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心中有数这本书,讲数学知识和生活学习有趣的结合,领悟数学思维的同时,让我们更加高效的工作和学习!
编辑于2023-02-12 21:09:16 江苏省心中有数
理性看待世界
1. 接受现实,努力改变概率(三种世界观)
事在人为
宿命论
概率论
2. 不要低估预测高估解释
数学模型
一阶多项式拟合
条件有限
解释能力局限
多阶多项式拟合
阶数越多,解释能力强,曲线灵活性高
过度拟合会影响增加噪声,影响真实数据的趋势和预测
一个模型对未知数据的预测能力是评判好坏的标准
案例
行星和地球绕太阳运行轨迹估算和预测
高斯通过最小二乘估算提高预测准确性
1809年高斯发表公式及《天体运动论》
培根的方法论:观察/提出假设/用理论假设做预测/用实践验证预测/得出结果
结论
预测很珍贵,也很难。解释相对容易,但是价值偏低
3. 三个臭皮匠未必顶一个诸葛亮
数学模型
二元线性方程组
内在是变量,外在是数值
多元方程的解代表多个维度下观察后的结果和共识
病态方程组
方程组任何一元值的微调或误差带来的差异很大的解
误差也成为噪声(失之毫厘差之千里)
对噪声极为敏感,形成病态方程组式(蝴蝶效应,混沌效应)
两条直线斜率的改变导致交点的巨大变化
案例
团队构成对判定准确性的影响的验证
相似专业及兴趣爱好的团队准确性54%
陌生团队不同背景下的准确性75%
医生遇到棘手问题时,多科室会诊形成的方案可行性更高
结论
多样性带来的红利优势,在认知盲区下,不同观点和角度的人达成的共识更接近真相
三个臭皮匠的特长及看问题的角度多样化
4. 频繁的小确幸和偶尔的大幸福
卷积
刻画一个对外界输入的反馈(如控制系统,信号处理及神经网络等)
冲激函数作用后的先升后降得曲线响应模式
系统对连线的信号输入拆分脉冲序列,响应每个脉冲序列输入响应的叠加
小确幸来的频率高,消退的快,但是会有叠加积累持续时间会长
案例
小确幸:微小但确切的幸福,大幸福:重大又深刻的事宜
关注已久的商品降价了/接到了想念的人电话/下班的路上发现花都开了景色宜人等)
结婚生子/彩票中奖/久旱逢甘霖/他乡遇故知/金榜题名时等
结论
小确幸来的频率高,消退的快,但是会有叠加积累,幸福感持续时间长
大幸福来的概率低,消退的慢,但是持续叠加不足,幸福感短暂
5. 深层刨析利与弊
三种处理器
应用最广泛的多面手,通用性极强(CUP)
专注图像处理速度是CUP10倍,浮点计算和逻辑性能出色,显卡的核心部件(GPU)
专注神经网络计算,矩阵算法性能是GPU的30倍(TUP)
CUP没有利弊只有特点,合适的场合具有强大的性能功效
五石之瓠-庄子《逍遥游》
五石之大的葫芦无用武之地(无法盛水使用)
浮游于江湖之中,岂有无用?(物尽其用,人尽其才)
艰难的问题
最优解会随着规模的扩大难道逐渐递增
城市送餐线路优化,随着节点的增多,可计算的最优路线组合数成指数级增长
美国林务局对接森林野火的措施:可控范围烧掉枯枝和易燃物,避免更大的火灾风险
打疫苗案例/围成必阙的心理战术
结论
利弊相辅相成,综合各自的特点
可控的弊可能会换来更大的利,也是解决问题的策略之一
6. 看似相关实则独立
条件独立
P(B/A,C)=P(B/C)
已知C下,增加相关的A并不能提高推断出B的概率
案例
汽车和冰淇淋(购买冰淇淋距离,汽车频繁启动,引擎过热导致气阻问题)
英国下雨天出租车司机穿皮夹克示例/春风吹又生(高温下植物生长剂和酶的作用)
情绪ABC理论(激发事件A引发结果C的间距原因,直接原因A的认知产生信念B)
结论
两件事情看似相关,实则关于另一个事情的独立,不挖掘背后独立的事情,会产生相关性和因果性的误区
7. 卡尔曼滤波器思想
规律推测及检测的综合结果(空气净化器的检测效率事例)
GPS定位的准确性(辅助速度和加速度参数进行推测)
自身状态变化规律及观测,信息也准确的部分权重越大(状态方程+观测方程)
解决问题的策略
1. 正负反馈
