
刘雪峰
你以为无解的方程组真的无解吗? 维特根斯坦说:“数学是各式各样的证明技巧。” 如何用数学重新求证我们的人生? 小到电饭锅为什么不会糊底,筷子夹不起来豌豆怎么办;大到如何更好地与他人相处,如何选择自己的职业。这些看似与数学无关的问题其实都蕴含着深刻的数学思维。 勤能补拙的大数定律、权衡利弊的稀疏概念、貌合神离的条件独立、精益求精的数值解法、体现中庸之道的最小二乘法……数学公式和算法背后的智慧帮助我们更好地看清这个世界,并在遇到问题时提供更科学的视角,帮助我们做出更好的决策。很多事情的最终结果是我们不能预见的,但是,这个结果发生的概率是我们可以靠努力提高的。 《心中有数》教你像电脑的处理器一样,快速、深层地剖析事物的“利与弊”,在接受不完美的前提下,通过数学思维权衡多方的利益,找到最佳的解题点。人生其实就是一个不断寻找最优解的过程,愿你《心中有数》,行之有方。
《数学领域的10个实用思维模型》 这是我践行“不读书法”(读得多,不如读得对)和“问道AI”(AI是我目前能请教的最厉害的老师)的第2篇读书笔记。 从进入2026年2月开始,我一直在不断迭代自己的多元思维模型体系,发现有一条必经之路,那就是必须要基本了解重要学科的重要理论,分为基础学科、复杂系统、人文社科、精神世界四个大类。 本次分享基础学科之数学领域的10个实用思维模型。 (1)贝叶斯定理:后验概率 = (先验概率 × 似然度) / 证据概率。核心是用新证据不断更新对世界的认知,而非固守初始判断。 (2)复利效应:增长不仅取决于增长率r,更取决于时间n的指数级放大。微小优势或劣势在长期中会累积成巨大差距。 (3)帕累托法则/二八定律:少数关键变量主导系统输出。核心在于资源分布极度不均,投入与产出呈非线性关系,识别并聚焦那20%的高杠杆点,可实现效率最大化。 (4)博弈论中的纳什均衡:在非合作博弈中,当每个参与者的策略都是对其他参与者策略的最优反应时,系统达到稳定状态——任何一方单方面改变策略都无法获得更高收益。 (5)大数定律:随机性在个体层面不可预测,但在集体层面呈现确定性规律。频率稳定性是概率的客观基础,短期波动被长期趋势抹平。 (6)期望值:单次结果是随机的,但大量重复后的均值是确定的。 (7)凯利公式:数学化的 “优势下注” 原则:①有优势时才下注,优势越大,下注越多;②无优势时坚决空仓,避免资金损耗;③永远不押全部本金,保留翻身机会。 (8)约束条件与目标函数:无约束时的理论最优(如利润无限大)不可达,真实最优往往出现在约束边界(如预算刚好花完)。不等式约束越严格,可行解空间越小,反而倒逼出非直观的创造性解法。 (9)网络效应与梅特卡夫定律:价值创造从个体生产能力转向连接能力——你不再是你,而是你在网络中的位置。 (10)分形与自相似性:复杂系统的微观结构与宏观形态同构,细节中蕴含整体密码,整体在细节中自我重复。
本书像一把尺子,丈量出数学思维与真实生活的距离。书中没有复杂公式,却道破一个真相:“人生难题的解,往往藏在问题的变形里。” 当我们将人生视作“概率的沙盘”,便能学会在不可控的境遇中专注提升成功概率。作者用“卷积公式”证明频繁的小确幸胜过偶然的大幸福,用“最小二乘估计”诠释孔子“执两用中”的东方智慧,在误差与完美间找到平衡支点。遇到难题时,不妨运用“变换思维”,就像切洋葱前先浸水、司马光砸缸救人(让水离开人)般转换形态。工作中汇报冗长,可借鉴“矩阵分解”提炼核心;基层矛盾纠纷难解,可运用“负反馈”调整沟通策略。 让人醍醐灌顶的要算“模拟退火算法”的人生启示:年轻时需像高温金属般自由探索,中年后则要像冷却晶体般稳定深耕。这种思维破除了“非黑即白”的认知陷阱,教会我们用梯度下降法应对挫折。 数学并非生活的答案,却是寻找答案的罗盘。当焦虑袭来时请记住,“平静接受现实,努力改变概率”,这或许就是平凡人生的最优解。
