数学的作用,可能一直被你严重低估了!

数学

引言

很多人觉得,日常生活中,只需会加减乘除四则混合运算足够了,这些知识,小学三四年级基本都掌握了。那么,之后学的那些函数、几何、代数、微积分、概率、统计,是不是真的除了浪费时间,什么用处也没有?即使学完这些所谓“乱七八糟”的知识全都还给老师了,也不会对生活造成影响吧?

万维钢在解读麦克斯.泰格马克的《穿越平行宇宙》一书时说:世界是数学的。数学是一套纯粹的逻辑系统。不管我们是否懂得、是否发现,它一直存在。比如,勾股定理,比如能量守恒,我们不是发明了这些定理,而只是“发现”。它一直存在,只是我们努力了很久,才发现。

我们说物质是分子组成的,分子是原子组成的,原子是由质子、中子和电子组成的,这些又是由夸克组成的……那以此类推,推到哪里才算到头呢?泰格马克说,其实推到基本粒子那里,就已经到头了!

最后不带任何人类添加的概念包袱的这个东西,就是数学结构。终极理论,不管它是什么样子的,它必然是一个没有任何包袱的纯数学结构。

数学是宇宙的最底层逻辑。你、我,我们都是数学的产物,我们的各种活动只是在实践数学上的可能性而已——我们,就是数学的一部分。

数学

第二次世界大战期间,美军在哥伦比亚大学建立了一个叫统计研究小组的秘密研究小组。这个小组里牛人无数,比如我们熟悉的控制论的创始人诺伯特·维纳(Norbert Wiener),还有后来得过诺贝尔经济学奖的米尔顿·弗里德曼。不过,在这个牛人无数的小组中,天赋最高一位叫亚伯拉罕·瓦尔德(Abraham Wald)的数学家。

有一次,军方给这群数学家出了一道题。为了加强战机的防御性能,需要给飞机装上装甲。但是,装甲会增加飞机的重量,导致机动性减弱,燃油消耗也更多。如何能做到装甲和防护性能的最佳平衡呢?

军方察看了返航的战机,发现机身上的弹孔比引擎上的弹孔更多,所以他们认为,最应该加强防御的是飞机的机身。

瓦尔德却认为,需要加装装甲的地方不应该是弹孔多的部位,而应该是弹孔少的部位——飞机的引擎。

为什么呢?我们假设:从理论上说,飞机各个部位中弹的概率应该相同。那为什么返航的飞机机身上的弹孔比引擎上的弹孔多呢?换言之,引擎上本来应该有的弹孔去哪里了?

瓦尔德认为,这是因为引擎被击中的飞机都坠毁了!回来的飞机,虽然机身多处中弹,但并不是毁灭性损伤,所以能安全返航。

打个比方,如果你到战地医院去统计伤员,就会发现,腿部中弹的士兵肯定比脑部中弹的士兵要多。因为脑部中弹的士兵基本都挂掉了呀!

这个故事告诉了我们什么呢?瓦尔德拥有的空战知识肯定不如美军的军官,但他却能看到军官们无法看到的问题。这就是数学思维。军官们的错误在于,他们假设返航的飞机是所有飞机的随机样本。但事实上,并不是。

这就是幸存者偏差理论。

数学家把这种失误称为“幸存者偏差”,也就是说,你只看到了幸存下来的,却没有看到那些已经失败和消亡的。

例如,比尔·盖茨没有上完大学就退学了,但他成了世界首富。脱不花没有上过大学,现在是罗辑思维的CEO。那么,我们能不能说,干脆就不要上大学了?不上大学不是一样能够成功?

恐怕并非如此:假设没有上过大学和上过大学的人成功的概率是一样的,那么,我们应该能够看到更多没有上过大学的成功企业家。但是,为什么我们看到的上过大学的企业家更多呢?那些失踪的、没有上过大学的企业家哪里去了?很简单,因为他们失败了。

这就是数学思维。

数学

罗振宇在《逻辑思维》第421期时,介绍了喻颖关于数学思维在赌博上的应用:其实,赌博拼的是概率。除去偷牌、藏牌、做标记、出老千等下三滥的手段,在规则公正、公平的前提下,赌资多的,赢的概率更大。

拿猜硬币举例。如果连续抛9次都是正面向上,那第10次你觉得正面向上的概率是多少呢?一般人凭直觉,会认为仍旧向上的概率是很大的。但实际上每一次抛掷硬币都是一个独立事件,正、反面向上的概率都是50%。这是第一层逻辑。

但你要注意,这百分之五十只是表面概率,除此之外,还有隐藏概率。

隐藏概率是什么?是你们之间赌金的大小。比方说,我的赌金是五十块,而你有一百块,那么玩儿到最后,你赢的概率就比我大得多。道理很简单,你赢我五十块钱我就没钱翻本了。而你呢?赢你一百块才能让你没机会翻本。

在资金实力方面,一个小赌徒和大赌场是没法比的。玩到最后,也是赌场把你赢光,你不可能把赌场赢光。

这是第二层逻辑,还有第三层逻辑。

还是跟人赌硬币,你自由下注,如果输了,这笔钱就没了,如果你赢了,你就能赢一倍回来。那么,你每次应该下注多少才最合适?

