今天这篇文章跟大家闲话一位我心目中的大神。你可能不知道他的姓名，但是他的产品你可能每天都用到了。而他研究的问题，以一种不可思议的角度解释着这个世界的运行，对我有不可思议的触动。

我说的不是钢铁侠埃隆•马斯克(Elon Musk)。他很励志，但我没用过他的Tesla车和Falcon火箭。

我要说的是斯蒂芬•沃尔弗拉姆(Stephen Wolfram)。

沃尔弗拉姆是一位数学家、物理学家、计算机学家，同时也是一名商业实干家。他比马斯克低调，但他在科学前沿所做的杰出贡献改变了人类技术，他的思想正在改变人类的认知，他是个必将永垂青史的思想家。

沃尔弗拉姆本尊

大学刚接触高等数学时，老师带我们在上机实验课上接触了一个神奇软件。这个软件可以根据输入的方程绘制曲线或三维图形，解方程，求导、求积分，简直逆天！直到后来，自己买电脑的时候，我才知道这个软件名叫Mathematica，而它的作者就是沃尔弗拉姆。

Mathematica

大神的神绩

据说，沃尔弗拉姆小的时候学习障碍，特别在算术方面存在学习困难。但到12岁的时候，他开始写关于物理学的书了——当然没有出版过。

但是到15岁的时候，他开始研究粒子物理学，并开始在专业学术期刊发表论文了。就这样，他进入加州理工学院学习物理，并在20岁的时候获得物理学博士学位。

以他坚实的物理学理论为基础，沃尔弗拉姆开始了对于元胞自动机的研究。

在此研究的基础上发明了Mathematica软件，他的公司Wolfram Research也因为这一软件始终在科技计算领域保持领先，并使他本人成为富翁。

随着核心算法的强化和知识库的积累，沃尔弗拉姆推出了Wolfram|Alpha。这是一个“人类知识搜索引擎”，这个引擎便是iPhone手机助手Siri背后的知识库（很多人每天都在用哦，敲黑板：这是个可以装逼的知识点）。请注意Wolfram|Alpha仍然是基于Mathematica的。

Wolfram|Alpha，国内可以访问

在这整个研究的过程中，沃尔弗拉姆写了一本争议极大的大部头《一种新科学》(A New Kind of Science)，以一种不可思议的角度揭示了世界运行的规律。

沃尔弗拉姆的著作《一种新科学》

我在华科大模具技术与计算机模拟国家重点实验室读研究生时的课题是等离子场的数值模拟，因而对元胞自动机、格子气、蒙特卡罗法等进行了大量学习，最后以格子玻尔兹曼法完成了课题。当然，十多年过去，我现在已经把当初的课题内容忘的七七八八了。但其中的不少理念却深深地刻在我的脑海里。

可惜我迄今也未能拜读《一种新科学》（可能也读不懂），只能通过其他的途径了解书中的大致观点。

大神研究的“复杂”问题

大神的研究基于「元胞自动机」这一概念。一般人可能无法理解沃尔弗拉姆的理论细节，但是理解「元胞自动机」还是比较容易的。

据说「元胞自动机」的研究是始于科研人员的一个简单游戏：

1. 把一个区域划分成均匀的小方格，用小方格的颜色（黑与白）代表它的生与死。
2. 设定一个简单的规则：如当周围“生”的方格大于几个时，这个方格就会“死”；周围方格“死”的数量大于几时，这个方格也会“死”，等等。
3. 设定一个起始状态。
4. 让系统自动运行，最后会生成复杂的图形。

想当初我学习元胞自动机的时候，就随手用C++（在C++ Builder里）写了这么一个小游戏，看着屏幕上的小方块在屏幕上闪动，最终得到一个稳定的图形。

↓ 就像这样（:D），虽然这是个来自网络的玩笑

元胞自动机程序运行起来大概就是这个样子，不过这个可能是假的（图片来自网络）

沃尔弗拉姆的网站上有一些例子，形式可能有所不同，但形式类似。下面的图来自于大神的网站（www.stephenwolfram.com）：

「元胞自动机」示例，下方俄罗斯方块一样的8个图形是规则，上一行三个相邻格子的状态依据此规则决定下一行一个格子的状态

根据规则一行行绘制，就可以得到一个图形，而对规则进行细微的调整可以得到非常不同的图形。

元胞自动机示例

当绘制的行数越来越多之后，我们会得到似杂乱，似有规律的迷之图样。

在大尺度下，简单规则得出了复杂图形

上面这个图形是进行多行绘制之后得到的图形。左侧看起来有一定规律，而右侧的图形已经看不出规则了。一套非常简单的规则，演化出了一个特别复杂的结果！

沃尔弗拉姆告诉我们，当超过一个很小的界限之后，再简单的程序都会得出复杂的结果，其复杂程度与使用复杂规则得出的一样。这叫「计算等效原理」。这便是沃尔弗拉姆对世界复杂性问题的研究结论！

