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DARPA 的碎紙機挑戰被解開了!

only-perception
・2011/12/20 ・591字 ・閱讀時間約 1 分鐘 ・SR值 586 ・九年級

近 9000 個團隊註冊參加 DARPA 的 Shredder Challenge(碎紙機挑戰)。在這次挑戰宣佈 33 日後,一個來自舊金山的小隊正確地重建全部五份挑戰文件,並解開其相關謎題。這個隊名叫做「All Your Shreds Are Belong to U.S.(所有的碎片都屬於美國)」的小隊,利用客製化的程式碼、電腦視覺演算法提出「碎片對」的建議給人類拼湊者進行驗證,從而贏得五萬美元的獎金。總的來說,這個獲勝團隊花了將近 600 人時開發演算法並將這些被切碎成超過一萬片以上的文件給拼出來。

“有許多專家懷疑這項挑戰根本沒有解決方法,更遑論在這麼短的時間內,” Dan Kaufman 表示,DARPA 資訊創新辦公室主任。”最有效率的方法並非純然地運算或是搞群眾外包(crowd-sourced,人海戰術),而是(在二者間)一種混合了某種巧妙偵測工作的組合。我們對於這類競賽所引發的創造力感到印象深刻。”

Shredder Challenge 代表資訊安全領域的一項初步研究,要確認與評估能被戰場上作戰戰士所用的潛在能力(那能更迅速地從被沒收的、切碎的文件中獲取有價值的資訊),並取得「切碎敏感的美國國家機密文件」之固有潛在漏洞的量化理解。

DARPA 主管,Regina E. Dugan 強調,”The DARPA Shredder Challenge 強調增加問題解決者之數量與多樣性的價值。對於所謂的「棘手問題(wicked problems,一般會被傳統手段視為不可能的任務)」,各種被運用的方法均有其潛在影響,並在創新中提供增加速度、靈敏度與廣度的可能性。”

資料來源:PHYSORG:Shredder Challenge solved[December 5, 2011]

轉載自only-perception

文章難易度
only-perception
153 篇文章 ・ 1 位粉絲
妳/你好,我是來自火星的火星人,畢業於火星人理工大學(不是地球上的 MIT,請勿混淆 :p),名字裡有條魚,雖然跟魚一點關係也沒有,不過沒有關係,反正妳/你只要知道我不是地球人就行了... :D

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只是買了標示不清的商品而已,會付上多大的代價?「資訊揭露」的必要與兩難——《資訊超載的幸福與詛咒》
天下文化_96
・2022/08/28 ・2649字 ・閱讀時間約 5 分鐘

除了嚴格規範,「資訊揭露」也是另一種做法

相較於較積極的監督管理方式,要求資訊揭露的一大優點在於較為靈活,也尊重自由市場運作的機制。政府監理法規往往會大刀一舉砍下,忽略異質性可能造成嚴重的不良效果。

舉例來說,強制規定電器必須達到一定的能效標準,就可能導致後續生產的產品性能變差,或提供消費者不想要的性能。

相較之下,要求提供資訊,是尊重消費者選擇的自由。要求汽車製造商測量並公布汽車安全規格,想買車的人可以在安全與其他考量(例如價格和樣式)上做出權衡;要是餐廳顧客都能知道餐點熱量,想減肥的人可以善用這項資訊,不擔心熱量的人也不受影響。

選購汽車時,業者公布汽車的規格與安全檢測,對消費者來說是相當重要的資訊。圖/Pixabay

單純揭露資訊,並不會干擾消費者自主,甚至有助於個人做決定時的自主權(以及決定的品質)。而且如果設計得當,還能提升決策時的效率。

然而,怎樣才是好的資訊揭露?

