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到底是投資還是虧本?那些常見的消費者思考模式——《不當行為》下

PanSci_96
・2019/08/01 ・4232字 ・閱讀時間約 8 分鐘 ・SR值 540 ・八年級

優惠票券是屬於哪一種?

在某些情境下,沉沒成本與機會成本會相互夾纏不清,我曾有幸與普林斯頓大學心理學家艾爾達.夏菲爾一起探究上述現象。1988年~1989 年他在史丹佛擔任博士後研究員,師從特維斯基,我是在那個時候認識他的。艾爾達是少數受得了經濟學家,甚至還能跟當中幾個合作的心理學家,而且也為行為經濟學做出了重要貢獻。

我們的合作計畫始於機場的一次對談,當時發現彼此都訂了同一個航班,我手上有兩張優惠券,可在有空位時免費升等至頭等艙,那段時期的飛行常客有時能免費拿到這些優惠券,也能以每張 35 美元的價格增購。那天遇到艾爾達時,我已經用掉了一張幫自己升級,所以我提議也幫他升級,這樣兩人就能坐在一起了。正巧該航班確實有空位,因此我將剩下的一張優惠券當禮物送給他,然而艾爾達婉拒,堅持要付錢給我,並且問我花了多少錢買優惠券。我回答這不一定,有些是免費的,有些則花 35 美元購買,他又問我預計給他的優惠券屬於哪一種?

圖/wikipedia

「這有什麼差別嗎?」我問:「我現在已經沒有優惠券了,反正一定會再買新的,所以我給你的優惠券屬於哪一種都沒有差別。」他回答:「沒這回事!假如那張優惠券是免費的,我會直接收下,可是如果是你當初花了 35 美元買的,我一定要給你這筆錢。」我們繼續在整個航程討論這件事,最後發展出一篇有趣的論文。

來個小測試吧!

我們的問題是,對於過去一項購買的記憶通常會持續多久?

啟發這份論文的靈感除了那次升等優惠券辯論,也包括位居清單的羅塞德教授。他寧願喝掉收藏多年的紅酒,也不願花錢買新酒,或賣掉原先的收藏。我們的研究鎖定一份紅酒拍賣標價新聞的訂閱者,這份每年發行的通訊名如其實,就叫「流動資產」。普林斯頓大學經濟學家歐利.艾森菲特[1]為這份通訊執筆撰文,他本人即是紅酒愛好者。訂閱這份通訊的人不是熱中於品酒,就是目光炯炯的買家,所以他們都很清楚,一個活躍的陳年紅酒拍賣市場迄今依然存在著。歐利同意我們將一份問卷調查放進他的某期通訊當中,我們則承諾將研究結果與他的訂閱者分享,以此做為回報。我們的問題是:

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假設你在期貨市場,以 20 美元的單價買了一箱上等波爾多紅酒,現在這批酒可在拍賣會上賣出 75 美元的單價。你已經決定留一瓶自己喝,以下何者最接近你覺得喝掉這瓶酒所付出的成本(各個選項的選擇比率顯示於括弧中)?

(a) 0 美元。這瓶酒的錢已經被付過了【30%】。

(b) 20 美元,這是我當初支付的金額【18%】。

(c) 20 美元加利息【7%】。

(d) 75 美元,我本來可以賣得這多錢【20%】。

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(e) –55 美元。我只花了 20 美元就喝到現值 75 美元的紅酒,所以喝這瓶酒有省到錢【25%】。

我們將選項(e)列入時,雖然覺得這個答案很有意思,卻不確定是否有人會選擇這一項,本來還納悶,真有人的心理帳戶運用能力老練到把喝掉昂貴的酒當成一種省錢的動作?然而許多人確實認真考慮這個選項,而且超過一半的受測者認為喝掉那瓶酒不花一毛錢,或替他們省下了錢。

你的答案是?圖/pexel

當然了,根據經濟理論正確答案應該是 75 美元,既然喝掉那瓶酒的機會成本即為它可賣出的價格。所有理性經濟人都會選這個答案,許多做了這份問卷調查的經濟學家確實也選了這個答案。大部分選擇這個答案的人恰恰是經濟學家。我之所以知道這件事是因為這份問卷並非匿名調查,我們為回覆問卷的受測者提供抽獎活動,獎品是一瓶波爾多紅酒,受測者得提供姓名與地址才有資格參加抽獎[2])。

如果將此問題做一個小變動,大部分人的回答就會和經濟學家相同。我們將題目中喝掉一瓶酒,改為不小心摔破一瓶酒會有怎樣的感覺。絕大多數人會說他們覺得摔破酒的成本是 75 美元,倘若沒摔破就可以賣出這麼多錢了。

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答案不只一種

受測者無法從問卷調查的回覆地址看出我或艾爾達涉入其中。許多自願參加這次調查的人特意解釋了他們的回答,一名退休工程師寫道:「我了解,排除情感因素之外,經濟決策必須考慮重置成本,但是我覺得理想的情況是我的 1989 年或 1990 年期貨增值到足夠賣掉一半來打平成本,剩下的一半留著自己喝。不考慮金錢,純粹只為享受。」

