الخوارزميات للعيش بها: علم الحاسوب لقرارات الإنسان بواسطة براين كريستيان وتوم غريفيثس

الملخص

هل يمكن لعلوم الحاسوب أن تعلمنا أسرار الحياة؟ ربما لا، ولكنها يمكن أن تلقي الضوء على كيفية عمل بعض العمليات اليومية وكيفية استغلالها. الخوارزميات موجودة في كل مكان، من اتباع وصفة طبخ إلى الترتيب الذي تصنف به بريدك الإلكتروني.

في الخوارزميات للعيش بها: علم الحاسوب لقرارات الإنسان بواسطة براين كريستيان وتوم غريفيثس، يشارك المبرمج والباحث برايان كريستيان وأستاذ علم النفس وعلم الإدراك في جامعة كاليفورنيا بيركلي توم غريفيثس العديد من الطرق التي تشكل فيها الخوارزميات كل شيء من الطريقة التي نتذكر بها الأشياء إلى كيفية اتخاذنا القرارات الكبيرة والصغيرة.

أفضل 20 رؤية

1. القاعدة "37%" تشير إلى سلسلة من الخطوات، أو الخوارزميات، التي يجب على الشخص اتباعها لاتخاذ أفضل قرار في زمن محدد. يخصص الشخص 37% من وقته للبحث قبل اتخاذ قرار، ثم يلتزم بـ "أفضل خيار" يجده تالياً.
2. التجارة بين "الاستكشاف/الاستغلال" تشير إلى الحاجة للتوازن بين الأمور المجربة والمختبرة والجديدة والمحفوفة بالمخاطر. يعتمد مكافأة هذه الخوارزمية بالكامل على الوقت الذي لديك لاتخاذ القرارات. الناس أكثر عرضة لزيارة مطعمهم المفضل في آخر ليلة في المدينة من المخاطرة بشيء جديد.
3. تم تطوير خوارزمية "البقاء في حالة الفوز، التحول في حالة الخسارة" في عام 1952 بواسطة الرياضي هربرت روبنز، وتستخدم آلات القمار كمثل. اختر آلة عشوائية والعبها حتى تخسر. ثم انتقل إلى آلة أخرى؛ ثبت أن هذه الطريقة أكثر موثوقية من الفرصة.

ملخص

التوقف الأمثل

النظر مقابل القفز

الحياة مليئة بالمواقف التي تتطلب منا اتخاذ أفضل قرار ممكن في أقل وقت ممكن. يبحث السائقون عن مكان وقوف السيارات المثالي. يبحث المديرون عن أفضل مرشح للوظيفة، ويجب على أصحاب العقارات القرار بشأن ما إذا كان يجب قبول عرض البيع قبل أن يتغير سوق العقارات مرة أخرى. يُطلق على هذا الحيرة اسم "التوقف الأمثل."

تشير مشكلات "التوقف الأمثل" إلى الأزمات التي تتطلب اتخاذ أفضل قرار في أقل وقت ممكن. كيف يمكنك التوازن بين الحاجة إلى الحصول على جميع الحقائق والحاجة إلى التصرف قبل فوات الأوان؟ الأمثلة الشائعة تشمل البحث عن أفضل مكان للوقوف بالسيارة، متى يجب استئجار شقة قبل أن يتم حجزها جميعا ومتى يجب توظيف أفضل مرشح للوظيفة. تمت مناقشة الأخيرة بشكل مستفيض ومناقشتها من قبل الرياضيين منذ الخمسينيات.

يُعرف هذا المشكلة بـ "مشكلة السكرتير."

• إذا أجرى صاحب العمل مقابلات لـ 100 متقدم لوظيفة السكرتير، فيجب على هذا الشخص تخصيص أول 37٪ من المقابلات للتعرف على مجموعة المواهب وأفضل الصفات.
• إذا قاموا بتوظيف المتقدم التالي الذي يبدو أنه "الأفضل حتى الآن،" فإن الشركة لديها فرصة بنسبة 37٪ أن يكون هذا الشخص هو أفضل مرشح.
• تصبح الاحتمالات أكبر مع وجود عدد أقل من المتقدمين.

قد يميل المستأجر الذي يبحث عن شقة في سان فرانسيسكو إلى أخذ الوحدة الأولى المتاحة بسبب الطلب العالي. إذا كان هذا المستأجر بحاجة إلى العثور على مكان جديد للعيش في غضون 30 يومًا، فإن خوارزمية "التوقف الأمثل" تقترح أن يخصص المستأجر 37٪ من وقته، أو 11 يومًا، لاستكشاف الخيارات دون أي التزام. في اليوم الثاني عشر، يجب أن يكون المستأجر مستعدًا للالتزام بالمكان الأول الذي يعتبره "الأفضل حتى الآن.

