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游動的魚群如何保持協調性？- Nathan S. Jacobs

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    游動的魚群如何保持協調性？
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    你腦中那些微小的細胞，
    又是如何產生複雜的思想、
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    記憶
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    與意識，而形成「你」？
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    令人驚奇的是，
    這些問題有著共通的答案：
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    突現 (emergence)
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    也就是由一大群的基本單體
    所自發產生的複雜行為與能力
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    和許多動物一樣，魚聚集形成群體
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    但那不是因為牠們喜歡陪伴彼此
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    而是攸關存活
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    魚群可以展現複雜的群體行為
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    幫助牠們迴避飢餓的獵食者
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    落單的魚則會
    被迅速鎖定為易捕食的獵物
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    所以哪隻聰明的魚領袖
    負責引導大家？
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    實際上，沒有一隻魚是
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    大家都是
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    這意味著什麼？
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    當魚群優雅地迴旋、旋轉，
    巧妙地避開鯊魚
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    顯現出深思熟慮後的協調性
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    每一隻魚本身其實
    都只遵守兩個基本原則
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    跟鯊魚一點關係也沒有
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    第一點：保持緊密，但也不要太靠近你鄰居
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    第二點：一直游
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    作為一個個體，魚們專注在
    自己區域間互動的細節
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    但如果加入群體的魚夠多，
    神奇的事情就會發生
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    單一隻魚的動作
    被全新的龐大群體所掩蓋
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    魚群，擁有它獨特的行為模式
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    魚群，不被任何單一隻魚控制
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    只要有夠多魚遵循一定的自身原則，
    魚群就出現了
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    就像是一再出現的意外
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    使全海洋的魚群能安然避開獵食者
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    不只魚會如此
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    「突現」是許多複雜系統中
    單體互動的基本性質
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    舉例來說，數百萬沙粒以獨特的方式
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    彼此之間碰撞、翻滾
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    幾乎總是會產生相同基本型態的波紋
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    而當水氣在大氣中凝固
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    水分子間特定的連結方式
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    一致產生放射狀晶格，
    形成美麗的雪花
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    「突現」會顯得複雜
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    是因為你無法將它拆成
    一小塊一小塊來理解
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    就像汽車引擎
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    將事物拆解
    是了解複雜系統的第一步
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    但如果你把魚群拆成單一隻魚
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    牠就失去了躲避獵食者的能力
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    也就沒什麼好研究的了
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    而如果你把大腦拆成單一個神經元
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    你只會剩下極不可靠的資訊
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    一點也不像我們
    思考或做出行為的方式
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    至少大多時候如此
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    無論如何，你此刻所想的事情
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    並非起源於你腦中的單一神經元
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    相反地，思想由許多神經元
    共同活化而產生
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    人類大腦中有數十億個神經元
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    這些神經元間有著數兆的連結
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    當你啟動這麼複雜的系統
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    它很有可能以各種
    奇怪的方式呈現，但它沒有
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    我們腦中的神經元
    遵守簡單的規則，就像魚群
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    所以群體的動作
    自我組織成可信賴的模式
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    使你可以辨識人臉、
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    成功地一再重複相同任務、
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    以及保持令人喜愛的呆萌習慣
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    所以，大腦中的簡單規則是什麼？
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    大腦中每一個神經元的基本功能
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    是要活化或抑制其他神經元
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    如果你將一些神經元
    集合成一個簡單迴路
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    你能產生一個有節律的活動模式
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    回饋迴圈會增加或停止信號、
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    共同探測器，
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    和去抑制
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    兩個抑制性神經元可以藉由移除
    抑制性阻礙物，活化另一個神經元
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    當連結的神經元越來越多
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    網絡便能產生更多複雜的行為模式
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    很快地，許多神經元同時
    用許多不同的方式互動
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    使得系統變得混亂
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    神經網路的活動軌跡無法只用
    先前說的簡易區域迴圈解釋
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    而且，即便一團混亂，仍能產生規律
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    並以可重複的方式一再呈現
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    某些時刻，這些突現的活動模式
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    變得足夠複雜
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    還會因為好奇
    而開始研究自己的生物起源
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    更遑論突現現象
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    我們觀察到許多截然不同的突現現象
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    就跟魚群展現的優越特性一樣：
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    突現無須某人或某物來指揮
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    只要規則已制定
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    基本條件被滿足
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    複雜的系統
    就會一再陷入相同的慣性模式
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    亂而有序
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    事實是分子們亂舞
    讓你的細胞發揮功能
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    神經元糾結
    讓你的思想與個性顯現
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    你與朋友、家人的社交網絡
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    這一切造就了這個星球上
    眾多城市的結構與經濟
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    翻譯：Wei Chang
Title:
游動的魚群如何保持協調性？- Nathan S. Jacobs
Speaker:
Nathan S. Jacobs
Description:

觀看完整課程：http://ed.ted.com/lessons/how-do-schools-of-fish-swim-in-harmony-nathan-s-jacobs

游動的魚群如何保持協調性？你腦中那些微小的細胞，又是如何產生複雜的思想、記憶與意識，而形成「你」？令人驚奇的是，這些問題有著共通的答案。 Nathan S. Jacobs 解釋了突現 (emergence) 的概念，是 一大群的基本單體自發產生的複雜行為與能力。

課程內容： Nathan S. Jacobs，動畫製作： TED-Ed。
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Video Language:
English
Team:
closed TED
Project:
TED-Ed
Duration:
06:07

Chinese, Traditional subtitles

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