物理学家
乔治·伽莫夫
在
《从一到无穷大》
一书中论述了“让猴子敲打打字机键盘写文章”的方法
。
因为猴子是随意敲打键盘的,所以打出来的基本上都是无意义的句子。但是,其中也会偶然打出有意义的,偶然中的偶然还可能会打出莎士比亚的名句。
从理论上讲,如果猴子尝试所有的组合,并且不再重复相同的组合,在无穷长的时间之内猴子可以敲打出所有的句子。
这是因为一定长度的句子总数是 有限 的。其中包含迄今为止所有的名人名言,所有令人感动的句子,以及所有深邃的思想。
岂止如此,甚至还包含了人类未来将要写出来的句子。人类所能写出来的所有句子可能都包含在其中。假设站在“一切思想皆由句子表达”这个立场上的话,猴子敲打打字机键盘将能打出人类所有的思想。人类只须从中挑选出适当的思想即可。如此,人类就可以机械地处理“想法”了。
虽令人难以置信,但理论上确实如此。问题是组合的数量超级庞大。有多庞大呢?我们以俳句
为例来计算。
为简化计算,我们去除浊音、促音等问题,只尝试50个音的组合。最终组合的总数是50的17次方个。这大概是10的29次方。相当于1亿的1亿倍,再1亿倍,再10万倍的数量。
假设人类打出这些俳句,检查其结果并从中挑选出美文。假定检查一句需要1秒钟,一天花10个小时做这个工作,一个人花费一年时间能够检查的俳句总数大约是1300万句。假定日本所有人都参与,一年能够检查出的结果大约是1700万亿个。
但是,即便以这个速度来工作,要检查完所有打出来的俳句大约需要花费60万亿年。据说宇宙自大爆炸起距今约150亿年。即使从宇宙诞生之初开始工作,到现在为止也仅仅是完成了四千分之一的检查。
可以说,猴子打出来的俳句 总数量庞大 到令人绝望的程度。当然,敲打出来的大部分是没有意义的文字组合,使用电脑可自动排除掉。但即使能够排除掉十分之九,情况也基本上没什么变化。
仅仅是17个字的俳句,可能的组合的总数就如此庞大,更不用说平常的句子了。 根本无法使用“尝试所有的组合”这种方法。
让猴子敲打打字机键盘,到某个时间能敲打出所有的句子。但是,可能的句子数量如此庞大,检查所有的句子是不可能的。
那么,实际的创作活动与猴子敲打打字机有何不同呢?
不同在于,在创作活动中 不是机械性地检查所有组合,而是在最初阶段排除那些无价值组合。 即,在实际的创作活动中,虽说是“尝试各种组合”,但也仅仅是尝试非常非常有限范围内的组合。大多数可能的组合未经尝试就已被舍弃掉。
也就是说,人类大脑拥有排除无价值事物的能力。或者说人类在尝试具体组合之前,已经做出判断:这样的组合能够进展顺利。这些判断是在工作进行之前做出来的,因此 不得不说它是“直观性”的判断。
文学作品的作者肯定在开始动笔之前就已做出了“这个题目能写”的判断。
其他的脑力工作也是如此。例如,一个数学能力较强的学生在解数学题时,会做出“这个方法可能能解答出来”,抑或做出“这个方法不行”的直观判断。这些判断在具体计算之前的阶段早已完成。诸如该着眼于哪个变量,哪些项该加在一起,在公式演算前已对这些做出判断。又或者将某个公式展开到某种程度时,判断出展开方向错误。
对研究者来说 ,这种 “事前的判断能力”是最为重要的能力。 在选择研究题目时,能够做出诸如“这个问题有挑战的价值”,抑或“这个题目即使研究了也很难取得重大成果”之类的直观判断,是非常重要的。
这样的判断对经营者来说也至关重要。 在决定开始新事业或新投资时,很多时候肯定不是一一比较思考一切可能的选择,而是要依靠直觉做出判断。
人类大脑拥有排除无意义组合的能力。在一切脑力活动中,“不经尝试直接舍弃掉无用事物”的直观判断能力最为重要。
昂利·彭加勒
上面所论述的内容,在法国数学家彭加勒的著作
《科学与方法》
一书中有明确说明。稍微有点长,我们引用其中一部分。
(组合的数量是无限的,其中大多数毫无意义。发明就是不做无用的组合,而做有用的组合。有用的组合数量极少。发明就是辨认、选择。
(中间省略)我说过发明就是选择。但是,选择这个词可能也不完全正确。它让人联想到采购员,从数量众多的货物中进行一一检查和挑选。对发明而言,其样本数量极其庞大,耗费一生也不可能检查完。但现实情况并非如此。即无价值的组合甚至不会出现在发明者的精神世界中。在他的意识世界中出现的只有真正有用的组合,以及看似具有某些有用组合特质的组合(之后会被舍弃)。如同复试官只面试初试合格的考生一样,将发明者视为复试官准确无误。
(中间省略)(发明)不是简单地运用规则的问题,也不是按照某一固定规则尽可能多地进行组合的问题。若如此这般得到的组合数量将异常庞大,只会徒劳无果,令人烦恼。发明者的真正工作是进行选择,排除那些无意义的组合,或者不在组合上花费工夫。而且指导选择的规则极其微妙,几乎无法恰当地表述出来。它只可意会不可言传。在这些情形下,如何设想出能够机械地使用这种规则的筛子呢?
