悦读会|拥抱集群：去中心化的力量

在浩淼空间中独自旋转的原子是20世纪的象征，人们用它来比喻茫茫人海中的每一个个体。原子的辉煌年代已经过去，网络将是下一个世纪人类的信仰。它不存在中心，不存在既定轨道，没有什么是一成不变的。错综复杂的网络是一个包罗万象的世界原型，囊括了所有的电子科技和文明成果，揭示了万物之间相互依存，涵盖了关于经济、社会以及生态的各类事务，涉及到关于沟通、民主政治和家庭事务等庞大的系统，几乎一切我们感兴趣且意义重大的话题都可以看到网络的身影。如果说原子代表着简洁精巧，那么网络向我们展示了世界的错综复杂。

网络即未来

在我们人类所有的文明成果当中，最伟大的发明莫过于覆盖了整个星球网络。我们的生活、思想和人工产品都在不断地融入网络之中。这项伟大的工程已进行了数十年，而近几年诞生的两项崭新科技成果——硅芯片和光纤——使我们连接世界的进程大大加速。它们以令人难以置信的速度融合在一起，就像回旋加速器中的粒子碰撞一样，爆发出一股前所未见的力量：无所不在的网络的力量。这巨大的网络正像出巢的蜂群一样，疯狂地延展，渐渐地覆盖了整个地球。我们正在以这样的方式为地球披上一件网络社会的新衣。

我们的社会机制，特别是新经济机制，将逐渐服从于网络的逻辑。了解网络的运行方式将会是理解新经济运作的关键。

任何网络都有两个要素：节点和连接。在这一逐渐成型的网络中，节点正变得越来越小，而它们之间的连接越来越多，越来越强。硅晶片上的微观世界和网络连接所形成的宏观宇宙，这两大物理领域共同构成了新经济理念交流激荡的母体。

今天，我们得借助显微镜才能看到硅晶体管。而再过几年，整块布满微小晶体管的芯片得在显微镜下才能看到。随着硅芯片的尺寸渐渐缩小到肉眼几乎不可见的程度，它的成本也降低到几乎可以忽略不计。1950年，一个晶体管要价5美元，而今天，它只值0.01美分；到了2003年，它的价格将只是微不足道的1微纳美分，而一片载有十亿个晶体管的芯片也将不过值几美分。

这意味着芯片会越来越小，成本越来越低，最终它会融入到我们身边一切事物中。在每一个罐头拉环上，每一个电灯开关里，每一本书的书脊，都会嵌有芯片；而每一件衬衣的衣角里，也会缝入至少一块芯片；甚至杂货店货架上的商品也都会嵌入或粘有一块硅芯片，作为智能标签。世界上每年要生产出十万亿件的物品，终有一天，每一件物品都会携带一片薄薄的芯片。

这并不是痴人说梦，也绝非遥不可及。十年前，如果有人说要把一幢楼里所有的门都装上智能芯片，大家会认为这是无稽之谈。但在十年后的今天，美国几乎每一家旅馆的门锁上都安装着能发声发光的芯片。而且这些微小的芯片的成本低到我们不会在意。我们手里那薄薄的智能卡中都嵌有聪明得足以媲美银行管家的一次性芯片。如果国家半导体公司的进展一切顺利的话，很快，每一个联邦快递的包裹上都会有一块芯片，它可以跟踪包裹投递的全过程。设想一下，如果连一个用完就扔的信封上都有一块芯片，那么在不久的将来，我们的椅子上、糖果的包装袋上、新的衣服和篮球上，也都会有芯片。很快，无论是运动鞋还是钻床，无论是灯罩还是罐装饮料，我们所制造的一切产品，都会有一小块银光闪闪的会思考的小物件。

为什么不呢？

世界上现在有两亿台计算机，英特尔的安迪·格鲁夫（Andy Grove）很乐观地估计，到了2002年世界上将有五亿台计算机。现在，每当有一块昂贵的芯片被放进那浅褐色的机箱，就会有30块其他种类的廉价芯片嵌入到我们日常的生活用品中。目前世界上有多达60亿块非计算机芯片正运行着，相当于地球上的每个人身边都有一块芯片在高速运转。

在我们每天都能接触到的汽车、音响、电饭锅和手机里，都已经嵌入了非PC芯片。这些芯片叫做简易芯片，功能有限。汽车刹车的芯片不需要去做浮点运算、报表和视频处理，它只需要老老实实完成好刹车的功能就够了。

由于简易芯片的功能有限并且可以大批量生产，它们的造价极其低廉。一位工业观察家曾经计算过，一块嵌入式处理器芯片的造价比一个滚珠轴承还要便宜。鉴于这些芯片可以像软糖一样又快速又便宜地生产，它们在行业里被戏称为“糖豆”。正因如此，简易又便宜的糖豆芯片正在以比PC快得多的速度占领世界。