استكشاف مقابل استغلال

أطروحة لورا كارستنسن، أستاذة العلم النفسي في ستانفورد، تقول أن الناس يقللون استراتيجياً من دوائرهم الاجتماعية كلما تقدموا في العمر. في إحدى الدراسات، طُلب من الناس الإجابة على السؤال التالي: هل تفضل قضاء 30 دقيقة مع عضو من العائلة المباشرة، أو مع مؤلف كتاب قرأته مؤخراً، أو مع شخص التقيت به ويبدو أنه يشاركك في اهتماماتك؟ اختار المستجيبون الأكبر سناً عضو العائلة، بينما اختار الشباب تكوين صداقات جديدة.

عندما تمت إضافة الوقت أو استخدامه، حدث شيء مثير للاهتمام. إذا سمح للأشخاص الأكبر سناً بالعيش 20 عاماً أطول، فإن خياراتهم تطابقت مع تلك التي اختارها المستجيبون الأصغر سناً. إذا تخيل المستجيبون الأصغر سناً أنهم على وشك الانتقال إلى مكان آخر في البلاد، اختاروا أعضاء العائلة بدلاً من ذلك.

الحياة مليئة بالغموض، مما يجعل عملية اتخاذ القرار أكثر صعوبة في بعض الأحيان. للتخفيف من بعض الضغوط المرتبطة بالحياة أو الموت، دعنا نتوجه بدلاً من ذلك إلى شيء أقل خطورة - آلة القمار في الكازينو.

تم تسمية آلات القمار بـ "اللص الأعور"، وتأتي بأرباح مختلفة أربكت القمار وأثارت فضول الإحصائيين لقرون. في عام 1952، اقترح الرياضي هربرت روبنز حلاً للمعضلة القديمة التي تتعلق بما إذا كان يجب أن تنتظر الفوز الكبير التالي أو أن تتوقف عندما تكون في الصدارة. أطلق على هذا الحل اسم الخوارزمية "البقاء في الفوز، التغيير عند الخسارة".

اقترح روبنز أن الشخص يجب أن يختار "ذراع" عشوائيًا (استكشاف)، ثم يسحبه طالما يدفع (استغلال). بمجرد أن تفشل الآلة في الدفع، يجب على الشخص الانتقال إلى آلة أخرى، وهكذا.

الأسف الأدنى

أحيانًا، يجب عليك أن تقيس المخاطرة مع الأسف المحتمل للعثور على الحل لمشكلتك الخاصة. كان لجيف بيزوس، الرئيس التنفيذي لأمازون، وظيفة ثابتة ومدفوعة الأجر جيدًا في وول ستريت قبل بدء أمازون. وجد أن مخاطرة أول مكتبة كتب على الإنترنت، كانت تتغلب على احتمالية أن يأسف لعدم المحاولة، وهو "إطار تقليل الأسف."

"كنت أعرف أنني عندما أبلغ الثمانين، لن أأسف لأنني جربت هذا،" قال بيزوس. "لن أأسف لمحاولة المشاركة في هذا الشيء الذي يسمى الإنترنت والذي كنت أعتقد أنه سيكون صفقة كبيرة جدًا. كنت أعرف أنه إذا فشلت، لن أأسف لذلك، ولكني كنت أعرف أن الشيء الوحيد الذي قد أأسف له هو عدم المحاولة أبدًا."

تقدم خوارزميات "الحد الأعلى للثقة" مزيدًا من المجال للكشف أكثر من طريقة "البقاء في الفوز، التحول عند الخسارة". تعين هذه الخوارزمية قيمة بناءً على ما "يمكن أن يكون" بناءً على المعلومات المتاحة. لدى مطعم جديد فرصة 50/50 لتقديم تجربة جيدة لأنك لم تكن هناك من قبل.

لا يمكن للخوارزميات ضمان حياة بدون أسف، ولكنها تظهر كيف يتم تقليل استعدادنا لتحمل المخاطر بناءً على الوقت الذي نعتقد (أو نعرف) أن لدينا لأخذها.عندما نكون أطفالًا، نستكشف عوالمنا ونكتشف أشياء جديدة بحماس كبير. كلما كبرنا، نميل إلى الاعتماد على القرارات "المجربة والحقيقية" بناءً على ما تعلمناه، أي نستغلها.

خطط بغرض

غالبًا، يمكن التعامل مع تلك المهام التي لها تاريخ استحقاق من أقرب موعد نهائي إلى الأبعد. إذا كان لديك عدة مهام تستحق في نفس الوقت، فمن الأفضل فرزها حسب المدة التي ستستغرقها كل مهمة.

