第8章 信息结构：控制力的各种行为模式(2)
相比之下的昆虫和甲壳类动物，以及所有一切的节足动物们，它们都是以一种同脊椎动物完全不同的生长方式存在于自然界，并构成了它们特有的族群。在它们身体的外部，包裹着一层由表皮细胞分泌出来的一种钙化组织。
甲壳质是一个致密物质，它同赛璐珞非常相似，像一种硝化纤维组织。在这些背负甲壳的节足动物身上，甲壳和它们躯体的结合部位层质很薄，而且也比较柔软。但是除了结合部分，其他地方的甲壳都非常坚硬，并且成为它们的外骨骼，在大龙虾或者螳螂身上我们都能看到这种坚硬的外骨骼。
我们人类或者其他高等脊椎动物的内骨骼可以随着周围一切组织的生长而生长，但是外骨骼却不会，除非像蜗牛一类的特殊生物，它们可以通过添加去生长。外骨骼的组织是死的，所以它不会具备内在的生长能力。它的作用就像是一件紧身衣，在给躯体坚强防护的同时也能起到被肌肉附着的作用。
节足动物的紧身衣是可以更换的，也就是它们身上的内部生长可以转化为外部生长。而实现这一目标唯一要做的就是把旧的衣服脱掉，然后新衣服就会慢慢地长出来。在新衣服生长的最初阶段它是柔软的，并且可以弯曲，或者变换一种较为新颖的样式，但是这种情况并不持久，很快它就会向旧衣服的样子靠拢，并且变得坚硬起来。
专业地说，这类动物的生长阶段是以蜕皮周期作为标志的。甲壳类动物蜕皮是一种极为常见的事情，相比于它们，昆虫蜕皮则少见得多。昆虫在幼虫时期会经历几个阶段的蜕皮，蛹期对它们来说只是一种过渡形态，这时在幼虫时期“一无是处”的翅膀开始在起作用，向着官能状态发展。
官能状态是一个时间较长的过程，它从昆虫化蛹开始，到蛹期的最后阶段才能完成。这时昆虫将完成生命当中最后一次蜕皮，并由此进入成年。成年之后的昆虫就无须再经历蜕皮过程，同时这也意味着昆虫到达新阶段。大多数情况之下成年后的昆虫还具有食用食物的能力，但也有一些昆虫在这一阶段口腔和消化系统停止发育。在生物学上这一阶段的昆虫被称为成虫，它们在此阶段的生命是短暂的，只能配偶、产卵，然后死去。
节足动物们脱掉旧衣服、生长出新衣服的过程也证明神经系统是参与其中的。我们已经有一定数量的证据去证明，在幼虫过渡到成虫的过程中确实保存着某种记忆，但这种记忆的范围并不广泛。记忆和学习都存在一定生理条件，而从一般角度来说这种生理条件实际就是组织性的某种延续。具体来说，就是将那些来自外界的，通过感官印象所产生的变化当作一种比较经久的变化，而这种经久的变化则是机能或者结构方面的。
但昆虫的蜕皮过程是一种非常彻底的变化，所以这种变化的经过也很难被记录和保留下来。毕竟我们很难设想经过一系列彻底的内部改造之后，还有一种清晰的记忆得以保留。
4.是什么阻止了昆虫的学习行为
昆虫还会受到一种额外的限制，这种限制主要同它们的循环呼吸方式相关。昆虫的心脏同脊椎动物不同，它们是一种极为弱小的管状结构。昆虫与昆虫心脏相同的不是血管，而是腔或窦。腔、窦的外形并不确定，但可以将血液输送到不同的组织之中。只是经由腔、窦输送的血液中不包含红血球，只是在溶液中包含血色素。
昆虫的这种输氧方式是一种比较低级的形态，尤其和血球输氧相比。除了输氧方式的差别，昆虫动物的充氧方法也是相同的原理。在这类动物的身体内存在气管系统，它的形状就像分散开来的树枝一样，枝杈可以将空气直接地吸入到躯体内需要氧气的组织之中。
气管系统之中器官的外在形态都呈螺旋状分布，它们的外部被一层甲壳质纤维保护，所以不会受到破坏。也可以说昆虫的气管系统一直处于被动开放状态，无论何时何地我们都无法找到确切地证据去说明它们的气管系统是一个有效而主动的系统，它们的呼吸方式一直只能以一种扩散的方式来进行和维持。
需要强调的是昆虫的气管系统中兼具两种职能，既可以通过扩散将新鲜的空气带进来输送到各个组织，又可以将体内含有二氧化碳的废气带出体外，二者的运作在同一个系统。在它们的扩散机制之中扩散的时间只会随着管长平方的变化去变化，而不是取决于气管长度。
基于这样的基础，我们可以得出动物系统的效率同它们躯体尺寸成反比的结论。也就是说动物躯体如果不断增大，那么系统的效率就会迅速降低，而一旦它们的躯体大到一定程度，系统的效率就会降低到生存值以下。这样看来，从昆虫的结构角度而言，自身结构的限制也会让它们既不能拥有良好的记忆，也不会能拥有庞大的身体，同时它们的生命周期也不会太久。
