从蝴蝶效应到人工智能

李二友  杨艳梅

      控制论的创始人维纳说：“钉子缺，蹄铁卸；蹄铁卸，战马蹶；战马蹶，骑士绝；骑士绝，战事折；战事折，国家灭。”这体现出马蹄铁上丢失的一枚小小的铁钉最终导致了一个帝国的灭亡。在我国，古人也普遍认为一个微小的改变就会对未来产生很大影响。战国末期著名思想家韩非子说过：“千丈之堤，以蝼蚁之穴溃；百尺之室，以突隙之烟焚。”在儒家经典《礼记·经解》中也有记载：“君子慎始，差若毫厘，谬以千里。”这些都说明了事物是普遍联系的，一个小小的变化就会带来全局的输赢，因此我们要处处谨小慎微，要从小处消除隐患。

      这些现象与蝴蝶效应具有异曲同工之妙。蝴蝶效应是1963年美国麻省理工学院气象学家洛伦兹在用计算机求解仿真地球大气的方程式时提出的“非线性”理论。由于描述气象系统的吸引子的“形状”往往都呈现出类似蝴蝶的图案，这就有了“蝴蝶效应”的称谓。这种效应更为诗意和普遍的阐述是：“一只南美洲亚马孙河流域热带雨林中的蝴蝶，偶尔扇动几下翅膀，可以在两周以后引起美国德克萨斯州的一场龙卷风。”蝴蝶效应类似于牵一发而动全身的理论，每件事情有形或无形地联系在一起，一次改变会引起后面很多事情的改变。

      蝴蝶效应指在一个动力系统中，初始条件微小的变化能带动整个系统的长期的、巨大的连锁反应。说明任何事物在其发展道路上都存在不可测的“变数”，一个非常细微的变化可能会影响事物的发展方向。

      因此有些小事可以糊涂，但有些小事如经系统放大，则对一个组织、一个国家至关重要，便不能糊涂。蝴蝶效应其实是一种混沌效应。具体说来，是缘于它的最终“吸引子”（一个系统在经过时间无限长后的最终归属）。在未发现混沌现象之前，科学家认为自然界的所有系统的“吸引子”只有两种：或是一个固定点（例如：一个皮球被踢出去之后，最终会停止到一个点）；或是椭圆（例如：两个天体运行在椭圆轨道上，始终保持一种互相吸引）。但是，洛伦兹通过计算发现，计算的结果对参数的初始值非常敏感，即使两个初始值只是相差到小数点后的第6位数，计算结果也相差巨大，因此说气象是很难准确预测的。

      ①“蝴蝶效应”一词一经提出便迅速成为许多领域的热门词汇 ②蝴蝶效应之所以令人着迷、令人激动、发人深省 ③它不仅应用于天气、股票市场、社会学及心理学等领域，还可应用于经济学和数学，就是在我们熟悉的电影业中也有涉猎④更在于其深刻的科学内涵和内在的哲学魅力 ⑤不仅在于其大胆的想象力和迷人的美学色彩。

20世纪八九十年代，电影界人士对蝴蝶效应产生了极大的兴趣。有些作者将蝴蝶效应表述为一种人生的幻象，也就是一些人展现出对初始值格外敏感的人生。假如人们在时间的长河中回溯到过去，如果改变了过去的一个（初始值）点，则会改变这些人的人生历程，甚至会改变现有的世界。一些导演在创作上都试图从时间长河中改变一点，并对此进行情节上的大肆渲染，再将这些回归到历史的激流中，这种手法让观者大呼过瘾。像《大话西游》《寻秦记》《步步惊心》和《达·芬奇密码》等影视作品中都有这样的设计。

      随着计算机技术的飞速发展，计算机已经从一种只是进行机械运算的机器发展成为无所不能、甚至可以穿戴的技术产品，未来还会逐渐成为人体的一部分。计算机运行的逻辑基础就是二进制的0和1．经过无数次的分形迭代后，可以组合成人们现在已经看到的无所不能的计算机世界。既然计算机的基础是0和1．那么计算机程序对于初始值的敏感程度更甚（不是0就是1）。人们在尝试寻找出一条分形迭代N次之后的路径的难度可想而知。

