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頂級高手,都是“二進位制”的!
- 由 酷扯兒 發表于 足球
- 2022-08-21
負對數怎麼寫
「來源: |CMKT諮詢圈 ID:chinamkt」
讚美一切詩歌格律,它們拒絕自動反應,
強迫我們三思而行,擺脫自我之束縛。
溫·休·奧登
000
《魷魚遊戲》中的第五關,是“跳玻璃橋”。
玻璃橋由18節構成,每節有左右兩塊玻璃,一邊是普通玻璃,一邊是強化玻璃。
遊戲規則是:參賽者必須正確分辨出普通玻璃和強化玻璃,若踩到普通玻璃就會當場摔死,一路踩到強化玻璃才能過關。
二選一,即使靠蒙,勝率也高達50%。
然而,雖然每一節的變化只有2,兩節的變化也就是22,連續18節的變化是2的18次方,卻高達262144種。
這是一個
指數級的增長
。
要想連續18次都蒙對,成功的機率是(2的18次方)分之一,也就是約為30萬分之一,約為死於從樓梯上摔下來機率的二分之一。
然而,在《魷魚遊戲》裡,最終有三個人過關,除了靠玻璃廠師傅肉眼辨別出來的較少環節,主要都是以人命為代價蒙出來的。
理論上,如果人們不自相殘殺,即使是靠蒙,活下來的人也應該多於三人。
為什麼一個成功率只有近三十萬分之一的遊戲,僅僅靠十幾個人就能打通關呢?
因為這是18個串聯在一起的二選一,18個人用命去蒙,相當於一個
逆向的指數效應
,可以用非常有限的測試,來找到262144種可能性中唯一正確的可能性。
我稱之為:
逆向複利
。
儘管這是個能夠單獨成篇的“原創概念”,但本文不止於此,我還將:
1、再次提起夏農對於資訊的定義:
消除不確定性
。
2、進而,二進位制真的只是為了實現可計算嗎?並非如此,本文將透過一道有趣的智力題,來談及
資訊的“維度”
;
3、如果說1是原理,2是計算,這部分則會重提被99。9%的人誤讀的芒格多元思維模型,本質上
這種思考模型是用於“消除”
,但人們往往以為是“增添”。
4、所以,“瞎子摸象”是對的。面對未知世界,我們與瞎子無異,我們的每次看見,觀察,想到,都和瞎子一樣只摸到了區域性。
但是,我們也必須在不完備的資訊前採取行動。
世俗意義上,每個行動力強大的“成功者”,底層都是二進位制的。
即:將所有需要做決策的難題,轉化為二選一的問題。
5、用“
灰度認知,黑白決策
”這個我原創的概念來收尾並點題,會把我們的這次探險拖回生死遊戲的主題。
在《魷魚遊戲》的玻璃橋這一關,遊戲者每次必須做出二選一的“
黑白決策
”,不管是踩上了鋼化玻璃,還是墜入死亡深淵;只有如此,才能夠在262144種可能性的“
灰度認知
”裡,找到一條活路。
以上5部分,將構成一次完整的思維探險。
開始吧!
001
先來玩兒一個簡單遊戲:
已知有兩個抽屜,各有一黑一白兩個盒子,一共四個。其中一個盒子裡有顆大鑽石,猜中了就歸你。
你可以問任意問題,主持人必須回答,但只能說“是”或者“不是”。
請問你最少要問幾次?
也許你在宿舍生活時,玩兒過類似的遊戲:透過不斷問問題,獲得“是或不是”的反饋,然後一步步解出謎題。
答案是你需要問兩次:
第一次:是在左邊的抽屜裡嗎?
(是,則左;不是,則右。)
第二次:是在黑色的盒子裡嗎?
(是,則黑;不是,則白。)
這個問題,是為了引出夏農那並不算太簡單的資訊理論。
“
含義與資訊無關
”,這看起來是個很奇怪的說法。然而,正是在拉爾夫·哈特利這一觀點的影響下,夏農意識到:
應該從物理層面,而非是心理層面來定義資訊。
資訊到底衡量了什麼?它衡量了
我們所克服的不確定性
。
舉一個例子,如果一枚硬幣的兩面都是頭像,那麼無論你拋多少次,它能夠賦予你任何資訊嗎?
《夏農傳》一書寫道:夏農堅持它不能提供任何資訊。它不能告訴你尚不知道的情況,因為它不具備任何不確定性。
所以,在《魷魚遊戲》中的第五關“跳玻璃橋”,一個人向前跳,不管他踩中了鋼化玻璃,還是不幸踩碎普通玻璃,都為團隊提供了資訊。
這種資訊,是透過消除不確定性來實現的。
那麼,該如何度量資訊呢?
