夸克与美洲豹 · 第十二节
《夸克与美洲豹》第十二节
本节讨论系统有效复杂性与AIC(算法信息量)的关系:系统只有在极端有序与极端无序之间的中间地带才能取得最大的有效复杂性。
本节讨论系统有效复杂性与AIC(算法信息量)的关系:系统只有在极端有序与极端无序之间的中间地带才能取得最大的有效复杂性。一个复杂适应系统观察另一系统时,所得数据流的AIC等于表观规则信息量与表观随机信息量之和,有效复杂性即前者;完全随机的数据流有效复杂性为零,完全规则的数据流AIC虽全为规则信息却极小。
作者以训练狗保持姿势为例,说明复杂适应系统如何通过奖惩选择图式;又以蚂蚁觅食为例,指出其路径看似复杂,但规则极简,大部分AIC来自环境的随机特征,只有一小部分构成有效复杂性。在狗、金鱼、虫子、变形虫等生物中,个体学习的作用递减,进化得来的本能递增,而进化本身也是复杂适应系统。
第六章从作者童年读到的铜腐蚀谈起,指出生命与非生命的区别在于:生物具有可遗传并服从自然选择的变异性。湍流旋涡虽也表现出变异与选择,却缺少信息处理与规律压缩。生物进化将经验以基因组形式高度压缩传递给后代;基因型(遗传信息)与表型(外表行为)不同,后者还受环境偶然因素影响。基因型的随机变化经自然选择决定其分布。作者进而讨论细菌耐抗生素能力的进化,提及约什·莱德伯格发现的细菌接合与噬菌体转导,并以大肠杆菌的DNA双螺旋结构为例说明基因的物质基础。