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# 理论和现实之间——研究的方法及初心
原创 沧海一土狗 [ 沧海一土狗 ](javascript:void\(0\);)
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** 文/沧海一土狗 **
_ ps:4000字 _ ****
**解决问题的不同流派**
对于计算机的分类,冯-诺依曼的分类最有洞见, _**一类是模拟计算机,一类是数字计算机** _
。前者主要靠模拟和类比,靠现实世界的一些显性的结构帮我们运算,譬如,电压、电流之类的连续变量;后者主要靠符号表达和符号推理,模拟的部分只有最开始的离散变量——
_ 0和1 _ ,剩下的就是靠逻辑元器件往上套娃。
简单来说,前者靠模拟和仿生;后者靠推理和递归,模拟的部分只有初始的“ 一 生 二 ”。
对称的,在认识和探索世界的过程中,我们需要解决难题的方式大体也分为两类:
_**一类是模拟、借鉴和拿来,仿照这个世界现成的解决方案;** _
_**另一类是构造,按照一定的规则和逻辑创造一个新世界——抽象的世界。** _
**不同流派的优劣**
模拟的好处是速度快,但延展性差。 _**模拟需要“知** _
_**其然”,不需要那么多的“知其所以然”,所以节省时间;但是,换一个场景或条件,可能就不会了。** _
譬如我们平时所乘坐的飞机,我们并没有搞清楚其所有的原理,但是,通过无数次实验,工程师调试出最合适的结构,最后,飞机也飞上了天。
事实上,在莱特兄弟刚发明飞机的时候,我们所知道的更少,但不妨碍我们人类能飞上天。
我们无法更进一步走得更远,则是因为卡在“知其所以然”上。
构建的路子则相反。“ 知其所以然 ”延展性好,但速度慢。
虽然我们已经有了很多有用的理论,但前提是我们构造了更多的 _**现在没什么用** _ 的理论。
譬如数学,就是构建道路上的领军人物。它只有一个标准,逻辑自洽就好。当我们拿着这个标准,去构建,去创造时,我们就进入了一个 _**自由** _
到光怪陆离的世界。
> **_这个世界并没有边界,在自洽的道路上,能走多远算多远。_ **
事实上,这种一开始没有什么用处的奇怪的构造物有很多。 譬如,
我们人类在观察的基础上构建了自然数,在自然数的基础上构建了有理数,又在有理数的基础上构建了无理数。 也就是说,无理数并不存在,是我们构造出来的东西。
**模拟和构造之间的张力**
大多数人并没有发现这两条路的差别,这是因为在通常的情况下,我们并不需要在任何一条路上走太远,所以,无法感受到其 _**张力** _ 。
一旦你深入到任何一个具体的门类,你都会面临这种张力。
关于人工智能大致有三个流派,一个叫符号主义,一个叫连结主义,另一个叫行为主义。前者更强调形式逻辑的搭建,更强调形式逻辑的结构;后面两者更强调仿生,一个是强调神经网络,内部互动;另一个是强调整个身体与外部环境的互动。
之所以人工智能这个课题难,是因为大脑是一张网,这是一张 _**连接数庞大且有结构** _ 的大网。
虽然人工智能开始于符号主义——推理派,但是,真正让人工智能繁盛起来的还是连结主义——模拟派。归功于计算机算力的大幅提升,深度学习&神经网络成为了人工智能方面的显学。
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那么,是不是说差点被祖师爷( _ 马文-明斯基 _
)拍死的连结主义大获全胜了呢?并不是,我们离真正的人工智能还很远。这是因为相比于人类大脑的功耗,计算机的功耗太高了。
也就是说,现在的人工智能在 _**拿算力去替代神经结构的优化** _ 。如果我们真要通过搞清楚“所以然”去优化结构,又不得不走回老路——符号主义。
现实就这么吊诡,连结主义借助符号主义的产物——数字计算机——压过了符号主义,现在又不得不再度踏上这条老路。
