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读书有感

捉襟见肘补数学

前几天跟家父闲扯,说到我这辈子为数不多后悔的事情,就是本科选专业没选数学。我的性子基本上是不会多想过去已经发生的不可改变的事情的,所以人生中还真没多少后悔的事。这件事情是例外,是因为从毕业以来一直在为其还债,不得不怨念一下。当然,确实很难讲如果我当时学了数学,现在会不会过得更好。可能也不会。

假设过去未曾发生的事情没什么意义,不如讲讲为什么让我这么怨念。前几天在查一个模型,想知道一些大样本特性那边的结论,于是开始翻看相关的论文。结果论文读着读着就读不下去了,因为根本看不懂其中的引理。不仅仅是证明看不懂,而是根本不知道为什么要用到这些引理,这就很尴尬了是不?回头查了查,这些基础知识都是渐进理论那边的,属于概率论吧,确实没有学过,不知道就是不知道。

这种捉襟见肘的感觉实在是太熟悉了。去年看另外一个方向的论文,发现根本没学过concentration相关理论(这个名词不翻译了),然后现学现卖,抓紧去补那块儿的知识。然后看到Lipschitz 连续性,完全不记得实分析怎么讲的了,又得回头复习。为什么不记得呢,还是因为当年没理解,没有把数学融会贯通成自己的思维,自然考完试就忘了。不过至少因为学过,所以复习总是比重新学习容易一些,而且这次看到应用了也能加深对其本身的理解。数学虽说是个工具,但是如果不记得工具怎么来的可以怎么用,那要么就只能望洋兴叹,要么就闭着眼瞎用。鉴于后者着实不是我的风格,大部分时间我都只能止步之后扼腕叹息。

说到底,之所以数学让我这么痛苦,还是很多东西学的时候没有成体系,用到什么补什么。像微积分啊线性代数啊这种还好,宏微观计量各来一遍,到后面怎么也不会忘了。但是其他的不常用的就惨了, 只能两眼一抹黑,实在不行就死记硬背吧。我挺佩服那些随时可以从一个阶段捡起数学直接用的人,他们不需要知道下面的基础是怎么架构的,只需要往上盖就行。我受不了这样,对我来说数学一定是一以贯之的,若是我不曾理解基础那我就永远没法继续往下走。当然我可能不会一直记得每一个细节是怎么样子,但大体的脉络永远是清晰的。

可能事情并没有我想象的那么糟,我的数学知识也不是哪里都是窟窿永远填不完。但这种不知道我还有多少窟窿没填的状态,让我大部分时间都没有底气,特别惧怕又发现一个窟窿那种沮丧感。毕竟一直处于一种“追赶”的感觉会让人自信全无。若是曾经在本科阶段按部就班地训练过,或许就不会像现在这样不安了。比如看经济学我就不会不安,因为我知道自己的基础很牢,一切新生事物都是基于以往一些问题的拓展,这给了我很足的底气来辩证地学习新知识(以及看到胡说八道的理论知道他们是在胡说八道)。正是因为有这两者完全不一样的状态的对比,我才无法控制自己的怨念。

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题外话,本科专业没选数学完全是当时的无知。按说我一个高中生无知就罢了,我得到的各种指导信息居然都是,“大学数学和高中数学不是一回事儿,高中数学再好大学数学都有可能让你失去兴趣。”之类。居然没有一个人告诉我数学本身对于其他基础科学是有多么重要。感觉数学教育出了很大问题,让前面学过数学的人并没有体会到数学的基础性和重要性,自然也就无法告知后来者。当然,从家父的角度,他觉得稳妥最重要,数学一看就是一个找不到工作的专业。我不否认,从现在来看确实很多数学专业学着学着就走进死胡同了。但更重要的是,我的性格决定我并不会安于现状,而除了数学之外,怕是少有一直能给我足够的智力挑战的东西了。那种从抽象层面理解事物的满足感,那种一脉相承融会贯通的舒畅感,至今不曾从别的事物上体验过。性格决定命运,所以虽然对于大多数人来说,本科学数学或许并不是一件好事,但对于我来说,却导致了十几年来的最大缺憾。

