剛剛過去的7月,似乎是(shì)美國電網的“至暗時刻”。7月13日和21日,紐約市(shì)民兩度遭遇(yù)大停電,密歇(xiē)根州和威斯康星州的市民也(yě)陷入了停電危(wēi)機。這幾次停電的原因被認為是設備老舊、負荷攀升、極端天氣等。美(měi)國電網(wǎng)麵對前所未有的壓力和焦慮(lǜ)。
實際上(shàng),這種焦慮在這幾次停電前已經開始發酵了(le)。IEEE spectrum 網站有一(yī)篇報道稱,不久(jiǔ)前,美國參議院通過了一條法案,要將美國電網的關鍵設備(bèi)從(cóng)網絡化的(de)數字控製中隔離出來,從自動化控(kòng)製重返人工控製。
讓人(rén)疑惑的是,為什麽美國要通過立(lì)法(fǎ)措施來返回“古代”?
這裏我要多說幾句這項法案的背景。這項(xiàng)法案其實源自一名叫邁克爾·桑納特的美國(guó)人。這個人曾經是美國電(diàn)力公司的(de)首席安全官,2007年他在愛達荷國家實驗室組織了極(jí)光發電機試驗(Aurora Generator Test),證明了通過遠程信號可以摧毀工業機器,破壞電網安(ān)全。這一試驗(yàn)引發了(le)美國電力工(gōng)業對電網網(wǎng)絡安全的關注。2015年(nián),他(tā)和同(tóng)伴發出呼籲,要將電網的關鍵設備與日益複(fù)雜的控製網(wǎng)絡隔離開(kāi)。巧合的是,在他們發出呼籲的兩個月後,烏克蘭就發生了令人震驚的大停(tíng)電事件,而這次停(tíng)電正是由於網絡入侵導致。部分美(měi)國網絡安全工程師開始(shǐ)不信任(rèn)複雜的電網控製係統(tǒng),認為它導致電網安全存在漏洞無法避免。
看起來複雜好像成了安全的(de)原罪。我不是網絡(luò)安全的專家(jiā),無法對(duì)該項措施進行技術分析。所(suǒ)以,我今(jīn)天不談安全,就談一(yī)談複雜性。
我們的世界總是(shì)越來越趨向複雜。現在,我(wǒ)們製造(zào)一顆芯片大約涉及50多個(gè)行業、近5000道工序,一架波音747有600多萬個(gè)零件,操作係統Windows7的代碼量達到了(le)5000萬行……這些在以前(qián)都是無(wú)法想象的。而且它們不隻是簡簡單單地堆放在那裏。它們之間是相互作用,相互影響的,這(zhè)導(dǎo)致產生的相互關係就是天文數字級別的。那些漏洞和bug總躲在細微處,讓人與機器識(shí)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(xìng)以及後麵的潛在風險呢?
在回答這個問題之前,我先介(jiè)紹一個前不久我在得到APP上聽到的(de)觀點:現代社會需要用生物學而非物理學的思維去麵對複雜性。什麽是物理學思維,什麽又是生物學思維?所謂(wèi)物理學思(sī)維,就是認(rèn)為一切是可(kě)理解的,可預測的。你(nǐ)看無(wú)數的(de)物理學(xué)家都致力於尋找一種統一(yī)的理論,來解釋所有(yǒu)的相互作用。而生物學的思維,並不強調絕(jué)對(duì)的理解,而是強調保留選擇的多(duō)樣性,引入冗餘,通過適者生存,來適應環境,修正錯誤。
可以說在應對風險上,物(wù)理學思維是精確地規避風險,生物學思維則是通過冗餘(yú)來規避風險。舉個大家都明白的例子,大自(zì)然中,昆蟲、魚都是通過大量產卵,提高後代存(cún)活率,這就是典型的通過引入冗餘規避物種滅絕的風險。
