模型思维(8)--广播模型、扩散模型和传染模型

这里我们将讨论三种传播模型,和目前世界正在经历的covid-19息息相关。这些模型同时也可以用来研究信息、技术、行为在人群中的传播,模型会将人群分为两部分,分别是知道的(感染的),不知道的(健康的),通过定义一些参数研究其中互相转换的关系。 广播模型 我们假定有一个固定人数的群体,其总人数是$N$。我们将$t$时刻知道这个信息的人看作$I_t$,除了这些知道信息的人以外,剩下的人都是可能获取信息的人,我们称作$S_t$。总人数 $N = S_t + I_t$。 $$ I_{t+1} = I_t + P_{broad} \times S_t$$……

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每周分享第 51 期

每周分享第 51 期 2020 week 21 你永远会低估你一周可以做的事情,在这里记录一下我这周看到的好东西。有些链接可能需要科学上网。 国内新闻 国内政策 【1】全国政协今日开幕……

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模型思维(7)--网络模型

生活中处处有网络模型的存在,从传染病的传播到网络中站点连接,都可以抽象成一张张网络,将不同的节点连接起来。这篇将走进网络的基本结构,帮助大家理解一些生活中的现象。 网络的基本术语 网络是由节点和边组成的。每一个节点都可以通过边的连接到达另一个节点,这两个节点互为邻居。如果从一个节点可以到任意一个节点,我们称之为连接的网络。 在无向网络中,我们对于每个节点的连接数可以定义为节点的度(degree)。度分布可以告诉我们某个节点是不是比其他的节点连接的更多。 路径长度是指两个节点中的最短路径长度,与度成反比。当增加边的时候,就缩短了节点之间的平均长度。介数是指通过该节点的最小路径的百分比。在社交网络中,介数得分高的人掌握更多信息并且拥有更多权力。 最后一个基本术语是聚类系数,这个统计了一个节点的邻居们互相连接的比例。例如,一个人有10个朋友,这些朋友可以组成45个对。如果在这45个对当中,有15个对本身也是朋友,那么这个人的聚类系数就等于1/3。如果所有这45对都是朋友,那么这个人的聚类系数就等于1,这也是最大的聚类系数。整个网络的聚类系数等于各个节点聚类系数的平均值。 下面用中心辐射网络和地理网络举个例子: 中心辐射网络是所有节点和中心节点相连,但是都不互相连接。其基本的统计术语也比较好理解。 地理网络是每个节点都连接到位于它右侧和左侧的两个节点。每个节点具有相同的度,都是4。由于网络是对称的,所以每一个节点的介数也是相同的。这里一共12个节点,可以组成 12*11/2 = 66 个邻居对。其中一个节点是有6对邻居经过其是最短路径,所以介数是1/12。每个节点都有4个邻居,可以构成6个对。在这6个对中,恰好有3对是相互连接的:直接靠着该节点的左右两个节点分别连接到再外一点的节点,并相互连接。因此,聚类系数等于1/2。……

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每周分享第 50 期

每周分享第 50 期 2020 week 20 你永远会低估你一周可以做的事情,在这里记录一下我这周看到的好东西。有些链接可能需要科学上网。 国内新闻 国家政策 【1】教育部印发#义务教育超标超前培训负面清单#:#不得对一二年级学生培训英语书写#……

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模型思维(6)--合作博弈模型

当人们在进行合作的时候,我们需要对于每个人的贡献进行分析,从而知道哪一个人对于群体的贡献最大,哪一个最小,以此可以作为分配奖励的标准。然而量化分析这个并不容易,因为当不同人组合在一起时,可能就会产生不同的结果。我们介绍几个与此相关的概念来解决这个问题。 合作博弈 合作博弈由一组博弈参与者和一个价值函数组成。价值函数是指在一项多人合作的项目中,每个可能的联盟(子集)所产生的价值。 在合作博弈中,一个参与者的”最后上车者价值“ (last-on-bus-value)是指当他最后一个加入组织所产生的价值。例如,如果一个桌子四个人才能搬动,搬动的价值是10,那么这四个人每个人的最后上车者价值就是10。如果三个人可以搬动,那个第四个人的最后上车者价值就是0。我们可以看出博弈的总价值不是所有参与者的最后上车者价值之和,如果当价值随着参与者增多递减时,最后上车者价值的总和将小于博弈的总价值。 最后上车者价值并不能很好的刻画每个人的贡献度,夏普利值(Shapley value)则可以。一个博弈参与者的夏普利值,等于他在所有可能加入的联盟的次序下对联盟边际贡献的平均值。对于一个$N$个人参与的博弈,一个有$N!$种可能加入的结果,对于某个参与者$i$, 计算在所有次序中当其加入对于整体的边际贡献的平均值。 我们可以用3个程序员合作写代码作为一例子,一个项目有500行需要写。以下是一个人单独做,两个人合作,以及三个人合作产生的结果。其中C可以看作程序员鼓励师,当一个做的时候结果不多,但是合作时可以大大提高两人的合作成果。 合作 价值 A 100 B 125 C 50 AB 270 BC 350 AC 375 ABC 500 3个人合作的话有6种可能……