各位看懂他的意思了嗎?假如紅酒價格翻倍,他便可賣掉一半,留著另一半給自己「免費」喝。太好了!這種作法可為他喝的每瓶酒創造可觀的交易效用。另一封信則來自大名鼎鼎的芝加哥大學財務會計系教授羅曼.韋爾,我後來成為他的芝大同事,兩人變成了朋友,他是我遇過思考方式最接近理性經濟人的人。

「你沒有列出正確答案。我覺得答案是 75 美元減去賣掉它所需支付的交易成本(大約為 15 美元),所以我認為喝掉這瓶酒的成本約為 60 美元。既然我已經有了夠喝一輩子的紅酒庫存,上述淨變現價值應為正確數字。假如我的庫存不足終身所需,我會以重置成本來計算,75 美元加上佣金和運費,共約為 90 美元。除此之外,你也算錯了稅的部分。我享有資本利得免稅,以稅率 40%來說……」

也沒有正確答案

我們還是回到這份問卷調查吧!超過半數的受測者認為喝掉現值 75 美元的紅酒若不是零成本,就是省到錢,這樣的回答導引出另一個問題:倘若他們「喝掉」那瓶紅酒時,覺得這算是免費的,那麼他們對於掏錢「購買」一瓶酒又會有什麼想法?隔年我們為歐利的讀者提供一份新問卷,這回的問題是:

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假設你用每箱 400 美元的價格,買下一箱波爾多紅酒期貨。當這批酒運來時,它們的零售價將漲到每箱 500 美元。你打算十年內都不會喝這批酒。下列何者最能描述你在購買這批酒之時的感覺?請圈選出你的感覺程度。

(a)我覺得自己剛花了 400 美元,感覺就跟週末度假花 400 美元差不多。
1 —- 2 —- 3 —- 4 —- 5
非常同意 非常不同意 平均數:3.31

(b)我覺得做了 400 美元的投資,十年後可慢慢享用。
1 —- 2 —- 3 —- 4 —- 5
非常同意 非常不同意 平均數:1.94

(c)我覺得自己省了 100 美元,也就是期貨和未來現貨之間的價差。
1 —- 2 —- 3 —- 4 —- 5
非常同意 非常不同意 平均數:2.88

最受歡迎的答案顯示,購買十年後才要喝的紅酒時,一般人會把這項花費視為投資,第二個選擇則是認為這樣可省到錢。純粹把它看成花費的排名最末。

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雖然經濟理論並未指明哪一個答案最恰當,不過結合先前一份調查結果之後,可清楚看到受測者的思考邏輯並不一致。我們不能同時把買紅酒當成「投資」,又認為購入後喝酒不花成本或省到了錢,享用昂貴紅酒的習慣總是得花點錢來支持吧!我和艾爾達針對這項調查發表了一份論文,標題完整總結了我們的發現「現在投資,以後享用,永不花錢」。

這種思考方式對高檔紅酒產業非常有利,因為它淡化了消費中的支出部分,若能善加發揮倒是不錯的招數。分時度假屋也運用了類似的思考方式。一般來說,個別度假客「投資」一筆錢,譬如 1 萬美元,就永久有權,或至少在房子垮掉或開發商破產前,在某個房產住上一個禮拜。他們的心理帳戶是這樣算的:最初支付的金錢屬於投資(而非購買),雖然每年的「維護費」有點討厭,但是未來使用這些度假屋可是「免費」的呢,這種投資對一個家庭究竟合不合理,部分要看他們花錢度假的痛苦程度到哪裡。不過我們還是應該看清這類投資的本質:

一種掩飾度假成本的障眼法。

被忽視掉的成本

折扣零售商好市多,也為這套策略推出了另一種版本。要在好市多購物,顧客得先成為「會員」,目前為張家庭卡年費 55 美元,會員們似乎將這筆年費視為「投資」,並未試圖透過全年的多次採購來攤平這項成本,它反而被當做沉沒成本,成為到好市多購物的理由。同樣的,亞馬遜向顧客收取 99 美元的「高級會員」年費,提供「免費」送貨的福利,這項會員費也可能被視為投資,不算進未來任何一筆特定消費的成本內。

圖/wikimedia

現在我要坦白招認兩件事,雖然我大多時候提倡理性經濟人的思考方式,但是我個人在心理帳戶方面也表現出了明顯的人性。我通常善於忽略沉沒成本,尤其當它在本質上純粹涉及金錢時,但是我也跟大多數人一樣,假如我在某個計畫投入了許多心血,即使到了該放棄的時候也難以割捨。以撰寫本書為例,我的初稿完成策略是持續寫作,別擔心某一段話或某個部分是否已臻至完美,結果這種作法不但沒能產生初稿,反而寫得又臭又長。有些部分是一定得裁剪的,讀過這份稿子的朋友與編輯給了我哪些地方最好放棄的建議。不少人提到的建議與作家威廉.福克納有關(顯然也有許多人都提出這類建議),就是作家得學會「殺了心愛寶貝」,我懷疑這個建議一定常常被提出,因為這對任何作家來說都很不容易。

