(2) 论优雅的本质
date_saved: 2024-03-20 03:32:20
date_published: 2024-01-10 19:00:00
Full Content:
“优雅是你看到就知道的东西，但却难以定义。” 这篇文章从探讨“优雅”的定义入手，逐渐深入到优雅在不同领域（如数学、代码编写、自然界、流行文化、运动等）的体现。接着，讨论了优雅的局限性和在实际应用中的挑战。
它不是简单地追求外表的华丽，而是在混乱中寻找秩序，在复杂中保持简洁。 它是一种你一见就知的美，但却难以用言语定义。 它是实用性与美观之间的完美平衡，是加一点过多，少一点又不足的中庸之美。 它是……
正如在其他领域一样，软件界里的“优雅”也是一个充满魅力的词汇。我对“优雅”在各个领域中的表现感到赞叹，并且一直努力在我的工作中追寻它。然而，要真正领略到优雅，我们必须保持开放的思维，并思考优雅是否始终是一个值得追求的目标。
优雅的解决方案是否更易于理解和维护？优雅的文字是否更加清晰有力？优雅的设计是否更易于使用？优雅的软件架构是否更容易实现？事实上，实用性（practicality）、简单性（simplicity）、可用性（usability）与优雅性（elegance）之间存在明显的差异，而且每种属性的优势也各有不同。
首先，我们来探讨一下什么是优雅。在数学中，优雅显得尤为纯粹。以欧拉恒等式为例，它以极其简洁的形式传达了丰富的信息：
诗歌则体现了文本的优雅，比如爱德华·艾斯特林·卡明斯（e.e. cumming）的《在一座风景如画的小镇里》中展现的那样：
在一座风景如画的小镇里。 （钟声随风飘荡，时高时低）
代码则是文本和逻辑的结合，因此文本和逻辑的优雅也延伸到了代码当中。以下两幅图片展示了用 Haskell 语言编写的两个程序。这两个程序都实现了同样的功能：打印《99 Bottles of Beer On the Wall》（译注：一首歌曲）的歌词。但哪个程序编写得更优雅呢？
在编程领域，对于“优雅”的定义之一是“最简的、可行的解决方案（least possible solution）”。但我更偏爱“迭代简化（reduction by iteration）”这个概念，因为达到优雅的过程与其最终成果是密不可分的。
我想到的另一个定义是“在给定信息水平下熵值最低的解决方案(the lowest entropy solution at a given level of information)”。这种定义将优雅与信息论紧密联系起来。
用图形化的术语来说，即在给定解决方案的空间中，最优雅的结果将出现在信息水平恒定的特征平面上的最低点。
人们有时会错误地将“优雅”等同于“简单”，但事实上，优雅更多的是与秩序相关。请记住，优雅来自于信息的有序性。因此，当信息量增多时，优雅的东西并不一定“简单”。
这也是我选择曼德布洛特集合(Mandelbrot set)作为文章首图的原因。这幅分形图虽然信息量庞大且复杂，但它的每个层次都是井然有序且可重复的。因此，我认为它无比优雅。
有序性、无序性和复杂性是混沌理论研究的核心领域。混沌理论揭示了一个关键观点：即便是在看似杂乱无章的复杂系统中，也隐藏着一定的秩序。而在完全无序的系统中，则没有任何规律可循。
对于初学者来说，“混沌”这个概念可能需要一段时间去理解。其核心意义在于，混沌系统的下一状态是由当前状态决定的。而在一个真正的无序系统中，下一个状态是完全无法预测的。
即使在极端复杂的系统中，潜藏的秩序也能孕育出精妙的优雅。以自然界为例，它包含了几乎无穷无尽的混沌而有序的信息。正是这个原因，我们对大自然中所展现的优雅之美永远不会感到厌倦。
我们对人造作品优雅与否的判断，在很大程度上取决于它们的有序性，以及这些作品所承载的信息量。
波洛克的滴水画之所以被视为永恒之作，可能是因为它们与自然界的混沌特性密切相似。同样，某些人类的文化实践与自然的融合如此紧密，以至于它们似乎永不过时。
比如，日本的茶道之所以迷人且优雅，可能是因为它刻意融入了自然的混沌元素：茶的泡沫、抹茶的细粒、保留自然质感的木材和竹子，以及搅拌器的不规则形状。
风格与美学息息相关，这是一个重要的观点，我们将在下文中进一步探讨。
在前文中，我探讨了文本和逻辑的优雅是如何延伸到代码当中的，以及像曼德布洛特集合(Mandelbrot set)这样的复杂系统是如何成为数学优雅与美学优雅之间的桥梁的。
