Sally's Cafe

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2 April 2024

也许这三个公式就蕴含着终极的真理:1 + 1 = 2,质能方程,熵增公式

by s

从生成对抗网络开始的思考

我没想到今天在学习生成对抗网络的时候,再次看到了熵增定律的另一面。生成对抗网络的整个训练过程就是一种零和博弈的过程,生成网络和判别网络之间互相对抗,生成网络努力让自己生成的图片,欺骗判别网络,让他看不出来和真实图片的差异。当我看到项目代码输出的可视化,损失函数不断变化最后在中间汇聚,两个网络的能力不相上下,当我看到生成器生成的样本和真实样本越来越像,我看到的是一种动态的变化一种事物发展变化的过程。

那么,这种生成图片和真实图片的差异从何而来。他们是如何定义这种差异的。

不确定的万物,靠分布进行区分。生成器的生成图片的过程,是从一个潜变量分布来(这是变分自编码器那里学习到的)的,将它作为一个先验分布p(z),生成图片的过程就是似然分布p(x/z),同时还有另外几个公式定义,他们的组合就是贝叶斯公式,这里不得不说贝叶斯公式真是太神奇了。可以去自编码器那一篇中看。生成器的生成,是一个努力让自己的生成图片的分布接近于真实图片的分布的过程。想象两个网络的对抗,为了让生成器无限优秀,结果就是两边的零和博弈达到五五开,也就是熵最大的状态,这个时候分布和分布之间的差异不再明显,生成器成功迷惑了判别器的判别。反过来说,判别器在做的事情,就是让真实数据的损失变小,让生成数据的损失变大,判别器就像一个整理师,让两边边界分明,做一种减熵运动。

正是这种熵最大的过程,让生成器生成了生动的图片。

这启发我想起了谷歌吴军老师讲过的,世界如果要毁灭了只能留下三个公式,那么必定是熵增,质能方程,和1 + 1 = 2。深有同感。

大道至简的1加1等于2

关于1 + 1 = 2,中间包含了数学定义的伟大,因果逻辑,确定性,抽象工具等重要的思想,同时在我看来还有第三层含义。就是阴阳对立和极简的思想。

大道至简,万物的起点都是无比简单,但是又蕴含了巨大的能量的。关于简单的力量我甚至都不需要赘述。最近的工作我深感一天中,与其将精力放在好几件事情上,不如专功一点来的效果好。尤其是这两天,我在学习变分自编码器的时候遇到困难,在公式理解上很多还没有到位,于是我沉下心来放慢脚步,反而有了很多思考,在理解上也更轻松了。我做了项目看这代码的输出和变化,感受到了原理在里面的实现。

无论是什么人都需要一种简单的脚踏实地的精神。我以前总说,如果一个人说自己道理都懂但是却过不好这一生,那说明他没真的懂道理。但是其实还有一种情况,那就是他真的懂,但是他却没有将自己的所知所感,用于实践,没有做到知行合一,他的思想和实践渐渐产生了落差,人就会走向偏颇。

所以无论何时,简单都是一种无限的力量。

这个公式给我的另一种启发,是递归,是分而治之的思想。递归中也蕴含了因果的思想,分而治之推崇将小的问题合并,或者反过来将大的问题拆成小问题,都是解决问题的一种方法。他给我们的方法论,可以通过思考变的无限多。

质能方程E=MC^2

爱因斯坦用一个简单的方程统一了宇宙。这是超越了人类想象的壮举,是对人类认知的再一次突破。物质和能量是可以相互转化的,他们是等价的。

而今天早上醒来的时候,我还看到了一篇文章,启发我们方法论层面的东西是低维度的,能量场才是高维度的。没有什么方法论,可以驱动我一直做的都是我喜欢的事情,不管是以前的任何事情,或者做一个认真的gamer,或者是现在的称为学习的活动。推动我的从来都不是方法,而是一种我感受到的能量。这股能量驱动我的身体,无意识地动起来。而我自己的内在的能量,又会催生我做手中事情的能量,在这些事情中我再次得到能量。所有都是一个正向的循环。

我其实一直好奇这样的循环什么时候会突然断掉,就像我以前对新鲜事物的很多主动尝试一样,但是这次似乎不太一样。还是很感谢他在去年八月给我的契机。

熵增定律

S = -sum(PlnQ)这个从热力学来的信息论方程,看似描述的是学科知识,其实中间是宇宙的定律。概率分布函数,从幂律到正态分布。从有序到无序。从确定到不确定。这就是宇宙的走向。

人的一生就是一个从有序到无序的过程,最终归于死寂,宇宙也是一样的。我们的目的永远逃不开对熵的逆转。只有让自己保持开放的心态,不断的从外界获取能量,及时修正自己,才能避免在一个封闭的空间中无限增加混乱度。人和宇宙的终结都不可避免,但是至少在过程中,让每个逆转熵增的过程都有内啡肽让自己感受到生命的张力。

终极答案也许有

有时候对于看不到终极的真理这件事,我时常抱着悲观的心态,但也许说不定,真理的钥匙已经掌握在人类的手中。只是人们还需要上帝的骰子,给我们更多的提示。无论何时,乐观永远都比悲观更有用。积极的心态就是打开最终宝藏的关键也说不定。

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