平行系统

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一直以来,社会计算,特别是含有人为因素的复杂系统研究,基本上属于经验科学,几乎所有的理论和方法都是以归纳方法为思想基础的。但如果按照波普尔的“证伪准则”,有关的理论并不能称为真正的“科学”,因为无法对其进行证伪。造成这一状况的主要问题是社会事件和过程具有不可重现性或不可重复性,因此很难开展有关社会活动的实验,特别是开展可控可重复的客观实验,进而导致通过实例进行观察的困难。

改善这一状况的一个可能的途径是利用波普尔关于现实由三个世界组成的思想。波普尔构造了一个现实的模型,由三个世界组成,即物理世界1、心理世界2和人工物品的世界3。中国自动化所的王飞跃研究员将这三个世界分别称为客观世界、主观世界和人工世界,并在此基础上进一步深化,形成了一套自成体系的理论,使实验、观察、演绎、证伪成为可能,使社会计算和复杂系统理论“科学”化。

人工世界由三部分组成:①世界3.1——已在物理上实现的人工对象,②世界3.2——已在心理上认识的人工对象,③世界3.3——人工世界中未知的对象。可以认为社会物理学、社会心理学和社会计算学是人工世界3的产物,分别与世界3.1、3.2和3.3对应,而且彼此之间有重叠,如图7-13所示。

图7-13  社会计算学与人工世界

这一认识可使我们更好地利用人工社会的模型,以计算机作为实验手段,在人工世界里对涉及社会计算的假说进行检验和验证,演绎性地对其“科学”性进行界定。

因此,在此基础上,王飞跃进一步提出利用人工系统、计算实验与平行系统等方法和理论,结合从定性到定量的综合集成方法和并行分布式高性能计算技术,建立社会计算研究的理论和方法体系。其认为,与人工社会,计算实验和平行系统相对应的哲学与科学基础是社会物理学、社会心理学和社会计算学,如图7-14所示。

图7-14  社会计算与社会复杂系统研究的基础构成

首先,基于人工系统对社会计算进行建模。人工系统是人为构建的,系统中个体根据人为的、预先编排好的规则运行的系统。对于许多复杂系统,特别是涉及社会与人的复杂系统,迄今为止,还无法建立描述其行为的有效方法和模型。采用人工系统方法对社会计算所涉及的复杂问题进行建模时,不再完全以逼近某一实际的复杂系统的程度为唯一标准,而是把模型也认为是一种“现实”,是实际复杂系统的一种可能的代替形式和另一种可能的实现方式,而实际系统也只是可能出现的现实中的一种,其行为与模型的行为“不同”但却“等价”。

然后,利用建立的人工系统进行计算实验。研究社会计算问题时,目前大多采用被动的观察和统计方法,很难对其研究对象进行主动的“试验”,也无法重复和控制,从而使结果或结论不具一般性。但是,利用人工系统,可以把计算机作为实验的一种手段,从而可以用较容易操纵和重复的形式,进行各种各样的精确可控的实验,对社会计算的各种影响因素进行“量化”的分析和估计。将计算实验用于社会计算的研究,传统的计算机模拟就变成了“计算机实验室”里的“试验”过程。

最后,利用平行系统进行检验。将人工系统与实际系统同时运行,即组成社会计算问题的平行系统。通过平行系统中人工与实际事件的相互对应和参照,实现对现实系统的有效控制与管理、对相关行为和政策的实验与评估、对有关人员和系统的培训与改进等等。社会计算平行系统的主要目的,是通过实际系统与人工系统的相互连接,对二者之间的行为进行对比和分析,完成对各自未来的状况的“借鉴”和“预估”,相应地调节各自的管理与控制方式,落实复杂社会问题有效解决方案或者学习和培训目标的实施问题等。