这没什么可惊讶的。一个人最多能够同时使用一到两台计算机，但我们身边的其他物品不计其数。首先，我们把这“糖豆”芯片放入高科技产品中；接下来，我们把它放入各种各样的工具中；最终我们身边所有的东西都会嵌有这种“糖豆”芯片。按照目前的速度，到2005年，会有超过100亿的微小芯片散布在世界的每一个角落。

把一点点智慧放入我们制造的每一样东西中，我们首先得到的将会是数10亿低智能的产品。然而我们同时也会把这些节点一个个连接起来。

我们让世界互联

当大量功能有限的东西被连接起来的时候，奇迹就发生。当我们把一家商店里每台收款机上的简易芯片连接成集群的时候，我们所得到的东西就不是简易的了。我们有了商店的实时购买模式，它可以帮助我们管理库存。我们让简易芯片将汽车引擎的运行状况发送给汽车制造商的工程师，这些简易的芯片就可以有效地削减昂贵的路上维修费用（梅赛德斯·奔驰公司近日宣布，他们将把网络服务引入到高端车型中，以方便技术人员远程服务）。当连接成一个集群的时候，简单的头脑就会变得聪明起来。

如果任何物品都能发送少量的信息并从邻近节点接受信息，我们可以将死物变成活的节点。

这并不是说所有相互连接的物品都要传输大量数据。在澳大利亚某个牧场中，贴在水箱里的微芯片仅仅需要发送两字节的信息来表示水箱是空还是满，而每头牛耳朵上的芯片只需要通过GPS来发送它的位置，告诉牧场的记录器：“我在这儿，我在这儿”。牧场大门上的芯片只需要传送一个词来报告大门上次打开的时间：“星期二”。

传送这些简单的信息并不需要复杂的设备。静止的物体，比如建筑物的某个部分，工厂车间里的机器以及位置固定的照相机等，可以用电线连接起来。而位置不断变化的物体，比如流水线上的物品，我们需要通过红外线或者无线电波来搭建一个比有线网更加庞大的网络。原理与日常开启车库大门和电视遥控器相同，但我们将它百万倍地放大，使之在互联的物体间传递简易的信息。

将细碎物件相互连接的伟大之处在于，它们自身不需要很复杂。它们本身不需要语音识别、人工智能或者是让人想象不到的专家系统。网络经济依赖的是简易信息连接成集群时所产生的强大力量。

我们的大脑能够集合单一功能的神经元形成意识，这正是对单一功能能量的发掘。互联网所依赖的正是将那些功能并不强大的个人计算机连接起来所形成的能量。一台个人计算机就像放在塑料盒子里的一个大脑神经元，当它们以通讯的方式被连接成一个网络的时候，这些功能简单的PC节点将创造出了神话般的智慧产物——全球广域网。

我们一次又一次在其他不同的领域发现相同的机制。我们体内单一功能的细胞以集群的方式相互协作，从而产生了聪明得难以置信的人体免疫系统，这个系统十分复杂，我们至今都没能完全了解其中的机理。

单一功能的元件，以合适的方式连接起来，会产生奇妙的效果。

万亿个像蜂巢一样相互连接的简易芯片是整个世界的硬件基础，而构建于其上的软件体系正是网络经济。我们生活的世界遍布互联芯片，整个星球的触觉从未如此灵敏过。几百万个农田里的湿度传感器向外发送着数据，数以百计的气象卫星在向地面传输着海量的图像信息，成千上万的收款机源源不断地输出数据流，医院中无数的病床监视器信号不停发出，上百万的网站记录着访问次数，上千万的车辆不断上传他们的位置代码。所有这一切都在网上激荡，而所有这些信号的母体就是网络。

人们脑海中对网络的印象更多的是在“美国在线”上打字聊天，这的确是网络的一部分，而且只要那种热辣的吸引力仍然存在，它在未来的网络中仍会占有一席之地。但是，网络远不仅限于此。网络是地球上万亿个物体与生命通过电波与光线相互连接、相互交流的大集合。

这就是孕育出网络经济的互联网，根据MCI公司的消息，在全球电话系统中，数据流量将很快超过话务流量。当前的话务流量是数据流量的1000倍，但是在短短的三年之后，这个比例将会反转。根据Electronic Cast市场调研公司的预测，到2005年，数据流量，即设备之间的通信，将会是话务流量的十倍。这意味着到2001年，在地球上穿梭来往的信号大多数将来自设备间的通信：文件传递与数据流之类。网络经济在不断地膨胀，吸收新成员：代理程序、机器人程序、各种对象和服务器，以及几十亿新增的网上用户。我们不需要等待人工智能的算法来搭建智能系统，我们用普适的计算能力和无所不在的网络的集群力量就能做到。

