吴鑫岩
9月16日美国国会公布了对波音737-MAX事故的调查报告,指出了波音公司和监管部门FAA的很多问题。由于波音公司多年来的成功业绩,其高管阶层出现了傲慢的心态,因此为了追逐利润而对安全隐患视而不见。除此之外,在技术领域其设计理念也存在问题,也就是出现了控制系统的专横垄断问题。
以汽车为例,如今很多系统的控制都已经电子化了,但是大部分车还保留了“手刹”这个机制。因为“脚刹”靠的是车的液压系统,在行驶中当发动机出现故障时,液压泵就失去了动力,所以“脚刹”也就失灵了。此时,人们还可以用“手刹”来让汽车减速,因为它是靠钢索来直接牵动刹车系统,尽管其效能比液压系统要差很多。
在国内把计算机称为电脑,其实人脑比计算机要复杂得多,因为它有多层次的信息处理系统。例如,在最底层人体有所谓的条件反射,它的控制系统来自周边的神经节,所以反应速度很快,但是不考虑后果。例如,当手碰到很烫的东西时会自动缩回;如果这个信息需要送到大脑去处理然后再来决定其行动的话,我们的手很可能会被烫伤。但是,这个自动的反射系统也有其局限性;例如,在武术等对抗性的格斗中,人们可以利用这个机制用假动作来欺骗对方。
在日常生活中人们所处的大部分场景都是熟悉的,在这种情况下往往靠直觉系统来进行信息处理,在大脑中是由位于靠近边缘系统的基底神经节(basal ganglia)来发挥作用的。在物种的进化过程中以及一个人从小到大的成长过程中,人们积累了很多为人处世的“行动预案”;当遇到相似的情况时,把这些“行动预案”调出来用就行了。此时人们会感到应对自如而轻松自在,而且在绝大多数场合其行为也是恰当的。当然,也有一些“行动预案”是欠优化的,毕竟在短期内人类的社会形态发生了急剧的变化。例如,人们对一些突发事件的评估和反应往往失之偏颇,有时会因一件小事而忐忑不安,有时却对一件很严重的事没有给予足够的重视。亚里斯多德说过:“人的品位是由其行为模式来决定的,优劣的差别主要在于其习惯的不同。”
当人们遇到了新的复杂问题时,只好祭出理性思维这个“重武器”来应对,它是靠大脑的前额叶(prefrontal cortex)来做信息处理的。在人类的进化过程中,这个区域是最晚出现的,所以其功能也十分有限。此外,人类的生长发育过程也有“返祖”的现象;所以,大脑的前叶额要到25岁左右才发育成熟。俗话说:“嘴上没毛,办事不牢。”在美国大部分租车公司对客户的年龄有要求,不到25岁的年青人租车时受到很大限制。然而,从另一方面来看,25岁之前也正是学习新知识和新技能的黄金时期。
大脑中最古老的部分是脑干和小脑(两栖类),它控制着基本的生命活动(心跳和呼吸)以及四肢的协调运动(走路和游泳等)。其次是边缘系统(哺乳类),它控制着内分泌系统和体温的调节以及人类的情感。中医认为疾病与情感密切相关,看来的确是有道理的。此后才是外围的大脑皮层,主要用于处理感官信息和控制肢体和口舌的动作。最后终于到了大脑的前叶额这个区域,它是人们理智的所在地。当人们使用这个区域时,会感觉到相当吃力,所以尽量不用,而是依赖习惯性的行为模式。所以,“勤于思考”的人其实很少,在行为模式上不断“改过自新”则更难能可贵。从另一方面来看,过度思考则会导致大脑边缘系统的功能受到压抑,从而影响到身体的健康。在如今这个信息化时代,国内很大一部分大中小学的课程都是过时的,青少年学生过度地用功会影响到身体的正常发育。因此,中国的教育系统需要进行彻底的改革。
当人们在设计复杂系统时,也可以借鉴人脑的多层信息处理结构。例如,飞机至少应该有两套控制系统:平时依靠复杂的电子控制系统来辅助飞行员操控,此外还需要一套备用的简单控制系统。复杂的系统往往容易出故障,而简单系统的可靠性则更高,飞行员应该能够在这两个系统之间很方便地进行切换。波音737-MAX机毁人亡的惨剧起因于对复杂控制系统过度的盲目依赖,这个教训在其他领域也是值得借鉴的。