那么，在流行文化中对于优雅的理解，比如剑桥公爵夫人凯特·米德尔顿又是如何展示大众心目中的优雅的呢？在流行文化中，她被认为是优雅的，但她真的符合我们所定义的优雅吗？
如果公爵夫人衣着华丽，但是穿搭乱七八糟，那么她就不能被称为优雅。但实际上，她总是打扮得既吸引人又整洁得体。考虑到她传达的信息井然有序，我们确实可以说她是优雅的。
优雅不仅存在于时尚领域，它还融入了人类的诸多活动之中。拿弗雷德·阿斯泰尔来说，他的舞蹈就是优雅的化身。阿斯泰尔的舞步就像是复杂却又有序的系统，让人捉摸不透他接下来会做什么，但我们可以感受到他达到那种优雅状态的过程。他的舞蹈简约却不失优雅，有效地传达了他艺术理念中的精髓部分。
在运动领域深入一步，我们可以发现，某些体育运动天然就包含着优雅。
例如，在柔道中，有一个核心原则叫做“seiryoku zen’yō”，即“以最小的努力达到最大的效果”。观察一下柔道中的“Harai goshi”技术，你会发现它是如何高效利用重力，而不是单纯的依赖力量。
正如柔道中所展现的那样，人们对优雅的追求极其强烈。因此，在许多艺术领域，作品的价值通常是通过其所展现出的优雅程度来衡量的。
事实上，我在进行插花时的体验与设计用户界面（UI）时的体验惊人地相似。为什么会这样呢？回想一下我对优雅的定义，即“在给定信息水平下熵值最低的解决方案”。将插花布置视为一个三维网络或‘边界’问题来考虑：
每个点可以代表一个花朵，或者广义上的信息。它们的最优布局是根据某种基本规则来实现最低熵，这个规则可能包括边的长度、边是否交叉、边长的变化，甚至可能涉及边界间的面积等因素。
面对这个规则，通常会有多个最优解吗？从而允许各种艺术性的解读，而没有一个解决方案绝对优于其他方案？或者，是否存在一种唯一的最优解，这是否意味着对于任何一束花，都只有一种“最佳”布局？
在思考这个问题时，我们需要记住，如上文的图表所示，解决方案的表面可能是一个有多个最小值的平面——也就是说在这种情况下存在不止一种最佳的艺术解决方案。
一旦我们找到这个公式，或许我们就可以将其举一反三地应用于其他事物的设计，比如用户界面（UI）中！实际上，在另一个领域早已有类似的先例。
彼得·乌菲姆采夫在他的《衍射物理理论中的边缘波方法》一书中，提供了计算雷达截面的公式，将隐身技术从艺术形式转变为正式的工程实践。也许，用于计算用户界面（UI）中熵的类似公式也存在，这样就能为优化它们的设计提供方法。
在实际应用中，追求优雅往往会遇到种种限制。比如，在软件开发领域，表面看似优雅的解决方案可能因为过分精简所携带的信息，导致其他开发者难以进行后续的维护工作。
还有另外一种情况，某些设计看上去可能不够精巧优雅，但实际上，这是那些行业内深有见识的专家们故意为之的选择：
像MSN这样的主流网络媒体平台，通常会将产品的可用性置于优雅之上。但这并不总是正确的。
有时候，我觉得谷歌的设计团队过于迷恋优雅的设计理念，以至于他们会有意减少界面的信息量，仅仅为了追求外观上的简洁。
这样做的后果是，他们的界面有时反而变得不太好用。例如，在使用Google文档时，我偶尔会找不到自己明明知道存在的功能和内容。
因此，过分追求优雅有时会让设计与初衷背道而驰，让人感到困惑。曾经，我设计了一个界面，它根据系统的状态变化来适应不同的上下文，这是“分级参与（graduated engagement”）”理念的一种演变。它的设计优雅到令用户始终能紧贴他们的需求，我为此感到自豪——但这也许是个错误。
在这种设计下，虽然界面中的功能在无形中被修改，但这可能会导致界面违背用户的预期使用模式，从而降低了界面的易用性。我们需要小心，不要让对优雅的追求变成一种盲目的迷恋。
在我所遵循的定义中，“优雅”指的是“在给定信息水平下熵值最低的解决方案”。那么，当信息量可变时，我们该如何拓展优雅设计的边界呢？关键在于提供恰到好处的信息量，让人们能够在必要时有效地进行推理。
换句话说，首先应考虑可用性；这一点连同美学考量，是斯图尔特·费尔德曼在其2014年的论文《工程制品中优雅的度量方法》中讨论的核心。费尔德曼实际上是用秩序的度量来评价美学。
塔夫特的《定量信息的视觉显示》很好地探讨了可用性（信息水平）和美学（秩序）之间的相互作用。
塔夫特的优秀例子包括查尔斯·米纳德 (Charles Minard) 1869 年的图表，其中显示了拿破仑 1812 年俄罗斯战役军队的人数、他们的行动以及他们在返回途中的气温情况。
拿破仑 1812 年俄罗斯战役，查尔斯·米纳德 (Charles Minard) (1869)
