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1、感悟量子力学之六 测不准原理和大数据预测的尴尬借助于各种技术手段我们得到数据，借助于数据我们来想象、认知并预测这个世界。每一天每一个人都会产生大量的数据，这些数据可能产生于手机、刷卡消费、消费的商品、行车、旅行的路线等等。对于政府、企业、商业组织、研究机构和研究人员等组织和个人来说，都想通过这些数据来实现更高的社会效益或经济利益。然而，数据技术本身也是工具，可以作恶，也可以行善，就像有人用刀切菜，有人用刀杀人一样。这样的纠结最近经常会发生：突然来一个陌生电话，你是接还是不接？如果接，很有可能是一个推销广告的电话；如果不接，可能你会错过一件非常重要的事情。当你总是接到这样的电话时，说明你的部分私
2、人信息已经被泄露了，在某种意义上这些私人信息成了一种公共资源。个人信息成了现在这个时代的新货币，人们对这一新货币的追逐，使得数据成了具有像水一样的高度流动性的资源。只需敲击键盘，和轻点鼠标，监管得再严密的数据也会从系统的漏洞中渗透而出。于是，那些从事大数据分析的结构或个人，便始终要面临着这样的质疑：你们侵犯了个人隐私。只要有人要用大数据牟利，那么有关大数据的社会效益与个人权利之间的争论就不可能平息。关于这个问题，我们暂且不表。回到量子力学。 之前我们反复说过，微观系统会因为我们的测量而发生“信息塌缩”，并在我们眼前呈现出我们可以感知的数据。我们测量的方式决定了微观系统告诉我们的数据形式。这后面
3、一句话实际上已经含有测不准原理的味道。所谓的 “测不准原理 ”是量子力学关于物理量测量的原理，例如，不管采取什么样的测量方式，粒子的位置与动量都不可能同时被确定。该原理是德国物理学家海森堡于 1927 年通过对理想实验的分析提出来的，不久就被证明可以从量子力学的基本原理及其相应的数学形式中把它推导出来。根据这个原理，微观客体的任何一对互为共轭（不可交换）的物理量，如坐标和动量，时间和能量，都不可能同时具有确定值，即不可能对它们的测量结果同时做出准确预言。不过，测不准原理是对 uncertainty principle 的误译，更接近原意的翻译应该是不确定性原理。有趣的是，这一误译让这一原理与另
4、一种类似的物理学效应观察者效应发生了联系。之前曾经说过，微观系统呈现的数据可以认为是对测量的反应。事实上，宏观系统关于测量的反应也是存在的，只不过这种反应过于微弱，在牛顿力学里可以忽略不计。然而，人虽然也算是宏观物体，但与一般的自然物体不同的是，他是有情感和认知能力的，他对观测的反应有时会对促成所预测的事件的发生，从而强化自己有预测能力的幻觉。之前我曾经说过：“到了大数据时代，我们就会发现在表面上看似杂乱的数据中其实隐含着各种各样细微的模式(pattern)，对于模式的进一步开发将会衍生出很多寄生的机会”。 美国的一些超市曾经根据大数据分析，预测哪些人可能怀孕了。他们将婴儿登记处的数据以及其他
5、消费者数据进行汇总，这样就获得预测系统的原始数据，由此可形成相对精确的预测模型。有了模型之后，超市就会用它来预测那些没有主动注册登记的消费者的情况。假设大部分的怀孕妈妈都不主动到婴儿登记处登记信息，那么通过这套系统，超市就会发现怀有身孕的消费者。例如，根据消费者所采购商品的种类，和婴儿相关的产品或其他与婴儿无直接关系的产品组合，超市就能判断出消费者是否怀孕。未婚的你可能还对周围的人隐瞒怀孕的信息，但是忽然有一日，你收到了超市给你寄来的营销材料，于是这事就被你的父亲知道了。父亲和你都感到了不安和愤怒，因为隐私居然在不知不觉之中暴露在了超市的聚光灯下。或许，身心受到袭扰的你们会决定状告超市。就这样，运用大数据分析的零售商可能就会被妖魔化：“零售商的全部目的就是要彻底认知消费者，现代社会正在把零售产业变成动物园，消费者就是动物园中展览的动物”。于是，时时刻刻害怕自己聚焦在无形眼睛中的人们便开始伪装自己。这就是说，观察者的存在改变了被观察者的行为，即纯客观的观察是不在可能的。总之，观察者的存在很有可能会改变观察者的行为，从而预测在没有观察者的时候人们的行为规律将其一件十分具有挑战性的工作。
