連結》存在於實體與虛擬網絡裡,生活中無所不在,透過研究並發掘出潛伏的規律,將為人類帶來新視野。

1999年,美國國家工程科學院向60個專業學會發出問卷,請他們推薦20世紀最偉大的工程成就,初步名單竟然長達105個項目,最後工程學院從中選出了20項最傑出的貢獻,你也許會以為電腦或者人類登月是首屈一指的功績,但是排名榜上高居第一的卻是廣泛的電氣化,特別是北美的電流網路。

今年8月14日的傍晚,在極短的時間裡,20世紀最偉大的工程傑作就眼睜睜地大出紕漏,東起紐約西至克里夫蘭,更橫跨到加拿大境內,當夜幕漸漸低垂之際,卻不見萬家燈火冉冉升起,反而是歸家民眾有如難民潮般,在迷茫與憂慮的心情中,游動在黑暗的紐約大道上。

北美電流網路到底發生了什麼差錯,因而引發了大規模的停電,一時根本沒有人搞得清楚,最偉大工程傑作的電流網路,也許只能用想像的方式來讚嘆它的宏偉規模,然而網路的脆弱性卻不需要任何學究式的證明,2千萬紐約大都會居民無不有切膚之痛的感受。

█實體網絡容昜體會,虛擬網絡難察覺。

電流網路這種雖然有實體承載,卻在日常生活中感覺抽象的廣袤體系,以一種近乎悲劇的方式,讓現代人無法輕忽它的存在,對於網絡性質的理解自然成為維繫文明生活的關鍵學問,而聰明的工程師還敢不儘速找出阿奇里斯（Achilles）的罩門嗎？

我們比較容易體會像電流網路這類實體網絡,卻往往沒有察覺到現代人根本是生活在千絲萬縷的虛擬網絡裡。

譬如,我們是親屬與人際關係網絡裡的一個結點,往歷史回溯可以跟北京猿人還是非洲露西拉上線。

二次大戰後電腦的發展不僅促發了另一次的工業大革命,而且因為數位電腦本質上的離散性,深深地改變了我們對大自然的看法,認識離散現象的需求因而大幅度增長,有關網絡的研究也就在50年代之後開始起飛。

其實,最近半個世紀裡,社會科學家對於人際關係的網絡已經有很多實證探索,只是這些成果並沒有跟數學的研究產生緊密的結合,一項主要的理由,可能是因為數學家喜歡證明乾淨漂亮的定理,而社會的網絡都太複雜奧妙,雖然能觀察出一些籠統的規律性,但是不容易用精確敘述的定理來總結經驗。

數學家喜歡用的一些基本隨機網絡模式,往往無法令人滿意地捕捉到社會網絡的特徵。

1998年,美國康乃爾大學華茲（Watts）與史楚蓋茲（Strogatz）的「小世界」理論一出,為網絡研究帶來一股清新的風氣,猛然間,只要能用網絡來建立模式的自然或人為系統,似乎都可見「小世界」的翩翩身影,幾乎同時期,法魯托斯（Faloutsos）兄弟從觀察網際網路（Internet）,巴拉巴西（Barabasi）的研究群從觀察全球資訊網（World Wide Web）所發現的冪次律,也不斷在各種的網絡模式裡出現。

這一波的網絡新研究有幾個特色,第一是高度的跨學科性,網絡資料的來源包羅萬象,從學術合作、電影製作、食物鏈演化、傳染病擴散,到文件的連結,遠遠跨越出任何單一學科的專業興趣範圍,而參與研究的人員,除了有數學家、電腦科學家、社會學家,甚至跑進來一大堆物理學家。

第二個特色是實證資料、數學理論推演,以及電腦模擬的高度整合性。這其中尤其是模擬所帶來的一些經驗與教訓,因為網絡的規模過於龐大,很難轉化成嚴格證明的數學定理。

這類研究方式已經成為電腦耀眼發展後必然興起的現象,然而如何從中吸取正確而有智慧的資訊,才不至於產生過度以偏蓋全的流弊,仍然是有關模擬的方法論中亟待深耕的課題。

第三個特色是複雜網絡的研究帶來一種新視野,使得以往感覺科學無力企及的領域,也有可能讓人發掘出潛伏的規律。

譬如,歷史事件的發生充滿了偶然性,似乎無法產生任何有意義的科學性預測,但是在歷史事件的相互關連中,就必然隱藏了網絡的客觀規律,如何辨識出這些規律,如何理解這些規律在歷史上發生的潛在作用,有可能成為科學方法浸潤入歷史學的新途徑。

█網絡研究無遠弗屆,引人入勝。

近年來許多引人入勝的新興學科,例如混沌、碎形、複雜系統、認知科學、生物資訊等等,多半因為能跨越既有的學科界限,而得以運用新鮮的手法,發現有趣的現象,雖然,進一步理解現象與解決問題的工具,不乏原來已經就在手邊的素材,但是成功的關鍵卻正在於能掌握推陳出新的眼光,本書所報導的許多進展,都印證了這種值得你我注意的趨勢。