基于遺傳算法的納西東巴文化傳承趨勢(shì)研究

畢浩程，蔣章雷，吳國新，劉秀麗，徐小力

(北京信息科技大學(xué) 機(jī)電工程學(xué)院,北京 100192)

0 引言

東巴文化是納西族民族文化的重要內(nèi)容之一，因保留東巴教而聞名。解讀東巴古籍，探尋東巴象形文字、繪畫、舞蹈[1]等，不僅是研究納西族歷史和東巴象形文字起源與演變等眾多疑難問題的基本手段，而且還可以從中探尋到許多人類早期文明演變和思想發(fā)展的軌跡。鑒于東巴象形文字和東巴古籍所具有的語言文字學(xué)、民族學(xué)、社會(huì)學(xué)、人類學(xué)、史學(xué)以及宗教學(xué)等方面的多重價(jià)值，“納西東巴古籍”于2003年被聯(lián)合國教科文組織列為“世界記憶遺產(chǎn)”[2]。

一個(gè)多世紀(jì)以來，在現(xiàn)代文明的沖擊下，傳統(tǒng)的東巴文化逐漸衰落。尤其從20世紀(jì)50年代起加速衰落，甚至一度面臨衰亡。為了保護(hù)、研究并在世界范圍內(nèi)共享這一珍貴的人類文化遺產(chǎn)，為了傳承和宣傳我國少數(shù)民族的優(yōu)秀文化，國家采取了許多扶持保護(hù)政策，不僅以國家項(xiàng)目支持方式開展跨學(xué)科綜合研究，還修訂了如《云南省納西族東巴文化保護(hù)條例》等政策指導(dǎo)意見[3]。

本文作者通過閱讀大量文獻(xiàn)，研究了納西東巴文化傳承現(xiàn)狀，構(gòu)建了納西東巴文化傳承發(fā)展趨勢(shì)模型并用遺傳算法求解模型參數(shù)，討論東巴文化未來的發(fā)展趨勢(shì)。

1 現(xiàn)狀分析

東巴古籍分散收藏于十多個(gè)國家的40余家收藏機(jī)構(gòu)[4]，其中，中國收藏20 500余冊(cè)(不含個(gè)人收藏)，外國收藏13 600余冊(cè)。另外，待進(jìn)一步確認(rèn)的東巴古籍存量估計(jì)為3 000～5 000冊(cè)[5]。大量珍貴的東巴經(jīng)典在孤寂中老化、損毀[6]。書寫東巴古籍的東巴象形文字共有1 400余個(gè)字符，其源甚古，字少意繁，同一圖畫的細(xì)微差別往往表達(dá)了不同的含義[7]，不同地域的方言進(jìn)一步增加了釋讀的復(fù)雜性。特別是古籍中的字、詞、句中往往隱含著寓意、事件和故事，對(duì)其的理解一般是以東巴家族內(nèi)部口傳心授的方式傳承[8]。因此，一般人無法借助詞典等工具進(jìn)行釋讀，只有對(duì)納西民族歷史、文化，特別是東巴教有深刻了解的并專長于東巴古籍釋讀的東巴祭師才能夠正確理解其含義。一個(gè)多世紀(jì)以來，在現(xiàn)代文明的沖擊下，傳統(tǒng)的東巴文化逐漸衰落，特別是在相對(duì)發(fā)達(dá)和交通便利的地區(qū)，傳統(tǒng)的東巴文化明顯衰落。千百年來，依賴東巴家族內(nèi)部口傳心授的方式釋讀東巴古籍和傳承東巴文化的方式也已經(jīng)難以為繼。根據(jù)調(diào)查，目前能夠準(zhǔn)確釋讀東巴古籍的東巴祭師僅調(diào)查到10人，并且大多年逾古稀?！盎钪南笮挝淖帧币烟幱跒l危狀態(tài)，東巴古籍這一人類文明的珍貴記錄面臨著無人識(shí)讀的現(xiàn)實(shí)危險(xiǎn)。

2 東巴文化傳承數(shù)學(xué)模型的建立

文化的傳播是由文化源地向外輻射傳播或由一個(gè)社會(huì)群體向另一個(gè)群體散布的過程，與傳染病擴(kuò)散傳播類似，都需要具備“傳染源”和“易感者”的屬性。故本文作者運(yùn)用傳染病數(shù)學(xué)模型的思想來構(gòu)建東巴文化傳承數(shù)學(xué)模型。