      经过多年的发展，如今人们又开始借助计算技术重操“旧业”——定制未来的思想。这次要启用“人工智能”或者用机器替代人，或人工和机器相结合，以实现机器在规定的程序动作外可以自我学习，自我复制，甚至自我进化，从而可以达到某些高级动物的智能。

      不过，目前人工智能技术的发展仍然是横在计算机发展过程中的一道难以逾越的关口。另外，人们要想创造人工智能，必须保证初始值的正确。如果初始值的设置有问题，以后的努力都是徒劳的，甚至南辕北辙。如果能找对方向，未来通过计算机的超高计算能力，会使发展的路径更加顺利一些。当前，我们的时代似乎就处在寻找人工智能的初始值的节点。

      当然，最令人们感到有诱惑力的是：人类是否可以采用改变过去的方式来改变未来呢？不同时期的科幻电影给出了不同的答案。在2004年上映的《蝴蝶效应》里，尽管主人公不断做出努力，还是逃不出“宿命”的安排。而在2014年的大片《明日边缘》里，人类通过自我学习、自我进化，最终改变了人类的未来。在电影《源代码》中，主人公可以反复“穿越”到一名在列车爆炸案中遇害的死者身体里，在一次次地“穿越”中最终寻找到元凶，阻止了一场更大规模的恐怖行动。在现实中，人类要变被动为主动，找到正确的初始值，应该更加积极主动地设计未来，我们期待着人类即将进入的又一个新的进化分支。

炎黄子孙的情意结—中国结

采薇

    ①中国结作为我国特有的手工编织工艺品，渊源久远，始于上古，兴于唐宋，盛于明清。最初，古人的铜镜背后一般都有绳纽，可以系上绳饰，方便手持。后来，窗帘、帐钩、笛箫、香袋等下方常系有美观的装饰结。几千年来，这些美丽的绳结代代流传，它们从旧石器时代的缝衣打结推展至汉朝的仪礼记事，再演变成为今天精致的艺术品。因其外观对称精致，符合我国传统装饰的习俗和审美观念，故命名为“中国结”。从《红楼梦》第三十五回“白玉钏亲尝莲叶羹，黄金莺巧结梅花络”中的描写来看，中国结在清代是一种非常流行的装饰品，而且已经不局限在女性服饰之中。只不过那时不叫“中国结”，而叫“络子”。

②中国结包含着非常多变且丰富的结绳工艺，有同心结、团锦结、双钱结、十字结、吉祥结等，其工艺之精妙令人啧啧称奇。中国结以其独特的东方神韵和丰富多样的变化，充分体现了我国人民的智慧和深厚的文化底蕴。在北京申办奥运会的过程中，中国结作为我国传统文化的象征，深受各国朋友的喜爱。

    ③中国结的编制大致可分为基本结、变化结及组合结三大类，它们具有共通的编结原理，可归纳为基本技法与组合技法。基本技法是以单线条、双线条或多线条来编结，运用线头并行或线头分离的变化，做出多彩多姿的结或结组。而组合技法是利用线头延展、耳翼延展及耳翼勾连的方法，灵活地将各种结组合起来，完成一组组变化万千的结饰。

    ④一件结饰讲究整体美，不仅要用线恰当、线纹平整、结形匀称，结与饰物还要搭配协调。选线时要注意色彩，若为古玉一类的古雅物件配编中国结，应选择含蓄的色调，诸如咖啡色或墨绿色；若为一些色彩单调、深沉的物件编中国结，夹配少许金、银或亮红等色调醒目的细线，会使整个结饰有栩栩如生之感。除了用线，一件结饰还包括镶嵌的圆珠、管珠等坠子，以及各种金银、玉石、珐琅等饰物，如果选配得当，整件结饰会显得更加璀璨夺目。