夏農引入了“位元”的概念。
位元來自二進位制,夏農認為可能擁有的最簡單的信源,就是拋硬幣,正或反,是或否,1或0,這是可能存在的最基本的資訊。
就像資訊的原子。
位元是在兩個等機率的可能性之中進行選擇後所產生的資訊量。
所以“一臺擁有兩種穩定狀態的裝置……能夠儲存1位元資訊”。
回到開始的猜鑽石遊戲,你需要多少資訊?
在左右抽屜裡二選一,對應1位元;
再在黑白盒子裡二選一,對應1位元;
所以你總共需要2位元,以實現在四個盒子裡選出一個。
玻璃橋遊戲裡,總變化高達262144種可能性,但因為這是18個串聯在一起的二選一,我們算一下需要多少資訊:
也就是計算262144以2為底的對數:log2262144=18,相當於2的18次方的逆運算。
為什麼計算對數?
因為:採用機率分佈的對數作為資訊的量度具有可加性。
由於求對數,所以有一
種逆向的指數效應。其所產生的加速效應,我稱之為逆向複利
。
過玻璃橋的變化雖然很多,但資訊只有18位元。
那麼,每跳一個人,不管是否掉下去(就像拋硬幣無論正反面,獲取的資訊是一樣的),就獲得了1位元。
當然,如果沒掉下去,就又多了一次下一輪的測試機會。
由此,每跳一次,就獲得了一個資訊,也就消除了一部分不確定性。教科書對此的描述是:
夏農將熱力學的熵,引入到資訊理論,因此它又被稱為夏農熵,或資訊熵。
在資訊理論裡面,熵是對不確定性的測量。
在資訊世界,熵越高,則能傳輸越多的資訊,熵越低,則意味著傳輸的資訊越少。其公式如下:
其中p(xi)代表隨機事件X為xi的機率。
還是以扔硬幣為例。
扔一次硬幣,出現正面的機率是 p1=0。5, 出現反面的機率也是p2=0。5。
所以,根據公式計算:
H = -(0。5log2(0。5) + 0。5 log2(0。5)) = 1位元
但是,如果這枚硬幣被做了手腳,出現正面的機率是0。7, 反面是0。3。那麼“扔一次這個硬幣”這個事件的資訊熵是多少呢?計算如下:
H= -(0。7log2(0。7) + 0。3log2(0。3)) = 0。88位元
假如你去玩拋硬幣的遊戲,而且你知道有一桌的硬幣做了手腳,正面機率是70%,那麼你一定會選這一桌,並且每次都押正面,因為其資訊熵更低,這意味著該“不確定性”比公平的硬幣降低了。
在《魷魚遊戲》裡,那位玻璃廠的老師傅,就是靠自己的專業,降低了自己每一次蒙的行為的資訊熵,就像上面那個做了手腳的硬幣。
因此,他消除不確定性的“能力”更強。
010
二進位制真的只是為了實現可計算嗎?
“是”,或者“否”,只是作為資訊的原子嗎?
《魷魚遊戲》的玻璃橋遊戲裡,每跳一次,前行的不確定性就被消除了一半。
順著這一點,我想談及
資訊的“維度”
。
還是從一道更有趣的題開始:
國王有一百桶酒,比自己的生命還重要。結果有一天其中一桶被投了慢性毒藥,喝了以後半個小時就會死掉。國王大怒,命令翫忽職守的侍衛去試毒。酒不能被混合,一個侍衛可以喝多桶酒,一桶酒也可以由多個侍衛喝。
請問:怎麼樣才能用
最少的侍衛
、在
半小時
內
知道哪桶是毒酒?
解法1:一維法
最簡單的方案,是讓每個人試一桶酒,用時30分鐘,就可以判斷出哪一桶酒有毒。
這個是“一維”的直線思維,在現實生活中也未嘗不可,好過什麼都不幹。
這樣的解法,答案是:99個人。
解法2:二維法
從二維層面去思考,引入笛卡爾的座標。
把100桶酒擺成1010的矩陣,如下:
接下來:
讓阿拉伯數字編號的1號侍衛(如上圖,黃色),把第1行酒每桶喝一口,一直到10號喝第10行;
讓漢字編號的一號侍衛,把第一列酒每桶喝一口,一直到十號喝第十列;
由於座標的定位功能,假如毒酒在圖中綠色的位置,那麼3號侍衛和二號侍衛都會死,自然可以鎖定毒酒的位置。
這樣的解法,答案是:20個人。
解法3:三維法
能否再延伸至三維層面去思考呢?
