本文發表在《大眾科學》的前部落格網路中,反映了作者的觀點,不一定反映《大眾科學》的觀點
今天,我非常有幸在海德堡桂冠論壇上聽到了曼努埃爾·布魯姆的演講。 它是關於...
“等一下!”我聽到你在說。“曼努埃爾·布魯姆沒有在論壇上發表演講!”
嗯,是的,你說得對,他沒有。 但至少他告訴了我,如果他選擇發表演講,他會發表的演講。 它是關於...
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微軟極限計算組的埃裡克·鍾說:“等一下!讓我給你講講關於曼努埃爾·布魯姆的故事。我在加州大學伯克利分校上他的演算法課程。由於某種原因,我不得不缺席一週的課,並且錯過了一次考試。所以他告訴我去他的辦公室,他會給我口頭考試。”
“我瘋狂地學習,帶著我腦子裡可能會問的問題去了他的辦公室。他叫我進去,然後問我,‘你在做硬體,對吧?’我告訴他是的,然後他說,‘我們為什麼不去你的實驗室看看你在做什麼呢?’
“所以我帶他去了我的實驗室,給他看了這個和那個,他問了我很多關於我的工作的問題。我看得出他真的很有興趣。這種情況持續了一段時間,最後我問他關於考試的事。”
“‘考試?’他說,‘你得了 A。’”
儘管我本週才見到曼努埃爾·布魯姆,但我感覺這個故事非常重要地說明了他作為科學家、老師和人的一面。這是一個對一切都充滿真正好奇心的人。不管你是一名學生還是一位世界著名的學者,如果你有有趣的東西要說——或者更好的是,有一個有趣的問題要思考——他都想聽你說。與理解世界如何運作相比,考試之類的小事並不重要。
這讓我想起來,我本來要告訴你們他在海德堡會發表的演講。它是關於...
不,首先,曼努埃爾自己想告訴你昨天在船上聽到的兩個問題,都來自年輕的研究人員。實際上是三個問題,因為我提醒他,昨晚我坐在他們的桌子旁時,他和他的曾孫輩學生埃裡克·布萊斯正在討論一個問題。不幸的是,埃裡克不希望我在我的部落格中透露這個問題,因為他想先做更多的研究。但我可以告訴你另外兩個。
首先,約翰內斯·魯夫告訴布魯姆一個類似這樣的問題。(布魯姆說這是他對魯夫問題的修改,但仍然可以辨認出是同一型別。)這是一個由 100 人玩的俄羅斯輪盤賭版本,他們從 1 到 100 編號。有 100 扇門,每個人都可以選擇其中的 99 扇門。每扇門後面都有一個數字。如果他碰巧選中了一扇門,門後有他的號碼,那麼他是安全的(暫時),下一個玩家可以選擇 99 扇門。
我應該提到,這 100 個人看不到其他人選擇的門後面是什麼。他們在遊戲期間不能有任何交流,儘管他們可以在遊戲開始之前制定策略。
現在,如果玩家 2 或任何玩家沒有選擇他號碼後面的門會發生什麼?嗯,那是非常糟糕的訊息。不僅該玩家會被殺死,而且其他所有玩家也會被殺死。哎呦!這真的是一個殘酷的俄羅斯輪盤賭版本。
現在的問題是:既然允許玩家事先討論策略,那麼他們最好的策略是什麼?讓我們看看幾種可能性。
首先,他們可以同意,前 99 名玩家將開啟前 99 扇門。如果他們全部倖存下來,則意味著前 99 扇門後面有 1 到 99 的數字。知道這一點後,第 100 名玩家只需選擇第 100 扇門,他就會知道第 100 扇門後面有數字 100。每個人都會活下來。
不幸的是,這是一個非常糟糕的策略,因為如果第 100 扇門後面沒有數字 100,那麼每個人都會被殺死。生存機率:1/100。
事實證明,一個好得多的策略是每個人都隨機選擇。那麼每個人都倖存下來的機率是 (99/100) 的 100 次方,約為 1/e(或大於 1/3)。
魯夫的問題很簡單。隨機策略看起來相當不錯。它實際上是最好的策略嗎?
真是個酷問題!它採用了一個已知的事實(1 - 1/n 的 n 次方約為 1/e),並賦予其全新的意義。現在我們不是在微積分的領域,而是在遊戲和策略的領域。
布魯姆在船上聽到的第三個問題來自格爾蓋伊·安布魯斯。這是一個老生常談的問題:你應該找到一個鑽了孔的球體的體積,你只被告知孔的長度。這似乎不可能提供足夠的資訊來計算體積,但事實確實如此。布魯姆以前見過這個問題,並且知道答案,但他表示,他從未見過一個真正令人滿意的解釋,說明為什麼球體的半徑 r 並不重要。安布魯斯告訴他:“哦!我可以解釋一下!”然後開始向布魯姆展示如何將體積設定為分子為 r,分母為 r 的積分。r 會抵消,因此體積與 r 無關。然後你可以簡單地透過設定 r = h/2(孔長度的一半)來找到它,在這種情況下,孔的寬度必須為 0,體積為 0,而體積只是球體的體積。“你甚至不必計算積分!”布魯姆高興地告訴我。
無論如何,現在讓我告訴你們布魯姆會在本次會議上發表的演講。它是關於...
不,等一下。他想告訴你們他的學生邁赫迪·薩馬迪正在研究的問題。薩馬迪想編寫一個更好的谷歌版本(至少對科學家來說更好)。
這是布魯姆解釋的問題。假設你在谷歌中輸入一個事實陳述,例如“蝦中的膽固醇比肉中的膽固醇更健康”。谷歌會給你一堆結果,但你不知道該信任哪些結果。薩馬迪的程式會瀏覽谷歌的結果,首先,如果結果支援你的事實陳述,則將其塗成綠色,如果結果與你的陳述相反,則將其塗成紅色,如果結果是中性的,則將其塗成白色。然後,如果陳述來自可靠的來源,它會將其塗成較深的顏色,如果不是,則將其塗成較淺的顏色。因此,例如,如果冷凍食品協會說蝦對你更好,它可能會被塗成較淺的顏色。如果洛克菲勒大學的一項研究說它更好,則會將其塗成較深的顏色。另一方面,如果洛克菲勒的研究只有 20 個人參與,那麼陰影可能會再次變淺。
我一直說“可能”只是因為布魯姆可能一直在簡化,而且我的筆記可能不準確,但這是一個薩馬迪已經做過的真實示例。不僅如此,他的程式令人印象深刻,他已經獲得了大量資金來成立一家公司。
但這並不是真正酷的部分。布魯姆急切地想告訴你們的酷事是,昨天在船上,他遇到了兩名計算機科學專業的學生,約翰內斯·霍法特和穆罕默德·葉海亞,他們正在馬克斯·普朗克研究所從事自然語言處理方面的工作——這正是他學生的軟體所缺少的部分。
偉大的技術創新就是這樣在航行中誕生的。
好吧!這真是太吸引人了。但現在讓我告訴你們布魯姆會在論壇上發表的演講。它是關於...
哎呀!下一場演講的鈴聲響了!你的意思是說我們的採訪這麼快就結束了嗎?當你玩得開心時,時間過得真快!
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這篇博文源自第一屆海德堡桂冠論壇(HLF)的官方部落格,該論壇於 2013 年 9 月 22 日至 27 日在德國海德堡舉行。40 位阿貝爾獎、菲爾茲獎和圖靈獎獲得者將齊聚一堂,與 200 名精選的年輕研究人員會面。達娜·麥肯齊是 HLF 部落格團隊的成員。請在HLF 部落格上找到他的所有帖子。