• 一般分類
    • 親子共讀

    • 電腦書

    • 財經企管

    • 文學作品

    • 語言學習

    • 藝術設計

    • 休閒生活

    • 社會人文

    • 宗教命理

    • 科學‧科普

    • 自然科學

    • 科學總論

    • 數學

    • 應用數學

    • 算數

    • 代數

    • 微積分

    • 幾何

    • 三角

    • 天文

    • 物理

    • 化學

    • 地球科學/地質

    • 生物

    • 植物

    • 動物

    • 人類學

    • 應用科學

    • 醫療保健

偶然的科學:好運、隨機及機率背後的秘密
偶然的科學:好運、隨機及機率背後的秘密
  • 定  價:NT$360元
  • 優惠價:79284
  • 可得紅利積點: 8 點
  • 參考庫存: 目前有庫存
分享:
   一般分類科學‧科普 > 自然科學 > 數學 > 應用數學

商品介紹
  • 商品簡介
  • 作者簡介
  • 目次
  • 書摘/試閱
  • 從宇宙的誕生,到你完美的下注
    偶然性,CHANCE都在幕後扮演影武者,但你卻不知道

    你以為偶然只是巧合、運氣和機率
    科學家卻利用偶然,達到自己的目的!

    .宇宙的存在,似乎是個偶然?而生命非得出現嗎?
    .簡單生命無所不在,但複雜的生命是偶然的結果?
    .新物種的出現,並非演化而來的,又是偶然的結果?
    .人真的可以創造出自己的運氣?
    .為什麼人類深受非預期的巧合吸引,這是錯覺還是某種被掩蓋的真實的揭露?
    .玩剪刀、石頭、布,如何可以居於不敗之地?
    .中彩劵領高額獎金,去賭場玩輪盤遊戲,數學家也可以提供好策略?
    .機率可以幫助你找到好的結婚對象?
    .科學家不只研究偶然,也會利用偶然來找到新發明,讓自己得到諾貝爾獎?
    .GPS和網路購物等的出現,剝奪了偶然性從我們生活中出現的機會,這是很大的損失嗎?

    1989年,一名叫做理查.希爾的年輕人到英國北部曼徹斯特旅行,住在朋友的朋友家。隔天,朋友的朋友的母親安剛好要去牛津。她邀請理查同行,理查答應了。
    旅途中,理查提到自己曾住在附近一個叫做斯文敦(Swindon)的城鎮。安聽了說:「哇,那你可能知道一個叫做麥可.布魯克斯的人?他就住在斯文敦,大約二十歲。」
    沉默了一會兒後,理查說:「他和我姐姐訂婚了。」
    「哇,他是我的繼子」,安說。

    這是作者本人親身經歷的故事。相信你也有這類的故事,這些故事無法解釋,我們也忍不住認為那別具深意。我們對這樣的巧合有很強的共鳴,這甚至成為許多人人生當中重要的關鍵點。但事實真是如此嗎?

    為了回答這個問題,我們必須了解「偶然」到底是什麼。而這比我們想的還要困難。
    「什麼是偶然?」只要是有人在的地方,這問題就沒有一天不存在。面對這個問題,我們通常沒有答案,起碼沒有正確的答案。

    莎士比亞的羅密歐是戀情被阻礙的戀人,他說自己「遭受命運的捉弄」。但是,科學家沒有坐著乾等命運來決定他們是否配得諾貝爾獎。相反地,他們透過分析偶然性,把自己放在最佳的可能位置,以此發現新事物。正如巴斯德所說的:「機會只會眷顧準備好的人」。

    看來,我們得聽聽科學家如何分析偶然這件事了!