怎樣才叫設計得當?美國芝加哥大學法學院講座教授歐姆瑞.班夏哈(Omri Ben-Shahar)和密西根大學醫學院教授卡爾.施奈德(Carl Schneider)的一篇文章凸顯這個問題,篇名耐人尋味:〈強制資訊揭露的失敗〉(e Failure of Mandated Disclosure)。

兩位作者足足花了 12 頁列出美國聯邦與各州法律、行政規則,以及法院裁決中卷帙浩繁、有時荒謬無比的資訊揭露要求。

這些要求涵蓋幾乎所有類型的貸款、銀行帳戶、共同基金、信用卡、證券經紀人、信用報告機構、投資顧問、自動提款機、當鋪、發薪日貸款(payday loan)、先租後買(rent-to-own)合約、分期付款銷售、各類保險合約、汽車租賃、自助倉儲設施、汽車拖吊廠、汽車維修行,包山包海不一而足。

強制業者揭露,並不一定可以達成目的。圖/Pixabay

其中或許最有趣(可能也略顯驚悚)的例子,是要求加州殯葬業者告知棺材買家:「並無任何科學或其他證據顯示,具有密封裝置的棺材能夠保存人類遺體。」

對於資訊揭露的各項規定,班夏哈與施奈德深表懷疑。部分原因出於揭露方式通常設計不佳,部分原因則出於他們認為最後注定會失敗。

為什麼需要刻意揭露這些資訊?

不論他們的論點是否正確,只要仔細讀過文中列出的清單就會發現,政府通常在特定情況下才會強制要求揭露資訊:其一是買方手中的資訊較少、賣方手中的資訊較多;其二是買賣雙方的交易誘因在一定程度上不對等(請注意,在許多重要案例中,所謂買賣雙方指的可能是提供與接受建議的人)。

例如以下情況:

  • 汽車經銷商與汽車買主的互動。賣方比較了解自己販售汽車的安全性,但汽車安全性對於買方更重要。
  • 連鎖餐廳與用餐者的互動。賣方比較了解自己販售餐點的營養成分,但餐點的營養成分對於買方更重要。
  • 醫師和患者的互動。賣方比較了解不同的醫療檢測與療法,但可能會出於個人誘因,向患者推薦不符合患者最佳利益的特定檢測、藥物或服務(例如手術)。
  • 製造商與消費者的互動。製造商將生產工作外包給不當對待勞工或破壞環境的承包商,而消費者雖然喜歡低價,卻也想購買「綠色環保」或符合社會責任的產品。

資訊揭露除了想解決傳統資訊不對稱(asymmetric information)或誘因不一致(misaligned incentives)所形成的市場失靈;有時也是為了保護消費者不受傷害。

市場失靈是個體經濟學的術語,當競爭市場的運作發生問題時的經濟理論。圖/iportret

現在除了傳統的經濟理論,也能從心理學與行為經濟學得到支持強制資訊揭露的論點。這套新的論點,處理的是所謂「行為市場失靈」(behavioral market failure)。

行為經濟學參考一般經濟學的外部性(externality)概念,帶入內部性(internality)概念,也就是消費者替自己製造成本,但在決定當下並未意識到這件事。

舉例來說,吸菸者可能很享受吞雲吐霧,卻不想得肺癌;暴飲暴食造成肥胖問題的人,享受美食時很開心,卻仍苦惱於伴隨而生的健康問題;今天揮金如土快樂花錢的人,等明天發現口袋空空,可能也高興不起來。

想公開資訊,也要問人家願不願意啊!

請注意,光憑內部性這一點,還不足以構成充分理由要求強制揭露資訊;至少還要證明雙方的誘因有一定程度的不對等。

假設買方在第一時間做出的決定,將在下一個時間點造成長期的成本,而且程度超過第一時間得到的短期效益。這時,如果賣方的誘因與買方的長期利益一致,所提供的資訊或產品應該會努力減少或消除買方的內部性。

但很顯然,情況多半不是如此。

舉例來說,當速食店顧客並未加以考量餐點熱量對於健康的影響時,業者反而可能利用這一點,提供生產成本低、卻不利於健康的餐點。同樣的,買車的顧客沒注意油耗表現時,車商也可能大推生產成本低、更符合顧客其他需求的吃油怪物車款。

資訊揭露的形式十分多元,但究竟哪一種形式最合適,則視市場失靈的狀況而定;而根據能否驗證資訊真偽(資訊錯誤會受罰),決定會完全不同。

我們有辦法逼迫或是合理要求醫生公布所有療法背後的考量嗎?圖/Pixabay

舉例來說,速食店的熱量標示與車商的油耗標章都能夠透過科學驗證;但在醫師針對患者是否適合進行臨床實驗的判斷上,我們很難認定醫師是依專業做出診斷,抑或是收了介紹費。

假設資訊能加以驗證,資訊揭露就可以關注在解決資訊不對稱的問題;提供資訊給資訊不足的買方或建議的接受者,讓這場資訊競賽更公平。

舉例來說,政府要求藥廠在處方藥的包裝外加注警告標示,目的是減少藥廠與患者間的資訊不對稱。藥廠掌握藥物副作用的相關資料,但患者在資訊揭露後才能得知;要求車廠提供油耗標章,也是基於相同的道理。

