《算法与预言》读书笔记
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2024-10-25 09:12
上海
1、整体大于部分之和
大脑、生态系统、气候，乃至整个社会体系都是复杂系统。大脑由超过1000亿个神经元细胞组成，神经元之间的突触多达100万亿个。神经元细胞的互动，产生了人的思想和认知能力，这就是人之所以为人的原因。假设我们仅研究两个孤立的神经元细胞，还原二者所有可能的生物化学反应，就永远无法理解人类的思考、阅读、写作能力。换言之，我们必须从整体出发，研究如此大数量级的神经元如何通过互动，产生人脑这一复杂系统的思想行为。1972年，《自然》杂志刊登了一篇《More is different》的经典论文，作者Philip Warren Anderson在1977年获得了诺贝尔物理学奖，他在文章中指出：“将所有事物还原为简单的基本定律的能力并不意味着从那些基本定律出发可以重构整个宇宙的能力。”
那是一个秋天的夜晚，我走在川流不息的罗马街道上，抬头看天，正看到黄昏起舞的掠鸟。几千只掠鸟像是在一双看不见的手的指挥下，上演精心编排过的舞蹈，行动整齐划一，它们时而分开，时而聚拢，从容变换队形，这一现象曾令研究者困惑不已，许多人会直观的认为鸟群中有首领在发号施令，其他鸟则紧紧相随。1987年，Craig Reynolds在这一问题上实现了突破，他开发了模拟鸟类群体行为的计算机模型，这一模型被命名为Boids模型-这是对鸟的一种带有典型纽约口音的叫法。Reynolds提出，掠鸟整齐划一的集体行为遵循三条原则：
1、分离原则，个体为了避免交叠，会和邻近个体保持一定距离；
2、队列原则，每个个体都要和相邻个体保持大致相同的飞行方向和相近的速度，否则会发生碰撞；3、聚集原则，每个个体不会离相邻个体太远，否则会被孤立，因此它们会朝某个中心聚集。推而广之，在鸟群、兽群、甚至微生物的集体运动中，个体成员无需协调彼此的行动，在上述三条原则的共同作用下，它们作为整体会呈现出相似的特征。
1985年，匈牙利统计物理学家Tamas Vicsek构建了数学模型来描述集群运动，他认为，掠鸟的集体行为和物态变化有相似之处，每只掠鸟都和邻鸟朝同一个方向飞，如果一只鸟朝右飞，邻鸟也会和它保持一致。他设置了随机噪声这一参数，衡量群体内的个体以错误方式处理相邻个体的信息的可能性。看来，理解物理学法则和人类对自然的观察密不可分。【chatGPT竟然能提供Boids算法的源码，我修改并调参数后，就可以在android手机上直接运行，只要参数设置得当，一群设置了随机速度的小圆点的确像鸟群一样在屏幕上移动，由此可见，遵循分离、队列、聚集三原则就能出现整齐划一的集体行为。在人类社会中，大部分个体也是遵循这三条原则，也有相似的集体行为。下图就是模拟鸟群飞行的视频截图】
从古希腊人到哥白尼，人类对天体运行的认知都以托勒密体系为基础，即地球是不动的中心，所有行星都围绕着地球运行。后来，天文学家通过观察一年内行星光亮的变化，意识到行星并非只是和地球保持同样的距离，因此提出进一步的假设，即行星和太阳以各自的小轨道绕圈（即“本轮”），而这些本轮的中心沿着“均轮”的大圆绕地球运行。这一理论当然是错误的，只不过的确和当年不精确的部分天文观察相吻合。当错误的理论偶尔奏效时，我们便会被引入认知上的陷阱。事实上，托勒密体系持续了2000年，直到哥白尼发表《天体运行说》，此后现代物理学又经过伽利略牛顿等人的不断发展，日心说才完全取代了地心说。今天，我们身处人工智能和黑箱效应并存的时代，这意味着我们还是有可能N次掉进托勒密体系等概念陷阱。
这本书的目录如下：
1、预测科学
2、鸟群与人群
3、数据、算法与预测
4、预测新书能卖多少册
5、人工智能的陷阱
6、人工世界
自由的大地
旅游美食，股票投资，互联网科技，人生百态。