    這本書找了各領域權威專家針對偶然發表文章在《新科學人》上,並集結其中26篇文章成書,探討偶然、機率、好運背後的祕密,從如何完美下注,藥物測試,如何找到車鑰匙,到法庭上陪審團如何做出決定,探索了許多人們習以為常但不常思考和注意的事情。每篇都既具深度,也饒富趣味,打開你的眼界,讓你發現許多你認為是偶然的事情,其實不然!
  • 《新科學人》(New Scientist) 雜誌作者群
    《新科學人》雜誌創刊於1956年,由Reed Business Information Ltd.出版發行的國際性科學雜誌。每周發刊一次。並於1996年設立網路版,每日發布科學新聞。
    它並非同行評審的科學期刊,廣為科學和非科學領域人士閱讀,
    以接軌非專門或有興趣領域的最新發展。



    編者|麥克.布魯克斯 Michael Brooks
    為非虛構暢銷書《13件不合理的事》(13 Things That Don't Make Sense)一書作者。他取得量子力學方面的博士學位,
    是《新科學人》雜誌顧問,為New Statesman的專欄作家。
    作家。


  • 第一章:你我有幸在此 Lucky to be here
    宇宙樂透 Stephen Battersby and David Shiga
    生命的演算法 Paul Davies
    神奇的融合 Nick Lane
    物種的意外 Bob Holmes
    你真幸運! Clare Wilson

    第二章:偶然與大腦 Chance vs the brain
    這個結果真是驚人,對吧? Ian Stewart and Jack Cohen
    運氣因素 Richard Wiseman
    比賽了! Michael Brooks
    難度很高 Helen Thomson
    有所準備的人 Bob Holmes

    第三章:處理數字 Crunching the numbers
    看看運氣吧 Ian Stewart
    這樣的事應該發生嗎? Robert Matthews
    粗暴的正義 Angela Saini
    攜手合作的機率 Regina Nuzzo
    已知的未知 Gregory Chaitin

    第四章:我的世界,由我作主 My universe, my rules
    這裡誰說了算? Vlatko Vedral
    你那不確定的未來 Paul Davies
    神會擲骰子,而且其來有自 Mark Buchan

    第五章:生物的賭場 Biology’s casino
    生命的偶然 Bob Holmes (and Graham Lawton)
    站得住腳 Henry Nicholls
    製造震動 Laura Spinney
    任性的人猿 Dylan Evans

    第六章:讓偶然發揮作用 Putting chance to work
    這是一個技術彩券 Michael Brooks
    定位、定位、定位 Kate Ravilious
    我是演算法 Anil Ananthaswamy
    一的力量 Robert Matthews
    來迷路吧! Catherine de Lange
  • 任性的人猿
    還有另一種方式可以利用隨機性創造出演化優勢:用意想不到的方式思考和行動,而這甚至可能是人類創造力的根源。這裡交給迪倫.伊文斯(Dylan Evans)來說。