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到了修改原稿的時候,我決定為那些在初稿階段被殘酷謀殺的材料建立「番外篇」檔案,打算將其中一些精采絕倫且光耀奪目的冗詞贅句放在本書的官方網站。我不知道最後有多少會出現在網站上,不過這項計畫最美妙的地方就是出現多少其實無所謂,光是能夠在電腦檔案夾裡有個地方儲存這些「番外篇」,便已足夠減輕心愛段落被刪除的痛苦,這種痛苦程度與穿上不合腳的昂貴皮鞋可說是不相上下呢!更重要的一課是,一旦你了解某個行為問題,就可以偶爾發明出相應的動作來解決。心理帳戶也可以有聰明的運用。

我要招供的第二件事跟紅酒有關。各位可能已經猜到了,我本人也是個紅酒迷,雖然我十分了解機會成本的概念,可是我承認自己和問卷中的受測者一樣落入了相同的思維方式。若我拿出一瓶珍藏多年忍著沒喝的酒,最不會想到的就是這瓶酒若拿去拍賣能賺到多少錢。事實上,我根本就不想知道拍賣價格!最後我會跟羅塞德教授一樣,壓根沒想花錢買陳放三十年的紅酒,但是我會在特殊場合高高興興地開一瓶同年份的藏酒,畢竟我也是人類嘛。

註解

  1. 打從很早的時候,歐利便始終支持我和其他行為不端的同儕,包括他擔任《美國經濟評論》編輯的那段時期。只不過他一直到今天仍堅持把我的研究稱為「怪咖經濟學」,因為他覺得這名詞滑稽透頂。
  2. 這項實驗有個耐人尋味的花絮。抽獎活動的頭獎是價值 75 美元紅酒,結果從這群相對富裕的讀者中吸引了 178 人回覆,回覆率達 42%,而且他們還得自行負擔郵資呢。假如你想鼓動別人做什麼事,抽獎會是個相當有效的誘因。
  • 本文選自:《不當行為》第 8章 我們應該忽略沉沒成本?

本文摘自《不當行為:行為經濟學之父教你更聰明的思考、理財、看世界》,先覺出版。

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圖形處理單元與人工智慧
賴昭正_96
・2024/06/24 ・6944字 ・閱讀時間約 14 分鐘

  • 作者/賴昭正|前清大化學系教授、系主任、所長;合創科學月刊

我擔心人工智慧可能會完全取代人類。如果人們能設計電腦病毒,那麼就會有人設計出能夠自我改進和複製的人工智慧。 這將是一種超越人類的新生命形式。

——史蒂芬.霍金(Stephen Hawking) 英國理論物理學家

大約在八十年前,當第一台數位計算機出現時,一些電腦科學家便一直致力於讓機器具有像人類一樣的智慧;但七十年後,還是沒有機器能夠可靠地提供人類程度的語言或影像辨識功能。誰又想到「人工智慧」(Artificial Intelligent,簡稱 AI)的能力最近十年突然起飛,在許多(所有?)領域的測試中擊敗了人類,正在改變各個領域——包括假新聞的製造與散佈——的生態。

圖形處理單元(graphic process unit,簡稱 GPU)是這場「人工智慧」革命中的最大助手。它的興起使得九年前還是個小公司的 Nvidia(英偉達)股票從每股不到 $5,上升到今天(5 月 24 日)每股超過 $1000(註一)的全世界第三大公司,其創辦人(之一)兼首席執行官、出生於台南的黃仁勳(Jenson Huang)也一躍成為全世界排名 20 內的大富豪、台灣家喻戶曉的名人!可是多少人了解圖形處理單元是什麼嗎?到底是時勢造英雄,還是英雄造時勢?

黃仁勳出席2016年台北國際電腦展
Nvidia 的崛起究竟是時勢造英雄,還是英雄造時勢?圖/wikimedia

在回答這問題之前,筆者得先聲明筆者不是學電腦的,因此在這裡所能談的只是與電腦設計細節無關的基本原理。筆者認為將原理轉成實用工具是專家的事,不是我們外行人需要了解的;但作為一位現在的知識分子或公民,了解基本原理則是必備的條件:例如了解「能量不滅定律」就可以不用仔細分析,即可判斷永動機是騙人的;又如現在可攜帶型冷氣機充斥市面上,它們不用往室外排廢熱氣,就可以提供屋內冷氣,讀者買嗎?

