数学的本质不是数字

2014年的时候,有位同事说“数学之美”这本书很有意思。当时想“我数学一般般,对数学也没有兴趣”,于是错过了看这本书的机会。
直到2016年的最后一个月,才看完了这本“如此之好”的书。见识决定高度,说得太对了。当年根本不知道什么是“自然语言处理、大数据”,回过头来看,自己落后的不是一点半点啊。
所幸,终于知道了一个跟“读书时期”往前不一样的数学。

数学的目的不是为了烧脑

静下心来回想一下当年对数学的感受,除了为了考试得分,就是觉得数学没啥用。四则运算和应用数学题多少在生活中多少还是有直观感受的。指数、对数、微积分等则完全无感啊。
各种计算、证明、简化,简直就是烧脑的活。想想陈景润等大师们,自动就跟数学划清界限了,能远离就远离吧。
吴军老师在书中说:

  • 数学,意思是通过学习获得知识。
  • 语言和数学的产生都是为了同一个目的——记录和传播信息。

从数学产生的历史来看,数学原本是与生活极其贴近的,只是在演化过程中逐渐被抽象化,甚至被错误的认识。
一旦看过书中的“自然语言处理、搜索、神经网络”等案例后,对数学的感受一定是全新的,会有一种想见很晚,原来如此亲切的感觉。

数学不是为了烧脑,而是为了解决实际的、复杂的问题而存在。

当明白数学不是在天上飞,而是在地上跑的时候,不禁想,当初都错过了什么啊……

数学是一种洞察

每每想到信息熵,除了仰止香农大神之外,就是惊叹了。信息的度量究竟是多少?如果不是信息年代,估计永远不会有这个问题出现。尽管信息在人类远古时代就已经产生了。
信息需要按二进制存储和计算,为了度量信息,引入了一个重要的定义:

信息是为了消除不确定性

因此,信息的度量包含了两部分“概率(不确定性)和底数为2的对数函数(因为不确定性越高,信息度量越大)”。
看到这里,你还会觉得数学没有用吗?

数学不仅仅是有用,简直就是洞察。

当你一头雾水的想着信息是什么时,这个公式告诉了你可量化的答案,而不是抽象。
信息论,IT产业的灵魂。
无论是通信、自然语言处理,还是搜索引擎算法等,都有信息论的影子。
我自己觉得,信息论就是整个IT的理论基础。给各类问题提供了指导思路。
洞察是人类最宝贵的能力之一,而数学是洞察结果的最佳载体,一个公式的运用非常广泛,还简单。比如:万有引力。

简单的美

数学之美,就是简单。像AK47一样,简单、有效、实用、稳定、可操作性强、用户体验好。
一切复杂的东西,在简单美面前,都觉得太妖艳。
吴军老师在书中分享一个让我很受益的方法论:

  • 技术分为术和道两种,具体的做事方法是术,做事的原理和原则是道。
  • 在google,辛格一直坚持寻找简单有效的解决方案……

很多时候,我们面对复杂问题了,容易想堵漏洞一下到处打补丁,只看到当前的问题,而没看到问题背后的本质。这样子就像被问题牵着鼻子走,而迷失了自己。
而道,就像数学一样,化繁为简。从复杂中找到简单。比如搜索,简单来讲就是“下载、索引、排序”三个关键点,剩下的都是这三个点下的细分问题。
数学的简单美,还变现在“一个简单的数学公式”可以应用在很多不同的问题上。
如图论应用于搜索的网页下载、神经网络,隐含马尔可夫模型应用于自然语言处理、搜索等。

数学,是一定可以训练思维的。
数学,不再是那么吓人的。虽然说各种算法确实很烧脑,但还是能找到简单之处。把握了简单的部分,就掌握了基本点。
更重要的是,数学对解决问题的指导意义:

找到一个简单有效的解决方案

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