للتعامل مع هذا النوع من الجدول، خاصة إذا كان لديك عدة عملاء، يمكنك تقليل المدة التي يجب أن ينتظرها الجميع باستخدام خوارزمية الوقت الأقل للمعالجة. ببساطة، قم دائمًا بتنفيذ المهمة الأسرع أولاً وهكذا. تخيل صباح الاثنين حيث لديك مشروع كبير يستغرق أربعة أيام لإكماله ومشروع أصغر يستغرق يوم واحد. إذا قمت بتسليم المشروع الكبير أولاً يوم الخميس (4 أيام) والمشروع الصغير يوم الجمعة (5 أيام)، فسيكون عملائك قد انتظروا مجموعًا تسعة أيام. إذا قمت بتسليم المشروع الصغير أولاً يوم الاثنين (1 يوم) والكبير يوم الجمعة (5 أيام)، فسيكون عملائك قد انتظروا مجموعًا ستة أيام بينهم. يعرف هذا ب"مجموع أوقات الإكمال."

نهج آخر هو تعيين وزن لكل مهمة، مثل كمية المال التي ستجلبها. قسم وزن كل مهمة على المدة التي ستستغرقها لإكمالها، ثم اعمل بترتيب من الأعلى إلى الأدنى.بالنسبة للعامل الحر أو المتعاقد المستقل، يتيح لك هذا تحديد معدل كل مهمة بالساعة. قسم رسوم كل مشروع بحجمه واعمل من أعلى معدل بالساعة إلى الأدنى.

توقع المستقبل

طور عالم الفيزياء الفلكية جي. ريتشارد جوت الثالث مبدأ كوبرنيكوس في عام 1969 - وهو طريقة للتنبؤ بمدى طول الأمد الذي سيستمر فيه شيء ما. عندما زار جدار برلين، تساءل عن مدى طول الأمد الذي سيستمر فيه الجدار. وبما أنه لم يكن يعرف مدى طول عمر الجدار، يمكن أن يفترض جوت أن وصوله، بمتوسط، سيكون حوالي نصف الطريق. لذلك، توقع أن الجدار سيظل قائماً لمدة ثماني سنوات أخرى. في هذه الحالة، استمر جدار برلين لمدة 20 سنة، وليس ثمانية.

مبدأ كوبرنيكوس ليس مثالياً - فمن غير المرجح أن يعيش الرجل البالغ من العمر 90 عاماً حتى يبلغ 180 عاماً - ولكن هناك حالات حيث يعمل بشكل جيد. قبل فترة طويلة من أن أعطى جوت هذا الخوارزمية اسماً، حاول المحصلون تقدير عدد الدبابات التي أنتجتها ألمانيا كل شهر خلال الحرب العالمية الثانية. كانت الحل هو مضاعفة الرقم التسلسلي الموجود على الدبابات وتقدير أنه يوجد على الأقل مرتين أكثر من ذلك. في هذه الحالة، قدروا أنه تم تصنيع 246 دبابة كل شهر، مقارنة بـ 1400 دبابة كما اقترحت الاستطلاع الجوي. بعد الحرب، أكدت السجلات الألمانية أن الرقم الفعلي كان 245.

نسيانها

تم تصميم دماغك للنسيان

يبدو أن الذاكرة البشرية شيء متقلب في بعض الأحيان، ولكن هناك طريقة لهذا الجنون. درس هيرمان إيبينجهاوس، عالم النفس في جامعة برلين في عام 1879، نفسه لفهم الذاكرة بشكل أفضل.

كل يوم، كان إيبينجهاوس يحفظ قائمة من المقاطع اللغوية غير المنطقية ويختبر نفسه. ثم أنشأ رسمًا بيانيًا لإظهار المدة التي استغرقتها ذاكرته للتلاشي. انخفضت احتمالية التذكر بشكل متوقع مع الوقت، من حوالي 60% فقط بعد القراءة إلى حوالي 20% بعد 800 ساعة.

أعاد جون أندرسون، عالم النفس وعالم الحاسوب، دراسة عمل إيبينجهاوس في عام 1987 لمعرفة ما إذا كان يمكنه تصميم أنظمة الكمبيوتر حول الدماغ البشري. اكتشف أن أدمغتنا تنسى المعلومات عندما لا تكون ذات صلة بالعالم من حولنا. قام أندرسون بتحليل العناوين من صحيفة The New York Times ووجد أن الكلمة الأكثر احتمالية لإعادة الظهور تكون مباشرة بعد استخدامها لأول مرة. انخفضت احتمالية رؤيتها مرة أخرى أكثر مع مرور الوقت. جنبًا إلى جنب، بدا مظهر الرسم البياني متطابقًا تقريبًا مع بيانات إيبينجهاوس.