纽约地铁地图的发展历程，实际上是一场关于美学与实用性的较量。这张由 Goldstein 和 Vignelli 等人设计的地图，就是我初次乘坐纽约地铁时所使用的。它的特点是过分简化，以至于可以说是“简化过头”了。
纽约市地铁地图，作者：Goldstein、Vignelli 等人 (1972)
70年代的纽约地铁地图，虽然清楚展示了各条线路和它们的交汇点，却未能精确表现出地铁网络的实际规模。这个设计上的漏洞，限制了乘客在规划旅程时获取的信息量，也让他们难以准确判断自己在地铁系统中的具体位置。
直到70年代末，地图的一次更新和改进引入了更精确的地理尺度，使得地图不仅仅是线路的展示，而是更全面地反映了现实世界中的地理布局。
约翰·陶拉纳克 (John Tauranac) 和迈克尔·赫兹协会 (Michael Hertz Associations) 绘制的纽约地铁地图 (1978)
随着时间的推移，带有地理信息的地图不断发展演变，其设计越来越接近真实的地理尺度。不要忘了，优雅的定义还包括了实用性和美观性两个方面。
在我眼中，1972 年设计的地图更富有优雅感，但从那时起，这种地图的实用性已经得到了显著的提升。
再者，自70年代以来，人们的审美观念也发生了变化。对现代观众而言，新版的地图可能在美学上同样吸引人——这恰恰呼应了我之前提到的风格改变。我们不断地对设计和物品进行创新，它们的优雅程度也会随着时间和不断变化的审美观念而改变。
在很多领域中，要想创造出优雅的解决方案，不仅仅需要对问题有深刻的理解，更需要达到对其精通的程度。
例如，在物理学中，理论的优雅程度往往与它能解释的现象多少成正比，这反映了该理论正在逐渐接近于现象背后的根本模型；量子力学被认为是到目前为止最好的理论。程序员追求优雅的代码也是基于同样的原因。
与那些勉强解决问题的临时方案相比，一个真正优雅的解决方案能够完美适应各种不同场景，原因在于它与问题本身高度一致。如果方案达到了真正的优雅，那么它将不再需要更新，也不会因为基础模型中未被预见的特性而出现故障。而且，由于不需要处理异常情况，它的简洁性也更加易于理解。
我曾经花费数月时间编写一个复杂的系统。直到最后一夜，我才真正深刻地理解了那个模型。因此，我决定放弃之前数月的努力，最后仅用一天时间就重新编写了整个系统。
在此，我们以一种比较的视角来结束本次讨论。让我们来探讨一下“优雅”在NASA的工程系统中是如何被定义的。
系统工程的核心目标应该是创造出优雅的设计。这个观点最初是由罗伯特·弗罗施（Robert Frosch）在一次演讲中提出的。他发现，当他问系统分析师们：“这个解决方案优雅地解决了实际问题吗？”时，经常得不到答复。听众们似乎也不理解这个问题。
优雅是你看见就会知道的东西，但并不容易定义，尤其是在系统工程的层面上。
韦伯斯特对“优雅”的定义是“有尊严的丰富和优美(dignified richness and grace)”，这一定义不仅体现了对系统设计意图的态度，也反映了社会对该系统的响应。该定义揭示了系统的关键特性。
“有尊严的优美(Dignified grace)”意味着系统在多种应用中展现出的显著易用性或操作的便利性。“有尊严的丰富(Dignified richness)”则指的是系统在应用中的显著坚固性，系统设计目标的全面实现，以及对那些隐含意图的满足。
此外，有一个有助于进一步理解这一定义的术语是“协调性(concinnity)”，韦伯斯特将其定义为“各部分的巧妙安排、和谐与优雅”。
这个定义传达了一个组织有序、系统内部关系定义精确的系统概念。系统的美学体现在它的丰富性、优雅和协调性上。
系统布局和建设的效率也在“巧妙的部件布局和协调性”中得到体现。一个结构合理的系统自然也是一个高效的系统。
因此，我们可以这样定义系统的优雅：“一个在应用中稳健、完全满足明确和隐含的目的、结构良好并且操作流畅的系统。”
本文由参考答案策展推荐。
「参考答案」是⼀项为终⾝学习者打造的内容策展编辑服务，专注分享更具⻓期价值的内容，希望成为读者的优质信息捕⼿。
欢迎在⼩红书/即刻/微信搜索「参考答案Answers」，了解更多内容。
本内容仅供学习交流，⾮商业使⽤，版权归原作者所有。
Highlights
实用性（practicality）、简单性（simplicity）、可用性（usability）与优雅性（elegance）之间存在明显的差异 ⤴️
