2019年8月10日 星期六

【讀後小感】《壅塞學──人、車、螞蟻、網路、細胞一路暢通的祕密》

非常具有啟發性的一本書。我所就讀的大學有「交通管理學系」,從此對這個陌生的學門有著好奇與興趣,但卻沒有機會一窺裡頭的世界。在這本兩百多頁的小書中,總算大致瀏覽了一下這方面的知識概況。
 
如本書第一章的統論得知,雖然物理學早已將流體力學建立起堅實的學問,但那是對所謂的「牛頓粒子」的解析。而我們現代生活中的人流、車流,卻需另外歸類成擁有自我意識的「自我驅動粒子(Self-Driven Particles)/非牛頓粒子」,集體的行為與牛頓粒子不同。作者舉例,當水管內的水流,從大口徑流至小口徑時,流速將會變快;然而若是高速公路上的車流,若由多線道縮減至單線道,則車子的流速不僅不可能變快,反倒是變慢乃至於完全停止(雍塞)了。
 
若想為這種現象建立起一套可以分析的科學,作者提出了「模型」的重要性。在第一章裡所引入的「ASEP(Asymmetric Simple Exclusion Process/非對稱簡單排斥過程)」模型,用一維的長列空格填入「1」和「0」分別代表路上某位置「有車」與「無車」,然後設立幾個條件,來規定下一個時刻的「1」是否往前移。這種完全未用到微積分或特殊函數的視覺模型,初中生便能看懂,完全不困難,但它最後卻可以模擬出真實世界的「塞車」與否的現象。非常神奇。而且非常符合所謂的「Ockham's Razor」原則︰簡單。
 
然而作者也提出,模型畢竟是模型,並非真正的解析解。拜現代電子計算機速度進步之賜,研究者可以跑出來的模擬愈來愈容易了。然而模型一定有其限制,不可能永遠可以解釋真象,因此最後一章作者拿 Chaos 研究領域中的「揉麵團疊代模型」來說明,即使是貌似簡單、可以直接用紙筆計算的模型,放入電腦計算後居然會嚴重地出錯。因此模型的套用,必須慎之又慎——若有問題便需修改。(不禁想到多年前島上某市長所使用的超惡劣「哥吉拉入侵時的大量群眾疏散模型」……)
 
本書作者是為一般讀者所寫的入門書籍,筆調輕鬆,同時介紹到各種學科之間的許多共通特性。是值得一讀的好書。
 
#讀過前兩章我大概能懂高速公路的匝道儀控管制措施了
#但作者主張將遺產稅率調至百分之百以防止財富的雍塞 #那是會毀滅社會的可怕施政邪道


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