    ⑤中国结丰富多样的图案样式常常包含着美好的寓意，如最常见的同心结寓意白头偕老、永结同心，团锦结寓意花团锦簇、前程似锦，如意结寓意万事称心、吉祥如意，桂花结寓意高贵清雅、富贵无疆，双喜结寓意双喜临门，双钱结寓意财源广进……那车前窗上挂着的红红的平安结寄托着家人温馨的祈愿，吉字结、馨结、鱼结合成“吉庆有余”的意思。在新婚仪式上装饰的盘长结寓意一对相爱的人永远相随相依，永不分离。烟袋上的蝴蝶结因“蝴”与“福”谐音，寓意福在眼前、福运迭至。一根长长的丝线，曲曲折折中表达着人们的美好愿望，一串中国结就是一串代代相传的祝愿。

    ⑥中国结所展现的情致与智慧正是中华古老文明的审美内涵。对炎黄子孙而言更有着独特的寓意。绳线曲折回环、紧密相连，正如炎黄子孙紧密团结、心连一处。如今，中国结随着华人的脚步走向了世界的每一个角落，每逢我国传统佳节，都能看到红红火火的中国结。无论是海外游子，还是驻守乡土的亲人，对所有炎黄子孙来说，挂起中国结的地方就是家。

材料一：

中共中央总书记、国家主席、中央军委主席习近平对非物质文化遗产保护工作作出重要指示强调，“中国传统制茶技艺及其相关习俗”被列入联合国教科文组织人类非物质文化遗产代表作名录，对于弘扬中国茶文化很有意义。要扎实做好非物质文化遗产的系统性保护，更好满足人民日益增长的精神文化需求，促进文化自信自强。要推动中华优秀传统文化的创造性转化、创新性发展，不断增强中华民族凝聚力和中华文化影响力，深化文明交流互鉴，讲好中华优秀传统文化故事，推动中华文化更好地走向世界。

2022年11月29日，我国申报的“中国传统制茶技艺及其相关习俗”在摩洛哥拉巴特召开的联合国教科文组织保护非物质文化遗产政府间委员会第17届常委会上通过评审，被列入联合国教科文组织人类非物质文化遗产代表作名录。目前，我国共有43个项目被列入联合国教科文组织非物质文化遗产名录、名册，数量居世界第一。

（选自“新华网”，有删改）

材料二：

从婉丽妩媚的昆曲，到高亢嘹亮的唢呐；从巧夺天工的刺绣，到璀璨艳丽的唐卡……多姿多彩的非物质文化遗产，记录着传统的生产生活方式，见证着绵延不息的文明传承，是我们宝贵的精神文化财富。如何让深藏于乡野阡陌、都市街巷的非遗文化走进更多人的视野？如何让浸润着匠人匠心的古老技艺、民俗艺术焕发新的光彩？近年来，非遗与纪录片的相遇，让我们看到了新的可能。

影像记录是保护非遗的必要手段，非遗技艺为影视创作提供了丰富的素材。现象级纪录片《我在故宫修文物》，以全新视角走进故宫，通过文物修复师们的日常工作，带领人们了解故宫博物院里的国家级非物质文化遗产；系列微纪录片《了不起的匠人》把镜头对准匠人们的手艺生活，用贴近年轻人的创新表达，展现精妙技艺背后的情怀与故事、审美与文化；纪录电影《天工苏作》从琳琅满目的苏州传统工艺门类中，选取了蚕桑丝织、传统木结构建筑营造等非遗项目，展示古老技艺的工艺之美、匠心之巧……纪录片的艺术性再现，让我们在一招一式、一榫一卯、一针一线中了解古老技艺的前世今生，领略传统文化的独特魅力，也让“择一事，终一生”的工匠精神深深触动了无数人的心。

（选自《在光影中感受非遗魅力》，有删改）

材料三：

夏布，是以苎麻为原料手工纺织而成的麻布，织造技艺历史悠久。为了推动非遗的传承创新，江西宜春袁州区鼓励设立非遗研究基地，支持传承人传习授徒，加快工艺产品推向市场，进一步提升传承人的技能艺能。如今，古老夏布变身版画、灯具、帆布袋等，为更多人所知，也日益赋彩生活。