数学模型:PID控制(比例-积分-微分)
以目标和现实的差距作为驱动力乘以比例系数(比例控制)是负反馈的核心
人体体温控制/兔子和草的平衡/跑步运动控制等
输入越大反馈越大,自增强回路及滚雪球逻辑是正反馈的核心
2. 什么是好的设计
案例
电饭煲功能: 现有设计(软磁铁在103°C失去磁性原因做开关通电)概念设计(温度/重力传感器+单片机控制)
高铁取票点解决人忘记拿身份证的问题: 现有设计(身份证放取位置是斜坡式)概念设计(摄像头+图像算法处理+语音提醒)
结论
设计适合底层框架
底层框架为基础进行升级和优化,上层设计有限
3. 抓住本质摆脱限制
案例
菲涅尔透镜借鉴普通凸透镜做结构缩减,降本同时具备通用功能
飞机向飞鸟做结构借鉴,利用动力学原因增加升力
蒸汽帆船借鉴人工划桨,利用螺旋桨产生最大推力
科技论文的阅读更需要关注不同研究方向的文章来思考细节和观点
结论
模仿创新前抓住原理,剥离关键因素和限制,改进容易产生价值
自下而上提炼本质原理,再自上而下根据本质原理摆脱限制进行产品优化
4. 守城和冒险
大数定律
一件事的发生次数足够多后出现的某一结果的频率更接近概率值
案例
38格的轮盘赌博(玩家赔率35:1,庄家赔率高于玩家5-10%。当赌博的场次足够多时庄家实际赔率是永远高于玩家的,所以长期看是稳定赚的)
夹娃娃机游戏,夹爪由技术抓取已经升级为概率抓取。商家可以对夹爪的抓紧度做概率设置,比如1/10概率下,爪子的抓紧度是可以抓住娃娃的。
自媒体的爆款文章概率再文章水平稳定的情况下,大量的文章产出下可以提高爆款概率
结论
努力提升基础概率才有可能在冒险中获胜
5. 执二用中思想
无解方程
删除部分方程,重新求解
找到一个方程平均最小误差的解做为终解(最小二乘估计)
案例
《论语》-执其两端,用其中于民/攻乎异端,斯害也已
结论
不同意见和观点下的妥协和融合才是最终的方案
接受不完美,不偏不倚,多方权衡
6. 精益求精和步步为营
数学类型
求导法(步步为营)
数值求解法(精益求精)
案例
读书逻辑:a.把书仔全篇从头细通读 b.快速阅读再重点部分细读
产品开发模式:a.瀑布型(从头到位全流程,需求变动风险大) b.敏捷型(快速推出最小可行产品MVP,根据需求短周期迭代更新)
写作论文:a.想出完美的观点和相关验证后再进行写作 b.列出框架后着手做验证及初稿,再进行多次修正和核对
结论
多数情况下,精益求精比步步为营的模式下会有更好的结果
7. 变化的思维
案例
切洋葱辣眼睛,改变环境水中操作
跨国海运,转变货物形态以集装箱式为单位做运输
远程电力传输导入变电站减少损坏和阻力
结论
对问题解决有时候可以变换形态再进行处理,会有不同的解决思路
8. 模拟退火算法
退火通过缓慢降低金属温度,达到金属内部组织结构的平衡,消除内应力,改善延展性和韧性
退火的逻辑导入算法优化时,其过程就是代表随机性从高到低的衰减
模拟退火算法的启发:人生是一个寻找最优解的过程同时要接受阶段的不完美,避免陷入局部最高点。年轻时多几种选择用来探索,年纪大时控制随机性,在适合的赛道深耕
如何学习与表达
1. 如何读书进步快
案例
看《甄嬛传》的方式:a.对跌宕的剧情进行反思,假设当事人会怎么做 b.然后再剧透后和自己的假设做对比,对差距进行学习
阅读论文:先看要解决的问题,然后自行推导方案,再和论文方案做对比
读书:大量的阅读后,能够快速发现书中的思想和重点,提高阅读速度
结论
主动预测和演练,从差距和不足中学习
2. 机器人的学习启发
单任务学习:集中精力做一件事
多任务学习:联系不同任务的相关性,提高多任务模型的平均性能
迁移学习:把一个领域的知识用于帮助另一个领域的任务完成。(当下的理解和表达能力)
元学习:技能着眼当下,注重学习的方法论着眼未来
3. 矩阵奇异值的启发
案例
传输图像的两种模式:a.由上到下的逐渐显示 b.由模糊到清晰的逐渐显示
借助奇异值的分解,复杂矩阵被拆分成重要性依次降低的单矩阵之和
数字的语言表达,首位数可以让人大概形成概念和范围
总结
由主到次的增量式表达