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读书有感

捉襟见肘补数学

前几天跟家父闲扯,说到我这辈子为数不多后悔的事情,就是本科选专业没选数学。我的性子基本上是不会多想过去已经发生的不可改变的事情的,所以人生中还真没多少后悔的事。这件事情是例外,是因为从毕业以来一直在为其还债,不得不怨念一下。当然,确实很难讲如果我当时学了数学,现在会不会过得更好。可能也不会。

假设过去未曾发生的事情没什么意义,不如讲讲为什么让我这么怨念。前几天在查一个模型,想知道一些大样本特性那边的结论,于是开始翻看相关的论文。结果论文读着读着就读不下去了,因为根本看不懂其中的引理。不仅仅是证明看不懂,而是根本不知道为什么要用到这些引理,这就很尴尬了是不?回头查了查,这些基础知识都是渐进理论那边的,属于概率论吧,确实没有学过,不知道就是不知道。

这种捉襟见肘的感觉实在是太熟悉了。去年看另外一个方向的论文,发现根本没学过concentration相关理论(这个名词不翻译了),然后现学现卖,抓紧去补那块儿的知识。然后看到Lipschitz 连续性,完全不记得实分析怎么讲的了,又得回头复习。为什么不记得呢,还是因为当年没理解,没有把数学融会贯通成自己的思维,自然考完试就忘了。不过至少因为学过,所以复习总是比重新学习容易一些,而且这次看到应用了也能加深对其本身的理解。数学虽说是个工具,但是如果不记得工具怎么来的可以怎么用,那要么就只能望洋兴叹,要么就闭着眼瞎用。鉴于后者着实不是我的风格,大部分时间我都只能止步之后扼腕叹息。

说到底,之所以数学让我这么痛苦,还是很多东西学的时候没有成体系,用到什么补什么。像微积分啊线性代数啊这种还好,宏微观计量各来一遍,到后面怎么也不会忘了。但是其他的不常用的就惨了, 只能两眼一抹黑,实在不行就死记硬背吧。我挺佩服那些随时可以从一个阶段捡起数学直接用的人,他们不需要知道下面的基础是怎么架构的,只需要往上盖就行。我受不了这样,对我来说数学一定是一以贯之的,若是我不曾理解基础那我就永远没法继续往下走。当然我可能不会一直记得每一个细节是怎么样子,但大体的脉络永远是清晰的。

可能事情并没有我想象的那么糟,我的数学知识也不是哪里都是窟窿永远填不完。但这种不知道我还有多少窟窿没填的状态,让我大部分时间都没有底气,特别惧怕又发现一个窟窿那种沮丧感。毕竟一直处于一种“追赶”的感觉会让人自信全无。若是曾经在本科阶段按部就班地训练过,或许就不会像现在这样不安了。比如看经济学我就不会不安,因为我知道自己的基础很牢,一切新生事物都是基于以往一些问题的拓展,这给了我很足的底气来辩证地学习新知识(以及看到胡说八道的理论知道他们是在胡说八道)。正是因为有这两者完全不一样的状态的对比,我才无法控制自己的怨念。

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题外话,本科专业没选数学完全是当时的无知。按说我一个高中生无知就罢了,我得到的各种指导信息居然都是,“大学数学和高中数学不是一回事儿,高中数学再好大学数学都有可能让你失去兴趣。”之类。居然没有一个人告诉我数学本身对于其他基础科学是有多么重要。感觉数学教育出了很大问题,让前面学过数学的人并没有体会到数学的基础性和重要性,自然也就无法告知后来者。当然,从家父的角度,他觉得稳妥最重要,数学一看就是一个找不到工作的专业。我不否认,从现在来看确实很多数学专业学着学着就走进死胡同了。但更重要的是,我的性格决定我并不会安于现状,而除了数学之外,怕是少有一直能给我足够的智力挑战的东西了。那种从抽象层面理解事物的满足感,那种一脉相承融会贯通的舒畅感,至今不曾从别的事物上体验过。性格决定命运,所以虽然对于大多数人来说,本科学数学或许并不是一件好事,但对于我来说,却导致了十几年来的最大缺憾。

