popo's profile打不碎的万能镜PhotosBlogListsMore  |  Tools Help |
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打不碎的万能镜May 20 程序、维度、墙中的小人及其他 今天整理一年的工作记录时，和实验室的师弟讨论起这些大规模数据的存储。这是个麻烦的活儿，因为每个数据点包含的信息量很繁杂。比如磁共振图像里面，大脑被分成上万个体积元，每个体积元都有一组随时间变化的信号。在一个完整的行为实验中，被试者要接受不同条件下的测试，那么对应每个条件都有一组完整的磁共振图像。把它们存储到文件中就像这样：同一个体积元里的信号可以按时间先后排成一列，再把这些体积元从左到右排成一行。那么我们就得到了一个矩阵，第i行第j列的数据代表第j个体积元在第i个时间点的信号。那还有不同的实验条件怎么表示呢？就把矩阵变成三维的，即把先前的“方块阵”层层“叠高”，第k层代表第k个实验条件。那还有不同的被试者怎么表示呢？哈哈，四维矩阵出现啦，想象一下把先前的“方盒子”在第四个方向上累积，每个盒子装着一个被试者的数据。 我的数据不止含有这四个方面的信息，而是十来个方面。那么直接存储它们就需要十几个维度的矩阵，读取起来也很麻烦。如果我只想从中抽取一部分来分析，就还得专门准备一套有效率的查找方法。所以我保存的时候是经过了一些处理的，相当于加上标签和分类，便于识别。但由于标签和分类混迹于数据之中，使得最终保存的文件不能像矩阵那样直接用于计算。总之，要清晰的结构就牺牲了高效的计算，怎么都有得有失。 于是师弟感叹到，为什么我们会碰到这些麻烦呢？像三维的数据就很好办，因为我们的大脑足够理解它的结构，不用太多的处理，甚至可以直接画出一张图来就完成了分析。我们无法看见高维的数据是什么样子，才需要各种繁杂的方法来摸熟它们的特征；而即使描述了它们的特征，也不能保证能找到它们的意义。我一下子就想起了给JZ一家送书的那天晚上的谈话。当时JZ学长在纸上画了一个小人，框在一个正方形中央。他说，这个二维小孩到死也想不通我们为什么能同时看见墙里和墙外的世界。我就照葫芦画瓢也在师弟的本子上画了同样的小人和方框，说也许这就是我们面对高维数据时所处的境地。 没想到师弟突然两眼放出很诡异的光，说或许我们能训练自己的大脑去感知高维世界呢。比如这个二维小孩，我们给他食指上拴一根电视天线。这天线垂直纸面伸到我们的世界中来，但小孩的手仍然只能在纸里运动。电视天线是可以伸缩的，当小孩向左挥手指，天线就伸；向右挥手指，天线就缩。这样，在天线第三维上的运动就被“投影”成了小孩在纸内的运动。然后，当天线碰到障碍物的时候，天线就在小孩的手指上产生一个神经电流，让他感觉到撞上了东西。好了，这时我们再在他的中指和无名指上各拴一根天线，用同样的“投影”来传递另外两维上碰到的障碍物。这个二维小东西就可以通过运动三根手指，来感受三维空间中的运动啦。 这想法乍一听满无聊的，但是我事后想了一下觉得挺有意思。我用这样的方法去“摸”四维盒子的四条棱的时候，那第四根手指会有什么样的感觉……啊，或者或者，我可以写一个程序生成四维盒子，然后把每个维度用传感器模拟触觉，然后连到手指上……瓦卡卡…… =============================================================================== 在JZ学长家，我们也讨论到了高维数据的问题。视网膜上的细胞以十亿计，几乎每一个都是独立的单元。这么大的信息量，是怎么层层精简了，最终变成大脑中的“脸”、“房子”、“汽车”这些单一的抽象的概念呢？——师弟曾经到处贩卖他的一个想法：有朝一日我们知道了视网膜是怎么处理信息的，就可以把这个降低复杂度的算法用于我们的高维矩阵，这就真的是用眼睛去看见纷乱中的秩序啦！—— 于是我赶快问JZ学长，那么视网膜究竟用了什么关键的办法呢？学长语气很无奈，如果给这个研究加上一个期限，那就是我有生之年也看不到结果…… 今天的讨论中我们又说到这个视网膜，脑科学界流行的看法是，视网膜接收的是二维图像，大脑经过分析从二维图像中抽提出三维空间的信息。现在回想JZ学长的话，或许我们这个二维的假设一开始就是错的。视网膜可能是个高维系统…… 啊，令人兴奋。 =============================================================================== 那天和JZ学长还说到真实世界与模型的关系。在他们“视网膜界”，数学模型是被人嗤之以鼻的东东。我当时就吓了一跳，因为生物细节恰恰是被我们“神经网络界”的教授嗤之以鼻的东东。JZ学长说，你们搞模型的，就把生物机理用一个黑盒子代替了，只看输入和输出。但是，不知道机理是没办法模拟真正的输入和输出的，必须把盒子打开，看见里面的通路究竟是怎么连的。我就激动了，问那你们看到了什么？学长表情很无奈，说我们先是追踪每一个突触，发现要解释突触的连接特点必须知道神经递质等等细节；于是我们追踪各种递质的机理，发现细胞内通路和调控也很重要；于是我们深入到细胞内部，发现那里也是一个庞杂的网络……看到的细节越多越迷惑。也许只有等到所有零碎的信息拼到一起的那一天，我们才能看清整个大画卷。 我对信息拼到一起就能看清大画卷的理论表示质疑，于是向JZ学长讲述了逻辑斯谛模型和它产生的混沌。然后我问，假如我们不知道有这样一个公式可以产生“貌似随机”的现象，而只是观测到这组混沌的数据。那么我们知道了所有的细节，不管用什么统计啊PCA啊信号识别啊之类的方法，我们能归纳出那个公式吗？很可能不行。那怎么办呢？其实我也不晓得，我目前的认识是，除非我们已经具备了足够的数学知识，然后用数学去对比现实，否则很可能得不到现象背后的成因。 =============================================================================== 成因，成因，Causality。这个西方哲学中争论不休的话题。休谟说原因就是一组相关性。师弟说，对于复杂系统我们或许需要新的关于因果的定义。这个定义是什么呢？我原以为类似物理公式的数学就是终极原因，可是物理公式也可以看作是对规律的描述而不解释规律的成因。语言学家惯于把一切行动的原因归于意向（intentionality)，维特根斯坦说一切哲学问题都是语言问题，雷可夫说一切哲学命题都是隐喻。啊，成因是什么~我不懂（我的想法很邪恶……:D）……………… March 18 圣帕特里克节 今天和系里的学生跑去喝酒了。市中心有个叫做都柏林人的爱尔兰酒吧，那叫一个挤啊，一圈人站在里面互相对着耳朵喊话。吧台的mm居然特别问我要ID，害我被众人嘲笑了……唉唉 马克讲了个系里头儿的八卦：话说某天Kelso在酒吧里坐着，一只苍蝇掉在杯子里了。通常的硬汉做法是把苍蝇拿出来扔掉继续喝；但Kelso显然是个更硬的汉子。他抓着那苍蝇大喊：吐出来！给我吐出来！ 外面少见地下着小雨，一干人决定走去另一个人少点的酒吧。路上四处可见狂欢的人群，一个大巴上刷着“girls gone wild”，旁边有俩醉汉在互相推搡。走了快一里路，又转战了一个地方，终于找到一家安静点的。刚坐下来准备清静一下，突然响起节奏强烈的扫弦声。一个民谣歌手抱着吉他随着节奏开始狂吼……这家伙背对着我们，弹着弹着一只手就开始在空中挥舞，然而音乐仍然继续。。大家研究了一下，结论是，不仅做脑电图需要三只手，弹吉它也需要三只手，比如他这样的“专家”^^ 黑色的guinness啤酒很好喝，放了盐和柠檬的玛格丽特也很好喝，只是两个都喝了以后有点晕~ 还好，安全到家，哈哈。 February 05 转个帖子，很长[转载] 过年回家：我所见的农村 （转自两全其美） January 06 谁稀罕诺贝尔奖啊开学啦，系里空荡荡的走廊上Bill在修他的自行车。看见我他跳起来，一脸发生了大事件的样子盯住我说：“我们以微弱的优势输给哈佛了，2负一胜一平。快把这消息告诉你的朋友们，看咱学校也不是那么差的！”不知道为啥老美的高校象棋大赛要放在过年的时候，每次都是在放假放得空无一人的系里边被Bill逮到，兴致勃勃地报告我们学校当年的成绩。 他是我们系的技术员，FAU象棋俱乐部的领队，积分两千几横扫系里所有人的高手。一个瘦瘦高高，有点驼背的老头子，也是心思纯净的老顽童。06年的时候我刚到这里，正值新年一个人在办公室无聊，Bill捧着个大奖杯冲进来。那时还不认识，估计他本来是找别人的。看见我，匆匆问了几句你是新来的啊之类，就举起奖杯手舞足蹈地说，看，我们战胜了康奈尔！我们夺得了季军！我们去把它献给校长吧！说着还要单膝跪下摆个pose。