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你真的不懂随机性!香农“猜心机”战胜聪明人的启示|谭校长一千零一夜NO.31

RIH投读会  · 公众号  ·  · 2019-07-09 21:25

正文

文/谭校长


今天来聊聊一个非常重要,但是有绝大部分人都没有正确理解的东西,叫做随机性。


不妨先想象一下,假如现在我发给你一张纸和一支笔,让你写一个1000位的数字,尽量随机的去写,你能真的写出随机数吗?


也许你会觉得自己可以。


那说明你跟大部分人一样,都高估了自己制造随机性的能力。


事实上,还真有人做过这样的实验。1952年,人体工学的创始人查珀尼斯主持过一场实验,他请来霍普金斯大学的12名志愿者,让他们写下长长的随机数字序列,每名志愿者拿到了4张画有方格的纸,并要求在每个方框里写一个数字。


每个人都被要求在一个小时之内写出2520个数字,不得不说,这实在是一项有点艰巨的任务。


而实验的结果表明,其实人类是非常不善于制造随机性的。


如果按真正的随机分布,在大样本中,从0~9的10个数字,每个数字出现的概率应该非常接近10%。


但是,对于所有的12个志愿者来说,几乎所有人都很少写0,0这个数字出现的概率大大低于10%。


然后每个人有不同的偏好,有一个人特别爱写3,另一个人特别喜欢用8。


而如果你观察连续的两位数的时候,就能进一步发现很多明显的规律。


比如说十种最不受欢迎的两位数,分别是:


66,99,00,11,33 ,44,88,22,77,55。


全都是前后两个数字相同的两位数。


发现没有, 人会下意识的认为两个相同的数字放在一起是不够随机的。 但其实在真正的随机数里,这样连续相同的两位数出现的概率,应该是跟其他普通两位数一样的。


这其实说明了一个很重要的道理: 一个人越想表现出随机性,往往他的行为就越不随机。


这也就意味着人的行为在很多时候是可以被预测的。


再比如说如果猜硬币的人头和字,大多数人第一次猜的时候会选人头的那一面。有人对西北大学的学生做过这个测试,结果表明78%的人第一次会选人头的那一面。


类似的例子还有很多,有兴趣的可以去看《剪刀石头布》这本书。



以上你对随机性可能有了一些比大多数人深入的了解,接下来关于预测,我们来说一个更有意思的东西。


信息论的发明人香农是一个超级牛逼的科学家(而且人还长得帅),他在很多科学领域都做出了巨大贡献。



话说他在贝尔实验室工作的时候,曾经在闲暇时间发明过一个机器,叫做猜心机,可以跟人玩猜硬币的游戏。


贝尔实验室的科学家,可以说是全世界最聪明的一批人。 当时很多科学家就跟这个机器比赛,结果都玩不过这个机器。 这个机器能取得65%的胜率,可以说极其惊人。


那么这个机器是有多少零件呢?


我们知道人脑的神经元大概有1000亿个,最简单的生物行军蚁大约有200个神经元。 而这台机器只有50个继电器,它的内存只有16比特,相当于两个字节。


就是这么一个极其简单的机器,居然战胜了世界上最聪明的一批人。


你一定很好奇,它是怎么做到的?


先简单的介绍一下猜硬币这个游戏。游戏的双方,姑且称之为甲和乙,双方事先制定一个规则,两个人拳头各握一个硬币,如果打开两个硬币都是正面朝上或者都是反面朝上,就是甲赢。如果是一个正面一个反面就是乙赢。


而香农的“猜心机”的策略可以这样简单总结: 当有概率优势的时候,机器就预测对方的行为,当没有概率优势的时候就随机出招。


由于机器可以做到真正的随机,至少保证了在没有优势的情况下也有50%的胜率,也就是至少不会失败。


更具体点说,香农把猜硬币这个游戏分解成了8种模式,这个机器会记录他的对手遇到这8种模式的最近两次的反应。


如果遇到某个模式,他的对手最近两次的反应都是同一个动作,那么机器就认为,对方第三次依然会采取同样的动作。如果对手最近两次的反应不一致,那么机器就随机出招。


比如,双方的硬币都是正面,而对方赢了,这是八种基本模式之一。如果最近两次,对方遇到这个模式,接下来的动作都是把自己手中的硬币从正面变成反面。那么机器就认为,下一次遇到这个模式,对方还是会这么做,这就是预测。


如果最近两次对方遇到这个模式,一次保持了硬币的正面,一次把硬币从正面变成了反面,也就是说两次的应对动作不一致,那么机器就选择随机出招。


就这么一个简单的策略,就足以在猜硬币这个游戏中战胜世界上最聪明的一批人。


在下午喝茶的时候,我跟团队一起试玩了一下这个游戏,还推演了这8种模式是如何分解的,其实很简单。


甲乙两个人各握有一个硬币,我们事先约定,如果同时出现两个正面或者两个反面就是甲赢,如果出现一正一反,或者一反一正就是乙赢。这里就会出现四种基本模式。


反过来我们把规则对调一下,如果同时出现两个正面或者两个反面就是乙赢,如果出现一正一反,或者一反一正就是甲赢。这里又会出现四种基本模式。


这就是8种基本模式。


猜心机背后的原理,其实就是,每一个人都认为自己在随机出招,但实际上他的行为背后是有规律可以捕捉的,而这个规律一旦被机器捕捉,机器就能够战胜人。



听到这里你是不是觉得很神奇呢?


更有意思的还在后面。香农在贝尔实验室有个同事,叫做哈格尔巴格,他也做了一台猜心机。这两台机器的区别呢,就是哈格尔巴格的机器更复杂一点,它针对8种情况的每一种都记录各种结果出现的百分比,百分比越高,哈格尔巴格的机器预测对方重复此前做法的可能性就越大。这听起来比香农的2选1的方法更合理更细致。但是奇怪的是在实践中,香农的机器预测的效果却更准确。


这两个科学家还真的决定让两个机器比试一番,他们还造了一台裁判机,三台机器插到了一起连续运行几个小时,最终香农的机器取得了55%的胜率而胜出。


香农的极简猜心机,却能战胜全世界最聪明的一批人。 看了这个故事,你觉得对于投资会带来有什么启示呢? 欢迎你留言谈谈你的看法,明天我们会继续讨论这个话题。


接下来谈谈今天的市场。

(老规矩,此处省略若干字。行情的具体分析和后市推演,请扫描文末二维码移步星球)。


谭校长一千零一夜:星空下的投资进化论


谭校长的朋友经常评价说,在中国如果有人能把投资,跨学科思维模型以及写作三件事情很好地结合起来,那么他一定是最佳人选之一。


这个评价让他有点洋洋自得,但也心生惶恐。他时常觉得,自己写作的速度跟不上思维的速度。于是终于某一天他下了一个决心要跟自己死磕:从2019年5月27日开始,往后十年,每个工作日至少写一千零一个字,节假日随意。

于是就有了“谭校长一千零一夜“这个栏目。


今天是2019年7月9日,星期二,你看到的是这个栏目的第 31 篇。

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