【長(zhǎng)文】|到底什么是算法?我嘗試用人話說(shuō)了出來(lái)

摘要:其實(shí)生物也是算法,大自然就是最大的一套算法


在移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代,對(duì)于技術(shù)而言,算法這個(gè)概念;身為互聯(lián)網(wǎng)人,哪怕你不是技術(shù)人,大抵是有些了解的吧,至少知道有算法這個(gè)存在吧。那么算法到底是個(gè)什么東西,接下來(lái)儒商嘗試用人話說(shuō)出來(lái)。(以大自然、生物、人類(lèi)生活來(lái)分析算法的真正含義與影響)

情感聯(lián)結(jié):情感與算法有著密不可分的關(guān)系

我們嘗試把算法的技術(shù)概念獨(dú)立出來(lái),把視野放大一點(diǎn),回頭想想“大自然”。我就以動(dòng)物與人類(lèi)為例子吧。情感不是人類(lèi)獨(dú)有的東西,動(dòng)物也有各種主觀的需求、感覺(jué)和情感,但我們?cè)趺茨艽_定這件事?這會(huì)不會(huì)只是一廂情愿地賦予動(dòng)物人性,也就是把人類(lèi)的特質(zhì)賦予非人類(lèi)的對(duì)象,就像小孩覺(jué)得玩偶能感受人類(lèi)的愛(ài)和憤怒?

以豬為例子吧,事實(shí)上,要說(shuō)豬也有情感,并不是賦予它們“人性”,而是賦予其“哺乳動(dòng)物性”。因?yàn)榍楦胁皇侨祟?lèi)獨(dú)有的特質(zhì),而是所有哺乳動(dòng)物所共有的(包括鳥(niǎo)類(lèi)、部分爬行動(dòng)物,甚至包括魚(yú)類(lèi))。所有哺乳動(dòng)物都進(jìn)化出了情感能力和需求,而僅是從豬屬于哺乳動(dòng)物這一點(diǎn),就能肯定他們也有情感。

生命科學(xué)家近幾十年間已經(jīng)證實(shí),情感并不是只能用來(lái)寫(xiě)詩(shī)譜曲的神秘精神現(xiàn)象,而是對(duì)所有哺乳動(dòng)物生存和繁衍至為關(guān)鍵的生物算法。這是什么意思呢?請(qǐng)讓我們從究竟什么叫“算法”開(kāi)始解釋。這一點(diǎn)非常重要,不禁因?yàn)檫@個(gè)關(guān)鍵概念將在下文繼續(xù)探討,也是因?yàn)闊o(wú)論現(xiàn)在21世紀(jì)的移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)趨勢(shì)還是未來(lái)的人工智能(AI)都將由算法主導(dǎo)。現(xiàn)在,算法已經(jīng)可以說(shuō)是這個(gè)世界上最重要的概念。如果想了解我們的未來(lái)以及我們的生活,就必須盡一切努力了解什么是算法,以及算法與情感有什么關(guān)系(請(qǐng)耐心收看,下文會(huì)以更多地維度探討算法與情感的關(guān)系)

算法影響著我們的生活,同樣也影響著“自然生態(tài)”

文章開(kāi)篇,我就假設(shè)了一個(gè)命題“大自然就是一套完整而龐大的算法”。我們現(xiàn)在再回頭看看算法的概念,從技術(shù)角度來(lái)說(shuō),算法指的是進(jìn)行計(jì)算、解決問(wèn)題、做出決定的一套有條理的步驟。所以,算法并不是單指某一次計(jì)算,而是計(jì)算式采用的方法。舉例說(shuō)明,如果想得到倆個(gè)數(shù)字的平均值,簡(jiǎn)單的算法是:“第一步,將倆個(gè)數(shù)字相加;第二步,將和除以2.”這時(shí),如果輸入4和8,結(jié)果就是6;輸入117和231,結(jié)果就是174.