也不管我在旁边汗了一地，又站起来交待说，这下你在老同学面前抬得起头了，虽然FAU根本没人知道，但是他们比康奈尔还牛！快把这消息告诉你的朋友们！ 06年我爽约了，今年决定履行之。所以——亲耐滴同学们哪，记住FAU这个名字吧！（至于07年发生了啥，呃，表问我） Bill 是在军队里长大的，所以总是说着说着就扯到美军的八卦。父亲参加过当年的抗美援朝（这话用在老美一边真是别扭），提到志愿军，他全是从老爸那听来的传说：“据说他们是巨顽强的一帮人……基本上不吃东西，打起仗来像野狼……” 我的办公桌后面是一幅中文的美国地图，Bill指着它窃笑不已，说这是“中国鬼子们吞并美国的战略图”，“你看，占领后每个城市的中文名字都想好了”。。。。这老头子有一种典型的老美的直率和单纯，还给奥巴马的选举财团去信捐款，把奥巴马亲笔签名的感谢信招贴在休息室里。 今天我们数中国的朝代玩，一直数到社会主义共和国。他在维基上搜出一美国将军给我看。“他自己退出了美军，跑到中国去，加入了共产党。”我惊讶的盯着那名字，Evans Carlson，我怎么从来没听说过这么一“中国人民的老朋友”啊。我开玩笑说，现在时代变了，倒过来了，我们都跑到美国来了，自由主义好泛滥哦。Bill 少有地一脸认真的表情，说，因为寻找平静安宁的生活才是人的自然天性哪。人们想的是和家人、朋友一起好好生活，那些一心要当英雄的都是Crazy people。有几个人老等着暴得大名，哪个正常人老想着得诺贝尔奖啊？ 呃，难道我们居住的不是同一个世界吗？ January 02 回来这一遭之北京
时隔一年半，俺又回国了。这次整个行程用一个词来概括，那就是折腾。从 12月1号到30号，经过的路线是上海-杭州-北京-桂林-西安-洛阳-桂林-杭州-上海。MMD，真是为祖国交通事业做大贡献了。。。看见了许多老人，也见了许多新人，还有那个一身奶味儿的小东西。长时间单调生活积攒下来的恹气被这么一折腾，倒也扫荡一空。回到阳光灿烂的博卡，在稀疏的爆竹声里等待新年，也是蛮开心的。希望我的09年也能一样地让人怀念。=============== 那就从北京说起吧 ============================ 手机刚好电尽熄灭时，杨杨同学冲出人群，不由分说地拉上俺的箱子就走，直奔若干百米外的一栋居民小楼13层而去……当然木有忘记把我挂在胳膊肘上。又惊又喜的，就教了她一句桂林话——“我要吃米粉”——以示答谢。杨杨暖和的小窝里面木有米粉，有一个大砂锅，咕嘟嘟地冒着热气。虽然现在想起来心情已经比较平静了，可那时接过碗几乎要热泪盈眶，啊，猪手！排骨！山药！还有汤！火候好极了，味道好极了，害我接鹿电话的时候还含着猪骨头，还对他逃掉皮皮虾一事傻乐着说没关系。哼，不行的哇，鹿你逃过一时逃不过一世，替我请杨杨吃皮皮虾！ ====================== 松鼠 ============================== 半道听说大桌换成小桌，长吁一口气，镇定许多。小店名字挺奇怪地叫做乌特勒。拐上楼梯，第一眼看见的人居然是……师妹……我盯着她，又看旁边的栩栩和慧，昏了。赶忙眨眨眼，这下看见了师妹旁边坐在窗下的羊白和小蓟。羊白白其实比照片上更像一只羊，小蓟则比照片上更显小~~大伙儿都饿得绿莹莹的了，我舔舔猪手摸过的嘴唇，一股负罪感油然而生。然后惊奇地发现，羊白白的palm，竟然跟助教时天天死教教不会的那个老怪物拿的一模一样——8过羊白白不是用它来作计算器，而是用来写相声…… 席间猛方丈居然专门来电话，声音真好听啊，我激动得都不知道说什么好。后来十三就出现在楼梯上了……我就激动得站起来了……我们就大眼瞪了一会小眼……我就又坐下了……又过了一会儿，gerry也来了，这次我忍住了没站起来。我们就开始说群博，说小呼，说肌病，说活动，说出书，说Dr.U；也说望远镜，说男生宿舍，说板的恶名；还说洗头，说桂林话……最后小姬也来了，她和十三的牙齿很像哇，原来如此。 在地铁上羊白白说，吃液氮里出来的冰棒，冰先碰到舌头热化了，然后又冻结，所以舌头会粘在冰棒上。 ===================== 栩栩、师妹&燕 ======================== 为了弥补头天晚上师妹在一众陌生人间的百无聊赖，我们一起去先农坛。在挤得可以随意陷进别人羽绒衣里的汽车上，我们穿过“东富西贵，北贫南贱”的京城，看见每一辆开过的汽车都比这一辆空旷。