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读书有感

重温概率论和线性代数

年底的节奏比较舒缓,就有更多的时间来重新拾起一些东西。先是百无聊赖的浪费了一些时间看剧打游戏看小说,基本就是一种不动脑子的打发时间的模式。后面觉得着实无聊了,开始想有什么可以看的。不知怎么的,就动了重温数学的念头。搜了一下网上的各种公开课,发现MIT的线性代数(Gilbert Strang)和Harvard的概率论基础(Joe Blitzstein)评价比较高,就打开youtube开始跟课。

线性代数我其实偷了个懒,没有去跟那个完整版的,而是简单地看了一下Strang教授今年发布的2020版。一共只有五部分,每一部分大概一刻钟,我看之前还在想这个是怎么做到的。看完了,就明白这75分钟的高屋建瓴之处了。大一的时候学线性代数,虽然分数不错,但是其实学了一堆计算却不知所云。后面学到高等计量开始频繁地用到线性代数,才多少有了一些事后的感悟。现在再去看线性代数,觉得这东西真的挺美的,一点一点地串联起多少问题。

话说到这里,多少有点“我吃了七个烧饼发现饱了,是不是直接去吃第七个就好了的”味道。我需要略带羞耻地承认,我大学以后的数学基本都是靠学经济学才学会的(学会指的是有一些理解而不仅仅是记忆公式和定理)。大一一上来的微积分,动不动各种极限和证明,直接懵掉了。概率论学了什么完全不记得了,印象中好像只有一本很薄的小册子,各种证明,然后考试一片茫然。线性代数也是,死记硬背了一堆证明却不知所云。

类似的,我对计量经济学也有差不多的体验。其实第一次学(初级)计量经济学的时候也是一脸懵,第二次学(中级计量)稍微好了一点,后面一遍又一遍地学计量(或者广义地说,线性模型),我才逐渐开始理解回归模型。回头看,这实在是一个成本巨大而痛苦的过程。可是代价如此之高是因为老师教得不好呢,还是因为这些东西本来就难?我现在已经没法回到原点去体会另外一条路径了。只是重温这些基础课程的时候,更容易跟着这些大家公认优秀的教师的思路,来站在更高的层面欣赏数学本身的美,而不仅仅是当作工具。

数学这种学科,学懂了和没学懂差别太大了。学懂了,再厚的教科书都觉得如若无物,要用的时候信手拈来(英文我习惯用internalize来描述这种状态)。没学懂的话,基本就是记住了一堆程序化的操作流程(procedure)却忘记了他们的来龙去脉。这种差别会深刻地影响日后的学习或研究。这两年面试了上百人,我所在意的其实不是一个面试者记住多少公式和模型(比如我允许他们随时google),而是他们是不是真正理解他们用到的模型本身。把统计模型学成了一堆procedure其实是一件非常危险的事情。

概率论这门课我是老老实实地跟完全程的。毕竟是一个学期的内容,34节课,每节课接近一个小时,加起来就有三十多个小时。我并没有快进或者跳跃(主要是在电视上放起来快进比较麻烦),所以陆陆续续花了四五天的时间才把全程跟完。如果是第一次学这门课,这种节奏几乎是不可能的,因为新的信息量其实可能很大。只是我对于这些内容多少熟悉,所以实践起来更像是复习直觉而不是学习知识。这也是让我可以有机会去由衷地感慨原来概率论可以如此简单明了。我开始以为我会经常走神,尤其是已经非常熟悉的内容。结果很多时候,我居然全神贯注地又听了一遍那些熟悉的定理和公式。Blitzstein确实把这门课讲得很深入浅出。印象最深的是他在推导正态分布的时候,明明是那么无趣的定积分和极坐标变换问题,居然可以讲得那么好玩。又一次验证了高斯发现正态分布时候那种“天赐”的感觉。数学的美往往就在这种时刻。凭什么,一切繁琐的符号最终化为这么简洁优雅的记号?