    我們每一個人都有希臘神祇的精神──普洛修斯行事精準,透過不斷變化形體來智取敵人。人類也許無法做到變形那麼厲害,但說到對對手故布疑陣,我們不按牌理出牌的智慧卻是首屈一指的。
     當兔子被狐狸追趕時,為了掩護自己,牠會用混亂的曲折方式跳躍和前行,而不是直線往前衝。至於其他動物,則會使用不同形式的隨機行為,來躲避掠食者或捕食獵物。但人類是唯一會用不可預測性當作彼此競爭武器的物種,無論是足球比賽還是國際外交,均是如此。
     長期以來,人們一直忽視這種行為,但是研究人員已經開始注意到這個事實,並發現我們不僅可以用隨機的方式行事,而且這樣的行為還並非毫無意義。人類那不可預測的行為,可能已演變成讓我們的對手一直處於挨打局面的原因。這種現象可以解釋人類一些最奇怪的行為,例如突然的情緒波動,也讓我們多了一個理解人類智力演變的全新面向。讓人驚訝的是,我們發展極致的奇特感官,先是讓人猿適應大草原,後來還畫出西斯廷教堂壁畫,設計出航天飛機,發明廣告標語。
     英國生物學家麥克.錢斯(Michael Chance),曾於1959年在伯明罕大學創造了「易變行為」(protean behaviour)一詞。但這種現象的演化解釋,則要到了近期才推出。該解釋始於兩位英國心理學家的觀察,他們分別是彼得.戴華亞(Peter Driver)和大衛.亨弗瑞斯(David Humphries)。他們發現許多動物發展出認知能力,好讓牠們能夠預測競爭對手或獵物的行為。然後,天擇會偏好讓這些行動更難被預測出來的機制,所以獵物的敵人會發展出更好的預測能力,而這就是演化的軍備競賽。
     有兩個顯而易見的方式,可讓你的行動更難被預測:一是隱藏你真實的意圖,另一個是送出虛假的訊號。然而,當敵人演化出更好的認知機制時,這兩種方式仍然很容易受挫,所以演化的策略並非一成不變;換句話說,軍備競賽依然存在。在許多衝突中,阻止這類軍備競賽升級的唯一辦法,是採用賽局理論家所說的「混合策略」,也就是靠機率來做決策。如此一來,擅長預測的那方才不會占上風。
     二次大戰期間,潛艇指揮官想出了這個辦法,並靠擲骰子來選擇隨機的巡邏路線,藉此逃避驅逐艦的偵查。在自然界中,敵人之間的交互影響,也常以類似方式進行。例如玉筋魚通常會聚在一起,一起快速移動,用這個辦法面對掠食者。但是,當牠們身處一個狹窄的池子且面臨威脅時,行為則會出現很大的不同。這些魚群會分散開來,每隻玉筋魚會隨機地朝向某個方向快速游去,試圖迷惑掠食者。
     戴華亞和亨弗瑞斯發現,這種易變行為其實很常見,因為這讓物種具有競爭優勢。他們也在其他物種身上尋找這種現象,結果很快就在各處發現了相似的案例。海鷗的狂亂行為就是一例,牠們會從各個方向俯衝,這麼做來保護鳥群。此外,高角羚在受到干擾時會突然騷動,朝向各個方向又跑又跳。
     易變行為也可以解釋掠食者和獵物之間一些更奇怪的相互作用。許多鳥類會假裝身體受傷,誘使敵人遠離充滿雛鳥的鳥巢;牠們也會隨機變化速度和方向來吸引其目標,讓目標掠食者的注意力離開雛鳥,同時也確保自己的安全。另一個謎題是為什麼飛蛾、蜥蜴和老鼠在遭到攻擊時會假裝抽搐,這麼做的解釋是,讓掠食者不要把注意力放在牠們身上。
     競爭也會讓人類顯露出他們的普洛修斯精神。但是,當生物學家看著人類時,他們注意到的是我們與其他動物之間的一個重要差異:人類的競爭對手往往是其他人類。位於阿布奎基的新墨西哥大學阿爾伯克基心理學家傑佛瑞.米勒(Geoffrey Miller)就曾強調這一點,並提出我們的祖先在這方面的進展,對於我們的認知有獨特的重要性。我們具備能隨機思考的長才,這份創意的天賦甚至可能是人類與其他動物分道揚鑣的根源。