大量的单一功能聚合可以形成智慧，这是最可靠的方式。

推动大众化的网络连接最可靠的方式是去开拓草根民众的力量，去网罗、连接最分散的底层的力量。我们怎样才能建造一座好的桥梁？让各部件之间充分磨合。我们怎样才能种好莴苣？需要土壤和拖拉机的相互配合。我们怎样才能让飞机安全飞行？确保飞机与飞机相互沟通，让它们选择各自的航线。这种去中心化的手段，也被称为“自由飞行”，这是美国联邦航空总署（FFA）正在研发的一个系统，希望能够有助于增强航班安全性，减少机场空中交通流量的瓶颈。

曾经连大型计算机都束手无策的数学问题现在已经可以通过一大群小型计算机来解决了。一个非常复杂的问题被分解成很多子问题，通过网络分发出去。同样，任何一个研究所都难以承担的庞大课题，也可以被分解后通过网络分发出去。“生命之树”是一个关于建立全球范围内所有生命体的分类学目录的项目，它目前采取网上管理。这样庞大的课题已经远远超出了一个人甚至一个课题组的能力范围，但是一个去中心化的网络却可以提供足够的智力支持。每位专家都提供当地关于雀类或者蕨类植物或者水生动物的数据来填补项目中的某项空白。正如林（Doblin）集团的拉里·基利（Larry Keely）所说，没有任何个人的智慧能胜过集体的智慧。

任何过程，即使是最庞大费力的过程，都可以通过自下而上的集群思想来解决。墨西哥北部欠发达地区现浇混凝土运输问题的解决就是一个很好的例子。墨西哥水泥公司（Cemex）是一家从事现浇混凝土生意的公司，它在当地不仅击败了所有竞争对手，还得到了全世界的关注。过去，要是能够把一车水泥按时送到瓜达拉哈拉地区的建筑工地上，那几乎就是一个奇迹。那里交通阻塞，路况很差，承包人言而无信，乱七八糟的事情加起来，使得按时送货率还不到35%。水泥公司试图推行严格的预定制度来解决问题，但是，这样一来，一旦出现一点差错（这是常有的），事情往往会变得更糟（“对不起，我们只能到下星期才能给你重新安排”）。

墨西哥水泥公司对水泥业务进行了改革，它承诺运送现浇混凝土的速度比送披萨还要快。他们广泛使用网络技术，每辆卡车实时发送GPS位置信息，全公司大规模使用远程通讯，公司上下从卡车司机到调度员，都能够掌握全部信息，谁都有权随时处理各种情况。公司大胆承诺，如果送货迟到10分钟，价格打折20%。

不同于其他公司古板地试图在一团糟的环境中提前做好时间规划，Cemex公司让卡车司机自己根据情况实时安排送货。司机们形成了一个遍布整个城市的卡车群。如果一个承包商要订购12立方米的混凝土，此时此刻距离工地最近的卡车就可以很快把货送到。调度员在确保客户满意的同时，防止出现疏漏。现场人员有他们所需的授权和信息来随时安排订货。这样一个实时规划方案的结果就是：按时送货率达到了98%，在减少了混凝土浪费的同时，提高了客户的满意度。

在美国印第安纳州韦恩堡，一家通用汽车公司的喷漆厂也采取了类似的做法。现在市场上有各式各样的汽车颜色供客户挑选，这对于喷漆生产线来说是一场灾难。如果生产线上每一辆汽车都要喷成黑色，事情会简单很多。但是当前一辆车需要喷成红色，而下一辆需要喷成白色的时候，喷漆的速度会由于喷漆设备的清洗而大大减慢。首先需要把喷漆设备上的前一种颜色洗掉，然后为下一种颜色做好准备（而清洗的过程也会浪费生产线上剩余的颜料）。那我们为什么不把所有白色的汽车集中起来一起进行喷漆呢？那是因为将车集中起来也会使生产速度减慢。每当客户订购了一辆汽车，工厂就得尽快地将其制造组装完成。解决方法就是采用集群的方式。

喷漆厂里有许多喷漆机器人，它们实质上是一个非智能的喷漆机械臂，它们被安排完成一项特定的喷漆工作。如果某一个机器人被安排喷红漆，而一辆要喷红漆的汽车刚从生产线上下来，它就会要求：“我来干”，然后把这辆汽车引到它的工位上。机器人能够安排自己的工作，它们有一个与服务器相连的很小的脑袋。整个系统没有中心大脑来指挥，所有进度的安排全是来自于这些微小头脑的集群。采取集群方式的结果就是：通用汽车公司因此每年节省了150万美元。设备消耗的漆料大大减少（不再需要在颜色切换时频繁清洗喷漆设备），生产线的运行速度也随之加快。