正好在2020年的最后一天和新年交界的时点,看完了这门30多个小时的课程。让我忍不住记录一下,这种别致的、超级满足的跨年方式。

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心理学中的焦虑和回避

最近各种机缘巧合,看了不少心理学方面的研究。我以前一直对心理学不是很感冒,主要的原因其实是他们的研究方法很飘忽,不知道这些结论的可重复性有多大。不过后来想开了,知道一些总比什么都不知道好对不对,就算很多东西只是局部的观察和假说,那也算是一些数据点呢。

心理学其实最好玩的就是可以帮助告知自己的状态。随便找找,就有无数的测试可以帮忙来感知自己。有的时候可能没有意识到一些行为已经偏出正常轨道了,那么不妨做个测试来看看,至少可以知道那些行为可能对他人或者自己造成一些负面的影响。此外,虽然我觉得心理学的各种分类近乎玄学,不过it meant to be exhaustive, 所以知道一下人们的不同状态也是蛮有意思的。

讲讲最近看到的一些比较好玩的东西吧。两周前在温哥华围观NeurIPS,有个开篇演讲很有意思,让我在几千人的会场居然都集中注意力听下去了。该演讲题为“how to learn”,是UC Berkeley的Celeste Kidd主讲的。我本来以为是讲基于神经研究人类如何学习的,所以并无很大的兴致。后面发现其实是很多基于实践和实验观察出来的模式,所以还蛮好玩的。她列了五条人类学习的基本模式:

  1. 人们不停在建立信念 humans continuously form beliefs.
  2. 确定性会打击人们的兴趣 certainty diminishes interests.
  3. 确定性由反馈产生 certainty is driven by feedback.
  4. 减少的反馈会导致过度自信 less feedback may encourage over-confidence.
  5. 人们很快就会建立信念 humans form beliefs quickly.

她在演讲中举了很多例子,有兴趣的可以去点开上面的链接看视频。我个人觉得比较有意思的是,人们学习是依照一个兴趣逐渐提升的过程的。比如一开始,我们学习语言,学习单词,很枯燥, 但是到了一定阶段之后,我们可以开始看懂更多的外文书籍。又如学习数学,我们一路从最简单的符合直觉的算数和几何,一直学到高等数学。数学是个很好玩的体系,自上而下兼容并蓄,比如学了线性代数一下子就可以用一个统一的框架来看待很多初等数学很复杂的问题。但是从人类学习的过程来看,我们几乎不可能从无到有地一下子学出来高等数学。积沙成塔是可以,但总不能靠着这个地基来建摩天大楼不是?

学到后面,会觉得书“越读越薄”,其实就是对知识的理解和运用越来越自如,进入了“确定性”的阶段,一方面是容易了,另一方面也是没有兴趣了(所以重复其实是一件很痛苦的事情)。这其实是一个非常归纳主义的讲法:人们学习的过程就是在不停地搜集数据和反馈,正如训练宠物狗一样。奖惩制度的引入告诉人们什么可以多做,什么需要停止,然后形成一份新的信念。有趣的是,人们形成信念比大部分统计分析快得多——在日常生活中,不会有人等到p-value < 0.05 才去确认一件事情。我们更多运行的或许是一个贝叶斯的模型,建立一个先验信念,然后随着新的数据的到来进行校正。

最近还看到一个很有意思的心理调查,亲密关系经历量表(Experiences in Close Relationships,简称ECR)。虽然这个设计本身是针对非常亲密的关系的,但是我看了一下具体的问题,感觉可以用在大部分生活关系上面,只是不同的表达方式或者展示形式罢了。这个测试按结果分为四种类型:

  1. 安全型一低回避、低焦虑;
  2. 迷恋型一低回避,高焦虑;
  3. 恐惧型一高回避、高焦虑;
  4. 冷漠型一高回避、低焦虑。

仔细一看,其实就是两个主要维度的区别:回避和焦虑。其实人对于自己不熟悉或者不能控制的事情,一般有两种反应:过度控制(焦虑),或者自我放弃(回避)。我自己去测试了一下,基本就是反映了我对于周围人的互动的模式。

