小小樹葉,藏着哪些技術之道?你必定沒想到

樹葉的故事架構

宋國有一我的爲國君用玉雕刻楮樹葉,花了三年時間才完成。樹葉不管是輪廓仍是紋理光澤都唯妙唯肖,扔在真的樹葉中也徹底分辨不出來。這我的就由於這個手藝而在宋國獲得一份俸祿。列子聽到了,就說:若是天地長養萬物,要三年才能生成一片葉子的話,那天下有葉子的東西就不多了。因此明智的人依賴道來化育萬物,而不依仗智力和工巧。框架

注:宋人有爲其君以玉爲楮葉者,三年而成。鋒殺莖柯,毫芒繁澤,亂之楮葉中而不可別也。此人遂以巧食宋國。子列子聞之,曰:「使天地之生物,三年而成一葉,則物之有葉者寡矣。故聖人恃道化而不恃智巧。」——列子 · 說符性能

這是一個頗有意思的故事。每一年春生夏長,天地間長出無數樹葉來。相對於那個工匠,其效率豈能夠千倍萬倍計算。如此看來,天地必定掌握了咱們所不知道的祕密,因此才能呈現出這麼一個花繁葉茂的世界。列子稱這個祕密爲道。可是這個道究竟是什麼呢?優化

首先的猜想,生長樹葉的這個道必定是很是簡單的。由於惟有如此,一棵樹上才能同時長出千萬片葉子。到底有多簡單呢?咱們還不知道大天然的樹葉生長之道,不過我想能夠用一個近似的東西來類比一下。動畫

下面的圖形是在混沌理論中著名的曼德布洛特集合分形圖形。這個圖形整體的輪廓看起來像一片葫蘆形的葉子,上面還長着許多小的葫蘆,結構並不複雜。可是若是不斷深刻細節,就發現它實際上具備很是豐富的結構。在某些局部咱們能夠發現相似樹葉的經絡的結構。在深刻細節的過程當中,咱們還會不時發現小葫蘆的形狀,相似於最大的葫蘆,而又不全相同,具備自類似性。最後的動畫可讓咱們一睹奧妙。spa

若是要畫家來畫如此精細而千變萬化的圖片將是一件很是費時費力的工做。可是數學家們卻爲如此豐富的結構和圖案,找到了一個復二次多項式來表示:設計

其中c是一個復參數。對於每個c,從開始對fc(z)進行迭代。序列的值或者延伸到無限大,或者只停留在有限半徑的圓盤內。曼德布洛特集合就是使以上序列不延伸至無限大的全部c點的集合。若是要用計算機來進行最簡單的迭代計算,代碼應該在10行左右,從原理上講是很是簡單了。圖片

從信息論的角度講,簡單的公式中蘊含圖像的全部細節。不過要在計算機上產生如上很是精確的圖像細節是一個很是耗費時間的計算過程。要判斷每個點最後是否能收斂所須要的迭代次數是不肯定的。由於著名的蝴蝶效應,相鄰兩點間的計算結果是沒有辦法進行借用的,由於小小的初始差別就可能致使結果很是大的差距。要畫出圖形的輪廓能夠很快,可是要求的圖像越精細,則迭代次數要越高。之前就看到有高性能計算團隊就用這個圖像產生的過程來演示並行計算框架的加速效果。開發

類比兩個例子,咱們能夠猜想樹葉的生長也是基於某一個規則。而且從某種意義上講,樹葉的生長也是一個計算的過程。每一片樹葉就是一臺計算機。這臺計算機要經歷一個春天把樹葉畫了出來,可是能耗低。若是你仔細觀察周圍,你會發現不少動植物身上和天然界的現象都具備相似的分形結構。天然界在無比豐富的表象後面控制的規律實際很是簡單,實現了簡單和豐富的完美統一。大道至簡,信哉斯言!rem

樹葉的生長,對於咱們的工做,特別是產品的設計和開發,有哪些啓示呢?下面是一些不成熟的想法的總結。

啓示和思考

產品的研發過程,實際上也就是產品的不斷生長的過程。每一個產品基本都會通過多個版本的迭代,功能不斷完善,場景不斷豐富。這個和生物的生產過程有不少相似的地方。要設計開發一個產品是每一個人都以爲具備挑戰性的工做。咱們是像那個工匠同樣花三年時間來精雕細琢一片樹葉呢?仍是像天地四時同樣順乎天然地長出一個產品出來?

採用工匠的思路來工做,可能也能夠開發出產品,可是故事中的工匠不管如何努力只能作到形似,而不能神似,由於他雕刻的葉子是沒有生命的。一個好的產品並非一堆功能的堆砌。天然生長出來的產品纔會具備生命力和活力。因此,咱們須要脫離工匠的思路,回來找到那個道來,可以像天然界同樣長出一個產品來。

泛泛的談論道是一個很虛的東西。不過若是具體到某一個具體的領域,則每個事物都有一個事物產生和發展的道,或者稱爲規則,是支配事物發生發展的根本。這個根本在不一樣狀況下有不一樣的名字。生物學稱之爲基因,在幾何學稱爲公理,物理學上稱爲定律。埃隆 · 馬斯克推崇爲第一性原理。第一原理的思考方式,就是不斷深刻挖掘,直到你找到了最根本的真相[1]。

亞里士多德最先提出了第一原理,定義爲每一個系統中存在的一個最基本的命題,它不能被違背或刪除。這個定義仍是比較抽象。幾何學的公理體系能夠用來類比理解第一性原理。歐式幾何的基本就是五條公理。這五條公理缺一不可。全部的定理都是基於這五條公理推理出來的。要知道一個假設是否正確,就須要從公理和已證實的定理出發,經過證實過程來判斷假設是否成立。就是基於這五條公理,歐幾里得構建了一個嚴密的幾何學大廈,成爲後人敬仰的典範。