البحث عن التوازن ... أو لا

هناك توازن طبيعي في كل شيء، خاصة في الألعاب ذات اللاعبين الاثنين أو السيناريوهات التي تتضمن على الأقل اثنين من المنافسين. يطلق الرياضيون على هذه الظاهرة اسم "التوازن" لأنها مستقرة.يتجلى التوازن بشكل خاص في البوكر، حيث يلتزم اللاعبون بإستراتيجياتهم إلا إذا حدث تغيير كبير.

مثال: في لعبة الحجر والورق والمقص، هناك ثلاث خيارات فقط للاعبين للاختيار من بينها. يختار اللاعبون بشكل طبيعي خيارًا عشوائيًا أو استراتيجية 1/3. إذا بدأ أحد اللاعبين في استخدام الحجر بشكل أكثر تكرارًا، يتكيف اللاعب الآخر ويستخدم الورق. ثم يعيد اللاعب الآخر توازن الأمور مرة أخرى عن طريق تغيير الاستراتيجية، أي المقص، وما إلى ذلك، ويبدأ العملية مرة أخرى.

أثبت الرياضي جون ناش، الذي تم تكريمه في الكتاب والفيلم "عقل جميل،" في عام 1951 أن كل لعبة لاثنين من اللاعبين لديها على الأقل توازن واحد من هذا النوع. أكسبته هذه الاكتشاف جائزة نوبل في الاقتصاد لعام 1994. يشار إليها غالبًا باسم "توازن ناش،" وهذا المبدأ يقدم توقعًا لنتيجة طويلة الأمد مستقرة لأي مجموعة من القواعد أو الحوافز.

يتم استخدام هذا الخوارزمية لتخطيط وتشكيل السياسة الاقتصادية والسياسة الاجتماعية - ولكن في بعض الأحيان، "مستقر" لا يعني بالضرورة "جيد."

إذا كانت هناك بلدة بها اثنين من أصحاب المحلات التجارية التي تجذب نفس العملاء، سيخسر الأول الأعمال إذا عمل ستة أيام في الأسبوع بينما يعمل الآخر سبعة. يشير توازن ناش إلى أنه إذا أخذ كلا الأعمال يومًا إجازة، سيحصلان على الراحة، ولكن كلاهما سيخسر الأعمال. لذا، يعمل كلا الأصحاب سبعة أيام في الأسبوع.

غير اللعبة

إذا قفز صديقك من جسر، هل ستفعل ذلك أيضًا؟ الغريزة البشرية لتقليد بعضنا البعض يمكن أن تكون صفة بقاء، مثل التحول للنظر عندما ترى الآخرين يفعلون ذلك في حالة وجود خطر قريب. تأتي وتذهب الأزياء والموضات. هل من الأفضل أن تلعب بأمان أو أن تسلك طريقك الخاص للأفضل أو الأسوأ؟

"كلما وجدت نفسك على جانب الأغلبية، فإنه الوقت المناسب للتوقف والتفكير،" قال مارك توين.

الناس عادة ما يتخذون القرارات بناءً على الافتراضات التي يستنتجونها من أفعال شخص آخر. إذا اشترى الجميع Beanie Babies، يجب أن يكونوا ذات قيمة، أليس كذلك؟

عندما يبدأ هذا العملية في الانهيار بشكل خارج السيطرة، يطلق عليه اسم "Information Cascade." كانت أزمة العقارات من 2007-2009 مثالاً على ارتفاع أسعار المنازل بسبب الطلب، فقط لتنهار. الناس يفترضون أنه بسبب قيام الكثيرين بشيء ما أن العجلة موجودة. (ورق التواليت في عام 2020، على سبيل المثال.) يمكن أن تكون النتائج كارثية.

كن حذراً من الحالات التي يبدو فيها أن المعلومات العامة تتجاوز المعلومات الخاصة. لا يتطابق تمثيل الأحداث في وسائل الإعلام مع التكرار في العالم. لاحظ عالم الاجتماع باري غلاسنر أن القتل في الولايات المتحدة انخفض بنسبة 20٪ طوال التسعينيات، ومع ذلك، زاد ذكر العنف بالأسلحة النارية في الأخبار الأمريكية بنسبة 600٪.

أحيانًا، في مواجهة Information Cascade، عليك تغيير اللعبة.إذا كنت صاحب متجر مسيحي أو لديك قناعات قوية حول التوازن بين العمل والحياة، فإغلاق المتجر يوم الأحد ليس مشكلة. إذا رأيت الناس من حولك تقع في اتجاه عاجل، تبدأ في الشراء الهستيري أو تصبح مضطربة بسبب عناوين الصحف الإثارية، يمكنك تخفيف الضغط عن طريق إدخال المزيد من البيانات.