再以身邊生活為例子


食譜就是一個(gè)復(fù)雜一點(diǎn)的例子,蔬菜湯的算法大致是這樣的:

1、在鍋中熱油。

2、將洋蔥切成碎末。

3、把洋蔥末炒至金黃色

4、吧馬鈴薯切塊,加入鍋中。

5、將圓白菜切絲,加入鍋中。

諸如此類(lèi)。你可以嘗試著不斷重復(fù)這種算法,每次用稍微不同的蔬菜(元素或其他不同的變量因素)就會(huì)得到稍微不同的湯(產(chǎn)品),然而,算法本身并沒(méi)有發(fā)生變化。

光有食譜,還煮不出湯來(lái),還得有人來(lái)讀這份食譜,并依步驟行事才行。但還有中方法,是制造出內(nèi)含這種算法而且可以自動(dòng)照做的機(jī)器(這里指的還不是人工智能,只是簡(jiǎn)單的及機(jī)器工業(yè))。接下來(lái),只要為機(jī)器通電即可,加入食譜里的材料,機(jī)器就會(huì)自動(dòng)把湯煮好。雖然現(xiàn)在似乎沒(méi)有多少類(lèi)似的產(chǎn)品,但是大家可以參考自助飲料機(jī)這個(gè)例子。這種飲料機(jī)通常會(huì)有投幣孔、放杯子的位置,以及幾排按鈕。第一行按鈕大概是要選擇是咖啡、茶抑或是其他,第二行是選擇不加糖、加糖(一勺糖、兩勺糖),第三行,則是要加牛奶、豆?jié){或都不加。有一位男士走向機(jī)器,投幣,按下了“茶”“一勺糖”“牛奶”,機(jī)器就會(huì)依照設(shè)置的步驟開(kāi)始行動(dòng),先是吧一個(gè)茶包放進(jìn)杯子里,加入沸水,再加上一些糖和牛奶,然后一杯西式好茶就出現(xiàn)在你面前,這就是一種算法。

在過(guò)去幾十年間,生物學(xué)家已經(jīng)有明確結(jié)論認(rèn)為,那位男士按下按鈕,接著喝茶,也算是一套算法。當(dāng)然,這套算法要比自助飲料機(jī)要復(fù)雜地多了,但仍然四套算法?!叭祟?lèi)”這套算法制造出的不是茶,而是自己的副本(從某種程度是你的主觀映像,你按下飲料機(jī)的按鈕,得到的是另外一臺(tái)飲料機(jī))

控制飲料機(jī)的算法,是通過(guò)機(jī)械和電路來(lái)運(yùn)作的。而控制人類(lèi)的算法,則是通過(guò)情感、感覺(jué)和思想(前文提到的情感與算法的聯(lián)結(jié))。至于豬、狒狒和雞,用得也是同一種算法。以生存問(wèn)題為例:有只狒狒看到附近樹(shù)上掛著一串香蕉,但也看到旁邊埋伏著一只獅子。狒狒該冒著生命危險(xiǎn)去摘香蕉嗎?

當(dāng)然,你可以把這看做是一個(gè)概率數(shù)學(xué)問(wèn)題:一邊是不摘香蕉而餓死的概率,一邊是被獅子抓到的概率。要解開(kāi)這個(gè)問(wèn)題,狒狒有許多因素需要考慮。我離香蕉多遠(yuǎn)?離獅子多遠(yuǎn)?我能跑多快?獅子能跑多快?這只獅子看起來(lái)很餓還是很飽?那里有幾只香蕉?香蕉是大是?。渴乔嗍鞘??除了這些外在因素,狒狒還要考慮自己身體的內(nèi)在信息。如果它已經(jīng)快餓死了,就值得不顧一切去搶香蕉,別再管什么概率了。相反,如果它剛剛吃飽,多吃只是嘴饞,那又何必冒生命危險(xiǎn)。

想要權(quán)衡所有變量和概率之后得到最好的結(jié)果,狒狒需要的算法會(huì)比控制自助飲料機(jī)的算法要復(fù)雜得多,然而計(jì)算正確得到的獎(jiǎng)勵(lì)也最大化了,那就是這只狒狒的生命。如果是只膽小的狒狒(也就是它的潛在算法是高估了風(fēng)險(xiǎn)),結(jié)果就是餓死,這種膽小的算法不會(huì)被留給后代。如果是莽撞的狒狒(算法是低估了風(fēng)險(xiǎn))也就是會(huì)被獅子給吃了,當(dāng)然這種魯莽的算法的基因也不會(huì)遺傳下去。這些算法是自然選擇的(可以理解為Darwin的“適者生存,物競(jìng)天擇”理論),形成了相對(duì)穩(wěn)定的質(zhì)量控制。只有正確計(jì)算出概率的動(dòng)物,才能夠留下后代。