在这里彭加勒指出 “从一开始就不尝试无用组合” ,这一点非常重要。因为它与“如何推进思考行为”这一实际问题息息相关,意义重大。
特别重要的是它能够判断出机械性思考方法(诸如尝试组合卡片或根据指南逐一检查可能性等)是否有效。从“无用的东西无须尝试直接舍弃”这个角度来看的话,不得不说这些方法是无效的。对此将在第7章中再做论述。
无用的组合不会出现在有才能的发明者的意识中。出现在意识中的只有那些真正有用的组合及其候选对象。
如何从众多组合中挑选出有用的组合? 彭加勒 在刚才的引用中说道:“规则极其微妙,无法用恰当的语言表述出来。”后来他称其为“审美感”(如下):
(从可能的组合之中挑选出来)能够成为意识的现象,直接或间接地强烈影响着我们的情感。乍一看数学证明似乎只与理性相关,用它例证情感可能会让人大为吃惊。这是因为他们忘记了数学的优美感、数字与形式的和谐美、几何学的典雅美。这是所有真正的数学家都知晓的真正的审美感,它实际上归属于情感。
除彭加勒之外,许多数学家也指出
“美感”或“情感”在数学中起着非常重要的作用。
例如,法国数学家
雅克·阿达玛
在他关于发明的经典著作——《数学领域中的发明心理学》
一书中写道:
雅克·阿达玛
英国数学家
彭罗斯
也做出了如下阐述
:
(中间省略)审美标准的重要性不仅在于它适用于灵光闪现时的瞬间判断,还在于我们从事数学(或者科学)研究(频繁做出判断)时经常使用它,这是不言而喻的。严格的论证通常是最后一步。在此之前我们必须做出许多推测,这个时候审美标准非常重要。
彭罗斯 还介绍了一段逸闻,物理学家狄拉克平静地说:“凭借敏锐的审美感,我得以找到其他人拼命寻找的电子方程式。”
审美感不仅在数学和物理学中起着重要作用,它对于一般研究人员以及经理、企划负责人来说也是一种重要的感觉。正是审美感引导他们做出直观判断。
罗杰·彭罗斯
保罗·狄拉克
从数量庞大的组合中挑选出有用的组合依靠的是审美感。
那么,审美感是如何形成的呢?彭加勒、阿达玛和彭罗斯都没有对此做出明确说明。这个问题本应该由大脑生理学和心理学的专家来回答吧。
我不是这个领域的专家,也没有信心回答。但是根据经验,我认为它是靠“成功的记忆”形成的。
某个试验如果是成功的,当时的各种 要素 会被 记住 。然后人们从多种经验中提取共同要素,并在大脑中形成一定的思维回路。我们可以将这种思维回路视为 “审美感” 或者 “情感” 。
“向成功的经验学习” 是一种合理的方法,因为成功的方法很可能在反复尝试中产生相同的结果。生物在漫长的进化过程中掌握了这种感觉(但是在客观条件发生变化时,过去成功的记忆可能会阻碍进步)。
这一假说与各种实际观察到的事实相匹配。例如,据说在幼儿教育中 “称赞” 非常重要。当孩子受到称赞时,他知道他的尝试是成功的,并记住了它。反之,不能识别成功的孩子就不能积累成功的记忆,因此也就无法形成记忆回路。无休止地责骂孩子只会给孩子留下失败的记忆,使他们长大后也只会消极地逃避失败。
审美感是由成功的记忆形成的。