《深度学习的艺术—知乎采铜自选集》笔记
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一、提问
- 在学习的过程中，可以经常去思考以下四个问题：
- 针对当前的学习材料，我已具备了哪些相关的知识？
- 针对当前的学习材料，我又学到了哪些新的知识？这些知识对原有知识构成了何种补充或者挑战？
- 针对当前的学习材料，还有哪些未知的东西，且这些东西我通过简单的探索就可以了解？
- 针对当前的学习材料，还有哪些未知的东西，无法轻易地获得解答，同时又有价值成为我长期去探索的问题？
- “本质安全性”的例子
这里举一个小例子，我们试一下。下面这段话引自物理学家弗里曼·戴森的《反叛的科学家》一书，这是一本我非常喜欢的书，因为它优雅地穿巡在科学与人文的交汇地带。书里有一篇文章叫《科学可以合乎道德吗？》 ，作者从自己的亲身经历出发，讨论了科学对人们生活的不同影响方式，其中一段话是这样的：
「我加入了圣地亚哥的通用原子公司（General Atomic Company），当时我的朋友们正在那里摆弄这种新技术。我们发明并建造了一个名叫 TRIGA的小型反应堆，它被设计成具有本质安全性（inherent safety）。本质安全性的意思是，就算操作它的人水平非常低，反应堆也不会发生意外。这家公司 40 年以来，一直在制造和出售 TRIGA 反应堆，今天仍然出售这个产品；主要买家是医院和医疗中心，他们需要制造生命周期很短的同位素，用于医疗诊断。这些反应堆从来没有发生过意外，也没给使用它们的人造成过任何危害。它们仅在有数的几个地方遇到过麻烦，还都是因为邻居受固有观念影响，完全不顾它们到底有多安全，反对让它们出现在附近。我们的 TRIGA之所以能取得成功，是因为它被设计成能完成一些有用的工作，而且价格也在大医院的承受范围之内。1956 年时的价格是 25 万美金。」
回答第一个问题，关于「安全」这个主题，我所知道的非常有限，在日常生活中，我从小被告知防范一些常见的危险，比如触电，但是这都是从一个使用者的角度出发，而不是设计者。如何设计一个东西让它更具安全性，可以说，绝大多数人都不具备相关的知识，包括我在内。不过，由于本人心理学专业的关系，曾经在课堂上了解过一些「人因学」（human factor）的知识，这门学科专门研究在工程和设计领域，机器与人的相互关系和作用。人因学就强调，很多意外事故的起因，往往是由于人的疏忽或者失误，称为「人误」（human error），因此我的脑子中就有一个可能被夸大的观念，人误是造成危险和事故的第一主因，由于人误只能减少而无法消除，因此危险无法完全避免。
然后回答第二个问题。戴森的这段话让我接触到了一个全新的概念——「本质安全性（inherent safety）」。并且由他自己的这段经历可以看到，一个具有本质安全性的产品，即便是像核反应堆这类看上去比较危险的东西，也可能被设计得接近于绝对的安全。这个概念对我非常有冲击力，就像上面所说的，我的心理学背景让我只关注于事故背后人的因素，却不曾想到另外一种可能，通过某种更有价值的设计，连让人犯错的机会都没有，这是一件多么有魅力的事情！
