
乔丹·艾伦伯格
在这本书中,《魔鬼数学》作者、数学家乔丹·艾伦伯格带领我们展开了一场海阔天空的探索之旅,旅程的终 极意义是:通过发现几何学的力量,我们能够更好地思考每一个现实问题,重新认识我们身边的世界。 一根吸管有几个洞?尼姆游戏的必胜玩法是什么?数字货币交易中的公钥和私钥是怎么生成的?我们如何做才能阻止一场流行病肆虐世界?人工智能在学下国际象棋方面得心应手,而在学习朗读句子方面却力不从心,这是为什么?古希腊的黄金分割比能用来预测股票市场的走势吗?如果你的孩子真想学会思考的方法,他们应该在学校学些什么?所有这些问题都跟几何学有关,千真万确。 对大多数人来说,几何学是一门充斥着枯燥刻板习题的课程,高中一毕业,它就和你的牙套、你曾经追过的流行歌曲一起,被扔进了“故纸堆”。当提起几何学时,如果你首先想到的是如何通过一系列步骤证明关于三角形的某个显而易见的性质,那么这并不是几何学,而只是几何学的很小一部分。打个比方,三角形之于几何学,就好比一个动词之于一部精彩的小说。 这本书揭示了一些重要的科学、政治、经济、哲学、医学、信息技术、生物学等问题背后的几何原理,而这些问题都是我们在工作和生活中无法视而不见的。“几何学”一词的最初含义是“丈量世界”,但经过漫长的发展历程,它的含义包罗万象,可以解释世间万物的运行机制。 我们生活在一座蓬勃生长、欣欣向荣的“几何城市”中。几何学并未超越时空,它就在我们身边,与日常生活中的各种推理交织在一起。打开这本书,你会在手不释卷的同时连连惊叹于几何学的伟大力量。
高铁短途中,望着书架上十几本,想要选择一本适合的读物,就让豆包给我做决定,它推荐了这本,理由是:碎片化阅读神器,每一节都是一个独立的知识点,不怕连接不上上下文。 而我也正觉得,自己缺乏由数学、理科知识所带来的理科思维。 立刻翻开书,结果看一路查了一路,却又觉得有趣🤔才有了一次又一次途中阅读。看到后面树状图分析,我直接懵了,反应不过来啊……心想,我也看不懂,看了这些概念也还是不理解,只是看完流程和专有名词,得到一些感受,甚至有时感受都没有。要不算了,可能是我的理解能力有问题,完全可能,毕竟我从高中数学就开始迷迷瞪瞪,物理更是一窍不通,我本就缺乏这类思维…… 正想放弃时,朋友分享来翁家翌的访谈视频。我带着挫败感,先给自己设限:我完全不了解这个领域能搞得懂吗?朋友直言:只是语言浓缩成了一个名词,这与理解能力有什么关系呢?我一瞬间恍然大悟,是啊,数学也是一样啊,推导的过程本身就是浓缩的过程啊。抱着这样的心态,看完了这个视频,且对AI有了一些认识,也从翁家翌的经历和他的态度中有所感悟。更让我惊喜的是视频最后提到马尔可夫过程,哇,和我在书中看到的内容联动了,正向的成就感扑面而来。 后又在某个小节,小小复习了一下烷烃。中间某一次的途中读书时,隔壁一中年男子由此书跟我聊了起来,算是一次小小的奇遇。 最后一章美国选举,我还是一头雾水,借助豆包理解,又增长了一点点知识。书里写到司法放弃干预“格里蝾螈”行为,而作者不认为投机者会得势,他相信随着数学工具的普及、民众认知的觉醒,这种政治黑魔法也在慢慢失效,这一节,也让我对公平有了新的理解。 读到最后我也明白,几何学的精髓,是把形式证明作为梯子,借助它抵达更高的地方。 几何学是衡量世界的方式,也是审视自我的方式。这一路从困惑到顿悟,不仅读懂了书里的道理,更读懂了自己看待世界的眼光。至于几何学的知识嘛,嘿嘿😁
