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科技一周~可以测知的世界才更残酷

2014/07/19

自古至今，人们对能够预测未来，并通晓过去的神，都有着敬畏之感。那么，这世上究竟有没有这种神？又或者，现下大行其道的机器学习技术有没有可能成为这种“神”？要回答这个深奥的问题，首先需要弄清楚另一个更深奥的问题，即：世界，究竟是不是一个可以观测（Observable）并可以控制的（Controllable）系统？“可观测”和“可控制”是两个计算机术语，通俗地讲，可控制性，意味着我们可以通过现有的信息预测未来的一切；而可观测性，意味着我们可以通过现有的信息，探知过去所发生的一切。也就是说，如果世界满足上述两个特性，那么它一定会被我们预测并探知。

然而，我却想再问一个略显“人文”气的问题：当我们真地面对一个可以测知的世界，我们人类是会快乐，还是痛苦？或许对于某些人来说，是快乐的，因为他们是这个世界的“成功”人士，当世界被测知出来，他们会看到自己那穷奢极欲享受无边的未来；然而，对于绝大多数人来说，这种可以测知的世界却是相当的残酷，因为在未来，他们依然是普普通通的屌丝，劳苦终日。这个论断是基于“富则愈富，穷则更穷”的大概率假设。

本周的科技新闻，也是从预测未来开始：

• 在上周日，随着世界杯的曲终人散，Google Cloud Platform的预测水平也盖棺定论[1]。对于淘汰赛阶段的16场比赛，Google预测对了其中的14场（错的两场是德国vs法国，荷兰vs巴西），这个结果虽不及百度的100%命中，但也算说得过去。除了Google、百度、微软这些科技公司外，世界最大的投行高盛，也给出了自己的预测。当然高盛的预测比较惨，错了四场[2]。随着大数据和机器学习技术的普及，各大公司都开始将该技术应用于对未来事件的预测，这已是一种成型的科技大趋势，渐渐地便会伸及我们生活的各个角落。
• 接下来的新闻，是件令人伤心的事情。2014年，7月17日，马来西亚航空公司的MH17航班，在乌克兰与俄罗斯的边境处被导弹击中，全员遇难。在仅仅几个小时之后，美国总统奥巴马便发言称，MH17是被乌克兰叛军区域所发射的导弹击中。奥巴马的这一结论，是美国军方分析了卫星所捕捉到的各种信息后才得出的。能够如此迅速锁定导弹发射区域，可以说，现代计算机技术功不可没。与前述预测世界杯相反，这一次，计算机技术被用来探知过去已经发生的事件，即，恢复已发生事件的历史状态。当然，无论是对未来的预测，还是对过去的探知，现代科技技术都还远未成熟，其所得出的，并非是确定性结论，而是统计意义下的概率性结论。所以，世界是否可以测知，现在还并不能给出准确性的答案。

本期的科普，来聊一聊Google预测世界杯的机器学习算法。

对于任何一种机器学习算法，第一步都是要获取训练样本。Google获得的球员和比赛数据来自于一个专业的体育数据网站，Opta Sports。Google通过自己的Cloud Dataflow平台把来自于Opta Sports的原始数据进行预处理，再将预处理之后的数据导入Google Bigquery。第二步，Google Bigquery建立一个多层感知机（MLP，Multilayer Perceptron），通过样本进行学习训练。第三步，便是将下一场比赛的球员信息输入学习好的MLP，由MLP预测出比赛的结果。所谓的“预测”，其实就是一种“分类”，把输入的向量（参赛球员的数据）划分到两个类别里：胜、负。

这次预测世界杯的机器学习算法，是一种在线学习算法（Online Learning）。第四步，也就是最后一步，当该场比赛的结果出来，MLP立刻获知自己的预测是否准确，并根据结果进行自适应更新。之后，循环执行第三、四步，进行迭代，预测模型也将会在概率意义上越来越准确。

以上便是对世界杯预测算法的简介。当然，对于球迷而言，还是不要预测准为好，如果每场比赛都被预测准确，那么比赛就会变得索然无味，预先知道自己要失利的一方将会行尸走肉一样地踢完整场比赛。更甚者，这很有可能导致整个足球运动走向消亡。所以，倘若我们真地身处一个可以测知的世界，那么对于绝大多数人或事而言，就像是上了一列自动行驶的火车，纵然行驶的方向是万丈深渊，我们也无力改变。因为，这残酷，早已“天”注定。

[1]. http://googleblog.blogspot.com/2014/07/google-cloud-platform-predicts-world.html, July 2014.

[2]. http://www.goldmansachs.com/our-thinking/outlook/world-cup-sections/world-cup-prediction-model-update-6-26-2014.html, June 2014.

图1. [2].

图2. http://www.usatoday.com/story/news/nation-now/2014/07/18/malaysian-airlines-mh17-crash/12825433/

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