对于第三个问题，我自然地想去了解「本质安全性」这个概念更多的知识，所以做了简单的搜索，百度百科上写的是「本质安全是指通过设计等手段使生产设备或生产系统本身具有安全性，即使在误操作或发生故障的情况下也不会造成事故的功能」，然后就马上切入了防爆设备和煤矿等特定领域中，感觉解释得还不是很清晰。又用谷歌查，维基百科上的定义是用来描述「即便出错仍旧保持低水平危险的过程」（a process has inherent safety if it has a low level of danger even if things go wrong），然后又解释，一个本质安全性的设计是「避免危险而不是控制危险，尤其是通过减少危险性的物质或者危险性的操作来实现」（An inherently safer design is one that avoids hazards instead of controlling them, particularly by reducing the amount of hazardous material and the number of hazardous operations in the plant）。也就是，如果设计的时候，把所有构成危险的因素全部去除（如果可能的话），那么意外就不会发生。这些解释就把本质安全性的「本质」说得比较清晰了，我理解，「本质安全性」是一种重要的思想，不仅是一种术，而是一种道，触及到了非常根本的东西。当然我现在对此了解的只是皮毛，但已经让我感到非常的震撼。
- 在第三个问题的基础上，更进一步，回答第四个问题。在我看来，我可能不会真的去从事安全相关的工作，因此也可能不需要像一个安全专家一样，对「本质安全性」这个概念作太深入的了解，但是「本质安全性」这个思想却对我构成了某种启示。在过去的概念中，受专业视角的局限，致力于通过减少「人误」的几率来提升安全的思想，只是一种在「量」上进行改进的设计，而「本质安全性」的思想却是一种从「质」上进行根本性改变的设计。那么如果类推开来，有没有可能存在一种「本质娱乐性」,一种「本质信任度」,一种「本质健康法」,一种「本质智慧术」，一种「本质和平」？先别说这些都没有可能。也许未来哪一天，其中的某几项真的会实现呢？比如，「有没有可能发现一种『本质智慧术』？」就是一个值得我为之长期思考和探索的问题。
- 特别是那些适合长期探索的元问题，不仅可以引发冲动式的求知事件，更有可能迫使我们持续地思考和探索。
二、解码
- 有时候和人聊天，聊到半路，问他为什么会有这个想法，对方便说：「你去看一下《#￥%……&》这本书就知道了！」如果这本书我恰巧没读过，就不知道怎么去回应他了。如果当时对方可以把书里的观点转述出来，一方面我可以新学到些东西，另一方面讨论也可得以进一步深入。我想这种转述并不困难，因为既然看过这本书，那么就其要领阐述一二应该并非难事。可也许，对好些人，真就是件难事。
- 还有一种常见的现象，就是许多人有一种囤积癖。光电子书就可能下上好几个 G，若是遇到有意思的文章，也不由分说一篇篇地拷到笔记软件里。这倒不一定是件坏事。但奇怪的是，其中有些人竟会产生一种错觉，误把自己囤积的这些电子文件，当成了自己大脑里的知识，或者当成了早晚有一天将存入自己大脑的知识，然后竟然不由自主地傲娇了起来。
- 其实这两个例子，大同小异，问题都出在，我们面对如此多的信息材料，只会做最浅表的加工，没有从深处审视，更不用说去下一些「解码」的工夫。
- 「会说话的小黄鸭」模型：一只玩具小黄鸭，会说儿歌、讲故事，这只「小鸭子」在不同人的眼中，却有不同的解读
对于孩子来说，他关心的是「小黄鸭说了什么」，然后他听到的是儿歌、故事；
对于家长来说，他们关心的是「小黄鸭是什么」，首先他们会把它定义为一个玩具（而不是一只「鸭子」），然后他们可能会对这只鸭子的娱乐性、教育性、安全性、性价比等做出评判。
对于玩具工程师来说，他们关心的是「小黄鸭是怎么做出来的」，他们会思考和设计小黄鸭有哪些功能模块，会考虑它的电路结构以及声光效果。