2.1 傳染病模型

1927年，Kermack與McKmack在研究黑死病時(shí)提出了SIR倉室模型[9]。SIR模型是一種經(jīng)典的傳染病傳播模型，模型把人分為3類：S類，易感者；I類，感染者；R類，移除者。它不考慮在病毒傳播期間一個(gè)地區(qū)內(nèi)的出生率和死亡率，假設(shè)一個(gè)地區(qū)人口始終保持一個(gè)常數(shù)。β是感染者與易感者的接觸率(感染率)，γ是治愈率。SIR模型如下：

在傳統(tǒng)的SIR模型的基礎(chǔ)上，王賽提出了SEIA模型[10]。SEIA模型把人群分為4類：S類，易感者；E類，感染者；I類，發(fā)病者；A類，免疫者。相比于SIR模型，此模型更能反映實(shí)際傳染路徑。

2.2 東巴文化傳承數(shù)學(xué)模型

因東巴文化是納西族民族文化的重要內(nèi)容之一，故本文作者將納西族人作為熟悉東巴文化的人，結(jié)合SEIA模型，暫不考慮出生率、死亡率，將現(xiàn)有熟悉東巴文化的人和東巴祭師作為“傳染源”，引入政策參考因子u1、u2，構(gòu)建東巴文化傳承模型如下：

式中：S(t)為對(duì)東巴文化感興趣的人口占全國人口的比例；E(t)為熟悉東巴文化的人口占全國人口的比例；I(t)為東巴法師和東巴祭師等東巴古籍文化傳承者人數(shù)占全國人口的比例；A(t)為文化保護(hù)反對(duì)者人數(shù)占全國人口的比例；α為每個(gè)熟悉東巴文化的人與對(duì)東巴文化感興趣人的接觸概率；β為熟悉東巴文化的人不主動(dòng)傳播文化的概率；η為熟悉東巴文化的人成為東巴學(xué)者和東巴祭師的概率；ν為東巴學(xué)者和東巴祭師成為文化保護(hù)反對(duì)者的概率；u1為國家鼓勵(lì)政策下熟悉東巴文化的人成為東巴文化傳承者(東巴祭師和東巴學(xué)者)的參考因子；u2為國家政策影響下東巴文化衰亡的參考因子。

其中，u1、u2為根據(jù)國家現(xiàn)有對(duì)民族文化的支持，隨機(jī)假設(shè)一個(gè)數(shù)值。α、β、η、ν未知，本文運(yùn)用遺傳算法求解東巴文化傳承數(shù)學(xué)模型參數(shù)。

3 遺傳算法求解模型參數(shù)

3.1 基本原理

遺傳算法流程如圖1所示，首先確定第一代種群，設(shè)置種群數(shù)量，進(jìn)行編碼；確定適應(yīng)度函數(shù)計(jì)算種群的適應(yīng)度；通過選擇算子選擇出最優(yōu)個(gè)體形成下一代種群，下一代種群中的個(gè)體進(jìn)行交叉互換和變異形成新的個(gè)體；當(dāng)?shù)螖?shù)完成時(shí)，搜索最優(yōu)個(gè)體輸出，否則繼續(xù)迭代。

本文把現(xiàn)有納西族人口和東巴祭師的人口數(shù)量作為第一代種群數(shù)量，以50年作為單位時(shí)間，運(yùn)用遺傳算法求解東巴文化傳承模型參數(shù)對(duì)東巴文化傳承趨勢(shì)進(jìn)行預(yù)測(cè)分析。

2)自然選擇。選擇又被稱為復(fù)制，是在種群中選擇出優(yōu)秀個(gè)體產(chǎn)生新的種群的過程。在遺傳算法中，通過選擇算子來實(shí)現(xiàn)，適應(yīng)度高的個(gè)體被遺傳到下一代種群的概率比較大，適應(yīng)度低的個(gè)體被遺傳到下一代種群的概率較小，最終不斷接近最優(yōu)解。常用的選擇算子有：輪盤賭選擇，隨機(jī)競(jìng)爭(zhēng)選擇，最佳保留選擇，無回放隨機(jī)選擇，最優(yōu)保存策略等[13-15]。

本文采用輪盤賭作為選擇算子。通過適應(yīng)度函數(shù)計(jì)算個(gè)體的適應(yīng)度，按照適應(yīng)度大小在輪盤上劃分比例，每個(gè)個(gè)體就像圓盤中的一個(gè)扇形部分，在輪盤上放上一個(gè)指針隨機(jī)選擇，個(gè)體適應(yīng)度越大，被選擇的幾率就越大，適應(yīng)度越小，被選擇的幾率就越小。