这种昆虫尺寸上的限制，我们可以通过两种人工结构的比较来说明其意义。一个小屋和一栋摩天大楼，为了保证它们的适用性就必须让两种建筑都保持通风。而小屋的通风条件完全可以借助门窗口的空气流通来得到足够的保证，它没有必要设置专门的通风系统；但是摩天大楼却不能如此，一栋摩天大楼往往会被分成众多单元，设计者也会为它们安装固定的强力通风系统。如果将通风系统关闭，哪怕是短短几分钟这栋楼内的环境也将会变得污浊不堪。对于体积小的小屋来说，通风依靠扩散和对流就已经够了，但是对于体积庞大的摩天大楼，这种方法就不适用了。
这也就很好地解释了为什么昆虫的尺寸要远远小于脊椎动物，不过虽然二者在形体上存在如此巨大的差异，构成昆虫的基本元件却未必见得比脊椎动物少，甚至不会比人和鲸鱼少。同样，它们的神经系统也要和躯体保持和谐，所以也是小尺寸的。然而即便体积较小，但昆虫所含有的神经元同人脑相比却并不会小多少。只是这些神经元的数量远不及人脑，它们的结构也远远没有人类的复杂。
神经系统问题往往会涉及智力问题，就此而言我们应该明白对智力起作用的不仅仅是神经系统的相对尺寸，有关神经系统的绝对尺寸也是一个非常重要的话题。因此在昆虫无比狭小的躯体之内，必然没有足够的空间将复杂的神经系统妥善安置，也没有足够的地方去存储记忆。
因为无法将大量的记忆加以存储，所以这就决定了昆虫不可能有机会去学习很多东西。这也印证着一个事实，即在昆虫的生长过程之中，蜕皮或者生理变形对它们而言是一种巨大的灾难，所以它们幼年时期的生长和成年时期的生活形式没有任何的实质性关联。除此之外，从成年的那一刻开始，昆虫的行为就必须保证在本质上的完整，这也就说明了昆虫的躯干是它们在生长过程当中，其神经系统所受到的种种指令的“发送者”，它们的神经系统并不是自身过往经验的累积，而是自身结构的结果。
所以，昆虫更像那种计算机，它们会预先将各种各样的指令全部输入系统，然后会按照预先的命令行动，在几乎不会有任何反馈机制的情形下，让它们对未来的偶然性和不确定性采取适宜的行动。它们的行为只是一种本能反射，而不是智力行为。昆虫在它们有限的生长时间里，不仅仅在身体上会时刻穿着“紧身衣”，这层坚硬的外甲也同时决定了它们的心理方面出现了难以逾越的瓶颈。
或许有人会说，在我们很小的时候就已经明白，像蚂蚁一类的昆虫作为自然界的个体它们本身就是没有智力，不够聪明的。那么我们又何必浪费如此多口舌说明一堆它们不够聪明的道理呢？这个问题的答案就是我写这本书的初衷，因为控制论就是采取了这种观点。
在控制论中，无论机器还是有机体，它们的结构需要依据其自身演绩为个体的后续行为提供索引。昆虫的智力之所以被限制也是因为这样的机械定型，使它们的神经系统相对值太过于微小。相比之下，人类具备机械可变的能力，这种能力为我们的智力发展提供了一种无限大的前景，让人的智力发展不会受到任何限制。
这就是同本书观点密切关系的一个存在于自然界的事实，而这种事实也为我们提供了一种理论上的可能：如果我们能够创造出一部完全复制人类生理结构的机器，那么这个机器也理应存在另外一种可能，即它可以将人的智力全部复制过去。
5.反馈：人与机器谁是长不大的彼得·潘
哺乳类动物，尤其是人成为在体形问题上同蚂蚁一类昆虫差别最大的群体。生物学上认为人是幼态的，也就是说如果将类人猿这个人类的近亲同人相比较，就会发现一个成人身体各方面的特征——头发、体型、骨骼结构、身体比例等多种方面都和刚刚出生的类人猿极其相似；而如果一个类人猿成年之后，它们就不会具备同人类一样的特征。因此，在动物世界之中人类这种不成熟性成为永远不会长大的儿童英雄彼得·潘。
同其他动物相比，人要经历一个极为漫长的童年期，这一点同解剖学上人的不成熟性相对应。而如果将这一问题放诸于生理学角度我们就会看到，正常人一生中接近五分之一以上的时间都处于青春期。在大部分哺乳动物当中，老鼠在这方面的比率是值得做深入研究的。
老鼠的平均寿命是三年，一只老鼠通常会在出生三个月之后就开始生殖，这是12：1的比率。提到此也有必要说一下哺乳动物的保护期，对很多哺乳动物而言，青春期的到来也就意味着保护期的结束，还有一部分哺乳动物在青春期到来之前它们的保护期就已经结束了。
但是在人类社会中却并非如此，一个人不到21岁不算成年，而现代教育更是延长了这个时间。许多高等职业所需要的受教育的时间是二十年甚至更多，也就是一个人至少要到30岁才能完成学业。事实上这个年龄已经过了人体力上最强劲的高峰时期。
