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智能生成的传播学研究新范式:同步隐喻诠释与模式建构

时间:2023-11-18 理论教育 版权反馈
【摘要】:米洛洛和斯特罗加茨[62]对上述同步形成的生物现象和机制进行了抽象、概括、提炼、总结、归纳,建构了脉冲耦合振荡器模型。而欲借由同步形成计算机仿生隐喻获得共识的传播者或传播受众,则需要将每个传播参与个体的决策数字化编码为时间相位,以时间相位的同步,形成传播参与个体决策的共识。事实上,同步形成计算机仿生隐喻亦是集群智能的一种,本书4.4节阐述的集群智能的新塑传实践新模式解决方案亦可以基于其被建构出来。

智能生成的传播学研究新范式:同步隐喻诠释与模式建构

诸多的生命系统展现出了纯粹基于个体临近观察和调整的同步行为[58],如萤火虫[59]的同步闪烁、心脏细胞的同步搏动[60]、神经元的同步启动[61]等。同步,从本质上看,是一种通过个体的临近相互作用(即,观察、调整),形成整体的涌现演化的集群智能(本书4.4节进行了阐述)。而同步的达成亦是一种集群共识的达成。

米洛洛(Mirollo)和斯特罗加茨(Strogatz)[62]对上述同步形成的生物现象和机制进行了抽象、概括、提炼、总结、归纳,建构了脉冲耦合振荡器(Pulse-Coupled Oscillators,PCO)模型。以萤火虫种群的周期性闪烁的同步为例,在此模型中,每个萤火虫都会周期性地闪烁。而整个萤火虫种群的闪烁周期都是一致的,但每个萤火虫闪烁的时刻在一开始却各不相同。每个萤火虫体内都含有一个虚拟的振荡器(oscillator),振荡器是同步形成计算机仿生隐喻的基本组成模块,其代表着一个具有周期性的时钟,用于点明何时萤火虫应该闪烁(flash)。而当某一个萤火虫接收到临近萤火虫的闪烁光信号时,其体内的振荡器时钟将被调节,力求跟上临近萤火虫的闪烁步伐。随着时间的推移,所有的萤火虫都通过个体的临近观察和调节达到了整个集群的整体闪烁同步的涌现演化。

在PCO的数学模型中,每一个参与的个体的振荡器都有一个统一的闪烁周期T。而每个个体的振荡器又有一个不同的内部时间相位值(即时刻)t。t从0开始,以一个恒定的比率增长,直到t=T。此时,该个体进行闪烁,而t的值又被设为0。每个个体的t的初始值都是不同的。但同步形成的目的恰恰是令所有个体的t值同步变化(即,形成每个节点的时间相位值同步变化)。换而言之,同步形成的目的,是为了让集群中的个体统一地在某个时刻集体闪烁。而要达成这一点,每个个体都需要进行其自身的对周围环境的观察和自身的调整。一旦一个个体观察到另一个个体闪烁了,则当前个体的t值就要进行相应的向前调整(即,尝试增加t的值)。换而言之,其就要缩短等待闪烁的时间。其经过调整的最新值tupdate如下所示。

tupdate=f-1(f(t)+∈)(www.xing528.com)

在上述公式中,f被称为闪烁函数(firing function)。该函数需要的是一个平滑的、单调递增的、向下的凹函数。参数∈是一个小于1大于0的常数。若t依据上述公式调整形成的最新值tupdate超过了周期T。那么就应该立即闪烁,并将t的值设为0。米洛洛和斯特罗加茨对上述模型进行了数学分析,保证了其收敛性(convergence)。换而言之,只要每个集群个体遵循上述模型的规则进行观察和调整,就能够保证整个集群在整体上的同步闪烁的涌现演化。

当然,在原模型中,米洛洛和斯特罗加茨假设每个个体都能够清晰地看到其他个体的闪烁光信号。换而言之,原模型的收敛性建立在集群中的所有个体处于小世界(small world)的拓扑之中[63]。而卢卡雷利(Lucarelli)和王(Wang)[64]将这一限制彻底打破,在数学上证明了,同步形成并不依赖于这一所有个体都必须相互交流沟通的限制。换而言之,每个个体只需要关注其临近的个体,并根据其闪烁情况调节自己的闪烁时间相位即可。整个集群同样可以形成同步闪烁的涌现演化。

同步形成计算机仿生隐喻可以用于传播应用实践中的同步形成和传播中的共识获得问题的解决方案的建构之中。上述PCO模型使得传播系统中的个体能够基于临近的观察和调整就形成整体的同步。而欲借由同步形成计算机仿生隐喻获得共识的传播者或传播受众,则需要将每个传播参与个体的决策数字化编码为时间相位,以时间相位的同步,形成传播参与个体决策的共识。事实上,同步形成计算机仿生隐喻亦是集群智能的一种,本书4.4节阐述的集群智能的新塑传实践新模式解决方案亦可以基于其被建构出来。

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