Алгоритмы для жизни: Компьютерные науки о человеческих решениях Брайана Кристиана и Тома Гриффитса

Синопсис

Может ли компьютерная наука научить нас секретам жизни? Возможно, нет, но она может пролить свет на то, как работают определенные повседневные процессы и как их использовать. Алгоритмы повсюду, от следования рецепту до порядка, в котором вы сортируете свою электронную почту.

В Алгоритмы для жизни: Компьютерные науки о человеческих решениях Брайана Кристиана и Тома Гриффитса, программист и исследователь Брайан Кристиан и профессор психологии и когнитивной науки в UC Berkeley Том Гриффитс делятся множеством способов, которыми алгоритмы формируют все, от того, как мы помним вещи, до того, как мы принимаем большие и малые решения.

Топ-20 важных моментов

1. Правило "37%" относится к серии шагов или алгоритмов, которые человек должен следовать, чтобы принять наилучшее решение за определенное время. Кто-то выделяет 37% своего времени на исследования, прежде чем принять решение, а затем обязуется сделать следующий "лучший выбор", который они найдут.
2. Компромисс "исследовать/эксплуатировать" относится к необходимости сбалансировать проверенное и проверенное с новым и рискованным. Эффективность этого алгоритма полностью зависит от того, сколько времени у вас есть для принятия решений. Люди скорее посетят свой любимый ресторан в последнюю ночь в городе, чем рискнут чем-то новым.
3. Разработанный в 1952 году математиком Гербертом Робинсом, алгоритм "Win-Stay, Lose-Shift" использует игровые автоматы в качестве метафоры. Выберите автомат случайным образом и играйте в него, пока не проиграете. Затем переключитесь на другой автомат; этот метод оказался более надежным, чем случайность.
4. Психологическое исследование показало, что, имея выбор, люди часто "слишком много исследуют", а не используют выигрыш. Из 15 возможностей выбрать, какой игровой автомат выиграет, 47% использовали стратегии Win-Stay, Lose-Shift, а 22% выбирали автоматы случайным образом, вместо того чтобы остаться с автоматом, который выплатил выигрыш.
5. Голливуд является ярким примером тактики использования. Количество сиквелов фильмов стабильно увеличивается в течение последнего десятилетия. В 2013 и 2014 годах семь из десяти лучших фильмов были либо сиквелами, либо приквелами. Эта тенденция, вероятно, изменится, если новые идеи для фильмов привлекут больше денег от кассовых сборов.
6. Тест A/B похож на сценарий с двумя игровыми автоматами в том, что вы придерживаетесь варианта, который работает лучше всего. Более 90% из 50 миллионов долларов годового дохода Google приходится на платную рекламу, что означает, что алгоритмы исследования/использования обеспечивают большую часть интернета.
7. Индекс Гиттинса предоставляет рамки вероятностей, предполагающие, что у вас есть неограниченное количество времени, чтобы добиться наилучшего выигрыша, но шансы снижаются, чем дольше вы ждете. Например: выберите игровой автомат с историей выигрышей/проигрышей один к одному (50%) вместо автомата, который выиграл девять из 18 раз.
8. Алгоритмы "Верхней Границы Уверенности" предлагают больше возможностей для открытий, чем метод "Win-Stay, Lose-Shift". Этот алгоритм присваивает значение на основе того, что "может быть", исходя из имеющейся информации.Новый ресторан имеет 50/50 шансов предоставить хороший опыт, потому что вы никогда там не были.
9. Алгоритм "Shortest Processing Time" требует, чтобы вы сначала выполнили самые быстрые задачи. Разделите важность задачи на то, сколько времени она займет. Приоритизируйте задачу, которая занимает в два раза больше времени, только если она в два раза важнее.
10. Закон Лапласа рассчитывает вероятность того, что что-то произойдет, имея только небольшие объемы данных. Подсчитайте, сколько раз это произошло, добавьте один, затем поделите на количество возможностей плюс два. Например: Ваша софтбольная команда играет восемь игр в сезон. Она уже выиграла две игры. 2+1/ 6+2=3/8, или 37,5% шанс, что вы выиграете следующую игру.
11. Принцип Коперника позволяет предсказать, сколько времени что-то продержится, не зная о нем почти ничего. Решение состоит в том, что это продолжится столько же, сколько уже продолжалось. Исходя из этого принципа, Google, вероятно, продержится до 2044 года (23 года с 1998 + 23 с 2021).
12. "Power-law distribution" учитывает, что в жизни большинство вещей оказываются ниже среднего, а некоторые - выше. Две трети населения США зарабатывают меньше среднего дохода, но верхний 1% зарабатывает почти в десять раз больше среднего. Немногие фильмы зарабатывают деньги уровня "Titanic" в кассе, но некоторые это делают.
13. "Равновесие Нэша" исследует явление игр с двумя игроками и способ, которым игроки формируют стратегии, которые ни один из них не хочет менять, исходя из действий другого. Это создает стабильность. В игре "Камень-ножницы-бумага" с тремя вариантами, игроки принимают стратегию 1/3-1/3-1/3, если другой игрок не меняет тактику, и процесс начинается снова.
14. У человеческого мозга почти бесконечная вместимость для воспоминаний, но у нас ограниченное количество времени для доступа к ним. Это приводит к "кривой забывания." Исследование Германа Эббингауза показало, что он мог вспомнить бессмысленные слоги на 60% после того, как прочитал их, но это снизилось до 20% после 800 часов.
15. "Кривая забывания" Эббингауза была показана как тесно соответствующая частоте использования слов в обществе. Частота встречаемости слов в заголовках The New York Times снижалась на 15% за 100 дней и подразумевала, что человеческий мозг естественно настраивает свои процессы на окружающий мир.
16. "Мгновенный крах" на фондовом рынке 6 мая 2010 года был вызван "информационной каскадом." Когда один человек делает что-то иное, то другие люди следуют за ним, предполагая, что первый человек знает что-то, чего они не знают. Это поведение вызывает панические покупки или массовое поведение.
17. Социолог Барри Гласснер отметил, что число убийств в Соединенных Штатах снизилось на 20% в течение 1990-х годов, тогда как упоминание о насилии с применением огнестрельного оружия в американских новостях увеличилось на 600%.Информационная каскада может быть вызвана больше общедоступной информацией, чем частной.
18. Когда авторы Брайан Кристиан и Том Гриффитс назначали интервью для книги, они обнаружили, что эксперты скорее согласятся на узкое, предопределенное окно, чем на широко открытое. Гораздо менее сложно приспособиться к ограничениям, чем найти другое решение.
19. Верите или нет, случайность тоже является частью алгоритма жизни. Лауреат Нобелевской премии Сальвадор Лурия понял, что случайные мутации могут вызвать вирусную устойчивость, наблюдая за тем, как его друг выиграл джекпот на игровом автомате.
20. Лучшие планы часто самые простые. Джейсон Фрид и Дэвид Хейнемайер Ханссон, основатели программного компании 37signals, используют толстый маркер, когда начинают мозговой штурм, потому что это ограничивает пространство и заставляет их сосредоточиться на общей картине.