一般赌徒考虑这个问题,要么冒险,一次把100块都押上,输赢就看这一把了。要么保守,一次押1块,就算赢,每次也只能赢1块钱。你看,第一种风险大,第二种赢的太少。那么,有没有一种,风险和利润比非常合适的下注方法呢?

数学家通过研究计算发现,每一次下注25%,才是风险和利润最平衡的方法。

同样是赌博,你玩的是运气,赌场玩的是一般人看不见的概率,至于什么千术,实在是小儿科。所以,为什么赌博越赌越输。

那为什么创业越创越赢呢?同样是概率。

一个人,如果他连续创业一百次,至少成功一次的概率是多少呢?如果他每次成功的概率是1%,那么就是说有99%的可能性他会失败。

但是,根据基本的数学算法,这个失败概率会随着次数而降低。你失败一次的概率是99%,那么连做一百次都失败的概率是多少?所有人都会算,是99%的一百次方,结果约等于37%。也就是说,你连续创业一百次,这一百次都失败的概率只有37%。那么,反过来说,至少成功一次的概率是63%,已经高于50%了,这个赌是可以打的了。

其实,这种概率计算的方法在赌博里也适用,在1%的胜率下,100次中你至少赢一次的概率是63%。但是,在赌博中赢一次没有用啊,或者你赢一次还想再赢啊。但是创业就不一样,创业嘛,成功一次就够了,成功一次就可以抵消过去所有的失败。

所以,在真实的数理概率面前,你赌的越多,输的就越多,创业不一样,你创业的次数越多,你成功的可能性就越大。

数学

吴军博士认为:虽然我们日常感觉不到数学的存在,但数学有一种超出它所承载的表面知识的作用,这些作用甚至也让那些觉得没有用到数学的人受益了,那么这种作用又是什么呢?

学数学绝不是为了算账,如果仅仅把自己对数学的理解局限在这个认知水平上,自然是会了加、减、乘、除就不需要学习数学了。学数学的目的,是为了进行三种训练:

首先是阅读理解。

在阅读理解中,很重要的一条是理解暗喻,也就是从字的表面理解深层的意思。 在数学难题中,很多已知条件其实都是通过暗喻给学生的,但是很多人看了之后完全无感。

比如给你一个等边三角形,这意味着什么呢?除了三条边都一样,还意味着每个角等于六十度,从三角形内部的任何一个点到三条边的距离之和都相等,等等一大堆的已知条件。

这个技能在生活和工作中运用,比如:说起北京意味着什么呢?除了是中国的首都,还意味着几千万人口,出门拥堵,有无数的景点和博物馆,占地面积极大但是转机非常困难的机场,等等。

其次是掌握基本的数学知识, 这一点无须赘述。

第三则是逻辑能力。即从已知条件得到结论,需要一步步推理得出来。我们的学校为了应试并且快速见效,往往要求对解题方法死记硬背,忽视了背后的逻辑性。当遇到所学的解题技巧没有涵盖的所谓难题,当然就不会做了。

低水平的老师和笨的学生,总是试图采用题海战术,覆盖各种考试题。好的老师则训练学生的逻辑思维能力,而好的学生在学习数学时也是平衡理解力、逻辑能力和基础知识三者的关系,做到事半功倍。

所以,吴军博士认为通过学习数学掌握好的思维方式以及解决问题的方法,是非常重要的。

后记

那些数学学得好的人,感觉自己对数字敏感,做判断时,会潜意识的利用象限、概率、风险比率等来参考决策;而数学相对差的人,大多凭借历史经验、直觉。但这并不是这些人的问题,而是教学设计的问题。

数学

声明:本文一些笔记来源于Rose_73b7,请勿用于商业用途!

©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 206,482评论 6 481
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 88,377评论 2 382
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 152,762评论 0 342
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 55,273评论 1 279
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 64,289评论 5 373
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 49,046评论 1 285
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 38,351评论 3 400
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 36,988评论 0 259
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 43,476评论 1 300
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 35,948评论 2 324
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 38,064评论 1 333
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 33,712评论 4 323
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 39,261评论 3 307
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 30,264评论 0 19
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 31,486评论 1 262
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 45,511评论 2 354
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 42,802评论 2 345

推荐阅读更多精彩内容