创业日记day639 计算能告诉你什么
随着计算科学的发展,人们想了各种办法来提高计算效率。比如说解微分方程,如果真的老老实实地用差分代替微分去一步一步求解,不但运算量大而且误差也大。所以现在大家都是先对方程来个“傅里叶变换”,这样计算会变得非常容易。而我们早就有了标准的“快速傅里叶变换”库函数。
有人估计,从 1950 年代到 1980 年代,数学软件的计算能力大约提高了 10^12 倍,其中 10^6 倍是硬件升级带来的,剩下 10^6 倍,则是由于数值方法的进步。
计算模拟有一个问题,可以说是哲学上的。
如果实验观察到一个特别的现象,然后你用计算机模拟真的能够重现这个现象,那你能说,现在你已经*理解*了这个现象吗?恐怕未必。你未必能说清楚是谁导致了谁,是什么样的机制在背后。而模拟研究的可怕之处就在于,也许我们根本就不应该指望能说清楚。
这就好比说两支数万人的大军在一起混战,双方各有长处和弱点,打了整整一天,战斗结束时双方都伤亡惨重,其中一方以微弱优势取胜 —— 我们假设你拥有战场的所有信息,那你能说清楚,胜利的一方是如何胜利的吗?是因为指挥官布阵高明吗?是因为炮火更强吗?是因为对方犯了哪个低级错误吗?很可能这些因素都有,也很可能这些因素都不是决定性的。
其实不用说打仗,就是看完一场足球赛,你也很难说清赢球的一方是因为什么而赢的。在我看来这是“计算思维”带给科学研究的认知升级:传统的因果、理论、学说,无法描述真正复杂的现象。计算不能让你得到什么一句话解释,但是计算能让你更接近真实情况。
随着计算科学的发展,人们想了各种办法来提高计算效率。比如说解微分方程,如果真的老老实实地用差分代替微分去一步一步求解,不但运算量大而且误差也大。所以现在大家都是先对方程来个“傅里叶变换”,这样计算会变得非常容易。而我们早就有了标准的“快速傅里叶变换”库函数。
有人估计,从 1950 年代到 1980 年代,数学软件的计算能力大约提高了 10^12 倍,其中 10^6 倍是硬件升级带来的,剩下 10^6 倍,则是由于数值方法的进步。
计算模拟有一个问题,可以说是哲学上的。
如果实验观察到一个特别的现象,然后你用计算机模拟真的能够重现这个现象,那你能说,现在你已经*理解*了这个现象吗?恐怕未必。你未必能说清楚是谁导致了谁,是什么样的机制在背后。而模拟研究的可怕之处就在于,也许我们根本就不应该指望能说清楚。
这就好比说两支数万人的大军在一起混战,双方各有长处和弱点,打了整整一天,战斗结束时双方都伤亡惨重,其中一方以微弱优势取胜 —— 我们假设你拥有战场的所有信息,那你能说清楚,胜利的一方是如何胜利的吗?是因为指挥官布阵高明吗?是因为炮火更强吗?是因为对方犯了哪个低级错误吗?很可能这些因素都有,也很可能这些因素都不是决定性的。
其实不用说打仗,就是看完一场足球赛,你也很难说清赢球的一方是因为什么而赢的。在我看来这是“计算思维”带给科学研究的认知升级:传统的因果、理论、学说,无法描述真正复杂的现象。计算不能让你得到什么一句话解释,但是计算能让你更接近真实情况。
关于地心说和日心说,我觉得3句话就够了:
1.因为地球自转,人类看到星辰东升西落,于是有了地心说;
2.后来更聪明点的人通过观测,发现了公转,于是有了日新说;
3.自转比公转时间周期短得多,所以前者更容易被反复观察,于是先提出地心假说。
配图只用公转来解释地心说和日心说,还强行用上傅里叶变换,其实不用这么复杂吧[喵喵]
1.因为地球自转,人类看到星辰东升西落,于是有了地心说;
2.后来更聪明点的人通过观测,发现了公转,于是有了日新说;
3.自转比公转时间周期短得多,所以前者更容易被反复观察,于是先提出地心假说。
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「我想我不够好[王者荣耀]」
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作者:年安来
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文章试读⚡️⚡️
好学生宋夷珈喜欢过推导傅里叶级数,醉心过研究复变函数,却从来没预料到有一天会沉迷一款手游;小迷妹宋夷珈迷恋过吴彦祖,痴汉过山下智久,却从来没有想到会爱上一个游戏代打。
——永远十指紧扣,我喜欢你,也相信,你会永远在我身旁。
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