我們很容易想到,搭建一個554的三維模型,正好有100個位置放酒,如下:
接下來(和二維解法差不多):
讓阿拉伯數字編號的1號侍衛(如上圖,黃色),把黃色箭頭這一面牆的酒每桶喝一口,一直到5號喝第5面牆;
讓漢字編號的一號侍衛(如上圖,橙色),把橙色箭頭這一面牆的酒每桶喝一口,一直到五號喝第五面牆;
讓字母編號的a號侍衛(如上圖,藍色),把藍色箭頭這一層的酒每桶喝一口,一直到d號喝第四層;
同理,透過三個維度,也可以鎖定毒酒的位置。
這樣的解法,答案是:14個人。
最笨的方法1,會死一個侍衛;方法2會死兩個,方法3會死三個,總之一個維度會死一個。
所以題目中有含糊的地方,到底是用最少的侍衛,還是死最少的侍衛?考慮到國王的殘酷,我們姑且認為是前者。
然而,即使聰明如你想明白了上面三個維度的解法,還是沒有找到最優答案。
解法4:二進位制
如果用計算機的思維來分析這個問題,那麼首先考慮如何儲存這100桶酒。100桶酒可以用二進位制7個位元來表示(2的7次方>100)。
上面的解法1到解法3,都是用100個位置儲存100桶酒,只是描述位置的座標,從一維到三維,效率越來越高,所以用的侍衛越來越少。
如果用二進位制呢?
二進位制,是逢二進一的計數編碼方法,只有0和1兩個數碼。那到了2怎麼辦?只有往前進一位,變成10。
所以,十進位制的2、3、4、5,二進位制分別表示為10、11、100、101。二進位制廣泛應用於電子計算機的資料處理。
回到我們的題目,計算如下:
第一步:
對於每一桶酒的二進位制表示,編碼後,最長的數字是7位數,不足七位前面用0表示;
1號桶是0000001,
2號桶是0000010,
3號桶是0000011,
4號桶是0000100,
……
100號桶是1100100;
第二步:
可以找七個侍衛,從左到右,編號“一”至“七”,每人對應一個位數,從第一位到第七位。
第三步:
負責第一位數的侍衛“一”,只要這100桶酒中,二進位制編碼的該位數對應的數字是1,則喝掉此桶酒。
如此類推,每個侍衛喝掉他所負責的位數上數字是1的酒。
第四步:
30分鐘後,侍衛按照“一”至“七”,死掉的置為1,活著的置為0。
例如,假如第七桶酒為毒酒,其二進位制編碼是0000111。那麼按照上面的喝酒規則,其五、六、七位都是“1”,所以編號五、六、七的侍衛都會死。
前四個侍衛,遇到這瓶毒酒,因為對應的數字是0,所以都會活。
二進位制的0和1,正好對應了活和死。
根據7個侍衛喝酒後半小時的生死狀態,能夠得出毒酒的二進位制編碼。
這樣的解法,答案是:7個人。
以下,請允許我從一個非專業人士的“感知”的角度,來說說這道題的啟示:
1、第一種方法,是簡單的線性搜尋;
2、第二、第三兩種方法,是增加了維度的線性搜尋,可以理解為交叉搜尋,等價於座標系;
3、前三種解法,維度越高,效率也就越高;
4、因為有“半小時”的時間約定,所以不能用簡單的二分法來解答。所以,第四種解法用二進位制為100瓶酒編碼,進而用0和1對應不喝與喝(也對應了撞見毒酒後的生和死)。
5、
那麼第四種用二進位制的解法,是否可以理解為“7維”的解法?