此外,如果我们真正搞清楚了这张网,其最终结果一定可以以符号主义的形式呈现——我们能够搞清楚这些网是如何连接到,讯息又是如何传递是互动的。但是,这真的很难,这张大网的连接数太过庞大了。
于是,不得不做一种妥协——模拟+构建, _**某些部分不去管为什么,抄就好了;某些部分知道为什么,在此基础上搭建** _ 。
这种混合思路并不代表最优,只是一个无奈的妥协。事实上,这个思路其实也有bug—— _**不知道自己在哪里** _
,你往前搭建着搭建着就进入一个未知的领域——量变引起质变,不知道哪里会崩。
也就是说,虽然你知道你的程序每个地方都没啥问题——基于模拟或构建,但放一块你也不知道有没有bug,以及什么时候会出现bug。
我们所面临的复杂事物,基本上都这么坑——过了某个临界点一下子就出现bug了。
数字派的好处是,你知其所以然,所以,出问题了好调整;模拟派虽然好上手,但调bug真是要命,你得一遍又一遍地试,最后也不见得试得出来。
如果一个人还未被类似的问题困扰,说实话,只是因为他还在所从事行业比较表层的区域玩耍。
> _**预见不到可能困难的自信,往往是因为无知。** _
**研究的初心——自洽**
我受数学的影响比较大,是推理派&符号主义的徒子徒孙。所以,天然十分喜欢构建派的那一套。
我只要自洽,可以先把现象放在一遍先不去看,安心地去编织各种自洽结构。
这个公众号运行了快五年了,期间我写了不少奇奇怪怪的东西,编了很多有用或没用的结构。但是,我从来没有忘记最开始的初心—— _**自洽性** _ 。
自洽性包括两个维度:1、理论内部的自洽;2、理论之间的自洽。
第一个维度的自洽是最基本的,自洽的才叫理论,否则,理论都不叫。第二个维度的自洽才是要害,需要考验智慧。
理论和理论之间,存在两种关系, _**一种是竞争关系,解释同一现象;另一种是互补关系,构成一个体系解释所有现象。** _
我们更需要关注的是这种互补关系,后者能帮我们 _**绕开裁判 &权威的需要 ** _ 。
也就是说,如果一个理论是对的,那么,他可以很好地拼接到我们现存的理论体系之中,形成一种更大的自洽。
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我挺喜欢大物理学家杨振宁有关造物主的一段话,
> _**如果你问有没有一个造物者,我想是有的,因为整个世界的结构他不是偶然的,你看麦克斯韦方程式妙不可言,它不可能是偶然的,偶然不能搞出这么妙的东西。
> ** _
>
> _**如果你问有没有上帝,如果你问的上帝是人的形状,那我想没有。** _
那么,什么是上帝呢?就是这种一致性,我们所在的世界不会是一个四处是补丁的破破烂烂的世界。它有一种最本质的美,那就是一致性。
如果我们拿拼图游戏当拐棍,可以更好地理解这种一致性。两块拼图必然性地 _**可以或不可以** _ 拼接在一块,约束的规则可以是 _**形状** _
也可以是 _**图案** _ ,这两个规则指向的都是一致性。如果不存在这种事先的一致性约定,那么,这个游戏根本没得玩。
因此,事先通过形状或图案规定一致性的人,就是上帝。
> _**否则,我们不可能坐在这里讨论这个问题。** _
基于这样的一种世界观,我们就能很好地理解和处理 _**理论之间的冲突** _ 了。一个理论跟其他理论有冲突,一定是因为它被放错地方。
所以,读者能同时看到我的固执和包容,以及对学术权威的无意识。 对做数学的来说,权威只有一个——自洽&一致性。
我是念了一些数学才去念的经济学,所以,对经济学中的极致经验主义有些反感。
当 我看到张五常diss别人 _**套套逻辑** _ 的时候,内心真的很不以为然,觉得他是数学sense不好才敢这么讲。
任何按照数学标准做出来的理论就是一个套—— _**假设什么,得到什么** _ 。核心的是变量之间的结构。
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大数学家庞加莱说过一句很深刻的话,
> _**数学家研究的不是客体,而是客体之间的关系,因此,只要关系不变,这些客体被其他客体代换对他们来说是无关紧要的。** _