现在的铁路也采用了集群的技术。当铁路交通变得非常复杂而且时间周期又缩短了的时候，交通中央控制系统就不能胜任了。日本采用了一种自下而上的集群模式，来管理他们著名的子弹头列车，而这种列车以正点运行而著称。列车的调度是由各个地区自主管理的，就好像行驶在其中的列车是拥有一个共同大脑的蜂群。休斯顿铁路局也希望以集群模式来管理当地的铁路。现行的中央控制系统表现得很糟糕，编组站里非常拥挤，总有一长串货车车厢在休斯顿周边地区绕行来做缓冲。整个火车站就像一个移动的停车场。只有当编组站里有空位的时候，才会把车厢从外面排队的列车中拉出来。但是如果能够采用基于集群模式的系统，局部的线路可以通过不多的计算能力来完成自主调度。这种自主调节、自主优化的系统可以有效地减少延误。

互联网正是采用这种模式来处理它大得惊人的数据量。每一份电子邮件都被分成若干小字段，每一个字段都被放进一个表明地址的信封里，而所有这些包含细碎信息的信封都会被发送到全球互联网上。每一个信封都自主地去寻找最快的路径。这样，电子邮件就变成了众多细小字段的集群，这些字段在终点处重新组合，形成完整的原文。如果同样的信息再发送一次的话，那么它第二次所走的路径会与第一次完全不同。这些路径有的时候并不是那么高效，你发送的邮件可能会辗转到非洲，然后回到你所在的城市的另一端。中央交换系统肯定不会以如此浪费的方式传递信息，但是集群系统极高的可靠性克服了个别节点的低效率。

新经济可以从互联网的模式中学到很多，但其中最重要的可能是低能集群能量的应用。利用集群力量是为了在日益嘈杂的环境中做出优异的表现。当事情发生得特别快速和突然的时候，它们更应该围绕控制中心运行。当许多简易的部件相互连接形成一个松散的联盟的时候，系统的控制权从中央分散到了最底层以及最外围，依靠这些外围节点集群的力量，仍能保证系统的正常运行。

然而，一个成功的系统需要的不仅仅是简单地把控制权下放到最底层的节点上去。

完全听任最底层摆布不是宗旨

让我告诉你们一个我曾在《失控》这本书里提到过的故事。《失控》这本书详细地介绍了利用集群效应管理复杂系统的优缺点、蹊跷之处和相应的结果。书中讲了一个故事，展示了集群的力量，但是却有一个新的结尾，它告诉我们集群系统也有不足之处。

在1990年的一次计算机图形学会议上，有大约五千名与会者被要求操作一个由洛伦·卡朋特（Loren Carpenter）开发的电脑飞行模拟器。每个人都用虚拟的游戏摇杆与网络相连。他们每一个人都能控制飞机上下左右，但是设备规定：飞机只会根据五千人的多数意见做出响应。这场飞行是在一个大礼堂内进行的，在控制飞机飞行的时候，这五千名飞机驾驶员通过互相叫喊来沟通。很了不起，这五千名飞机驾驶新手在没有指挥和协调调度的情况下成功地让飞机安全着陆。大家和我一样，都被这分散的、无中心的、自主非智能的控制力深深折服了。

在这场表演过去五年之后，卡朋特再次来参加计算机图形学会议。这次他带来了经过改良的模拟设备。我们有了更好的输入控制器和更高的期待。不同于上次的模拟飞行表演，这次的挑战是驾驶一艘潜水艇，穿过三维的海底世界，去捕捞海怪的蛋。同样的参会人员，现在却有了更多的选择、更多的空间和更多的控制方式。潜水艇能够上下前后随意移动，张开或闭合机械爪等等，远比操控飞机随意得多。但大家一开始接过指挥权，什么都没有发生。他们都在不停摆弄着控制器，喊来喊去指挥别人，可是没有任何动静。每个人的指令都被另外一个人的所抵消，根本没有形成合力，潜水艇也因此一动不动。

最终从礼堂后面的扩音器中传出了卡朋特的声音：“大家为什么不往右走呢？”他大声喊着。“咔嚓”就在这一瞬间，潜水艇迅速转向了右方，随着不断地相互协调，大家最终调整了航向，顺利地出发，踏上了寻找海怪蛋的旅程。

卡朋特的声音是领导者的声音。他简短的几句话里只包含了几字节的信息，但正是这么一点自上而下的命令便足以操纵下面的集群。他没有亲自去开潜水艇，是那五千名新手舰长们不可思议地联合完成了那些复杂的操作。卡朋特所做的仅仅是指出了一个方向，把集群从一个瘫痪的状态中解脱出来。接下来，就像五年前让飞机成功着陆一样，集群再一次干净漂亮地完成了任务。