第一種解法有1個維度,該維度上有100種可能。這其中的99種,每種可能都需要1個侍衛去透過喝酒“消除不確定性”;
第二種解法有2個維度,每個維度上有10種可能,每種可能都需要1個侍衛去透過喝酒“消除不確定性”,然後這兩個維度的交叉點,就是毒酒的位置;
第四種解法有7個維度,每個維度上有兩種可能,每兩種可能,只需要1個侍衛去透過喝酒,就可以“消除不確定性”。於是,這七個維度的交叉點(表述為一串二進位制數字),就是毒酒的位置。
透過這個未必嚴謹的“維度”隱喻,我們能發現,二進位制的“是”或“否”,產生了一種判斷上的兩倍槓桿效應。
所以,第四種方法,只要讓2的n次方大於100即可。
於是,指數效應出現了,n是7的時候,2的7次方是128,夠用了。
在本題中,將二進位制類比為7個維度,很有趣,但這並不是我的目的。
結合跳玻璃橋的“消除不確定性”,和喝毒酒的“維度”,可以跳到下一節的話題:
被誤讀的芒格。
011
芒格的“多元思維模型”,是說透過研究和考量多種內部和外部因素、不同行業和跨學科的資訊及知識,對投資決策進行權衡。
對該模型的厲害之處,絕大多數人的理解是:
“你不能手上只有一個錘子,你得背一個工具箱,不斷往裡面放進一些重要的工具,否則如果你下次遇到的不是釘子,而是一個易碎的寶藏,你只能用錘子砸開。”
芒格鼓勵人們掌握多種思維模型,很多人認為就像收集龍珠,只要達到一定數量就可以很厲害了。
這是巨大的誤讀。
人們忘記了,芒格和巴菲特最主要的工作是:
對形形色色的投資機會說不。
所以,他的多元思維模型,是用於摧毀的,而不是用於構建的。
他摧毀的,是投資中的不確定性。
而我們絕大多數人,從事的是構建和搬磚的工作。
多元思維模型基本上不會提高一個普通人的構建能力。
回到夏農的定義:
資訊是用來消除不確定性的
。
可是,多元思維模型很多時候給人們帶來更多的不確定性。
多元思維模型不是用來搭建一個“厲害殺人武器集合”的,而是用來切割鑽石。這個鑽石就是你的大腦。
該模型的另外一個誤導之處,就是“
模型
”這個詞。
芒格是物理愛好者,他對行為經濟學等領域也充滿了興趣。在思維層面,模型並非是數學和物理層面的概念,而是所謂底層原理的隱喻。
這類隱喻,以及所有類似的“概念、乾貨、圖表”,幾乎都只是臨時的腳手架,在去除了溼漉漉的環境要素和專業深度之後,什麼都不是。
這種腳手架,這些夾層解釋,這些認知的幻覺,維特根斯坦從哲學層面不喜歡,圖靈從計算層面不喜歡,夏農從資訊層面不喜歡。
且不論,跨學科的目的是為了形成底層的連線。就像神經元之間的連線一樣。
以及,只有當你在某個領域鑽研到一定深度,這時候透過跨學科閱讀,會有意外的突破,甚至形成“通感”。
為什麼多元思維模型對芒格管用?
因為他的工作是說“不”。
為了讓自己減少誤判的機率,芒格的方法是:
主動證明自己的錯誤的。
所以,他採用交叉證偽法,從不同的維度去拷問自己,否定自己。
就像上面那道“找毒酒”的題目裡,切割的維度越多,“證偽”的效率越高。
有目的的學習也許分兩種:
一種是發散式的,為了增加知識;
一種是消除式的,為了減少幻覺。
對成年人而言,更多是指第二種。
所以,我們應該用多元思維模型來
識別他人的胡說八道
,而不是用於自己對別人胡說八道,更別用於自己對自己胡說八道。
100
回到二進位制。
世俗意義上,每個行動力強大的“成功者”,底層都是二進位制的。
這也許關乎資訊與決策的“第一性原理”。
記得谷歌的創始人佩奇說過,他喜歡
將所有的決策難題都變成“二選一”的問題
。
其中的原理,相當於把圖靈“可計算的問題”,轉換為“可行動的問題”。
如果說前面的多元思維模型是“升維”,那麼二進位制的行動者則是“降維”。
思考上“升維”,行動上“降維”。
不光是技術範兒的決策者,偏文藝的喬布斯去客戶那裡談生意,在會議室裡的第一句話就是:你們能拍板的人在不在?
