未來十年，哪些技術(shù)會對我們的生活產(chǎn)生重大影響？近日，英國《新科學(xué)家》雜志遴選出了七項(xiàng)技術(shù)，并作了解讀。今天我們介紹其中的第六項(xiàng)技術(shù)。
目前，我們正處在歷史上一個(gè)新的創(chuàng)造發(fā)明繁榮期的開端。之所以這么說，是因?yàn)楝F(xiàn)在的電腦軟件可以自動(dòng)地使技術(shù)向前“進(jìn)化”，而且能夠在無人操控的情況下獨(dú)立設(shè)計(jì)出新的方案。這項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)在很多領(lǐng)域得到廣泛運(yùn)用，比如，機(jī)器人運(yùn)動(dòng)領(lǐng)域、計(jì)算機(jī)安全領(lǐng)域以及制藥領(lǐng)域。
這項(xiàng)技術(shù)的核心是一種基于遺傳學(xué)的運(yùn)算法則，簡稱遺傳算法。它模仿了自然選擇的原理，任何一個(gè)設(shè)計(jì)方案都可以看做是一個(gè)由無數(shù)片段構(gòu)成的遺傳基因。
在這項(xiàng)發(fā)明中，每一個(gè)片段都是一個(gè)構(gòu)成參數(shù)，可以隨著形狀不同而發(fā)生變化。以很多精細(xì)研究領(lǐng)域所涉及到的電阻或者化學(xué)分子間的引力等為例，遺傳算法通過隨機(jī)改變它們的某些片段，或者使某些片段發(fā)生突變的方式，來使整個(gè)設(shè)計(jì)得到改善。所有細(xì)微的改進(jìn)一起發(fā)生作用，就能使事物的整體狀況得到提高。
在此之前，普通的筆記本電腦還沒有能力處理數(shù)以百萬代的人類基因，并將其中那些不符合需要的突變基因清除。但是，這種情況現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)生了變化。
美國加州斯坦福大學(xué)研究人員John Koza是在工程設(shè)計(jì)領(lǐng)域引進(jìn)遺傳算法的先驅(qū)。他曾經(jīng)用這種方式成功“培育”出了高效率的無線電天線。John Koza認(rèn)為，遺傳算法已經(jīng)悄然在研發(fā)領(lǐng)域發(fā)揮著越來越重要的作用。
John Koza表示，真正有趣的地方在于，人們有時(shí)候并不清楚這種進(jìn)化式的發(fā)明是怎樣運(yùn)作的，因?yàn)槿祟惖拇竽X不會設(shè)計(jì)出這種怪異的、鋸齒形的天線。令人感興趣的地方還在于，基于遺傳算法的軟件還可以圍繞許多現(xiàn)有的專利進(jìn)行設(shè)計(jì)和改變。
Robert Plotkin指出，目前這種演進(jìn)式的發(fā)明在各個(gè)領(lǐng)域正變得越來越流行。他在2009年出版的《機(jī)器精靈》一書中詳細(xì)描述了這項(xiàng)技術(shù)如何占據(jù)越來越重要的地位。制藥公司是這項(xiàng)技術(shù)的大客戶，他們利用這項(xiàng)技術(shù)不斷發(fā)展出新的分子機(jī)制，從而制造出人類無法想象的新型生物感受器。
這項(xiàng)技術(shù)也被用于改善機(jī)器人的行走方式。美國賓夕法尼亞州匹茲堡市卡耐基·梅隆大學(xué)的機(jī)器人專家Hod Lipson說：“雖然大部分演進(jìn)式的發(fā)明并不具有戲劇性的重大作用，但它們卻持續(xù)不斷地使事物向著好的方向轉(zhuǎn)化。關(guān)鍵在于，它們將積極的功效一點(diǎn)一滴積累起來，最終產(chǎn)生根本意義上的創(chuàng)新。”
“不過，不要指望發(fā)明家們能很快地承認(rèn)他們使用了遺傳算法。”Lipson說，他們?nèi)匀粫䦟ν庑Q，發(fā)明是他們自己完成的。
