又见

认识的延展

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合作智能——我的导师库旦普教授对人工智能的看法

作为中心主任,库旦普教授是今天美国公认的机器学习专家。在报告中,库旦普教授谈了他对当今和未来人工智能发展的看法。我把它们总结为下面五个要点。

1. 目前人工智能是设计者的智能。

谁设计了人工智能的程序,谁就赋予了机器智能。在这种情况下,哪一家的人工智能更强,只取决于两个要素:

a)它的设计者的智能水平;

b)它使用的硬件的水平和数据量的多寡。

因此,库旦普教授将约翰∙霍普金斯大学人工智能的研究定位在Google、微软等大公司研究机构有兴趣却不值得做的课题,具体讲就是更深入、更前瞻、短期未必见效的项目。

至于小公司,包括非IT的公司,库旦普教授认为,它们的出路就是利用大学和大公司的研究成果解决实际问题,具体说就是搞开发不要搞研究。这当然对初创公司和小公司有些残忍,但这是今天的现实。

也就是说,即使看似通用的机器学习算法,也不过是那些最初设计它们解决实际问题的研究者们智力的延伸。

2. 今天的人工智能其实是昨天世界的某种再现,只不过从昨天到今天的变化是连续性的。

3. 今天的人工智能是交互但是没有合作。

4. 今天的人工智能,会放大个人意志。

由于人工智能从本质上讲是设计者意志的体现,它越强大,其实就是将个人意志放得越大。

5. 对于人工智能的未来,库旦普教授认为最关键的是建立与人合作的人工智能。

今后人工智能必须解决的三个问题是:与人的合作,隐私和数据安全问题,以及对非连续性情况的处理。

思考题:

对于今天的人工智能会放大个人意志,谈谈你的观点。


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黎曼猜想和认识的延展(上)

搞人工智能的人在数学家看来,属于鄙视链最底端的人

很多人觉得数学很难学,主要是每一次概念延拓时,抽象的概念没有搞清楚,以后不明白的地方越来越多,就再也学不进去了。

复数的基础在现实世界里并不存在,但是建立在不存在基础上的工具,却能解决实际问题。

实际上,涉及到电磁波的几乎所有问题,都需要使用复数这个工具来解决。

1. 我们重点讲了“延拓”这个概念。人类最初的认知来源于自身的实践,但是人类渐渐发现很多新的问题在原有的认识基础上就无法解决了,于是人类就进行概念的拓展,当然,在数学上也就有了运算(和函数)的延拓。

2. 学习间接经验很重要。如果凡事都要靠自己琢磨出来,即使是零这样一个常识性的概念,也要想个上千年。

3. 数学是一个抽象的工具,它的很多分支建立在“不存在”的基础之上,却能解决现实的问题,这在哲学意义上是一件很有意思的事情。有效地做事情,掌握好的工具非常重要

思考题:

1. i的平方根是什么?

2. 在生活中,适当的、合乎逻辑的“延拓”也很重要,什么地方可以用到这样的思维方式呢?

 

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黎曼猜想和认识的延展(下)

黎曼猜想是他在当选普鲁士科学院院士时,作为感谢,写了一篇论文,在论文中提到的一个研究成果。当时他并没有能证明这个猜想,只是感觉它是对的。在那以后,很多数学家试图证明这个猜想。

这也让它和大家熟悉的哥德巴赫猜想,以及几年前被证明的庞加莱猜想,并列为数学界知名度很高的三个猜想,也是7个千禧年问题之一,谁要是证明了这个猜想,可以获得100万美元的奖金。

那么除了-2,-4,-6这样的负偶数,黎曼方程Z(s)=0是否还有其他的解呢?

在工程上和应用科学上,我们有时确实在使用还没有证实的猜想。比如说,我们今天相信各种加密系统是安全的,那只是从工程的角度讲,从科学的角度讲,目前使用的各种加密方法都是能破解的,那只是时间的问题而已。

和黎曼猜想同样有名的还有一个叫做“杨-米尔斯(Yang-Mills)理论”,这也和黎曼猜想一样是七个千禧数学难题之一。这里的杨就是指中国著名物理学家杨振宁先生,米尔斯是他的学生。

采用纯数学的思维常常解决不了实验科学和工程上的问题,反之亦然。


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最大的自然数

当N达到多大时,至少有一个面无法满足(双色)这个条件?也就是说,不论你如何染色,至少有一个面,它的边都是一种颜色的了。这个N,就叫做葛立恒数。

今天给大家讲这个大数字有什么意义呢?