下来在小巷子里疾走，风打着旋儿把好多好多土扬到脸上，师妹变成了一CS蒙面匪徒。结果人家关门了。 所以我们去了牛街。牛街真是个好地方，有大便一样好吃的甑糕（对不起，长得像大便一样但是很好吃的甑糕），还有涮羊肉切片机可以参观。在吃羊杂汤的地方，坐在桌子一边很诡异地听到自己说话的回声，还以为时差没倒过来耳鸣呢，最后发现头上是个圆形的穹顶，好神奇啊。 我要买连岳，众人就在冷风里穿梭了数个商场奔到西单图书大厦。然后在回来的时候栩栩说，其实北大的书店就有，还打折……鼻涕都冻出来的师妹眼神里全是沧桑…… 第二天丫米问我昨儿都上哪玩了，我说去的先农坛和牛街。丫米同学当时就有些摸不着头脑，岔开了话题。我不知道该怎么描述这样的乐趣。吃牛肉包子的时候栩栩说，“我觉得像过年一样，什么都不用干到处闲晃”。好话都被他讲去了，就是过年一样的感觉。 在五道口燕请吃烤鱼，惊讶地发现她的闽南腔变成了京片儿。只有短短的一面，还没有一起逛成街……我错了……栩栩把照片给我吧…… ====================== 慧 ========================= 每天出门慧都要说，抹点儿油~ 然后我们天天吃包子。吃完了，我去玩，慧去实验室。 经常在北大里迷路，然后就给慧发短信，只要找到那个自行车高架，就找到宿舍了。 我们帮慧剥棉花，然后用液氮把种子冻僵。在夜深人静的实验室膜拜了昂贵的气相色谱仪。生物楼低矮的天花板和阴暗的走廊让我想起蒙民伟——摆满试剂的架子，标准的水池，挂满绳子的液氮罐——多么庆幸以后不用待在这种地方。
慧引见了一个叫Li Yi的家伙，为虾米同行之间也不用人话交流……好吧我承认他说的其实我不懂…… 然后在实验室见到了悠扬，被指说话有东北腔-____-! 悠扬喜欢仰面大笑，哈哈，我也想学这一招，这笑起来多开心。 慧我们下次还吃包子，牛肉，芝麻糊。 ==================== 植物所 ================================= 果然是个给植物待的地方…… 栩栩的第一个宿舍名叫“倒垃圾往前走”，太恐了，像堆生产工具拍中央六套恐怖片的小砖房。 去新宿舍的路上，在栩栩的指点下看到了一个白色巨型水塔。下面盖了一厕所。那大玩意儿就像是专门用来冲厕所的。 后来终于到了高级的新宿舍，还配有T型台……从阳台爬进去，吃柚子看Futurama。我开始郑重地觉得只要有电脑和网，就应该住到远离人群的地方去，然后不时地享受进城的快乐。 结果看到一半我们又进城了。没法吃午饭，下车买了板栗和鸭子。北京的公交车还诡异地保留着售票员的座位留给乘客，用来放鸭子真是太方便了。于是我们面对着售票台后面坐着的大婶，开始啃…… ==================== 北大 ===================================
我终于如愿以偿伪科学了一把，告诉一个mm往手上哈气容易生冻疮。而且如愿以偿地没被播出，因为说的时候我的背一直看着镜头。gerry才真是靠谱的好同志，他说塑料袋沙沙响是因为有许多个小面。 下午的讲座我把栩栩的psp玩没电了，就听老龙和饶毅互掐。唉，可惜这俩人都是大牌。如果北大生科院随便拉俩教授都能掐到这水平，那慧在实验室也不会那么辛苦了。 中午去伪科学的好处就是蹭到一张讲座票。和gerry、段玉听了一场珍妮·古道尔。老太太主要目的是面向大众做些环保宣传，没有啥印象深刻的地方。倒是gerry说，这种民间的宣传起不到实际作用，即便是戈尔那么精彩的An Inconvenient Truth，也改变不了什么。我反对这话，最后被左边的姐姐瞪了一眼，只好不作声了。虽然gerry说过很多靠谱的话，这个观点我现在还是不赞同。改变这个世界的参数，并不取决于你手中有没有权力。可是取决于什么，我现在不知道…… 出来以后听段玉说他当班主任，想修科学学。唉，俺初中的班主任有人家的一半也好哇~~ 他们俩走了，我又游荡着回去找慧，心情就像在密歇根的最后一个下午。一切又谢幕了，而以后真不知什么时候还能回来。
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大婶把身子转开了…… 大婶终于受不了下车了……于是我坐到大婶的位子上啃栗子。如果不是面对着我的姐姐正在打电话，还可以请她一起吃
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