剛剛過去的7月,似乎是美國電網的“至(zhì)暗時刻”。7月13日和21日,紐約市民兩度遭(zāo)遇大停電,密歇根州和威斯康星州的市民也陷入了停電(diàn)危機。這幾次(cì)停(tíng)電的原因被認為是設備老舊、負荷攀升、極端天氣等。美國電網麵對前所未有的壓力和焦(jiāo)慮。
實際(jì)上,這種焦慮在這幾次停電前已經(jīng)開始發酵了。IEEE spectrum 網站有一篇報道稱,不久前,美國參議院通(tōng)過了一條(tiáo)法案,要將(jiāng)美國電(diàn)網的關鍵設備從網(wǎng)絡化的數字控製中隔離(lí)出來,從自動(dòng)化(huà)控製重返人工控製。
讓人疑惑的是,為什麽美國要通過立法措施來返回“古代”?
這裏我要多說幾(jǐ)句這項法案的(de)背景。這項法案其實源自一名叫邁克爾·桑納特的美國人。這個人曾經是美國(guó)電力公司的首席安全官,2007年他在愛達荷國家實驗室組織了(le)極光發電機試驗(Aurora Generator Test),證明了通過遠程信號(hào)可(kě)以摧毀工業(yè)機器,破壞電網安全。這一試驗引發了美國電力工業對電網網絡安全的關注。2015年,他和同伴發出呼籲,要將電網的關鍵設備(bèi)與日益(yì)複雜的控製網(wǎng)絡隔(gé)離開。巧合的是,在他們發出呼(hū)籲的兩個月(yuè)後,烏克(kè)蘭就發生了令人震驚的大停電事件,而這次停電正是由於網絡入侵導致。部分美國網絡安全工程師開始不(bú)信任(rèn)複雜(zá)的電(diàn)網控製係統,認(rèn)為它導致電網安全(quán)存在漏洞無法避免。
看起來複(fù)雜好像(xiàng)成了安全的原罪(zuì)。我不是網絡安全的專家,無法對該項(xiàng)措(cuò)施進行技術分析。所以,我今天不談安全,就談一(yī)談複雜性。
我們的世界總是越來越趨向複雜。現在(zài),我們製造一顆(kē)芯片大約涉及50多個行業、近5000道(dào)工序,一架波音747有600多萬個(gè)零件(jiàn),操作係(xì)統Windows7的代碼(mǎ)量達到了5000萬行……這些在以前都是無法想象的。而(ér)且它們不隻是簡簡單單地(dì)堆放在那裏。它們之間是相(xiàng)互作用,相互影響的,這導致產生的相互關係就是天文數字級別的。那些漏洞和bug總躲在細微(wēi)處,讓人與機(jī)器識別風險變得非常困難。
那麽,我們應該怎樣麵對新技術所帶來的複雜性以及後麵的潛在風險呢?
在(zài)回答(dá)這個問題之前,我先介紹一個前不久我在得到APP上聽到的觀點:現代社會需要用生物(wù)學而非物理學的思維去麵對複雜性(xìng)。什麽是物理學(xué)思維,什麽又是生物學思維?所謂物理學(xué)思維,就是認為一切是可理解的,可(kě)預測的。你看無數的物理學家都致力於尋找一種統一的理論,來解釋所有的相互作用。而生(shēng)物學(xué)的思維,並不強調絕對(duì)的理解,而是強調保留選擇的多樣性,引入冗餘,通過適者生存,來適應環境,修(xiū)正錯誤。
可以說在應對風險上,物理學思維是精確地規避(bì)風險,生物學思維則是通過冗餘來規避風險。舉個大家都明白的例子,大(dà)自然中,昆蟲、魚都是通過大量產卵,提高後代存活率,這就是典型的通過引入冗(rǒng)餘規(guī)避物種滅絕的風險(xiǎn)。