——本文摘自《資訊超載的幸福與詛咒》,2022 年 8 月,天下文化 ,未經同意請勿轉載。

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天下文化_96
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天下文化成立於1982年。一直堅持「傳播進步觀念,豐富閱讀世界」,已出版超過2,500種書籍,涵括財經企管、心理勵志、社會人文、科學文化、文學人生、健康生活、親子教養等領域。每一本書都帶給讀者知識、啟發、創意、以及實用的多重收穫,也持續引領台灣社會與國際重要管理潮流同步接軌。

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對資訊焦慮 Say No!在資訊爆炸的時代,「知道」到底會讓人變快樂還是更痛苦?——《資訊超載的幸福與詛咒》
天下文化_96
・2022/08/26 ・2204字 ・閱讀時間約 4 分鐘

有的時候,無知反而更快樂

如果你想搬到新的城市,或許會想了解那裡住起來是什麼感覺;如果你要買房子,也可能會想知道屋頂是否牢靠,或是空調夠不夠力;就算是買新的筆電、車子或手機,肯定會先掌握產品資訊,包括價格、性能、耐用性等;而來到大選的投票日,你也會想知道每一位候選人的政見願景。

人手一機的時代,我們幾乎 24 小時不斷吸收來自世界各地的資訊。圖/Pressmaster

所以,我們通常認為「得到資訊」是有幫助的,但到底什麼時候得到資訊是好事?以及究竟好在哪裡?

事實上,我們其實沒興趣知道大量的資訊。很多資訊對我們來說毫無價值,只不過是浪費大腦容量,還可能無聊透頂。

甚至有許多資訊我們寧可不知道,因為這些資訊會讓我們感到不悅或痛苦;有時候我們不想要知道,是因為我們沒有動機想要取得某些資訊,因此不會特別主動去得知某些資訊;但也有時候,我們想要不知道,因為我們有動機想排斥某些訊息,於是刻意主動迴避。

除了體重計上的數字,你還會迴避哪些資訊?

你沒興趣知道的事,可能包括餐廳隔壁桌那位先生頭上有幾根頭髮、你的車究竟用了哪幾種貴金屬、巷口咖啡店的豆子是來自巴西、哥倫比亞、布達佩斯,還是其他地區。

而你或許想要不知道的事,諸如是否會罹患阿茲海默症、基因上是否容易得癌症和心臟病、所有同事對你的實際看法,以及你可能在幾歲時死亡;你或許也不想要知道啤酒、咖啡、披薩、冰淇淋對於健康造成的風險,這些食物可能對未來造成傷害,卻提供當下的愉悅。

如果你滿腦子都想著風險,這些食物只會帶來恐懼、內疚和羞愧。這種時候,無知或許才是幸福的。(就像我今天早上量了體重,搞得我心情很糟。)

想想看你的另一半說有事要告訴你的時候,心中是不是非常忐忑,到底要不要知道呢?圖/irinapavlova1

「資訊迴避」(information avoidance)的情況相當常見,顯示人們常常寧願不知道某些資訊,或是積極設法迴避資訊。

但用了哪些辦法、又付出什麼代價?我已經說過,最重要的問題應該在於「得到資訊能否讓人們變得更幸福」,而這也代表應該個別評估:某項資訊對於所涉及族群(就算只有一個人)而言,會帶來怎樣的影響?

可以用幸福來衡量「知道的代價」嗎?

