為什麼我們能跟電腦學決策？

想像你正在舊金山找房子。這城市可說是全美最難找到房子的地方。由於市場如此熱絡，很難容許理性消費者先蒐集資料，深思熟慮後才下決定。

我們姑且假設你只想盡可能提高買到最好房子的機率。那麼你該怎麼做？大多數人面臨這類問題時，直覺上通常認為必須在取捨間取得某種平衡，得看過夠多的房子才能建立標準，再依據標準找出想要的房子。這種權衡概念非常正確，然而大多數人沒辦法明確說出平衡點在哪。所幸這確實有明確答案：是37％。

如果你希望達成買到最佳房子的最佳機率，請把總時間的37％拿來看房子（如果打算花一個月找房子，那就是十一天）。把清單留在家裡，單純用來設定標準。但是花了37％的時間後，就要準備出手，只要一發現比已經看過的房子更好的選擇就買下來。這不只是尋找和放棄之間的平衡點，也是經過驗證的最佳解決方案。

我們之所以知道答案，是因為找房子屬於數學中的「最佳停止問題」。37％法則定義出一連串解答這類問題的簡單步驟，電腦科學家稱之為演算法。其實最佳停止問題可以用來解決生活中的許多狀況，找房子只是其中一例。生活中我們經常遇到選擇或放棄一連串選項的情形，比方說：要在停車場繞幾圈才找得到車位？投資高風險事業要多久才會開始回收？賣房賣車時要忍耐多久才能等到更好的價錢？

簡單的演算法不僅能協助你找到好房子，還適用於遭遇最佳停止問題的各種狀況。

我們每天都在跟這類問題纏鬥不休（只不過比起停車，詩人花比較多墨水描述愛情的磨難），有些狀況也真的很折騰。但其實沒必要這麼糾結，有些問題數學已經解決了。心急如焚的房客、駕駛人和忐忑不安的求婚者，其實都沒必要煩惱；他們不需要治療師，只需要演算法。治療師可以教他們如何避免過於衝動和過度思考；演算法則能明確告訴他們，這個平衡點就是37％。

由於我們生活的空間和時間都有限，每個人都遭遇到一類問題。在一天或十年中，我們應該做什麼、或應該不做什麼？應該容忍什麼程度的混亂？什麼樣的秩序算是過度？新事物和心頭好各佔多少比例，才能使生活最讓人感到滿足？

似乎只有人會面臨這類問題？其實不然。半個多世紀以來，電腦科學家一直在探究這類日常困境，有時還試圖解決，像是：處理器該如何分配它的「注意力」，以最少時間執行使用者要它做的工作，同時盡量少做白工？它什麼時候應該轉而處理不同工作，一開始又應該接受幾項任務？怎麼運用有限的記憶體資源最好？它應該蒐集更多資料，或是依據已有的資料採取行動？

人類要把握每一天已經很不容易，電腦卻能輕鬆寫意地把握每一毫秒。電腦的工作方式可以帶給我們許多啟發。

演算法的本質是「解決問題的一連串步驟」

討論演算法對人類生活有何助益似乎有點奇怪。說到「演算法」，許多人想到的是大數據、大政府和大企業神祕難解的算計，這類算計在現代世界基礎建設中的比重越來越大，但稱不上實用智慧或人生指南。不過演算法其實是解決問題的一連串步驟，而且範圍比電腦更廣，歷史也更悠久。早在機器使用演算法之前，人類就開始使用它們了。

不過用得上演算法的領域不只數學。你參考食譜做麵包、依照圖樣打毛衣，或是以一定方式用鹿角末端敲擊燧石，在燧石上形成尖銳邊緣（這是製作精細石器的重要步驟），都是依循演算法在做事。早從石器時代開始，人類科技中就蘊含著演算法。

把電腦科學解決問題的方法套用到日常生活上，會影響許多層面。首先，演算法能提供實用且具體的建議，協助解決特定問題。最佳停止問題告訴我們，何時該大膽跳過、何時又該留意機會。開發與利用取捨告訴我們，如何在嘗試新事物和享受喜愛的事物間找到平衡點。排序理論教我們如何（以及是否應該）整理辦公室。快取理論教我們如何把物品收進櫥櫃。排程理論則教我們如何安排工作。

到了下一個階段，電腦科學告訴我們一套字彙來了解這些領域中更深入的原理。卡爾．薩根（Carl Sagan）曾說：「科學不只是知識，更是一種思考方式。」即使是混亂得難以進行嚴謹數值分析或有現成答案的狀況，運用直覺和化簡問題後加以思考所得到的概念，也能讓我們了解關鍵問題並獲得進展。