《几何学的力量》核心几何模式与思维提炼 本书最核心的价值,是把几何从“纸上图形计算”升级为一套描述世界底层结构的通用认知范式。全书横跨物理、生物、计算机、政治、金融等领域,看似案例分散,实则反复复用7种稳定的几何结构模式,并沉淀出6种可直接迁移到现实决策的几何思维。 一、几何思维通用框架 全书的几何方法可浓缩为一套五步标准流程,可复用在绝大多数复杂问题上: 1. 点化:把问题中的核心实体抽象为独立的“点”; 2. 建空间:明确系统边界,定义空间的基本规则; 3. 定度量:选择适配目标的距离/联结规则,描述点与点的关系; 4. 识模式:判断问题属于拓扑、曲率、极值、边界中的哪一类; 5. 几何求解:用对应几何原理给出方案(最短路径、剪枝、跳出局部最优、重构边界等)。 这套思维的本质,是从“关注事物是什么”转向“关注事物之间是什么关系”,从“零散经验判断”转向“基于结构规则的推导”——这也是几何能从丈量土地的工具,成为打通所有学科通用语言的根本原因。 二、全书共通的7种核心几何模式 这是作者在所有学科中反复验证的、世界底层的几何原型,是万事万物共通的结构规律。 1. 点集空间模式 - 核心定义:任何由独立要素构成的系统,都可抽象为「要素=点,全体要素=空间」的点集模型,每个点对应一组坐标(属性)。 - 本质:把异质、不可比的事物放进统一坐标系,让模糊的关系变得可量化、可计算。 - 书中示例 第14章 选区划分与格里蝾螈:选民构成选举空间、投票意向映射为空间坐标 第6章 试错法的神秘力量:基因序列构成性状空间、生物性状对应空间中的点 第8章 距离、家谱图和单词地图:英语单词构成语义高维空间、词义远近对应空间距离 第11章 可怕的增长定律:投资标的构成收益-风险空间、资产组合对应空间点位 - 第7章 机器学习如同登山、第8章 距离、家谱图和单词地图:大数据与机器学习本质是在超高维空间处理点云,高维空间存在“体积集中在外壳”的反直觉特性:体积高度集中在表层、任意两点差异被放大,这也是“维度灾难”的几何根源。 2. 度量距离模式 - 核心定义:“距离”不是天然的直线长度,而是对「差异程度、关联强度」的自定义量化规则;不同场景对应不同的距离定义。 - 本质:关系的远近由规则定义,规则变了,整个空间的亲疏、异同、优劣判断会全部重构。 - 书中示例: - 第8章 距离、家谱图和单词地图:城市通勤用曼哈顿距离、文本相似度用余弦距离,不同场景自定义距离规则 - 第1章 我投欧几里得一票:物理空间的欧氏距离、两点之间线段最短的基础路径逻辑 - 第4章 狮身人面像的碎片(非欧几何与曲率):弯曲空间中的最短路径(测地线)是对应度量下的天然最优解 3. 网络拓扑模式 - 核心定义:忽略点的大小、形状、距离,只保留「点与点是否连接、如何连接」的联结结构,拉伸、扭曲不改变拓扑本质。 - 本质:系统的功能由结构决定,而非由元素本身的属性决定。 - 书中示例: - 第2章 一根吸管上有多少个洞?:咖啡杯与甜甜圈拓扑等价(均为1个孔洞),拉伸扭曲不改变核心结构 - 第7章 机器学习如同登山:神经网络的联结结构是典型的拓扑系统 - 第10章 今天发生的事明天还会发生:病毒传播链、社交网络、城市路网均为拓扑结构,功能由联结方式决定,超级传播者是拓扑中的高度数节点,切断关键连线即可压制疫情扩散 4. 曲率非线性模式 - 核心定义:空间并非天然平直,局部可近似为直线,但全局存在曲率,会让线性预测完全失效。 - 本质:所有系统都存在边际递减/递增的非线性效应,“平直直觉”是人类天生的认知错觉。 - 书中体现: - 第3章 给不同的事物赋予相同的名称(对称与相对论基础)、第4章 狮身人面像的碎片(黎曼几何与弯曲空间):广义相对论引力本质是时空的几何曲率 - 第6章 试错法的神秘力量:生物演化适应度地形的坡度变化,非线性的收益边际递减 - 第11章 可怕的增长定律:金融市场的指数增长与收益曲率,线性外推必然失效 - 第4章 狮身人面像的碎片:局部平直、全局弯曲:小范围成立的线性规律,放大到全局尺度就会出错 5. 对称同构模式 - 核心定义:经过特定变换后仍保持不变的结构,就是对称;不同领域的问题若核心结构完全一致,就是同构。 - 本质:世界的秩序藏在不变性里,同构问题可以共享同一套解法,是跨学科迁移的底层依据。 - 书中体现: - 第3章 给不同的事物赋予相同的名称:诺特定理:每一种连续对称对应一条守恒定律;麦克斯韦方程组的对称性直接催生相对论 - 第10章 今天发生的事明天还会发生:热扩散方程与病毒传播方程结构同构,防控逻辑可跨领域复用 - 第1章 我投欧几里得一票:三角形全等是最简单的几何同构,变换后核心结构不变 6. 地形极值模式 - 核心定义:任何带“优劣、高低”评价的系统,都可构建为高低起伏的“地形”;最优解是山峰,最差解是山谷,优化过程就是爬山。 - 本质:所有选择与优化问题,都是地形上的寻路;局部最优陷阱是所有系统的普遍困境。 - 书中体现: - 第6章 试错法的神秘力量:生物演化的适应度地形,演化只能爬到局部山顶,无法跨越山谷抵达全局最优 - 第7章 机器学习如同登山:机器学习的损失函数曲面,训练过程就是“爬山”寻优,同样存在局部最优陷阱,企业战略、人生选择的机会成本地形,所有优化问题本质都是地形寻路 7. 边界划分模式 - 核心定义:空间中的闭合边界,决定了点的归属、资源的分配与权力的范围。 - 本质:边界是人为的几何切割,直接定义公平与利益分配;边界越扭曲,利益倾斜越严重。 - 书中体现: - 第14章 选区划分与格里蝾螈:格里蝾螈:政客通过扭曲选区边界操纵选举结果 - 第7章 机器学习如同登山:AI分类算法的决策边界,边界位置直接决定分类准确率 - 第2章 一根吸管上有多少个洞?(拓扑边界)、第14章 选区划分与格里蝾螈:细胞、行政区域、产权的闭合边界,直接决定资源分配与权力范围 ;很多不公与低效,根源不是要素本身,而是边界画错了。 二、6种可迁移的几何思维范式 这是从数学规律中提炼出的心智工具,可直接用于解决现实中的复杂问题,也是本书最具实用价值的部分。 1. 空间转译思维:把非空间问题“几何化” - 核心逻辑:遇到复杂问题,先不纠结具体属性,而是将其转译为空间问题,用成熟的几何工具求解。这是全书最核心的元思维。 - 操作方法:①提取核心要素 → ②映射为空间中的点 → ③定义要素关系为空间规则(距离/联结/曲率)→ ④用几何定理推导结论。 - 应用示例: - 第14章 选区划分与格里蝾螈:把“民主公平”转译为选区边界的紧致度、规整度问题 - 第7章 机器学习如同登山:把“AI图像识别”转译为高维特征空间的划界问题 -第10章 今天发生的事明天还会发生: 把“疫情防控”转译为传播网络的拓扑剪枝问题 2. 等价抽象思维:抓结构,弃细节 - 核心逻辑:忽略表面差异,只保留最核心的关系结构,就能实现跨领域的解法迁移。拓扑是这种思维的极致体现。 - 操作方法:持续追问“这个问题的本质结构是什么?”,过滤掉所有不影响核心关系的属性。 - 应用示例: - 第10章 今天发生的事明天还会发生:流行病传播与信息扩散的网络结构同构,防控方法可跨场景复用 - 第2章 一根吸管上有多少个洞?(拓扑等价思维):不同行业的商业模式,只要拓扑结构一致,底层运行规律就相同 3. 度量自定义思维:不默认唯一标准 - 核心逻辑:没有天然正确的“距离”,只有适配问题的距离。很多分歧和低效,本质是用错了度量标准。 - 操作方法:根据目标重新定义“远近/优劣”,而非默认使用线性、直观的单一标准。 - 应用示例: - 第8章 距离、家谱图和单词地图:评价文本相似度不用字数差,而用语义向量的夹角(余弦距离);评价城市通勤不用直线距离,而用道路实际里程(曼哈顿距离);评价人才不用单一分数,而用多维度能力的匹配距离 4. 局部分辨思维:区分局部与全局规律 - 核心逻辑:局部平直≠全局平直,局部最优≠全局最优,局部合理≠全局公平。人类直觉天然偏向局部,几何思维强制你做二阶判断。 - 操作方法:得出结论后追加两个问题:“这是局部成立还是全局成立?”“放大尺度后,曲率/边界会不会发生变化?” - 应用示例: - 第4章 狮身人面像的碎片:牛顿力学是宏观低速下的局部近似,广义相对论才是更全局的时空规律 - 第6章 试错法的神秘力量:生物演化只能抵达局部最优山顶,无法跨越山谷抵达全局更高峰 - 第14章 选区划分与格里蝾螈:单个选区看似比例合理,全局视角下可能存在严重的选举不公 5. 