漫画家幾米就是第三种人，他自述学画的经验，就是「任何书里的任何图」都要拿来看，仔细研究它们的细节，揣摩作者为什么要这么画。乃至像英文的刊物，Times、Business Week 之类，里面的漫画也会特地找来看，他说他虽然不懂什么意思，但「就是会去看他怎么样表现那个图」。还有像日本女性杂志，他会专门去看里面教人敷脸的小图，这也给了他很多趣味，因为他会想「它怎么这么简单就可以把要讲的东西示范出来」。他的这种图解修炼法坚持了十年……
- 对于基本的解码方法，其实就不外乎下面三个层次：
- 它说了什么？（它原本就要传达的信息和知识）
- 它是什么？（对文本的反思，以审视的目光对文本进行评价和定性）
- 它是怎么实现的？（对形式和构成的洞察，研究写作、表达的手法）
- 如何才能掌握解码的方法：
- 不只要去寻结论，还要去寻过程
- 不只要去做归纳，还要去做延展
- 不只要去比较相似，还要去比较不同
三、操练
- 你掌握了多少知识，并不取决于你记忆了多少知识以及知识的关联，而是取决于你能调用多少知识及其关联。
- 把知识当成一种技能来学习。
就是不管我们想学或者正在学的是哪一个领域的知识，我们都可以想一想，如何不只是把它当成是一种静态的、安安静静地躺在书本里的东西，而是当成一种动态的、可运用的、可以用来完成某件事情的技能。就拿我学的心理学为例，心理学课本里的很多理论，如果我们仅仅只是理解和背诵，那它们只是静态的知识，实际上当年我在考试时默写答案的时候，它们真的只是死气沉沉的知识，但是，如果我们想到怎么把它们用起来，就可能真的成为一种技能，比如心理学的知识其实可以变成一种思考框架，成为一种观察事物的特殊视角。
但是要具备这样的意识真的很不容易。我读大二时，一位心理系老师在课堂上回忆说，当年他博士毕业后留校工作，暑假里在为第一次上台讲课而备课的时候，突然顿悟：「自己其实不懂心理学！」当时教室里的我们都听得惊呆了，大家都感觉莫名其妙：怎么可能一个人学了九年的心理学，拿了心理学的博士头衔，到头来发现不懂心理学！这是怎样的一种荒诞和幻灭啊！！后来过了许多年，我也拿到了心理学的博士学位，并且在工业界就职以后，才终于理解了多年前这位老师的话。大概是因为，我们在学校里的学习，都是循规蹈矩的被动式学习，我们对待心理学的知识只是满足于理解和记忆的层面，确实我们会做学术研究，并在其中进行非常深入的思考，但是这种思考仍旧是有很大的局限性的，不是从理论到理论，就是从方法到方法，都没有跳脱出来，从一个更大的视角，去反思这些知识的深层价值，没有去思考这些知识和我们自己的生活和思想的关联。但是一旦我们被逼迫到一个应用的情景中去重新审视这些知识，比如那位老师必须深入浅出地向学生们做出原理的阐释，或者我在公司里不得不去思考如何把这些知识应用于工作时，我们才会突然发现这些知识是可以被这样去运用，有可能发挥这么大的效力，甚至可以被当做一种技能来看待……
- 在「知识技能化」的理念之下，可以尝试以下三种知识操练的方法：
- 写作式操练
- 游戏式操练
思想实验就是构造一个现实中并不存在的假想情景，然后运用所学的知识，来设想事物在这个情景中的变化。在这样的操练中，思考者往往会得到比原先更为深刻的领悟。 - 设计式操练
四、融合
(一)迁移
- 生物化学家布罗迪将纺织业的染料知识迁移至药理学中的浓度测定技术
生物化学家伯纳德·布罗迪（Bernard B. Brodie）博士被誉为药物代谢之父，他的一项突出贡献是发明了血液中药物浓度的甲基橙测定技术。事情发生在二战期间，1942 年 3 月日军占领了荷属东印度群岛，这对美军是沉重一击。因为当时治疗疟疾的标准药物奎宁全部来自东印度群岛的金鸡纳树的树皮，失去了奎宁的供应使得美军士兵陷入了疟疾的困扰之中，战斗力和士气大受影响。于是美国国内的许多医学研究机构承担了寻找疟疾替代药物的紧急研究任务。布罗迪小组的任务是检验南美另一种金鸡纳树树皮的治疗效果，这种树皮含有四种生物碱物质，一种就是奎宁，但含量远远低于东印度群岛的奎宁树，另外三种中有两种物质用传统方法无法测定其在血浆中的浓度。
