《人際網絡解密》：「蟻際網路」與網路傳輸封包有其相似之處

文：馬修．傑克森（Matthew O. Jackson）

蟻群與旅鼠效應

人與模仿是一體兩面：人之所以成為一個人，完全是透過模仿他人而成。——狄奧多．阿多諾（Theodor Adorno），《最低限度的道德》（Minima Moralia）

地球上的螞蟻是人類數量的100萬倍，因此你住的地方很可能也是螞蟻出沒之處。事實上，除非你住在格陵蘭、冰島或南極洲，不然你生活的地方一定看得到蟻群。你肯定曾經注意到，螞蟻對食物的反應極其迅速。不小心掉落路邊的一小口冰淇淋，很快就會被蟻群包圍。

螞蟻為何消息如此靈通？蟻群並沒有中央控制系統或是共用的大腦，所有的溝通都是透過一隻又一隻的螞蟻個別進行。螞蟻藉由個體間的接觸來交換訊息：牠們會碰觸對方的觸角，以感知彼此體內的化學狀態；還會釋放出微量的費洛蒙，其他同伴一旦靠近就能獲得訊息。我在史丹佛大學的同事黛博拉．戈登（Deborah Gordon）研究螞蟻行為已經數十年了，她的合作對象是史丹佛大學的計算機科學家巴拉吉．普拉巴卡（Balaji Prabhakar），他的專長是網路通訊協定。他們想知道蟻群內的個體交流最後是怎麼演變成集體行動。

在學生凱瑟琳．德克塔（Katherine Dektar）的協力下，他們發現了「蟻際網路」。這個暱稱相當貼切，因為蟻群的覓食系統與網際網路傳輸封包（packet，意指一小段的資訊）的方式有其相似之處。大自然的奧妙令人折服：早在人類發明網際網路通訊協定以前，自然界就已經存在這種穩健、簡單、去中心化且具可擴展性的演算法了。

他們的研究對象是一種名為Pogonomyrmex barbatus的螞蟻，俗稱沙漠食種紅收穫蟻，棲息地位於新墨西哥州的沙漠地區。蟻巢中的螞蟻有著不同的職責，例如「覓食蟻」就負責外出覓食並將食物帶回巢穴。控制蟻群活動的是一個簡單的反饋系統。一旦覓食蟻離巢，牠們會不停地四處搜索，直至找到食物為止。接著，覓食蟻會將食物拖回蟻巢，通常這些戰利品的重量是牠們體重的數倍以上。如果覓食蟻的返巢率提高，那麼在入口待命的覓食蟻就會遇到更多返巢者。

待命者會對此做出反應：當牠們遇到返巢者的次數越多，就越可能加入外出覓食的行列。基本上，待命者每遇到一隻返巢的螞蟻，就會受到一次刺激；而當一段時間內累積的刺激高過某個門檻時，牠們就會出動，執行覓食的任務。當周圍的食物供應較少時，螞蟻的返巢率會下降，因此待命者離巢覓食的比率也會跟著下降。

戈登、普拉巴卡、德克塔等人發現，蟻群的交流系統類似於網路世界裡的TCP傳輸控制協定（Transmission Control Protocol），這個協定規範了一種在網路上傳遞數據封包的方式。當伺服器A與B之間打算傳遞一段資訊時，會先由伺服器A送出一個封包（僅包含一小部分資訊），等到接收方伺服器B確認收到之後，伺服器A才會繼續送出下一個封包。伺服器B確認的速度越快，伺服器A也會以越快的速度繼續送出下一個封包；基本上如果伺服器B能夠越快發出確認訊號，就代表還有足夠的頻寬可以傳輸封包。如果確認訊號開始放緩，則TCP通訊協定也會放慢整個傳輸過程。

這個簡潔的系統充分說明了，為什麼人類或是其他物種可以從同伴的經歷中推敲出重大訊息。如果執勤中的覓食蟻很快地帶著戰利品返巢，這暗示著目前正是覓食的大好時機；為什麼人類天生喜歡模仿身邊的成功人士，也是同樣的道理。蟻群的模仿行為很單純，基本上是完全複製同伴的覓食時機與地點，但人類的模仿行為可以因時因地制宜，根據群體行為與合作方式作出調整。這種模仿能力，加上對周遭環境的即時回應，是人類社會與文化能快速演化的原因之一，因為我們不用等待緩慢的天擇機制帶來改變。

但我們真的會跟隨他人行事嗎？答案是當然會，而且我們隨時都在這麼做。事實上，即使是極其重大的決定，我們也經常追隨別人的選擇。盧卡斯．科夫曼（Lucas Coffman）、克萊頓．費瑟斯通（Clayton Featherstone）與賈德．凱斯勒（Judd Kessler）三人以「為美國而教」（Teach for America）的錄取者為研究對象，觀察這些人的選擇是否受到他人影響。

「為美國而教」這個組織每年會選拔優秀的大學畢業生，到教育資源稀缺的地區教兩年書，期間組織會支付薪酬，雖稱不上不豐厚但也還過得去。例如，一位史丹佛大學的畢業生可能被分配到貧困地區的小學教數學，像是明尼蘇達州較窮的鄉下地區或是洛杉磯的低收入區。這個計畫讓剛從學校畢業的新鮮人有機會嘗試不同的道路，更了解他們生活的世界；同時這些年輕又有活力的老師，也能幫助學校解決師資不足的問題。

「為美國而教」透過一系列的面試來判斷合適的人選，同時充分告知申請者，他們需要為這個計畫投注多大的心力。通過面試後，錄取者必須決定是否成為其中一員，開始為這個計畫付出。科夫曼等人分析了兩種情境下的到職率。第一種情境，錄取者收到標準化的錄取通知，內容主要是恭喜他們通過面試，並且邀請他們加入這個計畫；第二種情境，錄取者一樣收到標準化通知，但信末加上了一段話：「去年有超過84％的錄取者決定加入我們的行列，我誠摯地希望你也成為其中一員。」這段話讓8％的錄取者改變了心意，這些人原本在第一種情境下是不打算加入的。