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读书有感

重温概率论和线性代数

年底的节奏比较舒缓,就有更多的时间来重新拾起一些东西。先是百无聊赖的浪费了一些时间看剧打游戏看小说,基本就是一种不动脑子的打发时间的模式。后面觉得着实无聊了,开始想有什么可以看的。不知怎么的,就动了重温数学的念头。搜了一下网上的各种公开课,发现MIT的线性代数(Gilbert Strang)和Harvard的概率论基础(Joe Blitzstein)评价比较高,就打开youtube开始跟课。

线性代数我其实偷了个懒,没有去跟那个完整版的,而是简单地看了一下Strang教授今年发布的2020版。一共只有五部分,每一部分大概一刻钟,我看之前还在想这个是怎么做到的。看完了,就明白这75分钟的高屋建瓴之处了。大一的时候学线性代数,虽然分数不错,但是其实学了一堆计算却不知所云。后面学到高等计量开始频繁地用到线性代数,才多少有了一些事后的感悟。现在再去看线性代数,觉得这东西真的挺美的,一点一点地串联起多少问题。

话说到这里,多少有点“我吃了七个烧饼发现饱了,是不是直接去吃第七个就好了的”味道。我需要略带羞耻地承认,我大学以后的数学基本都是靠学经济学才学会的(学会指的是有一些理解而不仅仅是记忆公式和定理)。大一一上来的微积分,动不动各种极限和证明,直接懵掉了。概率论学了什么完全不记得了,印象中好像只有一本很薄的小册子,各种证明,然后考试一片茫然。线性代数也是,死记硬背了一堆证明却不知所云。

类似的,我对计量经济学也有差不多的体验。其实第一次学(初级)计量经济学的时候也是一脸懵,第二次学(中级计量)稍微好了一点,后面一遍又一遍地学计量(或者广义地说,线性模型),我才逐渐开始理解回归模型。回头看,这实在是一个成本巨大而痛苦的过程。可是代价如此之高是因为老师教得不好呢,还是因为这些东西本来就难?我现在已经没法回到原点去体会另外一条路径了。只是重温这些基础课程的时候,更容易跟着这些大家公认优秀的教师的思路,来站在更高的层面欣赏数学本身的美,而不仅仅是当作工具。

数学这种学科,学懂了和没学懂差别太大了。学懂了,再厚的教科书都觉得如若无物,要用的时候信手拈来(英文我习惯用internalize来描述这种状态)。没学懂的话,基本就是记住了一堆程序化的操作流程(procedure)却忘记了他们的来龙去脉。这种差别会深刻地影响日后的学习或研究。这两年面试了上百人,我所在意的其实不是一个面试者记住多少公式和模型(比如我允许他们随时google),而是他们是不是真正理解他们用到的模型本身。把统计模型学成了一堆procedure其实是一件非常危险的事情。

概率论这门课我是老老实实地跟完全程的。毕竟是一个学期的内容,34节课,每节课接近一个小时,加起来就有三十多个小时。我并没有快进或者跳跃(主要是在电视上放起来快进比较麻烦),所以陆陆续续花了四五天的时间才把全程跟完。如果是第一次学这门课,这种节奏几乎是不可能的,因为新的信息量其实可能很大。只是我对于这些内容多少熟悉,所以实践起来更像是复习直觉而不是学习知识。这也是让我可以有机会去由衷地感慨原来概率论可以如此简单明了。我开始以为我会经常走神,尤其是已经非常熟悉的内容。结果很多时候,我居然全神贯注地又听了一遍那些熟悉的定理和公式。Blitzstein确实把这门课讲得很深入浅出。印象最深的是他在推导正态分布的时候,明明是那么无趣的定积分和极坐标变换问题,居然可以讲得那么好玩。又一次验证了高斯发现正态分布时候那种“天赐”的感觉。数学的美往往就在这种时刻。凭什么,一切繁琐的符号最终化为这么简洁优雅的记号?

正好在2020年的最后一天和新年交界的时点,看完了这门30多个小时的课程。让我忍不住记录一下,这种别致的、超级满足的跨年方式。