面对这个难题，布罗迪来到了曼哈顿的中央图书馆，遍查文献，连查了三四天一无所获，最后他查到了德国纺织业的染料文献，恍然大悟：「能否给化合物染色，然后利用其在溶液中的色度来测定其浓度呢？」于是，他立马联系药店和化学品商店，订购了几百种染料然后逐一试验，虽然这些用买来的染料进行的试验都失败了，但他偶然想到实验室中经常使用的甲基橙试剂也是一种染料，于是尝试了一下，结果大获成功。1947 年，布罗迪在《生物化学学报》上一连发表了六篇有关甲基橙测定技术的论文，引发了药理学的革命，而他的起点，正是将两个原本不相关的领域融合的结果：染料知识向药理学领域的迁移。（《师从天才》）
- 《黑客与画家》中Paul Granham将学画的经验迁移到编程中
- 画家学画的方法是动手去画，而黑客学习编程的方法也是在实践中学习。保罗初学编程时还抱着书读，不过随后就放弃了，直接动手去干。
- 画家学画必须要临摹，从大师的作品中进行学习，美术馆、博物馆是他们最好的学校。而黑客则是通过观看优秀的程序来学习编程，研究它们的源代码，开源社区是他们最好的学校。
- 一幅画是逐步完成的，先画轮廓、草图，然后填入细节，一步步臻于完美。在这一启发下，保罗领悟到「编程语言的首要特点是允许动态扩展（malleable）。编程语言是用来帮助思考程序的，而不是用来表达你已经想好的程序。它应该是一支铅笔，而不是一支钢笔」。因此在编程中，过早优化 （premature optimization） 是一件危险的事情。
(二)印证
- 潜意识在思维中的作用
- 庞加莱数学证明的例子
庞加莱在《科学与方法》中，用自省的方法记录了自己的一次数学发现之旅。这个过程的第一个阶段，是有意识的思考阶段，庞加莱连续 15 天独自一人坐在办公桌前，对如何证明富克斯函数不存在而苦死冥想，最后意识到一类富克斯函数是存在的，来源于超几何级数。第二阶段，庞加莱离开了原来的住地，参加了一次地质考察旅行，沿途的风景令他心旷神怡，然后在踏上马车的一瞬间，他突发灵感，找到了一个重大突破：把富克斯函数的变换等价于非欧几何的变换；随后，他又转而研究了一些算术问题，没有进展后去海边度假了几天，在悬崖旁散步时，他又突然想到，可以把不定三元二次型的算术变换等价于非欧几何的变换。第三阶段，他又回到了办公桌前，对这个问题发起了总攻，以破竹之势完成了最终的证明。
可以看到，这是一个「意识—潜意识—意识」的相互交替的过程，在这个过程中，关键的突破是找到了「级数—非欧几何」、「非欧几何—代数」的组合。庞加莱自己分析道，潜意识作用的发挥，并非平白无故产生的，而是有赖于在此之前，有足够的有意识的思考，这种思考的作用，是把很多知识的「原子」激活起来，为潜意识阶段的思考提供素材，然后在潜意识阶段，这些原子就自发游行碰撞，在脑中快速组建各种各样的组合，并且这些组合之间相互竞争，直至最佳的组合自动涌现出来，上升到大脑的意识层面。
- 台湾戏剧大师赖声川的例子
在《赖声川的创意学》一书中，赖声川先生回忆了自己找到《如梦之梦》创作灵感的经历。这个经历实际上是一连串看似无关的事件的连点成线：在罗马参观画展注意到一幅勃鲁盖尔的画作、在台北艺术大学准备和学生共同创作一部新戏、在法国一座古城堡看到了一位已逝外交官的铜像、看到新闻里伦敦火车相撞事故中找到了原先被认定死亡的幸存者、在报纸上看到有关无法诊断的致死疾病的报道、在印度旅行时读《西藏生死书》了解到一种临终病人向他人讲述自己故事的习俗……这些被观察并留存于心的细节，突然在一瞬间，产生了奇妙的「组合」，在经过了巧妙的连缀之后，组成了一个完整的故事架构，最后便诞生了《如梦之梦》这一佳作。想象一下，在这一「小火慢炖」的灵感诞生的过程中，如果上面列举的各个经历缺失了一样，那么就很有可能，就不会有《如梦之梦》这一作品了。这和庞加莱的结论类似，所谓灵感，所谓潜意识的思考，并非平白无故产生的，而是有赖于，思考者已经拥有了丰富的、充足的、多元的思考材料，潜意识的作用是借助其强大的并行计算能力，把这些思考材料进行各种组合。可以说，你在灵感酝酿之前，所做的素材准备工作越是充分，那么获得创造性成果的概率就越大。