焦虑方面,基本上就是我有没有过度思考一些事情,对于结果的不确定性产生不必要的怀疑。回避方面,则是我是否可以主动地坦白心扉,并对于他人的坦诚作何回应。当然,这些都是相对的衡量,不过看下来还是蛮有意思的。回想我的整个人生,在一些高度不确定的阶段和事情上(比如某些升学、换工作等等),我自然是从一个高焦虑的状态随着时间和经验的增长慢慢过渡到一个低焦虑的状态。现在越来越不焦虑,是因为知道焦虑会导致过度控制(over-control),比如开车的时候过度打方向盘、控制油门和刹车。很多事情其实轻松地处理就好,事情并不会演化到一个不可收场的角度。最典型的例子大概就是我出去玩基本不做太多计划,因为就算有些意外,随机应变就是了,事先准备的又有什么用呢?这样的好处就是,休假对于我就是一个完全的身心放松的状态,随心所欲。

回避倒是另一个很好玩的问题。这个测试的解释是,回避基本上是由于不自信。可能狮子座天生乐观+自信,所以我好像没有什么回避问题的习惯。就算是结果很坏,最好的处理方式仍然是直面。接触的人越多,越发觉坦诚其实是种优秀的品质。从小被家长教育要诚实,其实很多时候诚实不仅仅是对于言语,而更多的是对自己诚实,面对真实的、一点都不完美的自我。不过度自负,也不会过度自卑。

环顾四周,好像我和父母的关系倒是一直处于一种高度的安全型,彼此都没有太多的焦虑和回避。在学校的时候,同学们的相处还是见仁见智,毕竟还是一个多少有点竞争的环境,有时不得不处于一种高焦虑高回避的状态。而开始工作之后,随着自己对于自己的认识越来越全面(又回到前面的how to learn的理论,得到了越来越多的反馈),焦虑越来越少,而更愿意坦诚心扉并且去帮助他人。这些可能都是渐变,一点一点向着好的方向发展,只有偶尔回顾才会恍觉人生已经如此不同。成长还是一件多少让人无比快乐的事情。

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读书有感

旧事一桩

近日看众议校园霸凌,偶然想起一桩旧事。

大概小学二三年级的时候,有次作业还是考试来着,数学老师要我们做错了的题各抄100遍(唉)。我自己显然抄不完,好在老师说可以家长帮忙抄题干(当年没复印机...),学生自己填答案。于是回家跟爸妈讲。估计当年爸妈也是甚为忙碌,听说之后暴怒,直接电话打给班主任还是校长(唉)。于是第二天我就啥都没带去学校了,数学老师大概是被告知情况然后也没说什么。

然而这个故事的后续是,数学老师在接下来的两三年一直不跟我讲话,上课提问我举手也从不点我。有次临堂测验,先完成先上去讲台给她评分,结果我一早上去她找了个茬把我赶回座位,直到快下课才给我勉强评分。

这种冷遇成为了我那几年挥之不去的心理阴影,每天都是毫无自信的去学校。性格日渐孤僻,也被同学疏离,说话结结巴巴...

后来我也惊讶我是怎么度过的。可能一来我神经比较大条,过去了就算了(时至今日依然如此)。二来,高年级之后,数学变难且开始全民奥数,我那一点小小的天分发挥了作用,老师无法继续无视。三来,五年级换了数学老师...

今日回忆此事,一想说当年学校老师素质也是变数颇大,二则是年轻父母的处理方式也是非常欠考虑。终归都是人生的学习印记。

补一点长远影响吧。这段经历导致我在接下来的时间内一直回避数学。初高中回避数学竞赛,报志愿回避数学专业...时至今日,依然不知道是福是祸。

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网络新发现

无意闯入...

偶然间,无意闯入一个孩子的轻博客,大概介于blog和微博之间吧,有长有短,跟长短词似的,约束少很多。

无意中看到这个孩子对于过去的缅怀,轻柔的文字之下,不知道有一段什么样子的故事。于是就这么冒昧的,把人家的轻博客从头翻到尾。我是不是应该检讨一下...虽然网络很发达,但显然很多文字并不是写给我们这种陌路相逢之人的。

好吧,我只能宣传一下这个孩子的blog,嗯,他有个专门写数学知识的blog。貌似最近在研究泛函,我就又没忍住读完了(还好就那么寥寥几篇)...

www.artofproblemsolving.com/Forum/blog.php?u=152939

我是有多么的八卦啊...唉。为什么看着看着就想起了曾经认识的某人呢...嗯,气质确实有点相仿。都是大牛的雏形哎~