在编程领域，对于“优雅”的定义之一是“最简的、可行的解决方案（least possible solution）”。 ⤴️
但我更偏爱“迭代简化（reduction by iteration）”这个概念，因为达到优雅的过程与其最终成果是密不可分的。 ⤴️
我想到的另一个定义是“在给定信息水平下熵值最低的解决方案(the lowest entropy solution at a given level of information)”。这种定义将优雅与信息论紧密联系起来。 ⤴️
用图形化的术语来说，即在给定解决方案的空间中，最优雅的结果将出现在信息水平恒定的特征平面上的最低点。
优雅来自于信息的有序性。因此，当信息量增多时，优雅的东西并不一定“简单” ⤴️
曼德布洛特集合(Mandelbrot set) ⤴️
混沌理论揭示了一个关键观点：即便是在看似杂乱无章的复杂系统中，也隐藏着一定的秩序。 ⤴️
其核心意义在于，混沌系统的下一状态是由当前状态决定的。而在一个真正的无序系统中，下一个状态是完全无法预测的。 ⤴️
在实际应用中，追求优雅往往会遇到种种限制。比如，在软件开发领域，表面看似优雅的解决方案可能因为过分精简所携带的信息，导致其他开发者难以进行后续的维护工作。 ⤴️
过分追求优雅有时会让设计与初衷背道而驰，让人感到困惑。 ⤴️
我们需要小心，不要让对优雅的追求变成一种盲目的迷恋。 ⤴️
在我所遵循的定义中，“优雅”指的是“在给定信息水平下熵值最低的解决方案”。那么，当信息量可变时，我们该如何拓展优雅设计的边界呢？关键在于提供恰到好处的信息量，让人们能够在必要时有效地进行推理。 ⤴️
换句话说，首先应考虑可用性； ⤴️
纽约地铁地图的发展历程，实际上是一场关于美学与实用性的较量。这张由 Goldstein 和 Vignelli 等人设计的地图，就是我初次乘坐纽约地铁时所使用的。它的特点是过分简化，以至于可以说是“简化过头”了。
纽约市地铁地图，作者：Goldstein、Vignelli 等人 (1972)
70年代的纽约地铁地图，虽然清楚展示了各条线路和它们的交汇点，却未能精确表现出地铁网络的实际规模。这个设计上的漏洞，限制了乘客在规划旅程时获取的信息量，也让他们难以准确判断自己在地铁系统中的具体位置。 ⤴️
直到70年代末，地图的一次更新和改进引入了更精确的地理尺度，使得地图不仅仅是线路的展示，而是更全面地反映了现实世界中的地理布局。
约翰·陶拉纳克 (John Tauranac) 和迈克尔·赫兹协会 (Michael Hertz Associations) 绘制的纽约地铁地图 (1978) ⤴️
我们不断地对设计和物品进行创新，它们的优雅程度也会随着时间和不断变化的审美观念而改变。 ⤴️
在很多领域中，要想创造出优雅的解决方案，不仅仅需要对问题有深刻的理解，更需要达到对其精通的程度。 ⤴️
例如，在物理学中，理论的优雅程度往往与它能解释的现象多少成正比，这反映了该理论正在逐渐接近于现象背后的根本模型；量子力学被认为是到目前为止最好的理论。程序员追求优雅的代码也是基于同样的原因。 ⤴️
与那些勉强解决问题的临时方案相比，一个真正优雅的解决方案能够完美适应各种不同场景，原因在于它与问题本身高度一致。如果方案达到了真正的优雅，那么它将不再需要更新，也不会因为基础模型中未被预见的特性而出现故障。而且，由于不需要处理异常情况，它的简洁性也更加易于理解。 ⤴️
让我们来探讨一下“优雅”在NASA的工程系统中是如何被定义的。 ⤴️
系统工程的核心目标应该是创造出优雅的设计。这个观点最初是由罗伯特·弗罗施（Robert Frosch）在一次演讲中提出的。 ⤴️
优雅是你看见就会知道的东西，但并不容易定义，尤其是在系统工程的层面上。 ⤴️
“有尊严的优美(Dignified grace)”意味着系统在多种应用中展现出的显著易用性或操作的便利性。“有尊严的丰富(Dignified richness)”则指的是系统在应用中的显著坚固性，系统设计目标的全面实现，以及对那些隐含意图的满足。 ⤴️
“协调性(concinnity)”，韦伯斯特将其定义为“各部分的巧妙安排、和谐与优雅”。 ⤴️
这个定义传达了一个组织有序、系统内部关系定义精确的系统概念。系统的美学体现在它的丰富性、优雅和协调性上。 ⤴️
一个结构合理的系统自然也是一个高效的系统。 ⤴️
因此，我们可以这样定义系统的优雅：“一个在应用中稳健、完全满足明确和隐含的目的、结构良好并且操作流畅的系统。” ⤴️