走进江西省宜春市袁州区某工作坊，只见一只花纹繁复、色泽玲珑的花瓶立在桌上，看上去像是瓷器，拿在手中掂量却质地轻薄。“这个瓶子啊，是用布做的。”工作坊负责人王春根笑着说。

在袁州区，活跃着一群和王春根一样守护着古老夏布的人，他们有的致力于钻研非遗技艺，培养年轻传承者；有的坚持寻找非遗与市场的结合点；还有的聚拢懂得夏布织造的人，大家一同推进乡村振兴。

袁州区也努力为这群人提供更大的舞台：探索建立代表性传承人认定和退出机制、考核奖惩激励制度；鼓励设立传承人工作室、非遗研究基地；支持非遗代表性传承人开展教学研究、传习授徒；加快工艺产品推向市场，进一步提升传承人的技能艺能。

（选自《古老夏布，织就新锦绣》，有删改）

验证码到底有什么用

①在年底的网络购票高峰中，中国铁路客户服务中心的 12306 图形验证码系统让很多购票者“吐槽 ”： 在较低画质下分辨橘子、 橙子 ；鱿鱼、 章鱼以及明星照片等， 有一些确实难以区分， 对此人们不禁要问， 那么复杂的验证码系统， 到底有什么用？

②要回答这个问题， 须先弄明白何为验证码。

③验证码实际上是一种 Web 自动程序。 它有一个充满科学气息的名字——“全自动区分电脑和人类 的图灵测试 ”， 这是由机器来向操作者提问， 从而鉴别操作者是人还是机器的一种测试。 这种测试目前 主要可分为四类：

④图形验证码： 又叫主流验证码， 开始只提供静态的图片， 比较容易被某些软件识别 ；后来变成动 态的验证码图片， 使得识别器不容易辨识哪一个图层才是真正的验证码图片。 这种验证码的防垃圾注入 几乎可以达到 100%， 是一个非常有效的验证码创新模式 ； 同时它的动画效果可以多达百种， 所以还可以 增加网站页面的美观效果。 而中国铁路客户服务中心的验证码就属于这种类型。

⑤手机短信验证码： 是通过发送验证码到手机， 用以验证用户的真实性。大型网站尤其是购物网站， 都提供这项功能， 这就可以比较准确和安全地保证购物的安全性。

⑥手机语音验证码： 验证码实现自动语音播报， 同时短信也能发送到用户手机上， 确保万无一失。 如果有拨通失败的， 系统还能自动重播， 确保不漏掉任何一个， 这就能从根本上解决网站用户收不到验 证码的问题。

⑦视频验证码： 是验证码中的新秀。 这种由随机数字、 字母和中文组合成的验证码动态嵌入到 MP4 等视频中， 增大了破解难度。 视频中的验证码字母、 数字组合， 字体的形状、 大小， 速度的快慢， 显示 效果和轨迹的动态变换， 增加了恶意抓屏破解的难度， 其安全度远高于普通验证码， 而且这种验证码使 得用户不会感到枯燥， 同时又降低了用户识别的难度， 使得用户更容易辨认。 但目前这种验证码因技术 难度太高， 还没得到推广。

⑧大家弄明白了什么叫验证码以及主要类型， 下面我们就来介绍它的作用。

⑨验证码的主要作用是拦截不合理的入侵。 比方说若要进入一个页面， 就须通过验证， 这 时操作者就要依次输入数字、 字母或者有时还要加上来自互联网文档中无法被计算机辨识、 但 用户肉眼可以识别的文字图像(就如 12306 图形验证) ；而操作者只有通过了验证， 才可以顺利打 开网页， 否则不行。 它在防恶意破解密码、    防论坛灌水、    防刷票等方面的使用原理都是这样。 

⑩就拿 12306 验证码来说， 它存在的最大意义， 就是区分在页面上进行操作的是人还是自 动化软件， 从而可以有效阻止黄牛恶性囤票。 而它的“进化史 ”其实也是一部不断与黄牛和抢 票软件“ 斗智斗勇 ”的历史： 从一开始的简单数字、 字母、 加减法， 到闪烁变形字母、 干扰线 变形字母再到现在的图形验证。

