自然科学总论
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93千字
字数
2023-04-01
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主编推荐语
一本横跨复杂系统科学与网络科学领域的前沿作品。巡礼预测科学发展历史 探寻复杂世界运行背后的简单法则。
内容简介
纵观人类历史,从古希腊的德尔菲神谕到中国古代的易经占卜,出于对未知事物的恐惧,人类总是痴迷于预测未来,也正是这种恐惧为预测科学的发展提供了不竭动力。而今,打开智能手机,除了我们习以为常的气象预报,各种平台越来越精准地推送我们可能感兴趣的新闻、图书、电影、音乐……,预测科学已经在不知不觉中全方位地渗透了我们的日常生活。
本书中,作者基于在复杂网络科学与传染病预测领域的学术研究经历,带领我们一览预测科学发展史上的重要节点和突破:复杂科学的诞生,打破了自然科学与社会科学之间的壁垒,使得基于模型描述社会行为成为可能;数字革命带来的海量数据与算法,则大幅提升了模型的准确性。从此,人变成了“可预测”的社会原子。
基于这些模型,我们不仅能预测一场足球比赛的结果、一本书的销量或一位艺术家职业生涯的成功与否,还能预测一场流行病的蔓延、一种社会思潮的传播、金融市场的波动,甚至一个人的感情生活。我们不光能够清晰地模拟并分析未来的图景,还能针对各种危局制定行之有效的应对策略。
但这本书的目的不仅在于展示预测科学的巨大威力,还在于唤起人们对其局限性与伦理界限的认知,比如,大数据和算法会习得人类社会固有的歧视与不公,甚至会被用来操纵和影响人类行为。只有了解数据、算法和预测背后的运行机制,人们才能避免陷入夜郎自大或盲目崇拜的陷阱,更好地掌握我们的未来。
目录
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版权信息
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中文版序
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前言 我是占卜师
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第一章 预测科学
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登陆新世界:预测的历史
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关于未来的力学
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概率与未来
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一种新的预测类型
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第二章 鸟群与人群
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简化而不简单
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行人动力学
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隔离与数学
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网络
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第三章 数据、算法与预测
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数据化
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数据与预测
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机器学习
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模拟大脑
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隐性知识的新神谕
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第四章 预测新书能卖多少册
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预测一切,就是现在!
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“美丽的运动”:算法当教练
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成功可以预测
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算法无边界
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第五章 人工智能的陷阱
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算法的偏见
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不公正的算法
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谷歌流感趋势
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理论死了,理论万岁!
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第六章 人工世界
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下次大流行病何时暴发?
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钟摆与核爆炸
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社会传染
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可能的世界
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第七章 管理我们的未来
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谢顿博士是谁?
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失败还是凯歌高奏?
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光明与阴暗
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第八章 尾声
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揭开数字预言家的面纱
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致谢
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每日一书:《算法与预言》。等那位出色的预言家来了,他就会告诉你归乡的路途、方向和远近,助你渡过鱼龙出没的大海。—— 荷马《奥德赛》(第十卷)如今,人工智能越发拟人化,这种倾向在人们与聊天机器人(比如 ChatGPT)的互动中更加明显。我们将它们当作有认知能力和情感的对象进行沟通,紧接着,我们开始担心它们会夺走我们的工作,继而会取代我们。也有人认为,人工智能会成为我们绝佳的守护者,但这是一个很大的误解。人工智能只不过是一系列 “算法”,具体而言就是一系列精确的指令和数学表达式,我们用以明确信息间的关联,识别事物的发展趋势,总结人类行为背后的规律和动机。人工智能就像是一面镜子,能够映照出人类的所有美德和偏见。算法只有在与人类的互动中才被赋予意义,并基于人类持续产生的数据自我优化。智能算法能够频繁记录我们购买的产品,通过 GPS(全球定位系统)标注来追踪我们的行动,用情绪信号实时分析我们的对话。算法通过将我们的数据与其他数百万人的数据进行比较,从而描绘出我们的心理画像,更好地预测我们的音乐、文学以及电影品位。人工智能只有基于我们所生成的数据不断优化,才能更好地分析我们的现在,预测我们的未来。因此,人类和人工智能处于一个共生的过程中,二者的结合产生了 “增强智能”(Augmented Intelligence)。由此,人类获得了新的力量:能够在几秒钟内筛选出堆积如山的数据,能够迅速找到答案,能够预测未来。算法也变得越发强大和准确,它紧紧贴合着我们,就像我们量身定做的衣服一样。这两种智能互相增强。而且,这种 “增强” 的过程并不只存在于个人层面。在整个社会层面,基于数据和算法的大型计算机模型能够对数百万甚至数十亿人的日常生活、行为和互动进行模拟分析,这为我们实施政治规划和危机管理提供了崭新的工具。这些基于模型造就的人工社会,能够帮助我们分析各类事件发生的情景,譬如疫情会从何时何地开始传播、地区冲突何时出现、一场金融危机有多大可能会爆发,并在此基础上评估风险,制定相应的干预政策。我们在此探讨 “增强智能” 而非 “人工智能”,并非要咬文嚼字,而是要将人类重新拉回我们正在经历的这场革命的中心,使人们脱离科幻小说的影响,转而关注当下世界。在当下世界,算法与人工智能正在增强人类的能力,而不是取代人类。在当下世界,我们显然并未受到所谓的 “杀手机器人” 的威胁,却经受着因使用和控制算法的能力存在差异而导致的社会经济不平等。在当下世界,我们正经历着政治和经济力量的再平衡,而这种再平衡是具有划时代意义的。在当下世界,只有少数政府、组织或团体掌握了基于算法进行预测的能力,能够看清现在和未来的图景,大多数则还在黑暗中苦苦摸索。但最重要的是,我们必须重塑教育系统,改革学校和培训制度。要培养人们的计算素养,解放人们的创造力,不要让人们面对掌握在少数精英手中的算法时毫无防备,盲目崇拜。在当下世界,威胁我们的可不是什么 “杀手机器人”,而是人类在漫长的历史上一直存在的问题 —— 短视。我们必须认识到,人类社会已经进入全新的 “增强智能” 时代,一切都将改变。我们必须意识到,不久之后,我们将不得不应对很可能比新冠疫情更严峻、更紧迫的问题。人类将不得不应对气候变化、人机交互、资源枯竭、环境退化、人口过剩以及社会不平等加剧等问题。无论我们接受与否,这都是人类在新时代必然面临的挑战。掌握数据并能够基于适当的模型和算法读懂数据,才是解决这些问题的开端。
本书是对大数据和算法在社会经济中应用的一些介绍。包括大数据、机器学习、算法伦理的讨论已经很多,复杂系统、传染模型、系统模拟我之前则了解不多。基于传染模型的系统模拟其实就是一种 structural model,没想到现在的算力已经可以用来模拟 73 万人在核打击下的行动并帮助制定应对预案。非常羡慕数据科学家们能够天马行空地跨领域开发数据,并且将成果用于改进政策制定。btw 美国计算社会科学这么发达,怪不得经济学家用的数据一个比一个让人震惊。
没有晦涩难懂的理论,用一个个告诉我们复杂科学在现实的作用。当人类用计算发现海王星,没有依靠观测的时候,就开启了人类可以预测未来大门。当科学家认真鸟群的迁徙,发现改变个体的速度避免人类群体的踩踏的发生。假新闻的传播也和机器账号的多少有密切关系。
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