人物簡介
約翰·霍蘭德1929年生於印第安娜,在俄亥俄州西部長大。小的時候,約翰就對表現出了強烈的求知慾。他的數學和物理都非常好。高三那一年,在全州的數理考試中,他以僅比第一名低兩分的成績獲得第三名,並贏得了進入麻省理工學院學習的全額獎學金。從那時起,他就開始了用計算機來模擬自然界生物進化的探索。“這種研究花了他二十年的時間才取得成果,也讓人們二十多年以後才開始認識到其重要性”霍蘭德的第一個博士學位是計算機科學。他十分著迷於基於程式的人工智慧神經網路(以神經元細胞構成網路,藉以產生記憶和複雜的行為的想法),因為這種方法和他人造生命智慧型的思路不謀而合。
就像霍蘭德所看到的,生物和計算科學有著緊密地聯繫。機器可以像動物一樣被訓練去適應周圍的環境。自底向上,“從虛擬的隨機狀態開始,把自然特性編寫到程式中。”一本名為“自然選擇的遺傳原理”的書改變了霍蘭德的生活。在這本書中,進化被視為是引擎的自我適應。“進化就像學習適應環境的一種方式。進化是次代疊加的,而不是只發生在某一生命周期里。”霍蘭德認為如果這個原理存在於有機體中,那么也有可能存在於電腦程式中。這就是他所提出的遺傳算法。“遺傳算法是基於達爾文物種選擇理論的問題分析方法。它開始於一定數量的初始點,每一個節點具有隨機生成的特徵,用一些方法來評估哪些節點的成功率高。成功的節點被合併來生成孩子,孩子因而具有雙親的特徵。”這是霍蘭德算法高明的一步。“遺傳算法在兩方面取得了突破:一是它利用進化論的思想來提供強有力的方法去進行計算機函式最佳化,二是它提供了研究進化論的空間和研究自然現象的獨特方法。”
從遺傳算法發展出霍蘭德的模式定理. 霍蘭德發現可以在單個基因套用菲舍原理。
霍蘭德被邀請作為聖菲學院的外部教師,這個學院沒有全職工作的本部教師。學院就像一個複雜的思想庫。“聖菲學院成立於1984年,是一個私立、非營利、多學科的教育與科研機構,致力於創建一種新的科研社區,探索新興課題。”在這些方面,霍蘭德做出的一些最重要的成就。
主要著作
《自然系統和人工系統中的適應》Adaptation in Natural and Artificial Systems (1975,1992)(遺傳算法開山之作)
《隱藏的秩序:適應性是如何產生複雜性的》 Hidden Order: How Adaptation Builds Complexity (1995)
《湧現》Emergence: From Chaos to Order (1998)