Резюме

Оптимальная остановка

Смотреть против прыжка

Жизнь полна ситуаций, требующих от нас принятия наилучшего возможного решения за кратчайший промежуток времени. Водители ищут идеальное место для парковки. Менеджеры ищут лучшего кандидата на работу, а собственники недвижимости должны решить, принимать ли предложение о продаже, прежде чем рынок недвижимости снова изменится. Эта дилемма называется "оптимальной остановкой."

"Оптимальная остановка" относится к дилеммам, требующим принятия наилучшего решения за минимальное время. Как сбалансировать необходимость получения всех фактов с необходимостью действовать, пока не станет слишком поздно? Обычные примеры включают поиск идеального места для парковки, когда арендовать квартиру, пока они все не заняты, и когда нанять лучшего кандидата на работу. Последнее тщательно изучалось и обсуждалось математиками с 1950-х годов.

Эта проблема известна как "Секретарская проблема."

• Если работодатель проводит собеседование с 100 кандидатами на должность секретаря, он должен выделить первые 37% интервью для ознакомления с пулом талантов и наилучшими качествами.
• Если они нанимают следующего кандидата, который кажется "лучшим на данный момент," у компании есть 37% шансов, что этот человек будет лучшим кандидатом.
• Шансы становятся больше при меньшем количестве претендентов.

Арендатор, ищущий квартиру в Сан-Франциско, может быть склонен взять первую доступную единицу из-за большого спроса. Если этому арендатору нужно найти новое место для жизни в течение 30 дней, алгоритм "Оптимальной остановки" предлагает арендатору уделить 37% своего времени, или 11 дней, на изучение вариантов без каких-либо обязательств. На 12-й день арендатор должен быть готов обязаться на первое место, которое они считают "лучшим на данный момент.

Исследовать против использовать

Лора Карстенсен, профессор психологии в Стэнфорде, предположила, что люди стратегически сокращают свои социальные круги по мере старения. В одном исследовании людей спрашивали, предпочли бы они провести 30 минут с ближайшим членом семьи, автором книги, которую они недавно прочитали, или с кем-то, кого они встретили и кто, по-видимому, разделяет их интересы. Старшие респонденты выбрали члена семьи, в то время как молодые люди предпочли завести новых друзей.

Однако, когда время добавлялось или убиралось, происходило что-то интересное. Если пожилым людям позволили жить на 20 лет дольше, их выбор совпадал с выбором молодых респондентов. Если молодые респонденты представляли, что они собираются переехать через всю страну, они выбирали членов семьи.