當然,接下來得談到幸福的定義。

經濟學家總愛將「支付意願」(willingness to pay, WTP)掛在嘴邊,覺得只要知道你願意為了取得某樣事物(衣服、食物、運動用品、筆記型電腦、汽車或資訊)支付多少金額,就能判斷這個事物對你的得失利益。

但對於將「支付意願」當做判斷標準,我有些不同的看法,而且偏向負面。真正重要的應該是人們能否幸福快樂,而不在於支付意願高低。

一個明顯的缺點是:如果民眾本來就沒錢,哪談得上支付意願?但讓我們姑且先擱置這個問題,單純就支付意願進行討論:以這個方法來判斷某人想要某樣事物的程度會有哪些優缺點?從優點來看,至少原則上這項標準應該會涵蓋某人所關心的一切面向。

購買「會員身分」以換取消除廣告,也可以作為近年來人們付錢換取「不知道」的案例。圖/Pixabay

有時民眾會願意為了取得資訊而付出大筆金額;但有時民眾就是一毛也不想出;有些人甚至情願付錢換取「不接受某些資訊」。

還有哪些情況讓人「寧願不知道」?

後面會看到,要談支付意願,還必須先看看民眾當時是否理性、是否擁有完整的背景資訊。關鍵在於,當他們被問到對於某項資訊的支付意願時,這些人可能根本沒有足夠的參考資訊。

也就是說,他們是在「資訊不足」的狀態下,判斷自身支付意願的高低。此外,就算取得某項資訊能讓生活品質大為改進,也可能因為面臨生計困頓,加上太多的不公義,根本無心取得這些資訊。

舉例來說,如果你壓根就不知道那些省錢小撇步能讓你賺到多少錢,又怎麼會有興趣得到那些資訊?此外,支付意願也會受到各種認知偏誤影響,例如現時偏誤(present bias,只看眼前而不看未來),或是現成偏誤(availability bias,誤以為承擔某些風險比較容易有成效)。

支付意願的高低,一方面可能是出於理性的選擇,希望避免痛苦;另一方面也可能想保留驚喜的可能。我們總希望在對的時間點得到資訊,太早或太晚都不行。

驚喜派對若過早露餡就沒意思了;讀懸疑小說也不能太快被劇透。但與此同時,很多人也可能低估自己的適應能力,於是一談起健康,就不想聽到任何壞消息,但其實長痛不如短痛,而且或許新的療法即將問世。

民眾對不同資訊的支付意願高低有別,已經足堪玩味。而更有趣的是,民眾甚至有時候願意付錢避免得到某些資訊。

——本文摘自《資訊超載的幸福與詛咒》,2022 年 8 月,天下文化 ,未經同意請勿轉載。

天下文化_96
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天下文化成立於1982年。一直堅持「傳播進步觀念,豐富閱讀世界」,已出版超過2,500種書籍,涵括財經企管、心理勵志、社會人文、科學文化、文學人生、健康生活、親子教養等領域。每一本書都帶給讀者知識、啟發、創意、以及實用的多重收穫,也持續引領台灣社會與國際重要管理潮流同步接軌。

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不用什麼都會,你也可以舉一反三?大腦到底是怎麼做到的?
Chit Ying Lau_96
・2021/01/02 ・2186字 ・閱讀時間約 4 分鐘 ・SR值 497 ・六年級

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如何在辦公室裡種多肉植物?以下是你不可不知的三個種植步驟:

  1. 搜一下種植須知
  2. 把植物挪到窗邊,曬曬太陽
  3. 定期澆花,檢查底盤積水

看起來很有道理對不對?但其實筆者根~本~就沒有種過多肉植物!這些只是小時候「種綠豆的經驗中」學習到的,嘿嘿嘿。

生活中的許多技能與知識,都是透過經驗學習成長的。圖/Pexels

俗話說:「經一事,長一智」,當我們在學習待人接物、新的工作技能時,往往都會汲取很多很多的經驗,接下來,我們的大腦會把這些日常經驗抽象化、歸納並找出規律,藉此將經驗化為知識,並將知識應用在新的事件上。

比如說,小時候種綠豆的經驗會被抽象化成 3 個小事件(上面的種植步驟),即使我們從沒種過多肉植物,也不清楚多肉植物對水份、陽光的需求,但我們仍懂得舉一反三,把種綠豆時習得的基本種植步驟應用在多肉植物上。

然而,大腦究竟是如何記住這些「小事件」(種植綠豆的步驟)之間的關係,並應用到類似的新事件(種植多肉植物)呢?