CPU 與 GPU

不管是大型電腦或個人電腦都需具有「中央處理單元」(central process unit,簡稱 CPU)。CPU 是電腦的「腦」,其電子電路負責處理所有軟體正確運作所需的所有任務,如算術、邏輯、控制、輸入和輸出操作等等。雖然早期的設計即可以讓一個指令同時做兩、三件不同的工作;但為了簡單化,我們在這裡所談的工作將只是執行算術和邏輯運算的工作(arithmetic and logic unit,簡稱 ALU),如將兩個數加在一起。在這一簡化的定義下,CPU 在任何一個時刻均只能執行一件工作而已。

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在個人電腦剛出現只能用於一般事物的處理時,CPU 均能非常勝任地完成任務。但電腦圖形和動畫的出現帶來了第一批運算密集型工作負載後,CPU 開始顯示心有餘而力不足:例如電玩動畫需要應用程式處理數以萬計的像素(pixel),每個像素都有自己的顏色、光強度、和運動等, 使得 CPU 根本沒辦法在短時間內完成這些工作。於是出現了主機板上之「顯示插卡」來支援補助 CPU。

1999 年,英偉達將其一「具有集成變換、照明、三角形設定/裁剪、和透過應用程式從模型產生二維或三維影像的單晶片處理器」(註二)定位為「世界上第一款 GPU」,「GPU」這一名詞於焉誕生。不像 CPU,GPU 可以在同一個時刻執行許多算術和邏輯運算的工作,快速地完成圖形和動畫的變化。

依序計算和平行計算

一部電腦 CPU 如何計算 7×5+6/3 呢?因每一時刻只能做一件事,所以其步驟為:

  • 計算 7×5;
  • 計算 6/3;
  • 將結果相加。

總共需要 3 個運算時間。但如果我們有兩個 CPU 呢?很多工作便可以同時(平行)進行:

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  • 同時計算 7×5 及 6/3;
  • 將結果相加。

只需要 2 個運算時間,比單獨的 CPU 減少了一個。這看起來好像沒節省多少時間,但如果我們有 16 對 a×b 要相加呢?單獨的 CPU 需要 31 個運算的時間(16 個 × 的運算時間及 15 個 + 的運算時間),而有 16 個小 CPU 的 GPU 則只需要 5 個運算的時間(1 個 × 的運算時間及 4 個 + 的運算時間)!

現在就讓我們來看看為什麼稱 GPU 為「圖形」處理單元。圖一左圖《我愛科學》一書擺斜了,如何將它擺正成右圖呢? 一句話:「將整個圖逆時針方向旋轉 θ 即可」。但因為左圖是由上百萬個像素點(座標 x, y)組成的,所以這句簡單的話可讓 CPU 忙得不亦樂乎了:每一點的座標都必須做如下的轉換

x’ = x cosθ + y sinθ

y’ = -x sinθ+ y cosθ

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即每一點均需要做四個 × 及兩個 + 的運算!如果每一運算需要 10-6 秒,那麼讓《我愛科學》一書做個簡單的角度旋轉,便需要 6 秒,這豈是電動玩具畫面變化所能接受的?

圖形處理的例子

人類的許多發明都是基於需要的關係,因此電腦硬件設計家便開始思考:這些點轉換都是獨立的,為什麼我們不讓它們同時進行(平行運算,parallel processing)呢?於是專門用來處理「圖形」的處理單元出現了——就是我們現在所知的 GPU。如果一個 GPU 可以同時處理 106 運算,那上圖的轉換只需 10-6 秒鐘!

GPU 的興起

GPU 可分成兩種:

  • 整合式圖形「卡」(integrated graphics)是內建於 CPU 中的 GPU,所以不是插卡,它與 CPU 共享系統記憶體,沒有單獨的記憶體組來儲存圖形/視訊,主要用於大部分的個人電腦及筆記型電腦上;早期英特爾(Intel)因為不讓插卡 GPU 侵蝕主機的地盤,在這方面的研發佔領先的地位,約佔 68% 的市場。
  • 獨立顯示卡(discrete graphics)有不與 CPU 共享的自己專用內存;由於與處理器晶片分離,它會消耗更多電量並產生大量熱量;然而,也正是因為有自己的記憶體來源和電源,它可以比整合式顯示卡提供更高的效能。

2007 年,英偉達發布了可以在獨立 GPU 上進行平行處理的軟體層後,科學家發現獨立 GPU 不但能夠快速處理圖形變化,在需要大量計算才能實現特定結果的任務上也非常有效,因此開啟了為計算密集型的實用題目編寫 GPU 程式的領域。如今獨立 GPU 的應用範圍已遠遠超出當初圖形處理,不但擴大到醫學影像和地震成像等之複雜圖像和影片編輯及視覺化,也應用於駕駛、導航、天氣預報、大資料庫分析、機器學習、人工智慧、加密貨幣挖礦、及分子動力學模擬(註三)等其它領域。獨立 GPU 已成為人工智慧生態系統中不可或缺的一部分,正在改變我們的生活方式及許多行業的遊戲規則。英特爾在這方面發展較遲,遠遠落在英偉達(80%)及超微半導體公司(Advance Micro Devices Inc.,19%,註四)之後,大約只有 1% 的市場。