首先是让大家体会数学世界和真实世界的差异。

第二,数学能够让我们感受到自身认知的局限性。

第三,理解计算机的作用。计算机,特别是今天热门的人工智能是延伸了人们想象力的工具,而不是限制了我们的敌人。

思考题:

想象一个你心目中真实有意义的大数字。


照相机镜头的基本知识

相机的镜头通常可以按照四个维度划分。

1. 根据相机感光器件CMOS的尺寸分。

. 根据镜头接口划分。

尼康的是F接口,佳能是EF,徕卡是M,索尼是E(和退休的A),潘太克斯是K

3. 原厂镜头和专业镜头厂的镜头。

常见的镜头厂是日本的三家,腾龙、适马(Sigma)和图丽。我个人认为这个次序就是它们质量的排序。

4. 定焦镜头和变焦镜头。

它们有什么区别,为什么有了变焦镜头还需要定焦镜头?这是很多人经常问我的问题。要解答这个问题,先要说说镜头的焦距。

要想取景取得更宽,只有两个办法,一个是往后站,另一个是使用一个焦距更小的镜头。

50mm的镜头,通常被称为标准镜头,比它小的被称为广角镜头,因为取景比较广;比它大的被称为望远镜头(中长焦),因为能够拍清楚远处的细节。摄影时通常需要根据当时的情况,使用不同焦距的镜头。

初学者有一半都喜欢变焦镜头,特别喜欢那种变焦范围很大的镜头,比如从28mm一直到200mm,觉得这样什么景色都能拍下来。但是,凡事有一利就有一弊,变焦镜头相比固定焦距的镜头,也就是定焦镜头有两个明显的不足。

首先,变焦镜头的成像质量远不如定焦镜头高,镜头的解像力(等会儿再讲它的含义)能做到定焦镜头的2/3就不错了。也就是说,如果你用定焦镜头拍摄了一个2000万像素非常清晰的照片,采用变焦镜头,虽然照片大小还是2000万像素,但是清晰程度只相当于2000万x2/3x2/3,大约是900万像素。

其次,变焦镜头的光圈很难做大,这在光线较暗的时候使拍摄变得困难,而且不容易拍出漂亮的背景虚焦的照片。

有经验的摄影者,知道自己想要什么,懂得取舍,因此反而不需要带一大堆器材。他们会根据自己的器材去构图,寻找拍摄的对象。

我一般建议购买35mm的小广角,或者50mm的标准镜头。

最后解释一下两个重要的概念,以便大家挑选器材和摄影时参考。

首先讲一下刚才说的解像力的概念。由于光线是一种电磁波,而不单单是颗粒无限小的粒子,因此两个光子靠得太近时就会相互干扰,照到底片上就不清楚了,因为任何镜头都存在物理上分辨率的极限,这就是解像力。通常,人们用两个参数来描述镜头的解像力。

第一种是在底片上每毫米能够清晰地分辨出多少条黑白线。这种参数源于过去胶卷时代,测镜头的解像力就是在目标处白纸上画上很多细线,看看拍的照片印出来能有多清楚。一些好的镜头,成像的中心位置可以做到每毫米150线,边缘可以做到100线。

解像力是150线/mm的镜头,如果用在全幅相机上,CMOS(底片)是36mmx24mm,那么这个镜头最多能够做到水平36x150x2=10800点的分辨率,垂直能够做到24x150x2=7200点的分辨率,两个分辨率乘起来大约是75兆像素。如果考虑到底片边缘地区的解像力会下降,其实能做到24兆像素就不错了。

达到这样分辨率的镜头,只有徕卡、尼康和蔡司最好的镜头。这也就是说,像4600万像素的尼康D850或者5000万像素的佳能5Ds,其实镜头完全无法让底片实现最高的分辨率。

第二种衡量解像力的参数是每幅多少点,而这个每幅是按照全幅相机底片的高度,即24mm来定的。

最后说说光圈的概念。光圈就是镜头开口的大小,开口大,进光量就多,在暗处摄影也能比较清晰。但是,每一个镜头,最大的光圈是有限的,通常这个指标越大价格越贵,而且到最后,它的价格几乎呈指数上涨。

相机上给出的光圈数字是一个倒数,数字越小,光圈越大。


答读者问49 | 成功者的经验是幸存者偏误吗?

世界上没有能够保证成功的因果关系,只有概率的大和小。

从大家解i的平方根的方法中,我们可以看到一种特别有用的方法,就是将i这个虚数放在一个复平面内(x轴代表实数,y轴代表虚数),i就在y轴上单位1的位置。如果再将平面坐标转化成以同心圆和角度为变量的极坐标,i在90度(也可以理解成540度)这个位置,根据复变函数最基本的原理,就能知道i的平方根在45度和225度的位置,解起来非常容易。有了复变函数,过去很多难以解决的数学问题都迎刃而解。

大学电路原理、信号处理这些课程的基础就是复变函数,你可以把数学中这些人造的概念想象为化学反应的催化剂,没有催化剂,化学反应也能进行,但是速度很慢。有了催化剂,化学反应就成千倍地加速,但是催化剂本身并不变化,反应结束后,它们还是自己。数学的这些概念也是一样,它们能够将复杂的现实问题变得很简单,而当现实问题解决之后,它们就不再起作用。

最后要指出的是,任何纯粹数学,最终都是应用数学。

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