Жизнь полна неопределенности, что делает процесс принятия решений иногда еще более сложным. Чтобы снять некоторое давление жизни и смерти из уравнения, давайте вместо этого обратимся к чему-то менее угрожающему - игровому автомату в казино.

Прозванный "одноруким бандитом," игровые автоматы обладают различными коэффициентами выплат, которые веками сбивали с толку игроков и привлекали статистиков. В 1952 году математик Герберт Роббинс предложил решение вековой дилеммы: стоит ли ждать следующего большого выигрыша или остановиться, пока вы впереди. Он назвал это алгоритмом "Остаться-победить, Переключиться-проиграть".

Роббинс предложил, что человек должен выбрать "руку" наугад (исследовать), затем тянуть ее, пока это приносит выгоду (эксплуатировать). Как только машина перестает платить, человек должен перейти к другой, и так далее.

Минимальное сожаление

Иногда вам приходится взвешивать риск с потенциальным сожалением, чтобы найти решение вашей конкретной проблемы. Генеральный директор Amazon Джефф Безос имел стабильную, хорошо оплачиваемую работу на Уолл-стрит, прежде чем основать Amazon. Риск первой интернет-книжной магазины, он обнаружил, был перевешен возможностью, что он может сожалеть о том, что не попробовал, "рамка минимизации сожаления."

"Я знал, что когда мне будет 80, я не буду сожалеть о том, что попробовал это," - сказал Безос. "Я не буду сожалеть о том, что попытался участвовать в этой вещи, которую я считал большим делом, называемой интернет. Я знал, что если бы я потерпел неудачу, я бы об этом не сожалел, но я знал, что единственное, о чем я мог бы сожалеть, это то, что никогда не попробовал."

Алгоритмы "Верхняя граница уверенности" предлагают больше возможностей для открытий, чем метод "Оставаться-победителем, Переключиться-при-проигрыше". Этот алгоритм присваивает значение на основе того, что "может быть" на основе доступной информации. Новый ресторан имеет 50/50 шансов предоставить хороший опыт, потому что вы никогда там не были.

Алгоритмы не могут гарантировать жизнь без сожалений, но они показывают, как наша готовность рисковать снижается в зависимости от того, сколько времени мы думаем (или знаем), что у нас есть, чтобы их принять.Когда мы дети, мы исследуем наш мир и открываем для себя новые вещи с большим энтузиазмом. По мере взросления, мы склонны полагаться на "проверенные и верные" решения, основанные на том, что мы узнали, то есть эксплуатируем их.

Планируйте с целью

Часто задачи с конечным сроком можно решать, начиная с ближайшего крайнего срока. Если у вас одновременно несколько задач, лучше всего отсортировать их по времени, которое потребуется на каждую.

Чтобы подойти к этому типу расписания, особенно если у вас несколько клиентов, вы можете сократить время ожидания каждого, используя алгоритм кратчайшего времени обработки. Проще говоря, всегда сначала беритесь за самую быструю задачу и так далее. Представьте себе понедельник утром, когда у вас есть один большой проект, который занимает четыре дня, и меньший проект, который занимает один день. Если вы сначала сдадите большой проект в четверг (4 дня), а маленький проект в пятницу (5 дней), ваши клиенты будут ждать в общей сложности девять дней. Если вы сначала сдадите маленький проект в понедельник (1 день), а большой в пятницу (5 дней), ваши клиенты будут ждать в общей сложности шесть дней. Это известно как "сумма времени выполнения."

Другой подход - присвоить каждой задаче вес, например, сколько денег она принесет. Разделите вес каждой задачи на время, которое потребуется для ее выполнения, затем работайте в порядке от наибольшего к наименьшему.Для фрилансера или независимого подрядчика это позволяет определить почасовую ставку каждого задания. Разделите каждую проектную плату на ее размер и работайте от самой высокой почасовой ставки к самой низкой.

Предсказать будущее

Астрофизик Дж. Ричард Готт III разработал Коперниканский принцип в 1969 году - метод предсказания продолжительности существования чего-либо. Когда он посетил Берлинскую стену, он задумался, сколько простоит стена. Поскольку он не знал, какой будет продолжительность жизни стены, Готт мог предположить, что в среднем его прибытие будет примерно на полпути. Следовательно, он предположил, что стена простоит еще восемь лет. В этом случае Берлинская стена простояла 20 лет, а не восемь.

