现，会大幅提升一个人的审美和价值观，他会更好地理解复杂现象，无论这个现象当前是否有完美的解释，起码他能一眼看出哪些解释肯定不靠谱。
一个有完美解释的秩序涌现现象：生命游戏。

1970年，英国数学家康威（John Conway）在《科学美国人》上发表生命游戏这篇文章。文章模拟了生与死的规律。

在一片方格子里，黑色格子代表活细胞，白色格子代表什么都没有，时间以单位进展，每进展一个单位时间，每个方格的生死状态将根据规则变化。规则一共4条：

1.当一个方格周围有3个活细胞时，这里会生成活细胞。这条被简称为“繁殖”。

你可以理解成这是一种奇特的生物，它的繁殖需要三种性别一起协同。至于为什么不是两性繁殖，这个我们之后会说到。

2.当一个活细胞周围的活细胞少于2后，它会死亡。这条被简称为“死亡”。

3.当一个方格周围的活细胞数等于2时，方格状态不变。这条被称为“维持”。

4.当一个活细胞周围活细胞数大于3时，细胞会死亡。这条被称为“竞争”。

后面这3条可以理解为，这种细胞需要一定量的同伴才能生存下去，太少就会死掉，太多也会因为资源不足而死掉，周围有2个是最合适的。

之后就是最有意思的部分了！

比如，4个黑色方块上下左右紧挨着组成一个大方块，说明这里有4个活细胞，那么之后它会怎样演化呢？感兴趣的话你可以算算，其实时间再走一格，图案不变，再往下走，都是不变。那么，这样不随时间改变的初始状态还有其他的吗？有的，它们有的像面包，有的像蜂巢，有的像船，有的像池塘，有的像横着放的S，总共找到12种。

你可能觉得，这些不是和上世纪70年代的电子游戏差不多水平吗？就是些最初级的像素游戏的动画。其实，生命游戏可以做出的图案还可以复杂一亿倍。因为这个模型虽然最早是1970年发表在大众科普类杂志《科学美国人》上的，但最初的模型是冯·诺依曼提出来的。

当时，冯·诺依曼在洛斯阿拉莫斯国家实验室研究晶体的生长，他就使用了类似格子+规则的方式做模型。由于晶体的生长大都遵循简单规则，所以生命游戏最基础的规则也很简单，而且和晶体生长的规则有些类似。

后来，康威从数学上证明生命游戏是图灵完备的。简单地说，**生命游戏可以呈现出的秩序，和这些秩序上运转的动作，可以用来模拟任何图灵机。**也就是说，它和计算机拥有一样的能力，可以办公、游戏、存储管理数据、科学计算。

为什么要规定3个细胞相邻才繁殖下一代呢？2个不行吗？4个不行吗？

其实，早在上世纪70年代康威就尝试过二百多套不同的规则了，其中当然包含了2性繁殖和4性繁殖的条件，单个格子的状态也不止有黑和白，还有其他几种颜色，繁殖、死亡、维持、竞争这4个状态的改变也考虑了不止紧挨着的方块，还考虑第二层方块的状态的影响，但今天我说的这几条规则，却是所有几百套规则中能产生最大多样性的规则组合。

发现了没有？就算我们能够理解，个体特征和集体特征是截然不同的，但也要经过精心试验才能知道怎么微调个体特征来使集体特征发生翻天覆地的变化。这种从多个有关联的个体特征生长出貌似毫不相干的集体特征的过程就叫做“涌现”。

一个典型的复杂系统是由很多个体组成的，个体聚集在一起会呈现出“集体特征”。重要的是，集体特征在个体层面上是完全看不出来的，也无法轻易从个体特征中预测出来。

总结

1.生命游戏可以呈现出的秩序，和这些秩序上运转的动作，可以用来模拟任何图灵机。
2.这种从多个有关联的个体特征生长出貌似毫不相干的集体特征的过程就叫做“涌现”。
3.集体特征在个体层面上是完全看不出来的，也无法轻易从个体特征中预测出来。