因此我们可以看到，一个人终其一生花费在学习方面的时间可以达到他寿命的五分之二，造成这种现象的原因又和人类的生理结构息息相关。我们的社会从出现之初就建立在学习的基础上，对人类而言这是一件非常自然的事情，就如遗传模式成为蚂蚁社会的基础一样。
当然，无论是人类还是其他的有机体，我们都是共同生活在一个偶然性的宇宙中。只是人类相较于其他生物具有天然的优越性，这种优越性在于我们不但在生理上，而且还在智力上具有有别于其他动物的结构，它使得人们在面临突然的变化时能很快适应环境。这也是为什么说人是强而有力的，其根本原因就在于在历史进化过程中，我们能充分地利用天赋、不断学习，并将这种适应环境和学习的能力转化为未来行动的有效经验。
人的适应和学习能力是由人类特殊的生理结构所决定的，在前文中我已经指出，若要行动成为一种有效行为，就必须通过某种反馈的过程去获取信息，反馈过程能够帮助人检验他的目的是否达到。
反馈过程最简单的一种就是对演绩结果的反馈，例如我想要抓住一样东西，结果反馈可以让我知道自己有没有真的抓住。当然除了这种形式的反馈之外，我们周围还存在着许多其他反馈，它们的形式可能更加特别和复杂。
日常行为当中对总策略的把控是必需的，例如一项战略出台后，我们需要知晓这一战略制定的所有过程和最终目标，以验证其是否能够成功。就如同对动物的训导，假如我们想要教导它们如何通过迷宫寻找食物，并教授它们避免迷宫陷阱的技能，那么就必须让它们懂得通过迷宫的每一条路径是何种情况，并确保这些动物拥有随机应变的能力。只有如此才能保证它们准确地走出迷宫。
这种形式的学习也是反馈的一种，而且可以肯定这是一种更高级的反馈。不同于简单的反馈，我们将它称作策略性反馈。
不仅是有生命的机体，在机器中我们也能看到这种行为模式。工业革命以来科技发展给整个世界带来天翻地覆的变化，其中电话接线技术的革新就是其中之一。这方面的变化对人的适应能力而言更是为其提供了一个别开生面的类比。
在电话发展的历史中，革命性的革新之一就是手工交换机被自动交换机所取代。这是速度极快的转变，让很多人都感到惊讶和神奇。而且自动交换机在当时人的眼中已经成为一个尽善尽美的装置。但是稍微懂得这方面技术的人就会知道，自动接线装置的工作实际上是非常浪费设备的，而当时生活中真正会用到电话的人也是有限和固定的。今天和我联系的人，其实就是昨天甚至几天前的联系者，长久以来这种现象一直如此。
到今天电话技术进一步改进，接线技术也已经取消了对目标的区分，接通那些每天给我拨打四五通电话的人的过程和接通从来没有和我联系过的人的过程已经没有任何差别。所以从符合均衡的角度来说，电话设备当前的主要现状就是对于经常需要的用户太少，而对于那些不经常需要的用户它则显得太多。
这不禁让我想起一首美国作家的著名诗篇《奇异的单马车》，这首诗赞美的是一辆使用了一百年之后依然发挥作用的古老马车。的确这一辆古老的车子走了一百年的路，它用时间向人们证实着自身设计的精致和完善。在它的身上，无论是马车的轮子、车顶还是座位都被完好地保存了下来，没有一处地方显示它是不经济的。
在我看来，这样一辆单马车实际上就是先进技术的代表，它不单单是一种幽默的幻象，在通信控制领域也存在重要的象征性。马车上的所有部件都经久耐用，倘若不是如此，它的经济价值就会被浪费掉。而现代技术中有很多部件的经济价值就是这样被浪费掉，这些经济价值或许可以像诗中所写的那辆马车一样被节省下来而不必对车辆的耐用性造成影响。可以说任何一种不具备单马车一样性能结构的设计都是一种经济浪费。
或者可以说，如果从最经济的服务角度而言，甲是经常同我联系的伙伴，而乙则是我电话本上根本不会被注意到的人，和这两人的联系过程实现等量齐观并非最理想状态。如果在我和甲联系的过程中能够多分配一些方式手段，那么在同乙联系过程中即使我花费的时间更多，也依旧可以完全被补偿过来。
如果能够实现这一构想，我们过去的谈话就会被一部仪器记录下来，而且设计这样一部仪器并不需要花费多大的金钱就可以完成。这部仪器将会依照我过去使用线路的频率为我重新分配服务度，那么通过这样的方式就可以最大限度地节省经济，同时也能为我提供合理而良好的服务。
这一点荷兰菲利浦电力公司已经成功地做到了，而且借助于罗素的观点和方法，这种机器已经在其服务质量上迈上了许多新台阶。相比较传统的电话设备，它们具备更多的变化和更大的适应能力，而且同常见的设备相比它们的工作更为有效。