3.2 算法參數(shù)設(shè)置及其結(jié)果

若種群規(guī)模選取太大會(huì)影響算法的尋優(yōu)速度影響效率，若太小又會(huì)不利于尋找最優(yōu)解。本文選取種群規(guī)模為400。雖然運(yùn)行的時(shí)間稍長，但是可以更好地尋找最優(yōu)解，避免早熟現(xiàn)象的發(fā)生。遺傳算法中交叉率一般在0.4～0.9之間，本文取交叉率為0.6。變異率不能太大，太大的變異率會(huì)導(dǎo)致遺傳算法不穩(wěn)定，本文取變異率為0.01。迭代次數(shù)過低會(huì)導(dǎo)致無法尋找出最優(yōu)解，過高導(dǎo)致運(yùn)算時(shí)間增長，本文取迭代次數(shù)為100。

遺傳算法具有隨機(jī)性，用遺傳算法搜尋最優(yōu)解5次，取解的平均值，如表1所示。

表1 東巴文化傳承模型參數(shù)

3.3 納西東巴文化傳承趨勢(shì)分析

遺傳算法中適應(yīng)度函數(shù)的選取保證了建立的東巴文化傳承模型參數(shù)與調(diào)查統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的一致性。將參數(shù)尋優(yōu)之后得到的α、β、η、ν代入到方程組，若在沒有任何扶持政策下，取u1=u2=1，熟悉東巴文化人數(shù)的發(fā)展趨勢(shì)如圖2所示。

由圖2可知，當(dāng)國家不采取扶持政策，熟悉東巴文化的人群隨著時(shí)間的推移逐漸地減少。

為考慮國家鼓勵(lì)扶持政策對(duì)東巴文化保護(hù)傳承的不同影響程度，對(duì)參考因子u1、u2取不同數(shù)值，東巴文化傳承發(fā)展趨勢(shì)如圖3所示。

從圖3可以看出，隨著時(shí)間的增加，熟悉東巴文化的人口比例在傳承次數(shù)10次以前沒有明顯變化。原因在于，作為東巴文化重要載體的東巴古籍雖然數(shù)量很多，但在世界范圍內(nèi)呈現(xiàn)分散分布狀態(tài)，不利于東巴文化的傳播；同時(shí)，東巴文化都是以東巴家族內(nèi)部口傳心授的方式傳承，只有對(duì)東巴教有深刻了解的并專長于東巴古籍釋讀的老東巴祭師才能夠正確理解其含義，而老東巴祭師等東巴文化傳承者人數(shù)寥寥無幾，限制了東巴文化的有效傳播。

東巴學(xué)者和東巴祭師的人數(shù)隨著時(shí)間的增加有緩慢的增長趨勢(shì)，但因東巴學(xué)者和東巴祭師現(xiàn)有基數(shù)太少，在一定時(shí)間內(nèi)只能以緩慢的趨勢(shì)增長，只有加大對(duì)東巴文化鼓勵(lì)扶持政策的力度，才能促進(jìn)東巴文化的有效傳播。

政策參考因子u1、u2代表東巴文化鼓勵(lì)扶持政策的不同力度，這里分別取0.1與0.01兩個(gè)數(shù)值進(jìn)行分析，兩數(shù)值相差十倍，反映國家采取政策扶持力度也有很大差距。當(dāng)國家采取更大力度的扶持政策時(shí)，即當(dāng)u1=u2=0.01，熟悉東巴文化的人群、東巴祭師、東巴學(xué)者人數(shù)的增長趨勢(shì)提前到來，且最大閾值更大；當(dāng)國家采取較小力度的扶持政策時(shí)，即當(dāng)u1=u2=0.1時(shí)，熟悉東巴文化的人群、東巴祭師、東巴學(xué)者人數(shù)的增長趨勢(shì)較前者更慢到來，且最大閾值較前者更小。這說明國家政策對(duì)東巴文化傳播具有顯著的影響，能夠有效促進(jìn)東巴文化的傳播，只有更大更強(qiáng)的力度扶持才不會(huì)使我們優(yōu)秀的民族文化走向消亡。

4 結(jié)束語

本文通過構(gòu)建東巴文化傳承模型，運(yùn)用遺傳算法求解模型參數(shù)對(duì)東巴文化傳承發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了預(yù)測(cè)，特別是在因時(shí)代變遷和傳統(tǒng)東巴文化衰落，現(xiàn)存的能夠準(zhǔn)確釋讀東巴古籍的東巴祭師已寥寥無幾情況下，開展傳承與保護(hù)的發(fā)展趨勢(shì)研究，有利于改善處于瀕危狀態(tài)的“活著的象形文字”的現(xiàn)狀，避免無人識(shí)讀東巴古籍這一人類文明珍貴記錄的現(xiàn)實(shí)危險(xiǎn)。同時(shí)，也為國內(nèi)外文化遺產(chǎn)的保護(hù)和傳承提供一種可借鑒的模式。