【67/100】《心中有数;生活中的数学思维》刘雪峰 数学 = 确定性 = 秩序 数学是一种能够帮助我们在混乱的世界中,构建秩序的工具,我们可以在此基础上搭建一切 是简洁的真理。 -最科学的看世界的思维方式:概率的世界观。我们不能保证结果,只能努力提升概率。从概率来看,重复的力量是巨大的。每次重复后改进,不断提升成功的概率,成功的人本来就是失败(重复)次数最多的人。 -最好的人生观:不断寻找最优解,努力提升自己,到达自己可能到达的最高位置。年轻时:充分探索,找到最适合自己的,深耕,不要轻易切换赛道 - 从多个角度来看问题,更可能接近事物本来的面貌。构成最有效团队的方式:几个朋友和陌生人组成的小组 > 由好朋友构成的 > 单独调查的 - 卷积公式:快感不会持续很久,会比你想象的更快消退。但如果不消退,我们也不会有动力去寻找和追求更高的目标 -背单词的诀窍:高频重复 -只有特点,没有优缺点:最关键的是找到能够把特点变成长处的位置,充分发挥特点的作用 -如何找到最优路线?启发式算法-每次选择接近最优解的可行解。比如你人生整体的目标是过一种最精彩的人生,确定好精彩人生的定义和组成成分之后,就应该在每一次选择中,都选择最接近你人生总目标的方式,而不要总是焦虑,从整个人生的长度考虑,是否选择了最优解。 -人不是被事物本身影响,而是被事物的看法左右。不要错把相关性当因果性。 -反馈让系统有了容错性和鲁棒性。反馈帮助系统实现目标,减少外部干扰,维持自身稳定。正反馈加强,负反馈调节。事情一旦进入正反馈的轨道,其发展便会突飞猛进 -通过模仿已有事物进行学习,找到事情运作的原理和关键要素 -先行动,再优化。步步为营,精益求精 -爬山法:局部最高点和全局最高点,局部最高时允许自己往下走,为全局更高点最准备 -主动法是表面费力,从学习效果来看最省时省力。有一个问题,先自己思考,再检索答案,对比差距。 -在实践中学习,比“先学习再实践”更好 -高效表达:结论前置,再补充论据和细节。
透过现象看本质,用数学思维去接近规律,去伪存真,化繁为简。从本书中了解学习到诸如:概率的世界观,多样性红利,方程组的本质,病态方程组,小确幸和大幸福,卷积,涌现,稀疏的时间信号和图像,模拟退火算法,最小二乘法,执两用中,由主到次的增量式表达……。作者生动而又系统的告诉我们,如何做一个“心中有数,行之有方”的人。
人生其实就是一个寻找最优解的过程。开始谁都不是完美的,但是我们通过不断努力,不断提升自己,最后的目标,就是达到自己可能达到的最优位置。 在不断进步的过程中,很自然的一个选择,就是你要求自己在人生中的每一步,都要追求比前一步更优。很多人在换工作的时候,都要求下一份工作的工资比当前的要高,或者更稳定。这种选择看起来很自然,但是算法告诉我们,这种每一步都要求比上一步好的策略,容易让自己陷入局部最高点:你选择了一个工资更高,或者更稳定的行业,这导致你错过了另外一个虽然现在看起来不太靠谱,但是发展潜力巨大的赛道。解决的方法,就是引入随机性:以一定概率接受暂时的不完美,就可以有效地避免陷入局部最优点。这种随机性,就对应着去大城市闯一闯,多尝试各种职业,找到自己的兴趣和潜力所在,而不是安安稳稳地在一个职业上终老。 这个随机性应该随着你的年龄慢慢降低。当你年轻的时候,可以让这个随机性最强,充分地探索,让自己接受暂时的不完美,从而能够避免陷入局部的最优值,而在将来跃上一个更高的山峰。而到年龄大了以后,当你知道自己最适合什么以后,你就要控制随机性了,你应该在自己最适合的地方深耕,而不要轻易切换赛道。