经济学的路在于建立更加广泛的一致性网络,而不是,把他们分作几片,自说自话。
很多念经济学的人的问题在于,还没有搞清楚经验和理论的关系,就被卷入经验的旋涡之中,让仅掌握的一点点理论,被经验的湍流撕扯成碎片。
> _** 换个说法就是,一致性方面的训练越少,经验越多就死得越快。 ** _
**理论和经验**
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写到这里我又按捺不住引用大生物学家弗朗瓦索-雅各布的一段话了,
> ** _ 在理论和经验的对话中,理论总是具有有限发言权。理论决定了问题的形式,并为回答框定了界限。巴斯德说,机遇只偏爱有准备的头脑。在这里 “ 机遇
> ” 意味着证实理论的观察是意外获得的。但是,那个让意外的观察得到解释的理论,却早就存在了。 _ **
事实上,我们所观察到的现象,必然要受到某种旧的理论的束缚。 也就是说,我们用语言所表征出来的现象&经验事实,一方面反映了 _** 客观事实 ** _
,另一方面反映了 _** 旧的理论 ** _ 。
所以,为了进行理论革新,并构建更大的一致性网络,我们必然要有所取舍,一些人固执于所谓的事实、经验或现象,另一些人固执于理论的一致性。
我属于后者,我认为一致性本身是高于经验事实本身的,虽然有些时候,框架会被某些经验事实证伪,但是,我们不要急于编造一个理论——打一个丑陋的补丁。我们可以保持现象和理论的张力。在这股张力的推动下,寻找解,寻找一个满足以下两个特性的结构:
_** 1、框架之内仍然具备广泛的一致性; ** _ _** 2、理论和现实的冲突得到解决; ** _ 也就是说,证伪过程是裁判,一致性是裁判的裁判。
表面上,证伪过程是发现现实和理论的冲突,实则不然,其内核是理论和理论之间的冲突。 _** 即证伪过程是发现理论之间冲突的,一致性才能充当理论裁判的角色
** _ 。 理论和现实之间是不存在冲突的,理论和现象之间的冲突只是一种错觉。 这是因为,一个现象只要能用语言表达出来,他一定是运用了一个或几个理论。
当一个理论和一个现象冲突时,冲突的内核一定是这个理论跟某个理论或者某几个理论的冲突,能打败理论的只有理论,能和理论冲突的也只有理论。
当大家认清理论和现象的关系之后,对证伪也不会有那么高的迷信了( _ 波普主义 _ ), _** 冲突只是一个提醒 ** _
——提醒我们需要检查我们的工具箱了,解决的方案,我们一无所知。
在这里,我们能够发现一个鄙视链,身处一楼的人被现象所迷惑,被扯得七零八落;身处二楼的人被证伪本身所迷惑,被冲突耍的团团转;身处三楼的人直接甩开了现象和冲突,直奔主题——
_** 如何跨越冲突,构建一致性框架,尽可能多地覆盖现象 ** _ 。
**结束语**
爬上三楼之后,向远处眺望,我们很容易发现一点:模拟和推理这两条大道,殊途同归。
模拟派的徒子徒孙最容易犯的错误是, _** 知道得太少 ** _ ,掌握的结构不够广博,在一个特别小的样本池或结构池里把自己锁死, _**
又觉得自己特别懂 ** _ 。他们所需要的是多读读书,多做做模型,并看看其他行业或领域的人在干嘛。
( _ ps:强烈推荐生物学领域,太多奇葩的结构和案例了 _ )
推理派的徒子徒孙最容易犯的错误是, _** 飘得太高太远,钻到一个外星空间里 ** _ ,跟我们所在的这个世界彻底失去联系,彻底沦为自娱自乐。
我们要避免走两个极端,既避免太实—— _** 被现象堵住了双眼 ** _ ,又要避免太虚—— _** 离我们所在的这个世界太远 ** _ 。
当然,还有一点,你得走在其中一条大道上,且走得足够深足够远,懒惰或歪门邪道就算了,谁都救不了。
好了,就带大家随机漫游到这里吧,希望对大家有帮助,找准自己的定位,打开自己的思路。
_ ps:图片来自网络 _ _ _
End
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