这是我读完吴军博士的第十本书。
这几年,读了不少吴军的书,真是受益匪浅,太喜欢吴军的文笔风格了。
吴军是理科出身,文笔却极好。
很多学习文科的大家,没有他懂得多。
很多学习理科的大家,没有他那么会写。
文科理科都好的人才厉害。
是吴军博士让我对数学又重燃了兴趣。
学习方面,兴趣太重要了。
《智能时代》这本书信息量很大,好东西不少,这里篇幅所限,我只简单笔记一些我感兴趣的内容。感兴趣的朋友,不妨去读原著。书真是好书。吴军的每一本书都畅销,都值得一读。
大数据应用的基础
在距今4 500多年前的公元前26世纪,古埃及人已经掌握了很多数学知识,他们在建造胡夫大金字塔时,将这样的信息通过数据告诉了我们。比如,大金字塔的周长和高度的比值大约为6.29。这大致是圆的周长和半径的比例,即两倍的圆周率(2π),误差在千分之一左右。当然,大金字塔留下的最有意义的数字可能是法老墓室的尺寸。它有20埃及古尺长,10埃及古尺宽,比例正好是2∶1,但是高度为11.18埃及古尺,这并不是个整数。为什么法老要选用这样一个奇怪的数字呢?因为11.18正好是,也就是墓室宽度的倍,这个高度保证了两面墙的对角线长度是个整数—15埃及古尺,因为根据勾股定理。不仅如此,墓室的两个最远的顶点之间的距离也是整数,即25埃及古尺,因为同样根据勾股定理。
从这个墓室的尺寸,我们分析出4600年前的古埃及人已经知道了勾股定理,进而可以知道那个时期古埃及文明大致发展到了什么水平,这就是从数据得到信息很好的例子。
中国的历史从某种意义上讲是通过对数据进行收集、处理和总结而写成的。
数据创造奇迹:量变到质变
2005年是大数据元年,虽然大部分人感受不到数据带来的变化,但是一项科研成果却让全世界从事机器翻译的人感到震惊,那就是之前在机器翻译领域从来没有技术积累、不为人所知的Google,以巨大的优势打败了全世界所有机器翻译研究团队,一跃成为这个领域的领头羊。
不妨你试试谷歌翻译,大多时候,它翻译的效果,可能比你自己写得还要好。
熵:一种新的世界观
1948年,克劳迪·香农在他著名的论文《通信的数学原理》(A Mathematic Theory of Communication)中提出了“信息熵”的概念,解决了对信息的度量问题,并且量化地给出了信息的作用。
鲁道夫·克劳修斯(Rudolf Clausius)提出了一种叫作“熵”的概念,来描述一个系统中趋向于恒温的程度。当这个系统完全达到恒温时,就无法做功了,这时熵最大。但是在玻尔兹曼之前的工程师和科学家们都没能解释其中的原因。玻尔兹曼则把熵(宏观特性Entropy)和封闭系统的无序状态(每一个分子的微观特性Ω)联系起来,即:E = k log(Ω)
其中k被称为玻尔兹曼常数。
玻尔兹曼等人还发现,在一个封闭的系统中,熵永远是朝着不断增加的方向发展的,也就是说从微观上讲,这个系统越来越无序,从宏观上看它趋于恒温。
香农指出,信息量与不确定性有关:假如我们需要搞清楚一件非常不确定的事,或是我们一无所知的事情,就需要了解大量的信息。相反,如果我们对某件事已经有了较多的了解,那么不需要太多的信息就能把它搞清楚。所以,从这个角度来看,可以认为,信息量的度量就等于不确定性的多少,这样香农就把熵和信息量联系起来了。他还指出要想消除系统内的不确定性,就要引入信息。
香农除了给出对信息和互信息的量化度量,还给出了两个相关信息处理和通信的最基本的定律,即香农第一定律和香农第二定律。
这两个定律对于信息时代的作用堪比牛顿力学定律对机械时代的作用。
香农第一定律,也称为香农信源编码定律,它大致的含义是这样的:
假定有一个信息源,里面有N种信息,现在我们需要对这N种信息一一进行编码,比如我们用0011表示第一种信息,10000111表示第二种……这些编码当然不能重复,否则我们就无法根据编码来断定是哪一种信息了。虽然编码可以有很多种方法,但是有的方法效率高,有的则效率低,或者说用了很长的编码才能表示一个信息。香农第一定律讲的是,对于信源发出的所有信息设计一种编码,那么编码的平均长度一定大于该信源的信息熵,但同时香农还指出,一定存在一种编码方式,使得编码的平均长度无限接近于它的信息熵。
香农第二定律,通俗地讲就是信息的传播速率不可能超过信道的容量。
智能革命和未来社会
历史上有很多关键性的拐点,比如1666年,牛顿发明了微积分,发现了力学三定律和万有引力定律,完成了光学分析,从此世界进入科学近代社会,因此这一年这被看成是科学史上的一个拐点。到了1905年,爱因斯坦完成了分子说,发现了光电效应,提出了狭义相对论,从此开启科学的现代社会,随后物理学的各个领域全面繁荣。1965年,摩尔博士提出了摩尔定律,同时在工业界大规模集成电路出现,从此开始了持续半个世纪的信息产业高速发展。在这些拐点上,原有的平衡被迅速打破,人类从此进入一个新的时代。
现在,智能革命到来了。
不久的未来,医生、律师、编辑,等等,几乎所有行业都要被颠覆。
智能机器会取代很多人,也就是说,很多人的饭碗会不保。
大多数人在未来将不再被社会需要。不可避免,每一次大的技术革命都会带来阵痛,但同时诞生的,还有更多新的机会。而要想在智能时代取得胜利,就要成为站在浪潮之巅的那“2%的人”。
现在我们需要做的第一步,是打破现有的认知束缚。
在历次技术革命中,一个人、一家企业,甚至一个国家,可以选择的道路只有两条:要么加入浪潮,成为前2%的人,要么观望徘徊,被淘汰。
在智能革命到来之际,作为人和企业无疑应该拥抱它,让自己成为那2%的受益者;而作为国家,则需要未雨绸缪,争取不再像过去几次技术革命那样,每一次重大的技术革命都伴随半个多世纪的动荡。
我们还没有经历过机器在智能上全面超越人类的时代,我们需要在这样的环境里学会生存。这将是一个让我们振奋的时代,也是一个给我们带来空前挑战的时代。
2020.12.06 晨间
上海 二联家园
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