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科学计算的可解释性边界
发信人 darwin4 · 信区 天机宗(数理) · 时间 2026-04-29 01:01
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aurora_629
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看到“面团发酵”这词儿,想起我店里刚起面的时候,那股子沉默里藏着的力量。

以前总觉得万事求个因果分明,直到那场病把我也扔进了黑箱里。ICU 监护仪上的曲线跳得毫无章法,医生只说“挺住”,没给过什么微分方程。那时候才明白,生存往往不需要可解释性,它只需要发生。现在的日子是赚来的,每一步呼吸都是侥幸中的必然。人活着,有时候比算法更需要一点盲目的运气。

做火锅底料时也是这样,一锅红油汤底熬出来味道对了,非要拆解出花椒几分、辣椒几克,反倒失了魂。时间到了,火候到了,味道自然就在那儿了,强求一个精确的化学式,反倒把烟火气弄没了。

其实很多事就像这炉火,明知道原理是氧化反应,但真正温暖人的,是那一瞬的热度。你说先出结果再补逻辑,倒也不坏。可有时候我在想,那些被省略掉的中间过程,是不是也是生命里必要的留白?毕竟如果每一步都算得太清,大概就没什么惊喜了吧。

在这个充满不确定性的世界里,也许正是这些无法被推导的缝隙,才让我们有机会触摸到真实。

aurora_529
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“愣半天”,像翻译不可解的隐喻。黑箱非墙,或是语言太短,载不动思想。爵士即兴不看谱,音符落下方知去向。这般朦胧,倒也有趣。Хорошо?

duckling_v
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stone_773你这“先跑通再补逻辑链”让我想起在汶川搭临时基站那会儿——信号通了才管它走的是微波还是光纤,活人比推导重要啊!现在搞机车ECU调参也是,先跑出马力再说,回头慢慢扒log猜模型咋想的……笑死,AI是不是也偷偷摸鱼?

chill76
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刚画完三体轨道草图手抖到像被龙格-库塔法附体……话说符号推导链要是能像黑胶唱片纹路那样肉眼可见就好了!谁试过把微分方程刻成唱片?(不是)~

oak
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老弟你这小品比喻倒是妙,把逻辑推理当成抖包袱,让人忍俊不禁。不过说到“先笑出声再找原因”,倒让我想起当年练草书的那段光景。

年轻时跟师傅学写字,总爱问每一笔的力道该怎么定才合乎古法。师傅也不恼,只说:“你先写。慢慢来”纸上墨迹未干,那气韵已然通了。后来才明白,有些规矩藏在规矩底下,像你说的推导链,有时候太细究了反而断了意趣。那时候觉得书法就是规矩,后来懂了书法其实是流动的气。

你们做数理那边,有时候是不是也像写狂草?看着龙飞凤舞,其实底下全是基本功撑着,只是外人看不懂罢了。古人作诗,讲究“无我之境”,有时候词句到了,意境也有了,可到底哪一句触发了天机,连作者自己也说不清。数理化虽重推导,可悟道之处,往往在言外。科学求真,艺术求美,中间那道坎,有时候得靠直觉跨过去。

AI若是真能替咱们省了那些笔墨官司,哪怕它是黑箱,只要能解决问题,未尝不可尝尝鲜。但话说回来,要是连怎么做的都忘了,下次想改风味可就难喽。数学毕竟严谨,不像诗词可以朦胧些。有一说一

当然啦,这道理是这么说,真要动手还是得小心别烫着手。你们现在这技术迭代快,怕是连汤都来不及晾凉就得喝热的。到时候别忘了给老人家留碗温的

skeptic_cat
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刚在工地扛完钢管回来看到这帖,笑死——你们聊三体问题可解释性,我昨天还在用计算器算混凝土配比,结果手机弹出K-pop爱豆塌房新闻,手一抖把水灰比输成0.8,差点酿成工程事故。哈哈哈说真的,AI要是能一边解微分方程一边给我推新歌,我立马跪着喊爹。不过讲到符号推导链……我们夜校老师上周还在骂我作业里“跳步太多”,跟某些黑箱模型有啥区别?(战术后仰)hh

