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数学家如何看待贸易战中的芯片之争?

数学家如何看待贸易战中的芯片之争?

作者: 钱多多在简书 | 来源:发表于2018-12-20 08:46 被阅读4次

    这一向中美贸易战是起起伏伏,牵动着无数人的心弦。尤其是做进出口生意的国人,还有投资股票,关心国事的人们,对这一场没有硝烟的战争是焦虑不安的。

    美国对我们某通讯公司的制裁更是让无数国人困惑不已,自己造个芯片就那么难么?造芯片肯定是难,要资金,要技术,要时间。但在数学家眼里,我们的芯片技术没有得到飞速发展,还与数学领域中的智猪博弈理论有关。

    什么是智猪博弈呢?智猪博弈是纳什均衡的典型例子。纳什均衡是博弈论中的一种情况,指的是在一个博弈过程中,博弈双方都没有改变自己策略的动力,因为单方面改变自己的策略都会造成自己收益减少。

    纳什均衡点可以理解为个体最优解,但并不一定是集体最优解,比如堵车是加塞的行为就是纳什均衡的体现。觉得自己加塞可能会让自己走得快些,然后往往使得大家都变得更慢了。

    再说回智猪博弈:一个食槽中装有10份食物,但是控制按钮在另一端,需要到另一端按下按钮,食物才能掉下来。大猪和小猪都在食槽这端,它们两个都可以跑到另一端按下按钮再回来,二者速度相同,消耗相同的体力,并且一只猪跑去按按钮,会造成另一只猪先吃食物。

    假设每只猪跑去按按钮都要消耗2份食物的体力,并且大猪比小猪吃食物快。

    如果大猪先吃食物,二者吃食物的比例为9:1;

    如果小猪先吃食物,二者吃食物的比例为6:4;

    如果二者同时吃食物,吃食物的比例为7:3。

    按照这种消耗与吃到的食物,我们来看下各种决策时两只猪对应的收益。

    这时小猪会思考:如果大猪去,我跟着去,得收益1,我光等着,获收益4,因此我该等;如果大猪不去,而我去,我获得的收益是-1,如果我们都等,我收益是0,因此我还是应该选择等。

    那既然小猪选择等待,大猪如果也等,收益为0。如果去按按钮,有收益4。所以大猪会去按按钮。

    在数学家眼里,智猪博弈与国家或公司进行基础研究研发产品很像。

    一款新的芯片研发需要花很多钱,成功后也能获得更大收益。但在智猪博弈的状态考虑下,小国家与小公司是没有动力进行研发的,他们会等待大国家大公司研发好了之后,直接利用现成的技术获得收益。

    所以,用数学理论来看,我们的芯片产业就是这样一个智猪博弈的局面,我们是发展中国家,秉着“做不如买,买不如租”的观点,就没有大力推动半导体产业的基础研究。而现在中美贸易开战,我们一下子就被击中弱点了——大猪不按按钮了。

    事实究竟是不是这样呢?我觉得这可能代表着一种思路,毕竟这么重大的事件,要考虑的方面肯定很多。可以断定的是,数学家的这种思维很有趣,很能让人看到事物的更多方面。

    以上关于中美贸易战中芯片之争的理解来自于李永乐所著的《十分钟智商运动》一书。

    李永乐也不是无的放矢,他的见解有深厚的学术功底。他本人兼具北京大学物理与经济双学士学位,同时还是清华大学电子工程硕士。他还是人民大学附属中学物理竞赛教练,培养过清华、北大学生200余人。

    李永乐用深厚广博的理科知识,以幽默的述作方式,在《十分钟智商运动》一书中,给我们呈现了有趣的数学、奇妙的物理知识,解释了我们身边的常见现象中的科学道理,是一本不可多得的且非常有趣的科普读物。

    一笔能写出“田”字吗?其实这个问题可以不用手去描画,它可以用数学之眼来解决:过点的线段有奇数条,称之为奇点,如果一个图形可以一笔画成,那么它的奇点个数一定是0个或者2个。那么,“田”字到底能不能一笔画成呢?

    阿基米德能撬起地球吗?他曾放豪言:给我一个我可以撬起地球。这说的是杠杆可以省力。而他真的撬得起地球吗?这涉及到地球的质量问题,经科学家的不懈努力,通过各种方法,测量出地球的质量,它是如此之重。

    阿基米德想凭借自身力量撬起地球的话,即使一切实验设备都准备好了,而且他能以光速运动,他也需要6万年的时间才能将地球撬起1cm。

    电饭锅可以用来烧开水吗?电饭锅煮饭时,水分被大米吸收,锅内温度突破100°C,继续上升,当温度达到103°C之后,内胆的感温铁氧体会失去磁性。在弹簧的作用下,杠杆左端会下落,带动绝缘片顶开弹性铜片,停止加热。而用电饭锅烧开水,100°C后,温度不会继续上升,不能自动断电,你要么自己看着,手动断电,要么水烧干,自动断电。所以,李永乐劝告我们,不要用电饭锅烧水比较好。

    阅读这本书时,我想起了那个误入博士群的笑话:有一个人提问,一滴水从很高很高的地方自由落体下来,砸到人会不会砸伤?群里一下子热闹起来,各种公式,各种假设,各种阻力,重力,加速度……然后,误入的人问:你们淋过雨吗?

    虽然这个笑话有点僵化博士们的学究气,但我们得公正地说,即使一个很常见的现象,里面确实都有很深奥的科学,我们多数人的常识,其实都是摘取的科学成果,是知其然不知其所以然的。

    所以,看看《十分钟智商运动》,知晓下科学的伟大,了解下科学家们孜孜以求的精神,会瞬间觉得这个世界并不是那么理所当然。

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