那么,問(wèn)題來(lái)了,狒狒到底怎么計(jì)算概率?算法又是如何?想必它是不可能突然從背后拿出筆,書(shū)包里拿出筆記本寫(xiě)寫(xiě)畫(huà)畫(huà),順便又從褲袋里拿出計(jì)算機(jī)開(kāi)始計(jì)算算出一系列數(shù)字出來(lái)吧。有趣的是,狒狒身體本身就是個(gè)很好的計(jì)算器。我們所謂的感覺(jué)和情感,其實(shí)各是一套算法。狒狒感覺(jué)餓,看到獅子的時(shí)候會(huì)感覺(jué)害怕而顫抖,看到香蕉也會(huì)感覺(jué)自己流口水。它在一瞬間經(jīng)歷了一系列襲來(lái)的種種感覺(jué)、情感和欲望,都是一種計(jì)算過(guò)程(情感主導(dǎo)的計(jì)算)。計(jì)算結(jié)果也是一個(gè)感覺(jué):這只狒狒突然覺(jué)得涌起一股力量,毛發(fā)直豎,肌肉緊繃,胸部擴(kuò)張接著它深吸一口氣:“沖啊!我做得到!沖向香蕉。。!”但也有可能它被恐懼打敗,肩膀下垂,四肢無(wú)力:“媽媽?zhuān)∮歇{子!救命?。 币灿袝r(shí)候,因?yàn)閮蛇叺母怕蔬^(guò)于相近,很難決定。而這也會(huì)表現(xiàn)為一種感覺(jué)十分困惑,無(wú)法下決心?!吧?..... 不上......可惡!我不知道該怎么辦!”

要把基因傳遞給下一代,只解決生存問(wèn)題其實(shí)還不夠,還要解決繁衍問(wèn)題,而這也取決于概率的計(jì)算。自然選擇進(jìn)化出喜好和厭惡的反應(yīng),作為評(píng)估繁衍機(jī)會(huì)的快速算法。通常,美麗和較為美觀的外表意味著成功繁衍后代的概率更高。假設(shè),一位女性看到一位帥氣的男士,她會(huì)想:“哇,他真帥!”雌孔雀看到雄孔雀會(huì)想:“我的天吶,看那尾羽!”



這其實(shí)像極了自助飲料機(jī)要做的事,。光線一從男性身體反射到女性視網(wǎng)膜上,強(qiáng)大的算法就產(chǎn)生了,而且還可能是上百年甚至是上百萬(wàn)年進(jìn)化而成的強(qiáng)大算法在運(yùn)作,在幾毫秒以內(nèi),就已經(jīng)將男性外貌以各種小線索轉(zhuǎn)化為繁衍概率,并且得出結(jié)論:“這很有可能是個(gè)非常健康的男性,有強(qiáng)大生育能力,有優(yōu)良的基因。如果我和他交配,我的后代也很可能擁有健康的身體、良好的基因。”當(dāng)然。這項(xiàng)結(jié)論并不會(huì)用文字或數(shù)字表達(dá)出來(lái),而是化成熊熊欲火在體內(nèi)燃燒。對(duì)于雌孔雀或是大多數(shù)女性來(lái)說(shuō),這并不是用紙筆來(lái)做的計(jì)算,而是一種“感覺(jué)”。(也就是在前文開(kāi)篇所說(shuō),對(duì)于自然生態(tài)而言算法與情感存在聯(lián)結(jié)關(guān)系,情感主導(dǎo)算法)