是“我肤浅了”,还是“数学错付了” 要说数学在生活中的应用,我用的最多的大概就是“两点之间,直线最短”了吧,因为这真的可以帮助我节省很多体力。 但是当我读完刘雪峰老师的《心中有数》时,我竟一时难以分辨,究竟是“我肤浅了”,还是“数学错付了”,亦或是两者皆而有之。恐怕马里亚纳海沟来了,都得臣服于我与《心中有数》之间那断崖式的落差。 这是一本从目录开始,你就已经有收获的宝藏书:乍一看,这不就是典型的理工直男的表达方式嘛:1、思维篇 用理性思维看待世界;2、方法篇 用解决难题的策略和技巧;3、如何学习和表达。但你细琢磨,这三个维度简直就是一个输入+整合+输出的完美流程啊! 思维篇 敲碎你对数学的刻板印象 当翻开第一章时,就意味着你对数学的刻板印象从这一刻起将被改写。在这一章节里,每个故事都很精彩,但给我留下印象最深刻的,要数其中最离谱的一个故事。一个叫庞蒂亚克的汽车品牌,被顾客投诉:每当我买香草冰激凌,汽车都不启动,但如果我买其他口味的冰激凌(草莓或巧克力),汽车就会很好地启动。离谱的是汽车工程师还真去调查了此事,更离谱的是此事得到了验证和解决,最最离谱的是,这件事竟然和数学中的一个概念叫“独立条件”有关系!具体的演算过程我就不剧透了(实在是超出了我的运算能力范畴),但结论就是“在很多情况下,两个事件看似相关,实则关于另外一个事件条件独立。如果我们不挖掘背后的“另外一个事件”,就很容易犯把“相关性”当成“因果性”的错误。关于看似相关的“买香草冰激凌”和“汽车不启动”这两件事的“另外一个事件”竟然是“汽车气阻问题”。相信我,这对于一个对汽车一窍不通,且离开数学课堂已经16年的中年少女来说,这真的真的很离谱,很有趣,很惊奇,但并未感觉看不懂。 方法篇 用数学解决生活中的难题 如何用数学的方法减肥,吃炒三丁和数学有啥关系,沉迷赌博的人最终总会倾家荡产,甚至你还会读到《大学·中庸》,以为作者要弃“理”从“文”……当我觉得已经足够离谱时,作者又一次没让我失望,那个把“大象装进冰箱拢共分几步”的经典小品的出现成功俘获了我,作者竟然能把它和找到函数y=–x2+2x的极值的方法联系到一起,并且这个方法可以应用到企业的产品开发、项目设计以及毕业生如何写论文。这个方法涉及到两种模式:步步为营和精益求精。“ 步步为营的模式,每一步都力求完美,上一步没做完不进行下一步;精益求精的模式并不要求把每一步都做到完美,而要求迅速走完一个完整的流程,然后反复迭代,不断提高。”在很多情况下,用精益求精的模式通常可以得出更好的结果,你看它像不像我们常说的“成长”过程。此外,在这个章节里,作者还用模拟退火算法理性的分析了“为什么年轻时应该多去闯闯”,太适合即将毕业或刚刚毕业不久,不知未来何去何从的年轻人,好好读一读。 学习篇 学习到底应该学什么 这是一本,不读到最后,你永远不知道还会有什么离谱的事情发生的书,你敢想吗?怎样读书看报才能进步最快,竟然和追剧有关系,相信我,如果你把这个方法应用到工作中,你的进步之快连你自己都不敢想,因为我的工作性质决定了我不自觉的应用了这个方法。忘了告诉你,我是一名期货分析师,日常的工作是预判期货的走势趋势,这和推测哪只股票会上涨在本质上没有太大区别。所以这本书,真的建议我的同行们或者投资股票、期货的人读一读,你会明白为何你总是被行情牵着鼻子走,并开始学习如何能走在行情的前头。 在这个章节里,还包括“大学究竟应该学什么?”这样的“灵魂拷问”。因为很多读过大学的人都知道,“在大学里学习的大部分课程,都和你未来在工作中要做的事情不相关。那么,这些课程究竟对他的将来有什么用呢?如果抛开为了保研或考研而努力学习这些课程的情况,我们又应该以怎样的态度对待这些课程呢?”我想,如果我在大一时,就知道了答案,现在的我会不会不一样,虽然现在的状态我也很喜欢。那么上大学的终极目的是什么呢?书中同样给出了终极答案,学习什么不重要,应该着重于四种学习模式的训练:单任务学习、多任务学习、迁移学习和元学习,并且将这四种学习模式融合起来。“只有学会如何学习,掌握学习的方法论,才会成为更有潜力的人。”我真的要力荐给每一个即将步入大学的孩子,当然即便你已经是在读大学生,甚至参加了工作,都同样适读,毕竟“学会学习”什么时候都不晚,而且受益终生。 写在最后 说实话,对于一个没被数学劝退的理科女生来说,初拿到此书时,和你一样,我真的在心里无数次吐槽,我到底造了什么孽,才会在生日时收到一本数学书作为生日礼物。但是当我一口气读完这本书时,收获的不仅是数学的唤醒,还有满满的感动,毕竟只有那个真正希望你好,希望你不断成长,并一直支持你、相信你、爱你的人,才会送这样的礼物啊。 《心中有数》不单单解惑了数学知识在日常生活中的应用,更大的启发在于作者刘雪峰老师用此书生动的演绎了到底什么才是“世事洞明皆学问“。只要你带着好奇、带着觉知、带着感受、带着体会,在任何一个你所热爱的领域用心深耕,那么我们是不是已经可以开始期待《心中有数》的姊妹篇:心中有诗、心中有画、心中有歌、心中有衣、心中有食、心中有住、心中有行等等等等,我相信每一个行业做到极致,必定是对生活有所悟的,而这一切的原点是“心中有爱”。