這(zhè)與我們提到的美(měi)國電網有什(shí)麽關係呢?IEEE spectrum的報道稱此次美國參議院立法的原因之一,就是部分(fèn)工程師將烏克蘭(lán)大停(tíng)電能夠(gòu)較為迅速地在6個小時內恢複供電歸因為烏克(kè)蘭電網數字化程度低,隻需要通(tōng)過人員手動恢複電網(wǎng)即可。這聽著有點匪夷所思,有點(diǎn)心酸和無奈,但(dàn)老技術、低技(jì)術在麵對新風險時(shí)似乎(hū)依然有其存在的價值。
如果說,美國這(zhè)項法案最後僅僅是通過低技術(人工控製)作為自動化控製的備用,而非簡(jiǎn)單粗暴地將電網隔離。這種(zhǒng)方法就是生物學的思維,給係統增加了冗餘。這也(yě)是一種保證安全的(de)選擇。但如果該項法案對電網數字化發展造成影響,那我認為結果(guǒ)是得不償失的。
我們常說,要直麵新技術發展(zhǎn)所帶來的複雜(zá)性,常規操作就是:在發展中解決新技術的風險,更新迭代,以更強、更準的方式去修正bug。這實際上(shàng)是(shì)一種物理學思維,取決於我(wǒ)們對係統的理解深度。那當我們(men)對係統的理解還不夠(gòu),搞不清楚的時(shí)候怎麽(me)辦呢?這次美國電網“返祖”的不尋常(cháng)舉動,給了我們思考問題的另一種(zhǒng)方式。
回到最初的問題:我們這一代人(rén)應該(gāi)怎樣麵對(duì)新(xīn)技術所帶來的複雜性?我(wǒ)給(gěi)出這個問題的答案就是要(yào)具(jù)備“物理學+生(shēng)物學”的雙料(liào)思維。
首先一點的就是,我們的社會,包括我們的能源網毫無疑問是會越(yuè)來越複雜,這是不可逆的。我們必須要(yào)適應,也要接受。
物理學的思維促使(shǐ)我們去研究,去學習,建立一套理解世界的邏輯體係。這種思維是(shì)技術(shù)進步的動力。但有可能的情況是:去理解一個複雜(zá)世界(jiè),甚(shèn)至是我們自己創造的人造係統,需要更長的時間周期,甚至可能永遠都無法有“通透”的理解,隻是(shì)無(wú)限接近最終的真(zhēn)相。
那麽,這時候,生物學的思維(wéi)至關重要,引入冗餘,保留選擇的多樣性。在相(xiàng)當長的(de)時間內,保持新(xīn)舊幾代技術(shù)同時存在(zài),有時候確實有其必要性。
比如目前吧,5G是通信(xìn)界的風(fēng)口(kǒu),但一些場景用不上它,便宜(yí)的(de)2G可能是更好的選擇,所以現在2G、3G、4G、5G是並存的(de)狀態。再比如說,我(wǒ)們日(rì)常生(shēng)活中好像很少再用磁帶,甚至連普通的U盤也用得少了,隻要(yào)有個雲盤賬號就可以大體量(liàng)地存儲我們想要的東(dōng)西。但實際上,世界上大部分(fèn)數據仍然保留在(zài)磁帶上,特別是基礎科學、重要檔(dàng)案等等。原因(yīn)嘛,成本低、節能、錯誤率低、不易修改。
所以,生物學的思維是兜底,是難解甚至無解時的保命線,有時也是一種效益最大化(huà)的選擇。
這種思維落(luò)在電(diàn)網,實際上也是回答了一(yī)個常見的問題:為什麽無人機等技術已經相對成熟了,還是需要人力巡(xún)線?為什麽無人值守已經常見了,關鍵特高壓變電站還是要有人值守?
最(zuì)後(hòu),總結一下今天(tiān)的19聽潮。
美國電網“返祖”這件事情的啟示就是,我們在麵對複雜場景時需要保(bǎo)證自己具(jù)有一定的(de)“冗餘度”,或者說(shuō)是“彈性”,特別是(shì)在新技(jì)術(shù)快速發展但還未立穩腳跟時(shí)。自己的上限能夠得上新技術發展的步伐,自己的下限能(néng)為不確定因素兜底,這是我們(men)每個(gè)人、每個組織所要修(xiū)煉一生的技能。