就連諾貝爾經(jīng)濟(jì)學(xué)獎(jiǎng)得主也只在很少時(shí)間會(huì)用紙筆和計(jì)算器來(lái)做計(jì)算;人類(lèi)有99% 的決定,包括關(guān)于配偶、事業(yè)和住處的重要抉擇, 都是由各種進(jìn)化而成的算法來(lái)處理,我們把這些算法稱(chēng)為感覺(jué)、情感和欲望。(也就是在前文開(kāi)篇所說(shuō),對(duì)于自然生態(tài)而言算法與情感存在聯(lián)結(jié)關(guān)系,情感是算法的主導(dǎo)因素)

所有的哺乳動(dòng)物和鳥(niǎo)類(lèi)( 可能還包括一些爬行動(dòng)物甚至魚(yú)類(lèi)),都由同樣的算法掌控,所以不管是人類(lèi)、狒狒還是豬,感覺(jué)恐懼的時(shí)候都」會(huì)在類(lèi)似的大腦區(qū)域產(chǎn)生類(lèi)似的神經(jīng)處理過(guò)程。因此很可能可以推斷。不管是人、狒狒還是豬,對(duì)于受到驚嚇的體驗(yàn)都會(huì)十分相似。

當(dāng)然,并不是說(shuō)一切必然完全相同。豬似乎并不會(huì)感覺(jué)到智人特有的那種極端同情或極端殘酷,也無(wú)法感受到人類(lèi)仰望無(wú)限壯麗的星空時(shí)發(fā)出的那種贊嘆。當(dāng)然,很可能有相反的例子,是人無(wú)法感受到豬的情感,顯然我也說(shuō)不上來(lái)。然而有一種核心情感,顯然為所有哺乳動(dòng)物所共有:母嬰聯(lián)結(jié)( mother-infant bond )。事實(shí)上,這也正是“mammal”( 哺乳動(dòng)物) 一詞的語(yǔ)源,mammal一詞來(lái)自拉丁文mamma,語(yǔ)義就是“乳房”。哺乳動(dòng)物的母親如此疼愛(ài)自己的后代,而愿意讓后代從自己身上吸吮營(yíng)養(yǎng)。哺乳動(dòng)物的幼兒,則有強(qiáng)烈的欲望要和母親在一起,待在它的身邊。在野外,離開(kāi)母親的小豬、小牛和小狗通常活不了多久。而

且到不久之前,人類(lèi)的嬰兒離開(kāi)母親也同樣如此。相對(duì)的,如果成年的母豬、母?;蚰腹芬?yàn)槟撤N罕見(jiàn)的基因突變而熱氣兒也不關(guān)心生下的孩子,當(dāng)然它們自己可能活得舒適自在又長(zhǎng)壽,但它們的基因也就不會(huì)遞給下一代。同樣的邏輯也適用于長(zhǎng)頸鹿、蝙蝠、鯨和豪豬。對(duì)于其他情感,我們或許還有爭(zhēng)議的空間,但因?yàn)椴溉閯?dòng)物的幼兒必須有母親的照顧才能生存,顯然母愛(ài)以及強(qiáng)烈的母嬰聯(lián)結(jié)是所有哺乳動(dòng)物共同的特征。

人類(lèi)或自然生物脫離“情感”聯(lián)結(jié),算法將斷裂

科學(xué)家經(jīng)過(guò)多年的努力研究出這一點(diǎn)。不久之前,甚至人類(lèi)父母與子女之間情感聯(lián)結(jié)的重要性,都曾受到心理學(xué)家的質(zhì)疑。20世紀(jì)上半葉,雖然也有弗洛伊德理論的影響,但當(dāng)時(shí)主流的行為主義學(xué)派認(rèn)為,父母與子女的關(guān)系應(yīng)該是由物質(zhì)回饋決定的:兒童主要需要食物、居所和醫(yī)療照顧,之所以和父母建立聯(lián)結(jié),兒童需要這些物質(zhì)上的回饋,然而其他偏“情感”的舉動(dòng)則會(huì)使兒童“寵壞了”。當(dāng)時(shí),育兒專(zhuān)家稱(chēng),如果父母過(guò)多地?fù)肀А矒?、親吻,會(huì)讓孩子成年以后不獨(dú)立、自私和沒(méi)有安全感。