假如不在,他掉頭就走。
在商言商,光聊天的確是耍流氓。(當然,如果朋友間也是如此就悲催了。)
就像在死亡遊戲裡,呆立玻璃橋上啥也不幹擋住大家求生的人。
但這不意味,這個世界是非黑即白的,我們對現實的判斷往往也充滿了灰度。
夏農的資訊熵,將機率和不確定性引入了資訊。這本身就象徵著灰度。
然而,“是”或“否”,是最基本的資訊。
如上所述,心理因素,情感因素,被從資訊中“去除”掉了。假如有的話,也會變成“0”和“1”。
就像AI下圍棋,傳統圍棋高手那些不可言傳的“心法”,那些風格,那些棋理,那些堅守的棋道,都被消除掉了。
有趣的是,AI反而實現了一種遠超人類的圍棋大局觀。過往,人們認為這一點(包括直覺、大局觀、靈感)是圍棋作為人類智力巔峰遊戲的最後壁壘。
當然,我們仍然處在一個物理定律、社會規則、個人心理等因素交織在一起的複雜系統裡。
演算法與心法糾纏在一起。
以及,人類經常幹蠢事的大腦,看起來有著比“0和1”計算機更強大的執行機制。
但是,正如莎士比亞的“To be or not to be”,
0或1,二選一,黑白決策,是人生的“元決策”。
就像人只有生或死兩種狀態。
101
本文的草稿,我追溯了從亞里士多德、萊布尼茲到布林的邏輯之路。
又順著羅素、維特根斯坦、圖靈、馮·諾伊曼、夏農等天才人物對人類思維與機器思考的探索,來談及0和1何以成為這個世界的基本元素。
後來我主動消除了那些不利於減少“理解二進位制”的不確定性的文字。
簡而言之,許多聰明人走過了一條複雜的玻璃橋,透過消除各種瞎子摸象般的偏見,實現了喜歡八卦的萊布尼茲那“萬事萬物”或許皆可計算的夢想,並努力拯救語言給我們的邊界、誤導和確定性幻覺。
萊布尼茲對二進位制驚人的直覺——“
二進位制乃是具有世界普遍性的、最完美的邏輯語言
”成為現實,並改變了整個世界。
從邏輯,到數學,到可計算,到計算機,再到資訊革命,0和1,二進位制,位元,已經不再是想象中的抽象事物。格雷克寫道:
位元是另一種型別的基本粒子:它不僅微小,而且抽象——它存在於一個個二進位制數字、一個個觸發器、一個個“是”或“否”的判斷裡。它看不見摸不著,但當科學家最終開始理解資訊時,他們好奇資訊是否才是真正基本的東西,甚至比物質本身更基本。他們提出,位元才是不可再分的核心,而資訊則是萬事萬物存在的本質。
物理學家約翰·阿奇博爾德·惠勒說:“
萬物源自位元
。”
他寫道:
“我們所謂的實在( reality),是在對一系列‘是’或‘否’的追問綜合分析後才在我們腦中成形的。所有實體之物,在起源上都是資訊理論意義上的,而這個宇宙是個觀察者參與其中的宇宙。”
因此,整個宇宙可以看作一臺計算機——一臺巨大的資訊處理機器。
而人類的命運,則是這臺超越人類想象力的機器中的一部分。
110
《魷魚遊戲》裡,跳玻璃橋,其實是比拔河更體現團隊協作的遊戲。
儘管每個人都是為自己而活,但是前面死掉的那些人,確實是為後面的人而死。
拿命去試,似乎很荒唐。
但是,人類社會不就是如此嗎?
在人世間這場機率遊戲裡,有些人贏了,有些人輸了。
贏了的人應該意識到,那些輸了的人是為自己而輸。
就像扔一個六面的骰子,假如你一次就幸運地投中了自己想要的數字“6”,那麼理論上在另外五個平行宇宙裡的“你”,承擔了其它五個你不想要的數字。
人類的進化,文明的前進,靠的就是無數人用自己的一生去試。
關鍵在於,人類的命運必須關聯在一起,而不是彼此獨立地盲目去試。
“全體人類就是一本書。當一個人死亡,這並非有一章被從書中撕去,而是被翻譯成一種更好的語言。”
每個人的一生不也是如此嗎?
“我”的一生,就是無數個不同時刻的“離散的我”串聯而成。
時間,就是我們人生當中前途未卜的玻璃橋。
每一個離散的時刻,就有一個“過去的我”可能踩中普通玻璃。
本質上,我們是在犧牲掉一個個“過去的我”,他們墜入時間的深淵,為“未來的我”試出一條活路。
《魷魚遊戲》裡的玻璃橋,有兩種善良的屬性:
一個是被串起來,有路線。
一個是二選一的勝率很高。
很殘酷的現實是,我們並沒有一條這樣的路線。
在人生的諸多個二選一之中,我們也極少有50%的勝率。
我們的未來是網狀,更多變數,更加充滿不確定性,也因此更為仁慈。
在漫無邊際的人生裡,你要自己搭出玻璃橋來,找到自己的
人生演算法
:
以
灰度認知
,在每個二進位制的節點,做出二選一的
黑白決策
。
也許我們的一生,就是一個比較溫和版的魷魚遊戲。
謝謝你陪我玩兒。