這與(yǔ)我們提到的美國電網有什麽關係(xì)呢?IEEE spectrum的報道(dào)稱此次美國參議院立法(fǎ)的原因之一,就是部分工程(chéng)師將烏克蘭大停(tíng)電能夠較為迅速地在6個小時內恢(huī)複供電(diàn)歸因為烏克蘭電(diàn)網數字化程度低,隻需要通過人員手動恢複電網即可。這聽著有點匪夷所思,有點心(xīn)酸和無奈,但老技術、低技術在(zài)麵對(duì)新風險時似乎依(yī)然有其存在的價值。
如果說,美國這項法案最後(hòu)僅僅是通過低技術(人工控製)作為自動化控製的備用,而非簡單粗暴地將電網隔(gé)離。這種方法就是生物學的思維,給係統增加了冗餘。這也是一種保證安全的選擇。但(dàn)如果該(gāi)項法案對電網數字化發展造成影響,那我認為結果是得不償失的(de)。
我們常說,要直麵新(xīn)技術發展所(suǒ)帶來的複(fù)雜性(xìng),常規操作就是:在發展(zhǎn)中解決新技術的風險,更新迭代,以更強、更(gèng)準的方式去修正bug。這實際上是一種物理(lǐ)學(xué)思維,取決於我們對係統的(de)理(lǐ)解深度。那當我們對係(xì)統的理解還不夠,搞不清楚的時候怎麽辦(bàn)呢(ne)?這次美國電網“返祖”的不尋常舉(jǔ)動,給了我們思考問題(tí)的另一種方式。
回到最初的問題:我們這一代人應該(gāi)怎樣麵對新技術所帶來的複雜性?我給出這(zhè)個問題的答案就是要具備“物理學+生(shēng)物學”的雙料思維。
首先一(yī)點的就是,我們的社會,包括我們的能源網毫無(wú)疑問是會越來越複(fù)雜,這是不(bú)可逆的。我(wǒ)們必須要適應,也要接受。
物理(lǐ)學的思維促使我們去研究,去學習,建立一套理(lǐ)解世界的邏(luó)輯體係。這種思維(wéi)是技術進步(bù)的動力。但有(yǒu)可能的情況是:去理解一個複雜世界(jiè),甚(shèn)至是我(wǒ)們(men)自己創造的人造係統,需要(yào)更長的時間周期,甚至可能永遠都無法有“通透”的理解,隻是無限接近最終的真相。
那麽,這時候,生物學的思維至關重要(yào),引入冗餘,保留選(xuǎn)擇(zé)的多樣性。在相當(dāng)長的時間內,保持新舊幾代技術同時存在,有時(shí)候確(què)實(shí)有其必要性。
比如目前吧,5G是通信界(jiè)的風口,但一些場景用不上它,便宜的2G可能是更好的選擇(zé),所以現(xiàn)在2G、3G、4G、5G是並存的狀態。再比如說,我(wǒ)們日常生活中(zhōng)好像很(hěn)少(shǎo)再用磁(cí)帶,甚至連普(pǔ)通的U盤也用得(dé)少了,隻要有個雲盤賬號就可以大體量(liàng)地存儲我們想要的(de)東西。但實際上,世界上大部分數據仍然(rán)保留在磁帶上,特(tè)別是基礎科學、重要(yào)檔案等等。原因嘛,成本低、節能、錯誤率(lǜ)低、不易修改。
所以,生物學的(de)思維是兜底,是難解甚至無解時的保(bǎo)命線,有時也是(shì)一種效益最大(dà)化的選擇。
這種思維落在電網,實際上也是回答了一個常見的問題(tí):為什麽無人機等技術已經相對成熟了,還(hái)是需要人力巡線?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?
最後,總結一下今天(tiān)的(de)19聽潮(cháo)。
美國電網“返祖”這件事情(qíng)的(de)啟示就是,我們在麵對複雜場景(jǐng)時需要保證自己具有一定的“冗(rǒng)餘度”,或者說是“彈性”,特別是在新技術快速發展(zhǎn)但還未立穩腳跟時。自己的上限能夠(gòu)得(dé)上新技術發展(zhǎn)的步伐,自己的下限能為不確(què)定因素兜(dōu)底,這是我們每個人、每個組織所要修煉一生的技能。














