射手、农场主、台球，《三体》里探讨的数据科学

射手、农场主、台球，《三体》里探讨的数据科学

《三体》是一本深探宇宙本源以及生命哲学的书，所以它对于一个小分支学科“数据科学”也有很精妙的见解。

主人公汪淼先是告诉我们“数据运营与分析”的局限性

在“科学边界”的学者们进行讨论时，常用到一个缩写词： SF ，它不是指科幻，而是上面那两个词的缩写。这源自两个假说，都涉及到宇宙规律的本质。

“射手”假说：有一名神枪手，在一个靶子上每隔十厘米打一个洞。设想这个靶子的平面上生活着一种二维智能生物，它们中的科学家在对自己的宇宙进行观察后，发现了一个伟大的律：“宇宙每隔十厘米，必然会有一个洞。”它们把这个神枪手一时兴起的随意行为，看成了自己宇宙中的铁律。

“农场主假说”则有一层令人不安的恐怖色彩：一个农场里有一群火鸡，农场主每天中午十一点来给它们喂食。火鸡中的一名科学家观察这个现象，一直观察了近一年都没有例外，于是它也发现了自己宇宙中的伟大定律：“每天上午十一点，就有食物降临。”它在感恩节早晨向火鸡们公布了这个定律，但这天上午十一点食物没有降临，农场主进来把它们都捉去杀了。

射手和农场主的故事告诉我们一个简单的道理：采样样本要足够，但是却永远不足够。

我们能从数据样本里得出的结论，始终只是一个统计性的结论，不是定论。从一定意义上讲，数据只反映结论成立的“机率”的大小，而不反映结论成立的“对错”。我们要时刻提醒自己：我们是在定量，而不是在定性。 《三体》中，汪淼又和另一位大牛丁仪探讨了试验数据的风险 “那好吧，打过台球吗？”丁仪走到了台球桌前。 “上学时随便玩过几下。” “我和她很喜欢打，因为这让我们想到了加速器中的粒子碰撞。” 丁仪说着拿起黑白两个球，将黑球放到洞旁，将白球放到距黑球仅十厘米左右的位置，问汪淼，“能把黑球打进去吗？” “这么近谁都能。” “试试。” 汪淼拿球杆，轻击白球，将黑球撞入洞内。

“很好，来，我们把球桌换个位置。”丁仪招呼一脸迷惑的汪淼，两人抬起沉重的球桌，将它搬到客厅靠窗的一角。放稳后，丁仪从球袋内掏出刚才打进去的黑球，将它放到洞边，又拾起那个白球，再次放到距黑球十厘米左右的地方，“这次还能打进去吗？” “当然。” “打吧。” 汪淼再次轻而易举地将黑球打入洞内。

“搬。”丁仪挥手示意，两人再次抬起球桌，搬到客厅的第三个角，丁仪又将黑白两个球摆放到同样的位置，“打吧。” “我说，我们……” “打吧。” 汪淼无奈地笑笑，第三次将黑球击入洞内。

他们又搬了两次台球桌，一次搬到了客厅靠门的一角，最后一次搬回了原位。丁仪又两次将黑白球摆到洞前的位置，汪淼又两次将黑球击入洞内。这时两人都有些出汗了。

“好了，实验结束，让我们来分析一下结果。”丁仪点上一枝烟说，“我们总共进行了五次试验，其中四次在不同的空间位置和不同的时间，两次在同一空间位置但时间不同。您不对结果震惊吗？”他夸张地张开双臂，“五次，撞击试验的结果居然都一样！”

“你到底想表达什么？”汪淼喘着气问。 “你现在对这令人难以置信的结果做出解释，用物理学语言。” “这……在五次试验中，两个球的质量是没有变化的；所处位置，当然是以球桌面为参照系来说，也没有变化；白球撞击黑球的速度向量也基本没有变化，因而两球之间的动量交换也没有变化，所以五次试验中黑球当然都被击入洞中。”

丁仪拿起撂在地板上的一瓶白兰地，把两个脏兮兮的杯子分别倒满，递给汪淼一杯，后者谢绝了。“应该庆祝一下，我们发现了一个伟大的定律：物理规律在时间和空间上是均匀的。人类历史上的所有物理学理论，从阿基米德原理到弦论，以至人类迄今为止的一切科学发现和思想成果，都是这个伟大定律的副产品，与我们相比，爱因斯坦和霍金才真是搞应用的俗人。”

“我还是不明白你想表达什么。”

“想象另一种结果：第一次，白球将黑球撞入洞内；第二次，黑球走偏了；第三次，黑球飞上了天花板；第四次，黑球像一只受惊的麻雀在房间里乱飞，最后钻进了您的衣袋；第五次，黑球以接近光速的速度飞出，把台球桌沿撞出一个缺口，击穿了墙壁，然后飞出地球，飞出太阳系，就像阿西莫夫描写的那样。这时您怎么想？”

丁仪盯着汪淼，后者沉默许久才问：“这事真的发生了，是吗？”

汪丁两人做的台球试验并不是一个精心设计的科学试验，但是它和大多数我们在现实中做的试验一样，简单，高效，目标明确。这个试验的结论非常符合“常识”和“预期”，但是和“真实”天差地别。科学边界的科学家们，做了更加精细的更加科学的试验，然后得到了完全不一样的结果。从某种角度来看，科学边界的试验结果更接近“真实”。

如何能够让我们平常做的简单试验的结果更加准确，更加贴近“真实”，是一个不容易的事情。在不断提高“真实”的标准的情况下，会越来越难。做一个好的试验工具来帮助我们降低试验数据的风险，这是一个很有意义的探索，值得我们去不断尝试。

有幸，我们一直在朝这个方向做着努力。

最后，看着现在疯狂的政治题材的韩剧和美剧，我们是不是应该欢迎《三体》降临？

本文作者：吆喝科技来自三体的 Sando