而随着计算机技术的进步， 验证码设计也越来越复杂， 程序员正在与破解者进行着一场仿佛没 有终点的“拉锯战 ”。 但无论如何， 验证码仍然是各网站反黑客恶意操作之必不可少的一项保 障系统， 就如中国铁路客户服务中心的 12306 图形验证码一样， 目前还是会继续使用下去的 ， 直到被另一种全新的、 功能更好的反黑客软件所代替。

(选自《知识窗》2016 年第 3 期)

“冠”之礼法知多少

①现代生活中，我们经常接触到含有“冠”的词语，比如“衣冠楚楚”“怒发冲冠”“桂冠”“夺冠”等。在古代，“冠”是贵族所戴“帽子”的总称。如果了解中国传统文化中关于“冠”的习俗，便不难发现，“冠”总与礼法制度有关联。

②《礼记》记载：“男子二十，冠而字。”即指古时男子到二十岁要举行冠礼。周代的“冠礼”，是贵族男子二十岁时由父亲在宗庙里主持的成年礼，仪式上还要请来宾为他取“字”。行礼时由来宾加冠三次：先加布冠(用黑麻布做的冠)，表示从此有治人的特权；次加皮卉(biàn)(用白鹿皮做的冠)，表示从此要服兵役：最后加爵舟(赤黑色的平顶冠)，表示从此有权参加祭祀。后人常用“冠”或“加冠”表示年已二十。古代少年男子一经加冠，社会和家庭就会按成人的标准要求他。

③在古代，“冠”一般只有贵族男子方能佩戴。《释名》中说：“二十成人，士冠，庶人巾。”士人指的是贵族，庶人指的是百姓。《晋语》云：“人之有冠，犹宫室之有墙屋也。”可见，贵族非常看重他们的“冠”，“冠”成为贵族的常服，也成为他们身份的标志。据《左传》记述，卫国内乱，子路被人砍断了系冠的缨，他说：“君子死，冠不免。”于是停下战斗来“结缨”，结果被对方杀死。

④古人凡遇重要场合必须戴冠，否则就是违礼。据《汉书》记载，汉武帝接见臣属有时不拘戴冠之礼，但碰到耿直而敢于进谏的都尉汲黯却不敢随随便便。有一次，武帝接见臣下时没有戴冠，恰逢汲黯入宫奏事，武帝便急忙躲进帐中不敢见他。可见，“冠”具有庄严正大的意义，即使是帝王也不可随意衰渎。

⑤在古代，不同身份的人需要佩戴不同的“冠”。“冠”有正名分、别次序的礼法制约功用。《周礼》中记载，从君王到大夫，随着爵位、官职的由高到低，冠上的丝带、玉饰和彩饰也渐次递减，从而形成形制上的差异。人们只能选择与自己身份相符的“冠”来佩戴，如果违反了这种礼制，便是借越，甚至会招来杀身之祸。据《左传》记载，子臧因为戴了不合身份的“鹊冠”，终被诱杀。

⑥戴什么样的“冠”还因不同的场合而各有定规，如田猎或征伐戴“皮卉”，祭祀戴“爵弁”等等。这些做法形成惯制，又成为一种带有强制性质的法规。据《左传》记载，卫献公召见臣子孙文子、宁惠子，两人穿戴整齐应召前来，卫献公却跑到园囿里去射大雁，迟迟不见他们。孙、宁两人去找献公，献公没有按照礼法摘去打猎戴的皮就同他们说起话来，结果两人大怒，进而谋反。

⑦综上所说，可知古人关于“冠”的礼法制度有相当复杂的内容：戴不戴“冠”以及戴什么样的“冠”，与人的年岁、身份，以及所处场合都有着密切的关系。这在直观上表现为人们戴冠所需遵循的种种礼法，而深层含义则定以“冠”作为礼制的象征，用来节制人们的言行举止。