(三)、互补
- 互补式的知识融合，是指我们可以对同一个议题，找到完全不同视角下的论述，把它们综合在一起，就可以得到对这一议题比较全面和深入的认识。
- 对于「为什么创业可以产生更大的价值」这一话题，我们可以综合科技产品创业和艺术品创业两个不同领域的观点。
- 关于科技产品创业，《黑客与画家》中的阐述已然非常精彩。格雷厄姆认为，创业的价值在于可测量性和可放大性两个方面：
可测量性。与在公司打工相比，自己创业产生的价值更大。在大公司里，个人的绩效无法被真实有效地评估，公司更倾向于以一种平均化的方式给员工提供报酬。而创业时，人们「不再是低强度地工作四十年，而是以极限强度工作四年」，
可放大性。个人在大公司里的贡献不具有可放大性，因为通常只是以「计时」或「计件」的方式来获取报酬。而技术创业之所以能产生价值，是因为它「发现了一种做事的新方式，它的经济价值就取决于有多少人使用这种新方式」。如果你的生意是做鸡蛋饼，那么做一个只能赚一个的钱，但是如果你解决的是一个热门的技术难题，让很多人受益，就形成了放大性。
- 艺术创业领域的观点，日本艺术家村上隆写的《艺术创业论》：
村上隆一方面批评了日本美术界的现状，他说日本的美术大学不会教学生如何谋生，学美术的人大多数是靠教学生来赚钱，而不是靠出售自己的作品赚钱，于是，学生变成老师，老师再培育学生，构成了一个「封闭性循环」。这种美术才能缺乏在市场的波涛里检验其价值的现状，其实颇符合格雷厄姆「可测量性」标准。从事美术教育，其价值是不可测量的，而只有通过与市场的互动，艺术作品的价值才能被测量，也才有不断更新和突破的可能。
村上隆又指出，一个艺术作品要能卖出大价钱，关键是「通过作品，创造出世界艺术史的脉络」，也就是说，「从该作品之后，是否开创了新的历史」。对于创作者来说，一方面它要找到进入世界艺术史的入口，能够被艺术界包括评论家们所理解和评论，另一方面，它又要有所突破，甚至颠覆原有的观念。更根本地讲，一幅画作的价值，不在于它的线条、颜色、构图，而是其之后，所展现出的「观念」，艺术品的价值就是观念的价值。如果我们用格雷厄姆的「可放大性」观点来补充村上隆的观点，就可以更完整地理解艺术市场，为什么安迪·沃霍尔的波普艺术、杜尚的小便池、达明·赫斯特的装置艺术这些既日常又诡异的东西可以如此被人推崇？因为它们都可以引起争议，既有肯定的声音，也有非常庞大的反对和质疑，这种争论使一种新的颠覆性的观念得以传播、放大，颠覆了很多人对艺术原本的理解。
- 村上隆的观点对格雷厄姆的观点的补充
格雷厄姆所理解的价值只是：难题解决。一个小团队用其先进的技术，解决了人们普遍面临的问题，所以创造了价值。但是，除此之外，我们还发现，像 iPhone 这样的发明，并不是解决了什么难题，而是让大家惊讶地发现原来我们和电子产品是可以以这样一种方式来交互的！本质上是一种观念的颠覆。所以村上隆提出的「价值体现在观念的更新」的观点即便对科技创业也有非常大的启示。
总结
- 从上面所举的三种融合及其例子中可以看出，将知识进行融合的关键，是能够洞察出知识背后的「深层结构」。在表面上不相干的知识的背后，我们可以发现它们潜在的相似性、互补性和启发性，找到知识与知识间隐含的联系。
- 印证（A = B）、互补（A & B）、迁移（A → B 和 B → A）