Коперниканский принцип не идеален - 90-летний мужчина вряд ли доживет до 180 лет - но есть случаи, когда он хорошо работает. Задолго до того, как Готт дал этому алгоритму имя, статистики пытались оценить, сколько танков производили немцы каждый месяц во время Второй мировой войны. Решение состояло в том, чтобы удвоить серийный номер, видимый на танках, и оценить, что существует по крайней мере в два раза больше. В этом случае они оценили, что каждый месяц производится 246 танков, в сравнении с 1400, предложенными аэроразведкой. После войны немецкие записи подтвердили, что реальное число составляет 245.

Забудьте об этом

Ваш мозг был создан для забывания

Человеческая память кажется непостоянной вещью, но в этом есть своя логика. Герман Эббингауз, психолог в Берлинском университете в 1879 году, изучал себя, чтобы лучше понять память.

Каждый день Эббингауз запоминал список бессмысленных слогов и проверял себя. Затем он создал график, чтобы показать, как быстро его память угасает. Вероятность вспомнить что-то предсказуемо снижалась со временем, от близких к 60% сразу после чтения до всего 20% через 800 часов.

Джон Андерсон, психолог и компьютерный ученый, пересмотрел работу Эббингауза в 1987 году, чтобы увидеть, можно ли создать компьютерные системы вокруг человеческого мозга. Он обнаружил, что наши мозги забывают информацию, когда она больше не актуальна для окружающего нас мира. Андерсон анализировал заголовки из The New York Times и обнаружил, что слово, скорее всего, появится снова сразу после первого использования. Вероятность увидеть его снова с течением времени снижалась еще больше. Рядом, график выглядел почти идентичным данным Эббингауза.

Ищите баланс... или нет

Во всем есть естественный баланс, особенно в играх для двух игроков или сценариях, включающих по крайней мере двух соперников. Математики называют это явление "равновесием", потому что оно стабильно.Равновесие особенно заметно в покере, где игроки придерживаются своих стратегий, пока не произойдет значительное изменение.

Пример: В игре "Камень-Ножницы-Бумага" у игроков всего три варианта выбора. Игроки естественно выбирают случайный вариант или стратегию 1/3. Если один из игроков начинает чаще использовать камень, другой игрок адаптируется и использует бумагу. Затем другой игрок снова уравновешивает ситуацию, меняя стратегию, то есть ножницы, и т.д., и процесс начинается снова.

Математик Джон Нэш, увековеченный в книге и фильме ""Прекрасный ум"," доказал в 1951 году, что в каждой игре для двух игроков есть по крайней мере одно такое равновесие. За это открытие он получил Нобелевскую премию по экономике в 1994 году. Часто называемый ""равновесием Нэша"," этот принцип предлагает прогноз стабильного долгосрочного исхода любого набора правил или стимулов.

Этот алгоритм используется для планирования и формирования экономической и социальной политики, но иногда "стабильное" не обязательно означает "хорошее."

Если в городе есть два продавца, привлекающих одних и тех же клиентов, первый потеряет бизнес, если будет работать шесть дней в неделю, а другой - семь. Равновесие Нэша предполагает, что если оба бизнеса выходят на день отдыха, оба получат отдых, но оба потеряют бизнес. Поэтому оба владельца работают семь дней в неделю.

Измените игру

Если бы ваш друг прыгнул с моста, вы бы последовали его примеру? Человеческий инстинкт копировать друг друга может быть признаком выживания, например, когда вы оборачиваетесь, увидев, что другие это делают, на случай, если рядом таится опасность. Моды и тренды приходят и уходят. Лучше ли играть по-безопасному или идти своим путем, несмотря на все?

"Всякий раз, когда вы оказываетесь на стороне большинства, пора остановиться и задуматься," - сказал Марк Твен.

Люди склонны принимать решения, основываясь на предположениях, которые они делают из действий других людей. Если все покупают Beanie Babies, они должны быть ценными, верно?

Когда этот процесс начинает лавинообразно выходить из-под контроля, это называется "Информационной Каскадом." Кризис недвижимости 2007-2009 годов был примером того, как цены на жилье росли из-за спроса, только чтобы рухнуть. Люди предполагают, что если многие другие что-то делают, то существует срочность. (Туалетная бумага в 2020 году, например.) Результаты могут быть катастрофическими.

Будьте осторожны в случаях, когда общедоступная информация, кажется, превышает частную информацию. Представление событий в СМИ не соответствует их частоте в мире. Социолог Барри Гласснер отметил, что убийства в Соединенных Штатах снизились на 20% в течение 1990-х годов, а упоминание о насилии с применением огнестрельного оружия в американских новостях увеличилось на 600%.

Иногда, в лице Информационного Каскада, вам приходится менять игру.Если вы христианский торговец или у вас убеждения о балансе между работой и личной жизнью, то вопрос о закрытии в воскресенье не стоит. Если вы видите, как люди вокруг вас попадают в тренд срочности, начинают панически покупать или беспокоятся из-за сенсационных заголовков газет, вы можете снизить стресс, вводя больше данных.