北京的古塔

①在北京，从城市中心到西部及南部的山区，人们无论穿梭于胡同巷陌中，还是徘徊于城市公园里，或是行走在群山密林中，总能看到或藏匿于古老庙宇、或掩映在现代建筑之后的古塔。汪建民和侯伟在所著的《北京的古塔》一书中就曾写道：“据文物部门统计，北京现存古塔220余座，但从实地考察中来看，数量远不止这些，在北京山区偏僻的山谷中，一些古代的寺庙遗址上，还保存有一些古塔。”可见，北京的古塔数量众多。

②根据相关文献记载，北京最早的塔建于隋代，可惜已经没有实物存在。现存的古塔之中，最古老的塔源于唐代。唐塔大约有8座，它们因数量稀少、年代久远而显得格外珍贵。而建塔最兴旺的时期，要属辽代及明、清两代。在这些朝代里，大大小小的塔如同雨后春笋般涌现在北京的土地上。

③北京的塔形式众多、种类繁复。从建筑材料的角度看，可分为木塔、石塔、砖塔、砖石仿木塔、琉璃塔、金属塔等。北京遗存的木塔、石塔、琉璃塔、金属塔和砖塔的数量都不多，最常见的是砖石结构的塔。按塔的功能划分，可分为佛塔、墓塔、纪念塔等。塔的功能也在历史的演变中不断发生变化，融合中国文化的元素，由最初的存放舍利、供奉佛祖的单一功能发展到具有存放佛经、登高远眺、纪念先人等用途。根据外形分类，可分为楼阁式塔、亭阁式塔、密檐式塔、覆钵式塔、金刚宝座式塔、经幢式塔、花式塔、宝印经塔、过街塔门式塔和组合式塔等。这些古塔一定程度上反映了不同时期人们的文化追求。

④北京古塔在建造过程中运用了多种精湛的工艺。从塔身的砖石砌筑到雕刻装饰，无不体现了古代工匠的高超技艺。在砖石砌筑方面，工匠们采用了特殊的黏合材料和砌筑方法，保证了塔身的稳固性。在雕刻装饰上，更是丰富多彩。天宁寺塔的塔身四周门旁雕有菩萨、云龙和金刚力士等形象，这些雕刻线条流畅、栩栩如生，人物形象生动，表情丰富，龙的姿态矫健，仿佛在云雾中穿梭。真觉寺金刚宝座塔上的雕刻更是令人叹为观止，须弥座、塔檐上布满各种浮雕，题材包括佛教故事、花卉、动物等，每一处浮雕都像是一幅精美的画卷，展现出了古代雕刻艺术的博大精深。

⑤____

⑥北京通州地区的燃灯塔数百年来始终伫立在京杭大运河北端的西岸。它是三千里运河北端河畔的第一座塔，也是当时北京地区最高最大的塔。早春暮秋时节，只要天公作美，即使在50里以外的漕舟商船上放眼瞭望，也能看到高耸的宝塔凌云入天。在漕运作为沟通南北经济大动脉的时代，行驶在运河上的漕船和商队看到了燃灯塔，就意味着船已经行进到运河的终点，到达了目的地通州。因此燃灯塔既是通州的____，也是当时漕运发达、经济繁荣、社会发展的____。

⑦古塔是一把打开北京的钥匙。在这座城市，千万人听着“让我们荡起双桨，小船儿推开波浪，海面倒映着美丽的白塔……”的旋律成长起来，洁白优雅的北海白塔在人们心中留下了难以磨灭的印象。泛舟于波光粼粼的湖中，和煦的微风拂面，一抬头就能看到白塔稳稳沉沉地矗立于琼华岛之巅。这座白塔印刻进每个人的童年，伴随着一代代人的成长。

⑧如今，这些古塔依然静静地屹立在京城的各个角落，吸引着无数人前来观赏、朝拜。它们犹如一部部无言的史书，向人们诉说着过去的辉煌与沧桑，让我们在欣赏它们的美丽与壮观的同时，也不禁对古代劳动人民的智慧和创造力肃然起敬。

（取材于张研的作品）