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典型的CPU與GPU架構

事實上現在的中央處理單元也不再是真正的「單元」,而是如圖二可含有多個可以同時處理運算的核心(core)單元。GPU 犧牲大量快取和控制單元以獲得更多的處理核心,因此其核心功能不如 CPU 核心強大,但它們能同時高速執行大量相同的指令,在平行運算中發揮強大作用。現在電腦通常具有 2 到 64 個核心;GPU 則具有上千、甚至上萬的核心。

結論

我們一看到《我愛科學》這本書,不需要一點一點地從左上到右下慢慢掃描,即可瞬間知道它上面有書名、出版社等,也知道它擺斜了。這種「平行運作」的能力不僅限於視覺,它也延伸到其它感官和認知功能。例如筆者在清華大學授課時常犯的一個毛病是:嘴巴在講,腦筋思考已經不知往前跑了多少公里,常常為了追趕而越講越快,將不少學生拋到腦後!這不表示筆者聰明,因為研究人員發現我們的大腦具有同時處理和解釋大量感官輸入的能力。

人工智慧是一種讓電腦或機器能夠模擬人類智慧和解決問題能力的科技,因此必須如人腦一樣能同時並行地處理許多資料。學過矩陣(matrix)的讀者應該知道,如果用矩陣和向量(vector)表達,上面所談到之座標轉換將是非常簡潔的(註五)。而矩陣和向量計算正是機器學習(machine learning)演算法的基礎!也正是獨立圖形處理單元最強大的功能所在!因此我們可以了解為什麼 GPU 會成為人工智慧開發的基石:它們的架構就是充分利用並行處理,來快速執行多個操作,進行訓練電腦或機器以人腦之思考與學習的方式處理資料——稱為「深度學習」(deep learning)。

黃仁勳在 5 月 22 日的發布業績新聞上謂:「下一次工業革命已經開始了:企業界和各國正與英偉達合作,將價值數萬億美元的傳統資料中心轉變為加速運算及新型資料中心——人工智慧工廠——以生產新商品『人工智慧』。人工智慧將為每個產業帶來顯著的生產力提升,幫助企業降低成本和提高能源效率,同時擴大收入機會。」

附錄

人工智慧的實用例子:下面一段是微軟的「copilot」代書、谷歌的「translate」代譯之「one paragraph summary of GPU and AI」。讀完後,讀者是不是認為筆者該退休了?

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GPU(圖形處理單元)和 AI(人工智慧)之間的協同作用徹底改變了高效能運算領域。GPU 具有平行處理能力,特別適合人工智慧和機器學習所需的複雜資料密集運算。這導致了影像和視訊處理等領域的重大進步,使自動駕駛和臉部辨識等技術變得更加高效和可靠。NVIDIA 開發的平行運算平台 CUDA 進一步提高了 GPU 的效率,使開發人員能夠透過將人工智慧問題分解為更小的、可管理的、可同時處理的任務來解決這些問題。這不僅加快了人工智慧研究的步伐,而且使其更具成本效益,因為 GPU 可以在很短的時間內執行與多個 CPU 相同的任務。隨著人工智慧的不斷發展,GPU 的角色可能會變得更加不可或缺,推動各產業的創新和新的可能性。大腦透過神經元網路實現這一目標,這些神經元網路可以獨立但有凝聚力地工作,使我們能夠執行複雜的任務,例如駕駛、導航、觀察交通信號、聽音樂並同時規劃我們的路線。此外,研究表明,與非人類動物相比,人類大腦具有更多平行通路,這表明我們的神經處理具有更高的複雜性。這個複雜的系統證明了我們認知功能的卓越適應性和效率。我們可以一邊和朋友聊天一邊走在街上,一邊聽音樂一邊做飯,或一邊聽講座一邊做筆記。人工智慧是模擬人類腦神經網路的科技,因此必須能同時並行地來處理許多資料。研究人員發現了人腦通訊網路具有一個在獼猴或小鼠中未觀察獨特特徵:透過多個並行路徑傳輸訊息,因此具有令人難以置信的多任務處理能力。

註解

(註一)當讀者看到此篇文章時,其股票已一股換十股,現在每一股約在 $100 左右。

(註二)組裝或升級過個人電腦的讀者或許還記得「英偉達精視 256」(GeForce 256)插卡吧?

(註三)筆者於 1984 年離開清華大學到 IBM 時,就是參加了被認為全世界使用電腦時間最多的量子化學家、IBM「院士(fellow)」Enrico Clementi 的團隊:因為當時英偉達還未有可以在 GPU 上進行平行處理的軟體層,我們只能自己寫軟體將 8 台中型電腦(非 IBM 品牌!)與一大型電腦連接來做平行運算,進行分子動力學模擬等的科學研究。如果晚生 30 年或許就不會那麼辛苦了?