你可能会说，这不会是沃尔弗拉姆的主观臆断且没什么意义吧？

还真不是，上面最后那张复杂图形所使用的元胞自动机规则正是Mathematica中随机数的核心算法——在我们看来一个无厘头的东西，居然在大神的世界里正发挥着实际用途，而大神的结论都是有实践验证作为基础的！

这跟量子物理学一样，多么违反直觉啊！

这个「计算等效原理」能推出很多有趣的推论。

比如，复杂系统的不可预测性。

要预测一个系统的发展，我们需要有一个比这个系统更复杂的算法，以超过这个系统运行速度的计算速度来进行模拟计算，从而实现时间上早一步知道结果。但根据「计算等效原理」，算法的复杂程度跟目标系统顶多是一样的，不可能更复杂，因此要想模拟，就只能对目标系统进行简化，这样一来我们计算出来的结果就未必是准确的了。如果想要知道确切的结果，我们只有耐心地等待系统的自然运行，去观察那个结果。

可不是嘛，天气预报是这样，多少预测莫不如此，准不准看运气！

启示

可能前面的话您看明白了吗？不妨来说说我受到的启发吧。

(1) 世界上的事物都是复杂的，但是驱动它们运行的却是非常简单的最核心规则。事物变化的本身是无法理解的，但核心规则可以被理解。

就算核心规则不简单，我们也一定能找到一套等效的简单规则。只要找到这样的规则，我们就能在微观和介观层面对事物的发展有了解，就可能占得先机。

一个实际的例子便是计算机。计算机的基础运算能力是特别有限的一套运算规则——二进制数的逻辑运算规则，但是如今它能在我们生活的方方面面得到运用，可以模拟很多实际场景，关键是计算量够大。

而换个角度想，我们在干预一个事物发展的时候，干预结果其实是未知、不可控的。就好比孩子的成长，不管我们怎么构想孩子的未来，孩子都不可能完完全全按照我们的设想长大——他们的成长并不是由我们决定的！现如今的家长和老师都该重新评估自己在孩子成长中的地位了，可能没有大家想象的那么高，我们应该给予孩子更多的尊重——说到底，他的成长根本就不是你“控制”出来的结果，而是自己在一个时间跨度上“演化”的结果。

但我们可以更细心一点，去了解孩子和我们自己成长中的那些核心规则，这样才能真正帮助孩子和自己。而真正能做出的改变只是对规则或环境的细小调整，然后在一定时间跨度上观察变化（想想元胞自动机的规则和每一行的状态，它们的一个小小的变化虽然只会在接下来一行里引发小小的变动，但在大尺度上却可能带来天翻地覆的变化！）

这可能就是所谓think big, act small吧。

(2) 事物的发展无法准确预测，所以对任何可能性都保持预期，不轻易判断，更别随便否定。

比如，预测股市的涨跌是不靠谱的，对与错有很多运气因素。高明的股市交易者不会按照“预测”来交易，他们只会按照自己的交易操作规则来执行买卖操作，他们从不期望自己所有的交易都能赚，但总体上却可以保持盈利。

孩子的成长，乃至我们自己的成长也是这样。不能过早下结论，一切皆有可能。

对于“三岁看老”这句话，我从两个方面来看：

一方面，它洞悉了我们前面所讨论的内容——人的发展也是由及其简单的规则和初始条件驱动的。这在人生的早期就已经确定了。它让人能感觉到另一个人的未来。

另一方面，没有谁比别人更特殊，从复杂性上大家都是等价的，我们其实无法判断别人的发展。一个人在一身的时光里所遭遇的环境变化，以及在某一时刻产生的规则改变，假以时日会对人生带来翻天覆地的改变。从三岁看终身，又不是神，未免太武断，太自以为是了。

从这个角度说，never too late、从小处着手，是改变人生轨迹的不二法门。

关于我的大神，就说到这里。

我暗暗给自己发了几个小愿，比如坚持写作，我不知道这会为我的人生带来什么，我只知道“写”这事本身令我更细致地思考，这个小小的变化对我来说，足够了！

什么事在当下都不是大事，什么事在一个大一些的时间尺度下又都不是小事，这当中的智慧，咱们就慢慢体悟吧。

共勉！