20世紀(jì)20年代,育兒權(quán)威專(zhuān)家John Watson認(rèn)為不要做過(guò)多親吻、安撫和擁抱等偏“情感”的舉動(dòng),按照嚴(yán)格的日程提供孩子所需要的物質(zhì)即可,哪怕是嬰兒,甚至是小嬰兒,哭一下是不會(huì)有太大問(wèn)題的。

直到20世紀(jì)五六十年代,才有越來(lái)越多的專(zhuān)家達(dá)成共識(shí),放棄這些嚴(yán)苛的行為主義理論,承認(rèn)情感的重要性。在一系列著名的試驗(yàn)中,一只剛出生的幼猴,就將它與母猴分開(kāi),關(guān)進(jìn)一個(gè)籠子里,分別擺放一個(gè)裝有食物的金屬假猴,另外,是絨布假猴,但沒(méi)有食物,幼猴會(huì)選擇那只絨布假猴。

諷刺的是,這些幼猴都懂,但是John Watson育兒專(zhuān)家都不懂:哺乳動(dòng)物(包括人類(lèi))僅靠食物是生存不下去的,還需要情感聯(lián)結(jié)。對(duì)于經(jīng)過(guò)幾百萬(wàn)年進(jìn)化的幼猴,天生極度渴望情感聯(lián)結(jié),這就讓他們認(rèn)為,比起冰冷的、僵硬的、金屬制的假猴,毛茸茸的物體更能與其產(chǎn)生情感聯(lián)結(jié)。正是因?yàn)閷?duì)情感聯(lián)結(jié)的需求如此強(qiáng)烈,實(shí)驗(yàn)里的幼猴才會(huì)不理睬能提供食物的金屬母猴,而投向唯一看來(lái)可能滿足它們需求的絨布母猴 但很遺憾,幼猴的真心渴望始終沒(méi)能得到絨布母猴的響應(yīng) 于是這些幼猴在心理和社交方面出現(xiàn)了嚴(yán)重問(wèn)題,長(zhǎng)大后成為神經(jīng)質(zhì)和反社會(huì)的成猴。

我們今天回顧20 世紀(jì)早期的兒童養(yǎng)育指南,會(huì)感到難以置信。專(zhuān)家怎么可能沒(méi)發(fā)現(xiàn)兒童有情感需求。怎么可能不知道兒童心理和生理的健康除了需要滿足食物、居所和醫(yī)療照顧之外,滿足情感需求也同樣重要?然而,一講到其他哺乳動(dòng)物,我們卻不斷否認(rèn)這個(gè)顯而易見(jiàn)的事實(shí)。就像John Watson和育兒專(zhuān)家們一樣,在整個(gè)人類(lèi)歷史上,雖然給小豬、小牛和兒童提供了物質(zhì)需求,卻往往忽略它們的情感需求。于是,無(wú)論是畜牧業(yè)還是奶品業(yè),都是以打破哺乳動(dòng)物最根本的情感聯(lián)結(jié)為基礎(chǔ)的。農(nóng)民讓母豬和母牛不斷懷胎,但小豬和小牛出生沒(méi)多久被迫與母親分離, 常常終其一生都未能吮吸母親的乳頭,也沒(méi)能感受到她的親吻和溫柔的愛(ài)撫。實(shí)驗(yàn)里對(duì)兒百只百只猴子所做的事,現(xiàn)在畜牧業(yè)及奶品業(yè)每年還會(huì)在幾十億頭動(dòng)物身上上演。

所以算法很大程度上是基于“人性”基于情感聯(lián)結(jié),強(qiáng)大的算法研究其實(shí)離開(kāi)不了“情感”這一重要因素,無(wú)論是移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品還是未來(lái)的智能時(shí)代,其偉大而強(qiáng)勢(shì)的算法背后都是基于“情感聯(lián)結(jié)”的邏輯,你從商業(yè)角度來(lái)說(shuō),你可以理解為,把人類(lèi)看做是用戶,算法看做是產(chǎn)品與用戶的交互過(guò)程,在交互過(guò)程要基于“人性”與用戶建立情感關(guān)系,不是只簡(jiǎn)簡(jiǎn)單單地解決痛點(diǎn),探討算法,不如先研究人性研究情感,而不是單單靠生硬而冰冷的數(shù)字計(jì)算,這才是算法的本質(zhì)。

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