     米勒的思想建立在馬基維利式的智力理論基礎上,他提出人類智力之所以發展,其主要動力就在於預測和操縱其他人行為的需求。人類為了因應社會環境而演化出的特殊認知能力,被稱為社會智力。社會智力包括能計算並察覺欺詐,但不包括易變行為。米勒認為,我們那長得像猴子的祖先和與許多其他動物一樣,也具有隨機行動的基本能力,因此演化成懂得運用智力取勝的掠食者。但是,在從猴子到人猿到早期人類的過程中,這種易變能力受到社會智力的積極反饋而大幅提升,因為對人類來說,智取自己的同胞已變得比智取其他物種更重要了。結果,易變性在社會智力中具有關鍵作用。
     米勒提出以下例子,說明為什麼易變行為會演化。假設我們的祖先可採用兩種策略來設定他們的憤怒閥值(意指讓他們大發雷霆的臨界點),在「老實人」策略中,憤怒的閥值是固定的,採取這種策略的人,只有在侮辱超過某個預定程度時才會生氣。另一方面,在「瘋狗」策略中,憤怒的閥值是隨機變化的;有時候,一個很大的侮辱不一定會引起反應,但有時候一個小的侮辱卻會讓人抓狂。究竟,哪一種策略會更有效?
     如果你用的是老實人策略,其他人很快就會學到如何避免讓你發怒,所以他們會不斷把你推到底線。但是在面對瘋狗策略時,任何一個侮辱,就算很輕微,也有可能引發報復行為。此外,使用瘋狗策略的人不必浪費時間和精力懲罰每一個小小的侮辱,因為不確定性已經搞定了大部分的任務。只要你三不五時就沒來由地發火,你身邊的人自然會安分守己。所以相較之下,瘋狗策略更是一個智取對手的有效方式。
     「這也許能夠說明情緒為何這麼讓人費解。」米勒說。當人們因為一些輕微且往往可一笑置之的侮辱而情緒失控時,我們會假設有某些特定的事件觸發了他們的惡劣心情。然而米勒表示,某些情緒可能不是由任何特定的刺激所引起的。「這些情緒可能只不過是我們情緒狀態出現了隨機的變化。」他說。人類有這種情緒容易隨機變化傾向,而這可能是易變行為的一種。這種行為讓我們演化出不那麼容易被預測,而且不容易被利用的特質。
     但是,我們的隨機性真的是天生的嗎?在上個世紀大部分時間裡,心理學家普遍認為,人類行為不可能真正是隨機的,而且已有幾十項研究證實了這個觀點。對人類來說,要產生一系列隨機的反應就算並非不可能,但也十分困難。不過,這些實驗大多數是在讓人們置身在人為且非競爭的處境下完成的,研究人員通常只要求一個單獨的受試者,按指示寫下一連串數字,還要求他們「要盡可能地隨機」。如果真如米勒所說,人類的易變行為是為了智取其他人類而演化出來的,那麼人們在上述實驗中未能給出隨機數字,也就不足為奇了。米勒說:「心理學家之所以不了解自然的隨機能力,是因為他們並沒有把受試者放在演化出那些能力的社會遊戲之中。」
     因此,1992年,兩位以色列心理學家開始測試人們在面對面的競爭中,是否有隨機行事的動機。紐約州福坦莫大学的大衛.布德斯庫(David Budescu)和加州大學河濱分校的默農.拉波波特(Amnon Rapoport),讓人們玩一個叫做「配對美分」的遊戲。遊戲規則很簡單,兩個玩家以相同數量的硬幣開始遊戲,在每一回合中,兩名玩家同時把硬幣放在桌子中間。如果兩枚硬幣的正反相同,例如正正或反反,玩家甲就擁有這兩枚硬幣;如果兩枚硬幣正反不同,玩家乙就擁有這兩枚硬幣。
     雖然兩位玩家的目標相反,但是他們都可以藉由預測對方下一步會做什麼,以及如何讓自己的行為難以被對方預測而從中獲益。在數學上,最好的策略是以完全隨機的順序以及完全相同的機率,出正面和反面。如此一來,只要遊戲玩得夠久,你的對手便無法獲得優勢。這正是布德斯庫和拉波波特發現的現象。兩名玩家拿出來的正反面順序,非常接近數學上真正的隨機,即使我們並沒有給玩家任何這方面的指引。