咱們產品開發就是解決某一個方面的問題。咱們所開發的產品和系統,實際上也相似一座大廈。要讓這座大廈可以屹立不倒,而且可以不斷豐富和發展,也須要咱們回到根本,利用科學的精神和工程化的態度,爲產品的設計和開發樹立牢固的根基。沙灘上建摩天大樓,終究會坍塌的。第一性原理對於產品的研發具備重要的意義。

產品的根本原理固然不能找到一個二次多項式來表示,可是也應該不會太複雜。例如歐式幾何的公理只有五條。通常的產品的基本原理也該也在這個範圍內。如今的關鍵是如何回到根本,發現這些基本的原理。這須要一個比較艱苦的摸索的過程,也是最具備創新意義的工做。

產品的演化過程,就是一個對於第一原理不斷提煉和昇華的過程。一方面是由於咱們難以一次就真正達到根本,隨着認識加深了咱們要不斷提煉。正如近代歷史上從經典牛頓力學到相對論到量子力學的發展過程同樣。另外也是由於外部條件和環境有了變化,咱們須要對已有的假設進行修正。

產品的基本模型,應該包括以下部分:

  • 基本概念
  • 外部市場環境的分析=>核心假設=>基本設計理念=>核心模型

基本概念和假設的提取每每是最關鍵的。

簡單的威力

第一原理的威力,來自於其簡單。以簡馭繁,雖繁不亂。產品設計須要頭腦風暴進行發散性思惟,但更須要嚴謹的推理。以根本的原理做爲基礎來進行推理,纔有可能爲產品設計打下基礎,不會致使掛一漏萬,而且也更加有法可循,不是徹底隨機的思惟。基於第一原理進行頂層設計,產品間的協做也能夠更加清晰有條理。

任何一個產品都是多個崗位、多個我的交互合做的結果。分工合做是產品開發的常態,在現代技術背景下也是必須的。可是如何讓一個團隊可以避免只見樹木不見森林,一個產品的基本設計思路和原理的不斷完善和提煉也是凝聚團隊向心力的最有效的手段之一。

用戶以爲產品很差用,每每不是由於一個界面的得失,顏色的美醜,而是由於產品是否可以幫助用戶創建一個協調一致的心智模型(Mental Model)。第一原理有利於讓咱們保持系統的一致性。有了基本原理,就能夠判斷某個新功能是否重要,優先級是否高。不然系統就是功能的堆砌,系統的可擴展性和一致性都沒法獲得保證,組件間的相互交互產生的效果就是沒法預測的。

咱們開發產品,是爲了爲用戶提供價值,最重要的是可以給用戶提供新的理念和思路。咱們要傾聽用戶的需求,但不是簡單地支持它,而是須要概括到根本的原理上去,經過產品內部模型的完善和豐富以及知識的積累,積累對用戶的價值。基於根本的原理,提取產品理念,給用戶講故事,用新的思路和方法來改造用戶,提供系統的解決方案,打動客戶,纔是最有效的營銷之道。

產品不斷演化的過程,也是產品創新的過程。第一原理有助於咱們面對快速變化的市場,實現創新。同一個產品,隨着市場狀況的變化,對於其基本的假設須要不斷回過頭來進行審查,看是否仍然成立,是否須要修改。若是僅從表面的功能出發,沒法實現有意義的創新。創新須要對問題域的深度理解和認知。須要咱們跳出原有的認知侷限,從全新的維度去思考,尋找新的商業機會。勇於挑戰本身的成見,善於打破本身定下的規則,從這裏纔可以作出順應潮流的變化。以系統重構爲例,電商平臺的演化歷程就很是清晰地說明了這一點。每一代電商平臺都是由於新的技術條件和新的業務需求的雙重變化之下,打破原有的架構而開發出新的平臺。

世上沒有兩片相同的樹葉。由於控制樹葉生長的機理雖然相同,可是由於樹葉長的位置、時間、氣候各不相同,因此葉子形狀只是類似,而不徹底相同。天然界同時兼顧了簡單性和靈活性。如同樹葉同樣,每個客戶也都是獨特的。回到根本,咱們才擁有如大天然般的靈活性,以共性爲基礎提供定製化能力,實現千人千面的效果。

總結起來,對產品的深層原理挖掘,應該有助於達到以下幾個目的:

  • 凝聚團隊內部的意志,明確方向。方便協做,作好頂層設計。
  • 給用戶明確的心智模型(Mental-Model),有助於創建良好的用戶體驗。
  • 明確給客戶傳輸的先進的理念,方便營銷。
  • 明確演化的路徑和思路,對於歷史和將來都有理有據。
  • 足夠的抽象,保持系統的靈活性,千人千面,優化不一樣客戶體驗。

小結

這裏寫的只是一點不成熟的體會,沒有來得及結合實際的產品設計展開說明,許多觀點還有待討論,如何落實也是一個值得思考的問題。之因此仍是寫出來,是由於參加產品討論會,常常看着琳琅滿目的產品大圖和功能列表,卻沒法對於產品的設計思路和發展階段有一個清晰的判斷,由於這些都是表面的東西。對於產品更重要的是系統性深刻的思考。論語上說:君子務本,本立而道生。

抓住了產品的第一原理,咱們才能夠不迷失在複雜的功能中。咱們面對的問題是複雜的多樣的。須要咱們用科學的精神和方法,研究實際的工程問題。科學的進步標誌是發現新的定律。產品進化的標誌也應該是對問題域認識的深度和廣度。不忘初心,方得始終。時時回到事物的根本,咱們才能看得更清楚,走得更遠。


本文做者:燕標
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