最近，凱文·凱利(KevinKelly，簡(jiǎn)稱KK)很火。其實(shí)，KK在中國(guó)的走紅與國(guó)內(nèi)諸多互聯(lián)網(wǎng)大佬們的吹捧不無關(guān)系?，F(xiàn)如今，去中心化、自組織、生態(tài)系統(tǒng)等詞匯已然成為了互聯(lián)網(wǎng)公司信奉的金科玉律，而它們恰恰大多來源于KK的那本成名之作《失控》。這本書自始至終都在談?wù)撘粋€(gè)主題，這就是復(fù)雜系統(tǒng)。

　　事實(shí)上，早在20世紀(jì)的70-80年代，科學(xué)家們就已經(jīng)將關(guān)注的焦點(diǎn)定位在各式復(fù)雜系統(tǒng)之上，而涌現(xiàn)則是復(fù)雜系統(tǒng)中最顯著也是最重要的一種特征。涌現(xiàn)(Emergence)，字面翻譯為突然出現(xiàn)，在系統(tǒng)科學(xué)中它意味著“整體大于部分之和”。任何系統(tǒng)都是由大量微觀元素構(gòu)成的整體，這些微觀個(gè)體之間會(huì)發(fā)生局部的相互作用，然而當(dāng)我們把這些個(gè)體看作一個(gè)整體的時(shí)候，就會(huì)有一些全新的屬性、規(guī)律或模式自發(fā)地冒出來，這種現(xiàn)象就稱為涌現(xiàn)[1]。

　　一個(gè)涌現(xiàn)的實(shí)例來自都市中閃爍的霓虹燈。我們知道，霓虹燈那色彩斑斕的圖案無非是由上百支燈泡閃爍而形成的。在燈泡的層面，我們找不到高層次的圖案或文字，因此圖案和文字就是涌現(xiàn)結(jié)果。另一個(gè)例子來自螞蟻王國(guó)[2]。我們都知道，每只小小的螞蟻是一個(gè)非常簡(jiǎn)單的個(gè)體，它們沒有聰明的頭腦，只會(huì)完成一些簡(jiǎn)單的任務(wù)。然而，當(dāng)把成千上萬(wàn)只小螞蟻組合到一起的時(shí)候，整個(gè)蟻群就能體現(xiàn)出非常復(fù)雜、龐大的涌現(xiàn)現(xiàn)象，例如社會(huì)分工、集體協(xié)作等等。

　　例如在螞蟻覓食的活動(dòng)中，它們就能體現(xiàn)出涌現(xiàn)的行為。我們知道，單個(gè)的螞蟻由于體形弱小，所以它們的視力范圍非常有限，只能看到鄰近的景物。然而，當(dāng)大量的螞蟻共同協(xié)作的時(shí)候，它們通過相互作用傳遞信息，就可以發(fā)現(xiàn)一條最快的搬運(yùn)食物回巢的路線。那么，這條最快的搬運(yùn)路徑就是典型的螞蟻群體的涌現(xiàn)行為。而且，我們知道，在這群螞蟻中，并沒有哪個(gè)蟻王或者蟻后對(duì)整隊(duì)螞蟻發(fā)號(hào)施令，所有的涌現(xiàn)行為全部是這群螞蟻局部相互作用的結(jié)果。

　　那么，我們能否借鑒涌現(xiàn)的思想，來設(shè)計(jì)出一些人造的系統(tǒng)或程序，從而為我們?nèi)祟惙?wù)呢？這就是涌現(xiàn)計(jì)算要解決的問題。將涌現(xiàn)的思想借鑒到計(jì)算系統(tǒng)中來便構(gòu)成了涌現(xiàn)計(jì)算的想法。從計(jì)算的觀點(diǎn)來看，一個(gè)涌現(xiàn)系統(tǒng)其實(shí)就是一個(gè)并行計(jì)算的系統(tǒng)。蟻群中的單個(gè)螞蟻就是一個(gè)小型的處理器，它們可以并行地、局部地完成計(jì)算任務(wù)。那么蟻群、霓虹燈整體就可以通過集合這些并行處理單元，而完成復(fù)雜的運(yùn)算任務(wù)，例如尋找到有效的搬運(yùn)食物路徑或者形成復(fù)雜好看的圖案。我們完全可能設(shè)計(jì)一個(gè)人工計(jì)算系統(tǒng)來通過模擬簡(jiǎn)單的并行計(jì)算單元而實(shí)現(xiàn)整體涌現(xiàn)系統(tǒng)的模擬。

　　例如，我們可以把蟻群覓食的例子用計(jì)算機(jī)模擬出來[2]。如下圖所示：

　　螞蟻覓食的計(jì)算機(jī)模擬，白點(diǎn)表示螞蟻，灰點(diǎn)表示信息素，紅點(diǎn)表示食物，藍(lán)點(diǎn)表示巢穴，灰色的方框是障礙物，將紅點(diǎn)附近的區(qū)域放大得到右圖。