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(註四)補助個人電腦用的 GPU 品牌到 2000 年時只剩下兩大主導廠商:英偉達及 ATI(Array Technology Inc.)。後者是出生於香港之四位中國人於 1985 年在加拿大安大略省成立,2006 年被超微半導體公司收購,品牌於 2010 年被淘汰。超微半導體公司於 2014 年 10 月提升台南出生之蘇姿豐(Lisa Tzwu-Fang Su)博士為執行長後,股票從每股 $4 左右,上升到今天每股超過 $160,其市值已經是英特爾的兩倍,完全擺脫了在後者陰影下求生存的小眾玩家角色,正在挑戰英偉達的 GPU 市場。順便一題:超微半導體公司現任總裁(兼 AI 策略負責人)為出生於台北的彭明博(Victor Peng);與黃仁勳及蘇姿豐一樣,也是小時候就隨父母親移居到美國。

(註五)

延伸閱讀

  • 熱力學與能源利用」,《科學月刊》,1982 年 3 月號;收集於《我愛科學》(華騰文化有限公司,2017 年 12 月出版),轉載於「嘉義市政府全球資訊網」。
  • 網路安全技術與比特幣」,《科學月刊》,2020 年 11 月號;轉載於「善科教育基金會」的《科技大補帖》專欄。
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賴昭正_96
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成功大學化學工程系學士,芝加哥大學化學物理博士。在芝大時與一群留學生合創「科學月刊」。一直想回國貢獻所學,因此畢業後不久即回清大化學系任教。自認平易近人,但教學嚴謹,因此穫有「賴大刀」之惡名!於1982年時當選爲 清大化學系新一代的年青首任系主任兼所長;但壯志難酬,兩年後即辭職到美留浪。晚期曾回台蓋工廠及創業,均應「水土不服」而鎩羽而歸。正式退休後,除了開始又爲科學月刊寫文章外,全職帶小孫女(半歲起);現已成七歲之小孫女的BFF(2015)。首先接觸到泛科學是因爲科學月刊將我的一篇文章「愛因斯坦的最大的錯誤一宇宙論常數」推薦到泛科學重登。

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預測市場?預測股票?如何讓預測有更高的準確率?——《超越直覺》
一起來
・2024/05/04 ・1635字 ・閱讀時間約 3 分鐘

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我們發現在足球賽中,只要知道一個簡單的訊息(主隊過去的獲勝機率超過一半),預測力就會明顯好過隨便亂猜。如果再加上第二個簡單的訊息(勝負紀錄較佳的隊伍會略占優勢),可以再進一步提升預測力。除此之外,你可能還想收集其他訊息,像是四分衛最近的表現、球隊有沒有傷兵、明星跑衛的花邊新聞,但這些資訊對預測的幫助不大。換句話說,預測複雜系統這件事依循著「收益遞減定律」:第一個訊息很有幫助,但很快就找不到有幫助的其他訊息。

對於某些事件,我們當然會非常計較預測的準確性,像是投放線上廣告或投資高頻交易(HFT),可能一天內就要預測數百萬、數十億次,而且金額相當龐大。投入極大心力與費用、運用最精細的運算模型來開發複雜的預測方式,在那種情況下或許值得。但在其他商業領域,例如製作電影、出版書籍到發展新技術,只需要一年預測數十次、頂多數百次,而且這不過是整個決策過程中的一部分。這時,我們只要借助相對簡單的方式,就可以讓預測臻至完善。

預測時,不該只根據一人的意見就做決定——尤其是你自己的意見。雖然人們善於察覺與特定問題相關的因素,卻往往不會評估因素之間的相對重要性。譬如,預測電影的首映週末票房時,你可能會認為一些變項都是高度相關,例如製作費、宣傳費、上映廳數、試映會評價。沒錯。但我們要如何權衡「評價不優」與「額外行銷預算:一千萬美元」之間的比重?這沒有一定答案。同樣,在決定分配行銷預算的方法時,要如何判斷多少人會受到網路或雜誌廣告影響,又有多少人會從親朋好友那邊聽到產品訊息?我們也不清楚。唯一知道的是,這些因素都可能相關。

圖/envato

你可能會以為,精準判斷應該是專家的強項。但正如泰特洛克的試驗結果,專家在量化預測上的表現,其實跟普通人一樣糟糕,甚至可能更糟。然而,我們依賴專家之所以會成效不彰,不是因為專家的預測力跟一般人沒兩樣。問題在於,我們通常一次只會諮詢一位專家(否則何必找專家)。但我們應該要綜合多人的意見(無論是專家或非專家)再取平均值。至於要如何達成?這其實沒那麼重要。

