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這是多麼幼稚、草率、任性的想法啊！ |
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| 作者：金出武雄 |
當我們用盡各種方法，好不容易達成一個目標，事後向別人細說整個經過時，總會將過程合理化，彷彿這一連串作為都是應當照這樣的順序發生。包括我自己，很多人都會這麼做。但是，當我們方法用盡，覺得四處碰壁時，腦中到底都浮現什麼樣的想法？難道不都是些幼稚、草率、任性的想法嗎？就連我接下來要介紹的重大發現也不例外，都是源自於外行人的想法。但是，如同我多次強調，真正能讓創意實現的，只有專家的知識和技術。
大陸漂移說
二十世紀初的德國氣象學者阿爾弗雷德．魏格納（Alfred Lothar Wegener，1880-1930）有次在眺望世界地圖時，發現南美大陸東側的海岸線形狀和非洲大陸西側的海岸線形狀非常相似。他取出剪刀，把地圖剪下來，像拼圖一樣把這兩塊大陸拚一起，發現果然非常吻合。這時，他開始思考，說不定大陸原本應該相連在一起，後來才分開，就像冰山漂在海洋上一樣漂移開來？
這就是大陸漂移說。但當時大部分的人認為大陸漂移說是個「愚蠢的幻想」，所以他的學說逐漸被世人淡忘。直到二十世紀後半，這個學說又以「地球的表面是由數塊水平移動的板塊所形成」的板塊構造論之姿復活，學說從此成為定論。
其實，真實的情況並不那麼戲劇化。魏格納主張大陸漂移說的根據並非只是剪貼地圖而已（光是這個故事本身聽起來就像虛構的）。身為學者的他，透過研究列舉出許多證據，例如這兩塊大陸上棲息著同種的蝸牛，並透過岩石的種類，以及冰河遺跡等等，證明這兩塊大陸確實曾經相連。即使如此，他仍舊無法解釋大陸為何能在海上漂浮移動，因此這種說法被認為是外行人的猜想，無法取信於人。
事實上，後起的板塊構造論說並非只是大陸漂移說的補充說明而已。它是根據地球物理學中的新型理論「海底擴張說」所建立。「海底擴張說」證明海洋底部以帶狀分布的海嶺為軸，並向兩邊擴散形成新的海底。而這個理論是基於地磁的正確觀測後所產生。
這個故事在發想和執行的關係上帶給我們很大的啟發。我認為很多人，不用是學者，甚至是小孩子都可能發現這兩塊大陸的海岸線非常吻合。即使是一位氣象學者透過「幼稚」的觀察，結合古代生物學和地質學的知識，創造了大陸漂移的學說，但這個想法依舊是外行人發想。隨後，另一個更高段的理論，板塊構造論的出現說服大家相信這個想法。換言之，真正「實現」這個創意的，是地球物理學那一連串綿密且專業的觀測和理論。
海岸線的長度不一樣
我上網查日本的海岸線總長，結果是三萬四千公里。但這個訊息是真的嗎？該怎麼測量？拿出日本地圖，用一條線沿著海岸線比對，看繞一圈需多少長度，最後再除以比例尺的比值。這個做法我想大家都能認同吧。但是，我猜大概沒有讀者曾親自動手做過。
有人真的動手做過！ＩＢＭ華生研究院（Thomas J. Watson Research Center）的研究員本華．曼德博（Benoît B. Mandelbrot，1924-2010）博士。但是，奇怪的是，即使是由同一家公司出版的地圖，只要是每一份地圖量出來的答案都不一樣。而且比例尺越大（放大，越詳細），量起來的長度就越長。到底哪個答案才是正確的？
這時候，一定會有人有所領悟的說：「比例尺較小的地圖，會省略詳細的海岸線，當然量起來比較短。」如果你接受這個講法，那就無法發現曼德博博士的理論。
曼德博博士觀察到，以同一個海岸線來說，先看比例尺小的，再看比例尺大的，會發現同樣的海岸線會不斷重複放大。粗略地比喻，假使我們放大東京灣的海岸線，則會看到橫濱港、東京港、千葉港、木更津港的海岸線都呈現東京灣的形狀。接著放大橫濱港又會呈現數個和它本身相似的形狀。這種性質稱作「自相似（Self-similarity）」，自相似的形狀並不存在固定的長度。
曼德博博士將擁有自相似的圖形（一般用於數學）稱作「碎形」（Fractal），並創造出一個美麗的數學理論。碎形理論現在被廣泛運用在電腦繪圖學等領域，是非常重要的理論。
碎形理論緣起於單純的想法，即自己動手實驗看看，但是它最後達成的高度已脫離單純的觀察，是非常高級且專業的理論。但是別忘了，不會數學這門專業學問的人是無法完成這樣的理論。
萬用理論
麻省理工學院的馬文．明斯基（Marvin Lee Minsky，1927-）教授是ＭＩＴ人工智慧實驗室的創始者，他長年擔任實驗室的所長，是人工智慧研究的權威之一。他本身是個數學家，但知識廣博的他對於神經生理學、計算機邏輯學、心理學、物理學、電子工程學、機器人學等都有涉獵。所以他不只在人工智慧方面有所成就，在電腦科學領域也帶來相當深遠的影響。當然他也曾獲圖林獎。他最有名的事蹟就是一九七〇年代初期發表的「在框架理論（frame theory）」，該理論對於智能做出了一般性的解釋。
要詳細說明這個理論，篇幅會太長，我在此省略。但我必須說，這個想法後來不僅影響了人工智慧研究（這是他原本的目的）的發展，影響的層面甚至擴及物件導向語言、代理人技術等現今我們在電腦上看得到的各種核心技術。
他利用自己廣博的知識，從人的心理現象、神經迴路的組成、計算機邏輯的主題、圖形辨識等各領域列舉出各式各樣的例子和事實，用來主張框架理論的合理性，看起來很說服力。唯一的問題就是，馬文．明斯基的框架理論和前面說的碎形理論不同，沒有嚴密的數學理論佐證，不諱言，這地方確實有令人覺得曖昧之處。
一九八〇年前後，我去參加某場會議。當天早上，我和明斯基教授與一名卡內基美隆大學的研究所學生一起共進早餐。美國研究學者的特質就是，連吃飯時也談研究，我們當然也不例外。
用餐時，明斯基教授開口說：「有人說我的『框架理論』太過模稜兩可，可是自從我發表框架理論後，在自然語言分析的領域中，全世界已經有兩百篇博士論文採用它做研究。這下沒什麼好說的了吧。」這時，那名研究生問他：「明斯基教授，有沒有可能以後有人發現了新的現象，能證明您的『框架理論』是錯的？」也只有美國才能讓研究生在吃早餐的同時，向明斯基這樣的大師詢問這種問題。明斯基充滿自信地回答：
「不可能！因為我的框架理論把神經生理學、計算機邏輯學、數學、心理學等目前已知的知識都放進去了。而且我對它下的定義非常模稜兩可，所以任何現象都能涵蓋在裡面。」
當然，我沒見過魏格納，但曼德博博士和明斯基教授的故事都是我親耳聽他們本人說的。我猜他們在說這些逸事時，或許為了讓大家容易理解他們的思考精髓，所以多少有些加油添醋。
但這並不妨礙我們理解一個道理，其實這些大師的思考都是很單純、直率的。
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出處：遠流出版《像外行一樣思考，像專家一樣實踐：成功解決問題的高階技術》 |