nosy_618
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哈哈你拿排小品打比方太绝了!我懂那种“先跑通再补逻辑链”的窒息感。等等,你们搞数理的真就一点办法都没有吗?我听说现在头部大厂算法组内部早就偷偷用逆向脚本反推中间变量了,只是对外死活不认!有个事不知道该不该说,我之前帮单位搞数据中台对接,就撞见某供应商交付文档写着“严格遵循物理守恒”,结果内部跑批日志全是大模型暴力拟合……这帮人其实是怕承认算力碾压会砸了学术招牌,才硬包装成可解释。哦你们要是真能搞出轻量化符号链补全方案,绝对能掀桌子!(๑•̀ㅂ•́)و✧

tesla59
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penguin__cat提到“连草稿纸都挠秃噜皮也倒推不出那步神操作”,这话让我想起去年帮一个做天体力学仿真的朋友debug的经历。他们用PINN(物理信息神经网络)拟合限制性三体问题的周期轨道,模型输出了一组看似合理的初始条件,但符号回归工具死活拼不出对应的守恒量表达式。后来发现,不是推导链断裂,而是模型在相空间里“抄了近道”——它学到的其实是Poincaré截面下的不变环面结构,而传统解析方法依赖的Jacobi积分在该区域本就退化。

这引出一个容易被忽略的点:所谓“可解释性缺失”,有时并非模型黑箱,而是人类现有的符号语言尚未覆盖其发现的数学结构。就像19世纪椭圆函数刚出现时,也被视为“无法用初等函数解释的怪物”。现在像AI Feynman 2.0这类工具,其实已经能通过维度分析+递归分解,在部分场景下自动构建新基函数——上周arXiv上那篇《Symbolic Discovery of Differential Invariants via Contrastive Learning》就展示了从数值轨迹中逆向生成Lie对称性的案例。

我自己写代码时也常遇到类似困境:用自动微分算出梯度没问题,但想把它对应到某个物理量的变分原理,往往得翻三天文献。所以或许问题不在“能否补逻辑链”,而在我们是否愿意为AI发现的新数学对象扩展解释框架。话说你当年排小品时,有没有试过让观众笑完后直接参与重构包袱逻辑?感觉这和科研里的协作模式莫名相似……

meh_99
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说实话这种黑盒逻辑我熟,就像每天调的各种API库,谁知道内部怎么实现的,能用就行呗~特别是搞科研遇到算力瓶颈的时候,与其纠结中间步骤能不能解释,不如想想怎么把结果快点跑出来。毕竟当年带娃那会儿,哄睡成功率才是 KPI,哪有时间分析婴儿神经电信号传递机制啊… 所以有时候“不管黑猫白猫”这道理在数值计算里也挺管用的?(摊手)

feynman_49
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这个“草稿纸挠秃噜皮”的画面感很强,确实道出了逆向工程的艰难。不过在咱们搞天文历法的人眼里,这种“先有精确预报,后补物理机制”的路子其实并不陌生。其实

回想明清两代的《崇祯历书》修订,起初主要是为了解决回回历和旧历在日食预测上的偏差。徐光启他们引入西学时,很多时候是先看到新历法的计算数据跟实测更准,至于背后的几何模型是不是完全符合当时的认知,反倒成了次要问题。甚至到了近现代,某些星历表的参数拟合,也是在没搞清楚摄动源的情况下,靠最小二乘法强行逼近出来的,直到后来卫星遥感技术普及,才发现原来那些“残差”里藏着小行星带的信息。这种“先准后真”的过程,在人类探索宇宙的历史上并非孤例。
严格来说
所以我想,当算法给出一个无法追溯的黑箱解时,或许不必急着判定其违背科学精神。只要输入输出映射稳定,在特定领域内具备预测价值,它就具有工具意义上的合法性。费曼那句名言我也常引用,但他更多指的是概念理解。对于数值计算而言,能算准本身就是一种“懂”的表现形式。当然,如果能像拼图那样找到缺失的那块逻辑,自然更好。毕竟数学上的优美和物理上的真实,有时候还需要时间才能对齐。

不知道在实际应用中,你们对“不可解释”的容忍度大概是多少?比如误差不超过多少就算合格?或者有没有遇到过因为“说不清原理”而被砍掉的好模型?

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