不变量思维:在变化中抓恒定结构 - 核心逻辑:形态可以千变万化,但核心拓扑不变量(孔洞数、连通性、核心节点)不会变,这是判断事物本质的锚点。 - 操作方法:面对复杂变化时,先找“什么不会变”,比如联结关系、核心结构、数量不变量。 - 应用示例: - 第2章 一根吸管上有多少个洞?:无论怎么拉伸橡皮,孔洞数量这个拓扑不变量始终不变;无论公司架构如何调整,核心业务流的拓扑联结关系不变 - 第11章 可怕的增长定律:无论市场价格如何波动,底层的风险-收益结构不变 6. 边界重构思维:换一条线,换一个结果 - 核心逻辑:很多问题的根源不是要素本身不好,而是边界划分不合理。重构边界是成本极低的解法。 - 操作方法:当系统出现不公、低效、分类错误时,先检查“边界是不是画错了”,而非先调整要素。 - 应用示例: - 第14章 选区划分与格里蝾螈:格里蝾螈通过扭曲选区边界,直接改变选举结果与权力分配;调整部门权责边界,比替换员工更能提升组织效率 - 第7章 机器学习如同登山:优化AI模型准确率,核心是调整分类决策边界的位置
几何是数学的一部分,几何不仅仅是形状与空间的形式,而是存在和变形的一部分,当然几何也算是比较直接的建立起来联系,比如群和分析几何,总之几何学的力量应该是数学的力量。数学问题最为擅长的就是相互之间的转换过程与分析,这个本身就是我们对数学问题的不断认识,对于这个比较典型的就是欧几里得几何第五公设的表达形式变化,也算是几何之中对于平面的定义,或者说我们对于空间的认识,在不断转换过程诞生非欧几何,从最近费马大定理证明过程中也可以看到问题转化过程,就是问题具有等价性,同时为真或者为假,一旦一个问题得到了证明,就会出现一堆问题得到证明,最近本来抽象但又大火的黎曼猜想,据说有上千问题,依靠黎曼猜想的真假。对于数学另外一个非常有意思的事情就是变形,以映射的方式来完成变化,本身就是等价。统计学或者概率也算是几何学内容就比较有意思的话题,因为涉及到政治如何把离散的数据变成了大众可以接受的模式,是一直在争吵的状态,特别是川总和拜总之争是不是存在阴谋,大众作为参与者与吃瓜群众,是我们一直在关注的状态,这里面已经不能完全按照数学分析来进行了。
作者新鲜出炉的这本书也没让人失望,大多数人从中学毕业后就再也没碰过几何,作者并不给大家重复温习那些知识,或者老生常谈地讲几何学的应用,比如什么建筑啦,作者科普了几何学的新进展,最后几章写美国的选举制度,看着很复杂,美国人每四年要受一次有关科学和民主的教育。就象这三年的疫情,给我们国人普及了病毒、疫苗和供应链的知识。作者的另一本书《魔鬼数学》也很值得读。
挂着个几何学的名头,但里面有很多内容都和几何没多大关系,又不是有图和有线段就和几何有关,作者对几何学的定义还是太泛化了。(尤其是第10章)
人生之败,非傲即堕,二者必居其一,然,勤则百弊皆除。 勤分六种: 身勤:路虽远,行则必至,事虽难,做则必成。 眼勤:遇一人,必详细观察,看一文,必反复审阅。 手勤:易丢之物,随手拾之,易忘之事,随笔记之。 口勤:他人之长,多夸多赞,自己之短,多学多问。 心勤:精诚所至,金石为开,苦思所至,诸事皆通。 脑勤:谋定而后动,知之而有得,万事皆有法,道正事则通。
从《微积分的力量》看过来,完全是不同的类型。和我的预期相差较远。 组织方式并不出彩。最后部分倒是对美国的选举制度有了点深入的了解。 但这些就是“几何的力量”?
没看完,弃了。主题有点无聊,行文也啰里八嗦。 吸管有几个洞,这个问题在于每个人对洞的定义不一样。 主要是作者讲述几何学的方式无法吸引我的兴趣。
!!!屏蔽负能量就是不接近负能量的人事物!删除所有的负能量记忆!!!清空重启 接纳多元思维!!!不再固执己见 妄下定论!!!
预期看的是几何的历史演进 话题却有些杂乱 不过有不少新视角 和微积分的力量差别很大