本书的作者刘雪峰,北京航空航天大学计算机学院副教授,博士生导师。2008年毕业于英国布里斯托大学,获博士学位。主要研究方向包括线性代数、信号处理、人工智能等。先后主持多项国家自然科学基金面上项目,参与国家科学基金重点项目。 日本著名企业家稻盛和夫先生提出了经营企业的“六项精进”。六项精进中最著名的一项是广为人运用的一句话----“付出不亚于任何人的努力”。 无论是白手起家的京瓷还是挽救濒临倒闭的日航,稻盛先生都是秉承着“付出不亚于任何人的努力”,拚命工作,才使得企业能够顺畅地发展。 原来我并不相信在没有任何条件的努力下,可以逆转事情的结果。可当我经历了一些事情之后,我惊奇地发现因为我们竭尽全力地努力,是可以有不一样的结果的。 在本书中,作者提出了三种不同的世界观,“事在人为”、“宿命论”和概率的世界观。 “事在人为”,相信什么事情只要努力就一定能成功。但客观事实是,即使天时、地利、人和,也不能保证就能绝对的成功。 “宿命论”,认为什么事情都不用做,因为老天都安排好了。 持概率论的人他们的世界观中,核心思想有两个。第一,我们无法在事前保证很多事情的最终结果。第二,这个结果发生的概率,是我们可以靠努力改变的。我理解这段话的意思是,不去做的事情永远不会发生,只有反复做、大量做的,好的结果发生的概率大大增加了。 《心中有数》这本书中还有比如不要高估解释而低估预测,三个臭皮匠未必顶得过诸葛亮等等,提醒我们用数学思维来看待世界以及生活中的现象,折射出人类的智慧之光。 在本书中,作者给我们讲述了互联网时代产品开发的两种模型:瀑布模型和敏捷模型。 瀑布模型,是将产品的开发分为需求分析、设计、实现、发布等多个阶段,每个阶段都有相应的管理与控制,能够有效确保产品的品质。但是这样的开发产品的弊端是,周期长,当客户需求发生变化时,做了一半的工程要么会造成浪费从头再来,要么改造成本和代价相当大,同时只有到了项目完工才能看到成果。这样的瀑布模型的开发流程更加适合于国家的大型项目。 如果放在互联网消费市场中,过长的项目周期会导致项目未能完工,市场需求已发生了变化。为了应对这样的变化,开发界提出了“敏捷模型”。 敏捷模型就是整个开发工作被组织为一系列短周期的快速迭代,每一次迭代都包括了需求分析、设计、实现和测试工作,并通过客户的反馈不断进行改进,直至达到最后的要求。 最开始时,会快速做出一个不完美,但可以用的产品,然后把这个产品拿到工作中去用,客户在使用过程中会告诉我们在设计之初没有想到的问题,就这样一步一步地改进。 敏捷模型的特点是:1、快,周期短,设计快使用快反馈快;2、还是快,进行良性循环的快速迭代周期,随时随地捕捉客户的需求。这背后透露出来的数学思维是什么呢? 作者说这是运用了数学中的“数值解法”。在书里他总结到,数值解法的思路并不是试图一次就找到函数最大值的位置,而是通过逐步迭代不断逼近最大值,这也符合“精益求精”的思想。 《心中有数》这本书的主要内容从思维、方法以及如何学习和沟通三个方面给我们展现了数学思维的魅力,刷新了我对数学的基本认知。那些原本看起枯燥单调的公式,仿佛有了韵律和节奏,变得鲜活了起来。 我们把刘老师在书中的这段话当着本篇书评的结束语:“在我看来,人生其实就是一个寻找最优解的过程 ,我们总是通过不断努力提升自己,在最后达到自己可能达到的最高位置”。