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儘管預測市場有各種花俏的噱頭與技術,表現也比民調這類簡單方式好一點,但這種微小差異,還不如採用某種方式簡單綜合許多觀點再取平均。或者,我們也可以直接根據歷史數據,評估各項因素的相對重要性——這實際上就是統計模型在做的事。我必須再強調一次,雖然複雜模型可能會比簡單模型好一點,但兩者的差異小到幾乎沒有差別。到頭來,模型跟群眾所能達到的預測目的都一樣。第一,這兩種預測方式都要靠人為判斷,確認哪些因素與預測相關。第二,兩者皆需要估計、權衡那些因素的相對重要性。正如心理學家羅賓.道斯所言:「訣竅在於,找到要注意的變項,然後知道如何加入它們。」

只要一直使用這個訣竅,一段時間後,就會知道哪一些預測的失誤率較小,哪一些較大。舉例來說,當你要預測一個事件的結果,假如其他條件都相同,那越早做預測的失誤率就越大。不管你用什麼方法預測電影票房,在「剛開拍」時會比「上映前幾週」時要難得多。同樣,如果你想預測尚未上市的新產品銷量,那準確度可能不會高過預測已上市的產品。

你無法解決這個問題,唯一能做的只有:使用其中一種方式,或甚至結合幾種方式,就像我們研究預測市場時的方法,然後隨時觀察、記錄預測的表現。我在第 6 章開頭也提過,一般人通常不習慣追蹤自己的預測。我們做了大量預測,卻很少回頭檢視自己對了幾次。然而,留意並記錄預測成效或許才是最重要的事,唯有如此,你才能知道準確度是多少,進而知道自己預測的可信度。

——本文摘自《超越直覺》,2024 年 01 月,一起來出版,未經同意請勿轉載。

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誰在馬丘比丘終老?來自印加帝國各地,還有遙遠的亞馬遜
寒波_96
・2023/09/13 ・3774字 ・閱讀時間約 7 分鐘

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馬丘比丘(Machu Picchu)可謂世界知名的遺跡,觀光客前仆後繼。後世外人神秘的想像下,這兒其實是印加帝國王室冬季渡假的離宮,平時有一批工作人員長住。公元 2023 年發表的論文,透過古代 DNA 分析,證實這群人來自南美洲各地。

馬丘比丘,鍵盤旅遊常見的俯視視角。圖/Eddie Kiszka/Pexels, CC BY-SA

印加王室專屬的服務團隊

馬丘比丘位於現今的秘魯南部,安地斯山區海拔 2450 公尺之處,距離印加帝國的首府庫斯科(Cusco)約 75 公里,只有幾天路程。此處當年是一片完整的園區,足以容納數百人,王室成員會在冬天造訪(南半球的冬天,就是台灣所屬北半球的夏季月份)。

即使是使用淡季,馬丘比丘也住著不少工作人員;從遺留至今的墓葬,可以見到他們的存在。園區由 15 世紀初開始營業,到印加帝國 16 世紀滅亡為止,此後與外界斷絕聯繫數百年,一直到 1912 年,美國調查隊再度「發現」這處世界奇觀。

馬丘比丘總共留下 107 座墓葬,174 位長眠者。這群人顯然不是印加王室,應該是歷代的服務團隊。以前有許多證據,根據不同手法與思維,支持馬丘比丘的工作員來歷很廣。例如這兒的陶器,各地風格都有。

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誰在馬丘比丘工作呢?發跡於庫斯科的印加帝國,後來成為廣大疆域的征服者,有一套「米塔(Mita)」制度調用各地的資源與人力。這套韭菜輪替,後來被西班牙殖民者沿用加改造,成為恐怖的剝削機器,也算是南美洲國家現今社會問題的一個根源。

然而,馬丘比丘的工作人員應該不是米塔制度的服役者,而是「亞納柯納(yanacona)」。他們是王室專屬的服務人員,來自帝國各地,小時候就離開家鄉,接受培育以服務王室。

印加帝國的地理格局。圖/參考資料1

來自印加各地,還有帝國以外的亞馬遜

這項研究由馬丘比丘的墓葬取得 34 個古代基因組,以及附近烏魯班巴谷(Urubamba Valley)的 34 位古代居民樣本,他們代表當地原本的鄉民。

分析發現,印加帝國能接觸到的地區,當地特色的血緣都能在馬丘比丘見到。唯一例外是帝國最南端,現今智利中部、阿根廷西部那一帶。這使得馬丘比丘,成為印加帝國 DNA 多樣性最高的地點。

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但是我不覺得,這等於馬丘比丘存在多樣性很高的「遺傳族群」。分析對象中只有一對母女,其他人都沒有血緣關係。這群人的 DNA 差異大,是因為持續有一位又一位孤立的人,從不同地方被帶進來,整群人只能算特殊個體的集合。

