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第1章 拥抱集群:去中心化的力量(2)

《新经济,新规则:网络经济的十种策略》一书介绍互联网时代,互联网影响下的经济运行的十个新游戏规则。本节为大家介绍拥抱集群:去中心化的力量。

作者:【美】Kevin Kelly(凯文·凯利)来源:电子工业出版社|2014-08-11 16:38

第1章 拥抱集群:去中心化的力量(2)

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。

完全听任最底层的摆布并不是集群效应的宗旨。

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。

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