     另一個能體現隨機性的例子,來自於人類天生能力,那是美國俄勒岡州波特蘭里德學院的艾倫.紐連格爾(Allen Neuringer)的研究。他表示,在提供反饋的情況下,人類可以學習產生隨機的序列。實驗中,紐連格爾要求學生在一台電腦終端機前,生成一百對隨機的1和2,然後會告訴學生他們做得如何,例如測量他們的序列裡是否包含幾乎一樣數量的1-1、1-2、2-1和2-2。在第一次試驗中,這個系列一直都是非隨機的,但經過幾次試驗下來,學生的表現改善了,並產生出與電腦別無二致的隨機序列。
     如果以餵食食物作為獎勵,老鼠就能學會按壓槓桿的話,學生學會產生隨機數字又有什麼好驚訝的呢?米勒說,這個問題的答案是肯定的。老鼠的行為是制約案例之一,只要給牠們正確的反饋,牠們就會習得一個新技巧。但是,制約也會逐漸消除隨機的變異,「制約永遠不會強化隨機性,」他說。這讓他導出一個結論,那就是大腦必須內建一些先天的隨機機制。「腦中的輪盤賭桌」是薩塞克斯大學的約翰.梅納德.史密斯(John Maynard Smith)晚年所用的隱喻。他指出,世界上有各式各樣的方法可以產生有效的隨機序列,所以大腦也可能做這種事,這沒有什麼好奇怪的。
     許多動物似乎都有這種心理的輪盤賭桌,但米勒認為,透過強化自己的能力,人類已發展出一種機制,其作用不只是智取敵人。人類超級易變的能力,是我們之所以擁有創造力和藝術創作力的基礎。「易變性是創造力的關鍵要素,它能快速產生無法預測的變化,這是其他心理機制所缺乏的。」米勒說。針對人類創造力所進行的研究,常會強調這個要素,若少了這種能力,人類就不會進行腦力激盪了。在許多形式的藝術中,從音樂到喜劇,用舊有主題激盪出新的創意,或是讓觀眾感到出乎意料,都是演出成功的關鍵。
     人們普遍的看法是,人類的創意之所以會出現,其實是個幸運的意外。是因為原本為了其他功能而存在的認知能力不斷疊加,才會出現創意。為了滿足人類在大草原上覓食的複雜需求,生態智力演化而生,技術智力也隨著我們使用工具的技巧而發展;至於社會智力,則因為群體生活而開展。英國雷丁大學的考古學家史蒂芬.米森(Steven Mithen)認為,在早期人類的心智中,這些智力專長就好比早期的大教堂那樣,有高牆將它們彼此分隔。只有當橫隔在這些心智之間的高牆坍塌,現代人類的心智才能演化出來,並發展出更一般化的認知能力。
     不過這觀點似乎違背了天擇的主要特徵,因為天擇傾向產生更多專業化,而非更多的一般化。然而,米勒的理論不要求有更多的一般化機制。相反地,一個本質為隨機的機制,可能是專門用來創造新思想的方法。米勒推測,這種機制可透過放大突觸活動中的量子力學噪音來起作用。或者,它可以用和計算機產生隨機數字一樣的方式來做到:將它產生的數字,反饋到由外部人員產生的極端複雜程式裡,藉此產生「偽隨機性」。
     根據馬基維利式的智力假設,人類的創造力是從社會智力分家出來的。這想法是這樣來的:我們的祖先為了應付草原生活而演化,然後利用工具開發環境,最後則完善了社會生活的藝術。完成這些工作後,人類的創造力才真正開始發展。但是截至目前為止,還沒有人能提出合理解釋,說明這樣的事是如何發生的。米勒的理論透過說明易變性如何在社會環境中演化,讓隨機性和創造力產生關連,也許我們可以從他的理論裡得到答案。
     演化理論家傾向視演化適應為提升秩序和複雜性的過程。人們認為,天擇是從隨機的混亂中,建立起不太可能出現的規律。易變行為違反了這個簡單的觀點,它曾經是隨機且具適應性的,雖然混亂但卻是天擇的結果。難怪生物學家花了這麼久才看出它。


公司簡介服務條款隱私權政策異業合作人才招募圖書館採購/編目三民禮券兌換處好站連結三民‧東大‧弘雅目錄古籍‧古典目錄