腦袋裡的計數器: ESR 細胞

為了解答這個問題,曾經獲得諾貝爾獎的利根川進(Susumu Tonegawa)與他領導的團隊設計了一個方形迷宮,在小鼠的迷宮實驗中,小鼠需要通過 4 次迷宮才可以獲得食物的獎勵。

首先,經過 8 天的訓練後,研究團隊發現,小鼠會在跑第 4 圈的時候加速

也就是說,牠們已經從之前的訓練經驗中得知,自己會在第 4 圈後出現食物的獎勵 1

不過,小鼠到底是怎麼追蹤自己跑了多少圈呢?

由於海馬體與感知、空間、時間有關,目前科學家已經知道,當海馬體 CA1 區域被激活時,海馬體 CA1 區域就能利用其他區域的感官資訊,來幫助小鼠鞏固空間記憶。

因此研究團隊使用病毒感染海馬體 CA1 區域的神經細胞,而這個病毒身上載有對「鈣離子」相當敏感的螢光蛋白。

一旦這個區域的神經細胞被激活,鈣離子就會增加,從而增強蛋白的螢光強度,因此科學家就可以透過亮起來的螢光蛋白,測量出這裡的神經細胞有沒有被激活。

ESR 細胞在整個跑圈過程中都展示出活性,但會在特定的圈數表現得更活躍。
圖/Chit Ying Lau、Freepik

值得留意的是,這些神經元會在特定的圈數變得更加活躍,表示它們會「分工合作」,各自記錄不同圈數(事件),因此被統稱為 Event-specific rate remapping cells(簡稱為 ESR 細胞)。

這些「圈數」就如種植的步驟一樣,被視為一個又一個獨立的小事件(Event)。

果然,團隊發現區域有大概 17% 的神經元在小鼠跑圈圈的時候被激活,它們激活的比例更在訓練後增至 29% ,可見其活性是學習而來的。

ESR 細胞:跑跑跑,向前跑,經過小巷和大道

然而,這些 ESR 細胞到底是如何儲存資訊的呢?它們是透過「走了多遠」、「走了多久」來記住嗎?還是直接把每一圈當作一個事件呢?

為了解 ESR 細胞的活動機制,團隊把迷宮擴大、複雜化,隨機指定老鼠每一圈要走的路程,而小鼠仍會在走完第 4 圈後得到獎勵。

驚人的是——即使每圈小鼠要走的路程都不一樣, ESR 細胞的活動並沒有受影響!由此看來, ESR 細胞的確將不同圈數當作獨立的小事件,亦不會受距離變化影響。

ESR 細胞將不同圈數視為獨立事件,不受距離影響。圖/Pexels

然而,當研究員改變獎勵出現的頻率,ESR 細胞的活動也隨即出現神奇的變化。

  • 如果小鼠跑完每個圈後都會得到獎勵,大部份 ESR 細胞的活動都會消失
  • 如果小鼠要多跑一個圈(lap 5)才得到獎勵,原本的 lap 4 細胞會在第 5 圈變得更活躍。

顯然,這些ESR細胞並不純粹追蹤「圈數」,而是儲存了「圈數之間的關係」。

別再說是新一哥哥教的!ESR 才是大功臣

在現實人生中,生活總是千變萬化的,就算今天學會了如何種綠豆、種多肉植物,但明天可能需要學會種仙人掌、水生植物。

由此可知,如果一組 ESR 細胞只能儲存特定經驗,那要應付日常的小轉變都很費勁了。

於是,團隊讓小鼠在方形迷宮訓練了一天後,在翌日把迷宮換成了「圓形」。

結果顯示,有高達 38% 的 ESR 細胞在圓形迷宮內仍然保持他們追蹤特定圈數的能力,表示小鼠可以把從方形迷宮學習到的知識應用到圓形迷宮上。

總而言之,ESR 細胞相當穩健,即使換了迷宮的形狀、路程,也不會影響它的活動。透過 ESR 細胞,大腦可以追蹤事件與事件之間的關係,且不易受外在環境改變,奠定了知識轉移的基礎。

不過,現實生活中要追蹤的事情可比這些實驗複雜得多了。ESR的記憶可以保存多久?知識轉移的機制是甚麼?ESR細胞會和海馬體其他細胞相互合作嗎?這些問題仍有待解答。

參考資料

  1. Sun, C., Yang, W., Martin, J. et al. Hippocampal neurons represent events as transferable units of experience. Nat Neurosci 23, 651–663 (2020).
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Chit Ying Lau_96
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