不過遠離家鄉,服務終生的亞納柯納們,彼此間還是可以結婚生小孩的。

性別方面有細微的差異。整體而言,男生具備較多安地斯高地的血緣,女生則配備更多高地以外族群的血緣。一個因素是,有些女生來自更遠的地方,例如文化有別的亞馬遜地區。

印加帝國對亞馬遜的政治勢力不是征服關係,似乎大致上對等。有些亞馬遜的女生大概出於交流目的,來到印加帝國。至少長眠於馬丘比丘的這幾位,生前受到的待遇看來不錯。

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馬丘比丘長眠者的年代與血緣組成。圖/參考資料1

山區到更高山區的情慾交流

對於更在地的族群調查,發現一件有趣的事。庫斯科附近的人群,以「秘魯南部高地」血緣為主,可以視為長居本地的血緣。一部分人卻也能偵測到,與更高山上之「的的喀喀湖(Titicaca)」的居民共享血緣。

庫斯科與的的喀喀湖,兩個地區有點距離,考古學證據指出,早於 2500 年前兩地間就存在交流。而遺傳學分析則支持,兩地存在情慾流動;可惜現有樣本,不太能精確判斷交流發生的年代。

來自亞馬遜的媽媽,女兒,爸爸

這批調查對象中,我覺得長眠於馬丘比丘的那對母女最有意思,值得特別思考。這對母女都是百分之百的亞馬遜西北部血緣,長眠於同一墓穴,兩者的關係在當時有被強調。

「亞馬遜」的面積妖獸大,印加帝國最有機會接觸的,應該是距離安地斯東方不遠的區域,也就是亞馬遜的西部和西北部。不論如何,亞馬遜有自己的一套,印加帝國與其有所交流,不過始終無法將其納入統治。

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征服到山與海的盡頭!以及雨林的邊緣……

馬丘比丘長眠者的鍶穩定同位素比值。圖/參考資料1

根據牙齒中鍶的穩定同位素,可以判斷一個人小時候在哪兒長大。媽媽 MP4b 成長於亞馬遜地區,表示她在長出恆齒後才抵達安地斯。

她的女兒 MP4f 則無法判斷具體地點,不過應該位於安地斯山區。兩人後來都在馬丘比丘服務,去世後長眠於此。

女兒沒有其餘地區血緣的特色,意謂女兒的爸,也配備百分之百的亞馬遜西北部 DNA,只是在馬丘比丘墓葬中看不到他。

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印加帝國興起,亞馬遜扮演什麼角色?

年代方面,媽媽算是長眠於馬丘比丘最早的一批人,處於印加建國的初期,甚至有可能早於開國之日。

依照歷史敘事,印加帝國始於「印加太祖」帕查庫特克(Pachacuti)擊敗昌卡人(Chanka)。印加勢力征服烏魯班巴谷以後,才有機會建設其上方的馬丘比丘。而印加太祖登基的年份為 1438 年。

然而,針對馬丘比丘遺骸的放射性碳同位素定年(碳14),指出兩人的年代或許早於 1420 年。考古學家因此懷疑,印加帝國建國的實際年代比 1438 年更早,也許早在 1420 年已經完成建國大業。

馬丘比丘最早長眠者的年代,似乎比歷史敘事中,印加帝國建國的 1438 年更早。圖/參考資料4

亞馬遜西北部長大的媽媽 MP4b 之年代,剛好介於這段時期。不論如何,這都是明確的證據,支持印加帝國建國之初,和亞馬遜之間有一定程度的正面交流。而女兒的爸,身份也引人好奇。

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他是當時亞馬遜政權派往印加的政治代表,或是軍事團助拳人嗎?還是替印加王室服務的商人,或是作戰的傭兵?他是在哪個地方,什麼情境下,與來自家鄉的女性生下女兒?最後,他本人最終的命運如何?

馬丘比丘在這對母女以後,至少還有四位純亞馬遜西北部血緣的女性長眠,延續到印加帝國的最後時期,當中至少兩位是在安地斯山區長大,和前輩女兒 MP4f 一樣。印加王室與亞馬遜的人口交流,貫串整段帝國時光。

古代 DNA 的分析,有相當客觀的套路,但是從中能牽引出的主觀議題千變萬化,非常有意思。

延伸閱讀

參考資料

  1. Salazar, L., Burger, R., Forst, J., Barquera, R., Nesbitt, J., Calero, J., … & Fehren-Schmitz, L. (2023). Insights into the genetic histories and lifeways of Machu Picchu’s occupants. Science Advances, 9(30), eadg3377.
  2. Who lived at Machu Picchu? DNA analysis shows surprising diversity at the ancient Inca palace
  3. Ancient DNA reveals diverse community in ‘Lost City of the Incas’
  4. Burger, R. L., Salazar, L. C., Nesbitt, J., Washburn, E., & Fehren-Schmitz, L. (2021). New AMS dates for Machu Picchu: results and implications. Antiquity, 95(383), 1265-1279.

本文亦刊載於作者部落格《盲眼的尼安德塔石匠》暨其 facebook 同名專頁

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寒波_96
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生命科學碩士、文學與電影愛好者、戳樂黨員,主要興趣為演化,希望把好東西介紹給大家。部落格《盲眼的尼安德塔石器匠》、同名粉絲團《盲眼的尼安德塔石器匠》。