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每周分享第 49 期

每周分享第 49 期 2020 week 19 你永远会低估你一周可以做的事情,在这里记录一下我这周看到的好东西。有些链接可能需要科学上网。在家上班太久了,已经想回公司上班了。。。 国内新闻 国内经济 【1】95后认为今年收入能增长2成?专家:心有多大舞台就有多大! 要问谁是中国最有信心的人?那肯定是年轻人了!央视财经大数据显示,18-25岁的95后年轻人信心爆棚,认为自己2020年收入能实现增长20%。对此,央视财经评论员、经济学家马光远在云连线中表示,年轻人还是要有一点想法的,有想象力不是盲目乐观,和年轻人在一起听他们谈人生、谈创业、谈未来的可能性,可以看出他们都非常积极乐观。年轻人对未来有很多期望,只要通过他们的努力和付出,最后都能登上属于自己的巅峰!……

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读书推荐--《世界观》

如果你要问我哪一本书改变了我的世界观,我一定会说这本《世界观–现代人必须要懂的科学哲学和科学史》。看副标题就知道这是一本讲科学史的书,然而其独特之处在于其叙述过程,讲述了整个人类社会对于我们所处的世界的认识的过程。从一开始对于世界粗浅的认识,到后来是如何通过新的证据,不断推翻之前的见解建立起如今对于世界的认知的。 世界观是什么呢?书中对其的定义就是每个人对于这个世界的认识的集合,这些认识就像拼图一样紧密的拼接组一起。他们之间互相依赖紧密,如果中间任意一块不对,那么整个世界观可能就会土崩瓦解。在亚里士多德时期,人们有以下的一些观点: 地球是禁止不动的。地球位于宇宙中心。 每种基本元素都有一个基本性质,这一基本性质决定了元素的表现特征。 这些观点在我们看来是错误的,因为我们知道地球是绕着太阳旋转的,同时也是在自转的。但是我们可以仔细想想,究竟生活中什么现象可以证明这一点呢?我们每天看到太阳东升西落,并不能体会到大地的运动,从我们本身观测到的日常经验很难证明我们脚下的地球是在动的。这个世界观从公元前300年一直持续到公元1600年,都没有人去质疑。直到17世纪,由于望远镜的发明,人们通过更严谨的观测和计算,发现了地球是绕太阳转这个事实。牛顿也通过自己的研究以及总结前人的观点得到了牛顿三大定律,建立了牛顿的世界观体系。 本书的前十章介绍了一些科学定义,例如真理、事实、推理模式等等。这些概念看似简单,但也不好定义。真理的定义是“被证实的或者不存在争议的事实”,而事实的定义是“被认为为真的事物”。以观察为基础的事实,通常被称为经验事实。但大部分东西并不是你看不到就不存在的。人们深信不疑的一些观点,在很大程度上依赖于对我们所生活的世界的哲学性 / 概念性认识,通常称之为“哲学性 / 概念性事实”。关于经验事实和概念性事实,并不是两个完全区分开的观点,他们很多时候都是相互依存的。这就让我想起了黑客帝国里面的探讨,怎么知道所感知到的就是真实的呢?书中对于这些问题的定义可以帮助我们对于后面的内容进行理解。……

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模型思维(5)--非线性模型

这一篇我们讨论非线性模型,不过由于非线性模型会有各种各样的形状,在这里我们只研究最普遍的凸函数和凹函数。 凸函数 凸函数的斜率是递增的,其中比较常见的是指数增长模型。 时间t的资源值为$V_t$, 其初始值为$V_0$, 且以速率R增长,可以写成: $$V_t = V_0 (1+R)^t$$……

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每周分享第 48 期

每周分享第 48 期 2020 week 18 你永远会低估你一周可以做的事情,在这里记录一下我这周看到的好东西。有些链接可能需要科学上网。 国内新闻 国内政策 【1】沪上券商五一防疫内部通知:节日期间乘坐公共交通工具跨省、出市的员工,返回后安排居家隔离14天。五一黄金周不黄金。……

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模型思维(4)--线性模型

模型通常是假定变量之间存在特定的函数关系,而线性关系是最简单也是应用最广泛的。 线性模型 在线性模型里,有自变量和应变量,应变量随着自变量的改变而改变。举一个例子,假如树木的高度与树木的年龄呈线性关系,那么树木每年生长的高度相同。线性模型用数学语言描述如下: 在线性模型中,自变量x的变化,会导致因变量y的线性变化: $$y = mx + b$$……

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