不同的数学家和哲学家对数学的确切范围和定义有一系列的看法,但不可否认的是,在人类历史发展和社会生活中,数学发挥着不可替代的作用,同时也是学习和研究现代科学技术必不可少的基本工具。 可现实却是,我们似乎很少能把学了这么多年的数学与生活相结合。例如:很多人在换工作时,都要求下一份工作的工资比现在更高或更稳定。这种选择看起来很自然,但是如果用数学思维看待,则另有蹊跷—— 有一种金属冷却工艺叫做“退火”。退火通过缓慢降低金属的温度,使金属内部组织达到或接近平衡状态。在物理学中,“温度”和“随机性”是对应的:温度越高,随机性越强。退火的过程,代表随机性从高到低的衰减。 将模拟退火算法背后的数学思想引入生活当中,我们发现:要求新迈出的每一步都比上一步更好的策略,容易让自己陷入局部最高点:你选择一个工资更高或更稳定的行业,可能会导致你错过另一个虽然现在看起来不太稳定,但是发展潜力巨大的行业。 解决的方法是引入随机性:以一定的概率接受暂时的不完美,就可以有效避免陷入局部最高点。这种随机性对应着去大城市闯一闯,尝试各种职业,进而找到自己的兴趣、发现自己的潜力,而不是安安稳稳地一生只从事一个职业。 我们发现,人生其实就是一个寻找最优解的过程,一开始所有人都不是最完美的,但随机性让每个人都拥有无限可能,通过不断的提升,最终我们可以找到自己可能到达的最优位置。
神作/潜力。。 我可以说这书不好吗?你可以说这是我的偏见,如果有异议,不辩,你对。 作者是有东西的,在自己所处的计算机领域估计也有一定谈资。但,能做好,与能写好是两码事。 纵观整本书,给人最大的感觉是生硬,作者像一个老师,拿着课本照本宣科,说着自己认为重要道理或者有意义的例子。 可,好书不是注满一桶水,而是点燃一把火啊。 生硬的通知型表达,很难让人喜欢。 自然,也很难达到启发的作用。 有没有那么一刻? 明明懂得道理,作者牵扯到数学名词,再用些奇奇怪怪例子一解释,马上云里雾里。 各种专业术语与名词公式穿插其中,然后作者用自己的感悟将其与别的已知信息混合,出来就谁也不认识谁了。。 说是《生活中的数学思维》,不如叫“心中有数,看啥都可以附会”。 这是好书吗?我认为不是。 我心中好书的标准是什么? 1 有没有把观点表达清楚 2 说的好不好,精彩不精彩 符合这两条就是好书,反之,别管他人怎么说,不管谁写的,对我都是垃圾。 这个很好理解,别人都说好的书,可我看不懂要表达啥,都没看懂又怎么能称之为好呢? 第二点同样,大家都称赞黄河:“哇塞,好黄,水好急”与“黄河之水天上来,奔流到海不复回”,表达的好与坏高下立判。 也许,观点表述的很清楚。 可读者更需要精彩的表达,否则只看个目录就行了,何苦啃完全书? 更无奈的是就算你啃完,仍旧没啥指导意义。 显然,作者写书并不怎么样。
这是一本可以一口气读完的科普书籍,强推给高考完的朋友读一下。可以建立对数学的感性认识,激发对机器学习的兴趣,选专业时也可以做个参考~ 查了一下作者,是北京航空航天大学计算机学院副教授,博士生导师,难怪深入浅出,就算是有些概念以前没有听过,也能够轻松get。 读完这本书之后,才感觉割裂的数学题与生活意义的链接。为什么“三个臭皮匠,不一定顶个诸葛亮”?为什么“小确幸”比“大幸福”更让人感到幸福?为什么年轻的时候要多去闯闯?怎样才能快点发SCI?怎样才能在大学期间学习就业两不误?怎样才能清晰地表达一件事? 诸如此类的问题背后逻辑都可以用数学概念进行解释,加上图形的辅助,更感文理交融之妙。 最让我有所感触的是关于最优解的论述,“要求新迈出的每一步都比上一步更好的策略,容易让自己陷入局部最高点”,因为我一直对“历史乐观主义”持怀疑态度,我不太相信未来一定会比现在更好,只能说在自己的能力范围之内,于当下做到自己满意的地步。书中也给出了应对措施,“引入随机性:以一定的概率接受暂时的不完美”,即我们看似正走向低谷,实际上正是柳暗花明的时候~ 想起最近很火的新东方直播卖货:从一开始受到K12打击,壮士断腕转行投入直播带货行业到昔日的光环不再,直播数据不理想。但是经过半年的摸索调整,如今以文化知识为卖点各大主播全面开花。 总而言之,这是一本不错的数学科普类书籍,期待刘老师以后的作品。