更廣泛地說，以電腦科學的眼光看問題，有助於我們了解人類心智的特質、合理性的意義，並且探究一個最古老的問題：人類如何求生。把認知當成「解決環境造成的基本運算問題的方法」仔細探討，可能徹底改變我們對人類理性的看法。

就算電腦科學真能教我們如何思考以及該怎麼做好了，但我們想照著做嗎？看看科幻片裡的人工智慧和機器人，你該不會真的想要像它們那樣過活吧？說到研究電腦內部運作可能教我們如何思考、下決定、該相信什麼以及怎麼做好，許多人不只會把它想得太簡單，實際上是會想錯方向。

部分原因是，說到電腦，我們想到的是冰冷的機械化確定性系統——機器套用死板的演繹邏輯，點滴不漏地羅列所有選擇，琢磨出正確答案，無論必須思考得多久、多辛苦。的確，最早構思出電腦的人就希望電腦是這樣：艾倫．圖靈（Alan Turing）定義中的運算就像數學家一樣，仔細執行一連串冗長運算，得出萬無一失的正確解答。

因此說來你或許會驚訝──現代電腦面臨難題時，其實不是這麼做的。當然，直截了當的計算對現代電腦而言輕而易舉。跟人類交談、修復損壞的檔案或下贏一盤圍棋等，這類沒有明確規則、缺少必要資料，或是必須考慮多如繁星的可能才能找出正確解答的問題，才是電腦科學最大的挑戰。研究人員為了解決極端困難的問題而開發的演算法，已經使電腦不再需要依賴繁重的計算。相反地，執行實際工作必須接受機率，以時間換取精確性，還要懂得運用近似法。

電腦解決真實世界問題的能力越來越強，不僅提供演算法給人運用到生活上，還定下更好的標準讓我們得以比較人類認知本身。近十幾二十年，行為經濟學主張：人類既不理性又容易犯錯，主因是人類大腦結構缺陷重重且各不相同。這個妄自菲薄的說法日益流行，但仍有些問題有待探討。舉例來說，為什麼即使是四歲小孩，執行視覺、語言和因果推論等認知任務時，依然能超越超級電腦？

電腦科學衍生的日常問題解決方案，則對人類心智提出完全不同的看法。它們認為生活本就困難重重，人們犯下的錯誤透露的，是問題本身的困難之處，而非人類大腦不可靠。用演算法思考世界，學習我們所面臨的問題的基本結構、以及其解決方案的屬性，能讓我們了解人類其實已經很了不起，同時更加理解我們所犯的錯。

事實上，人類經常面對電腦科學家傷透腦筋的許多難題。我們經常得克服不確定性、時間限制、資訊不足和變動快速的世界，做出決定。對於當中的某些情況，即使是最尖端的電腦科學，也還沒找出高效率又永遠正確的演算法；而某些情況則根本不存在這樣的演算法。

然而即使在尚未找到完美演算法的領域，一代代電腦科學家和棘手真實世界問題纏鬥多年後，也得出了許多心得。這些得來不易的規則違反我們心目中的合理性，聽起來也不像數學家描述世界的那些條理分明的嚴密規則。這些規則說：不一定要考慮所有選擇，不一定非得追求看來最好的結果，偶爾可以製造混亂。看到紅綠燈就等一下。相信直覺，別思考太久。放鬆，拋個硬幣。寬恕，記住這個教訓就行。誠實對待自己。

依據電腦科學知識過生活說來沒那麼糟，何況它有證據支持──許多忠告可是無憑無據呢。（本文摘錄整理自《決斷的演算》前言，行路出版提供）

 書名  決斷的演算：預測、分析與好決定的11堂邏輯課

布萊恩‧克里斯汀（Brian Christian）、湯姆‧葛瑞菲斯（Tom Griffiths）／著；甘錫安／譯

行路出版

定價：580元

 作者簡介 

©Eileen Meny

布萊恩‧克里斯汀（Brian Christian）

布萊恩‧克里斯擁有布朗大學和華盛頓大學的哲學、電腦科學和詩歌學位，現在是加州大學柏克萊分校的訪問學者。他個人還著有Most Human Human，亦由行路出版翻譯引介，初版中文書名為《人性較量：我們憑什麼勝過人工智慧？》，這本書為《華爾街日報》暢銷書、《紐約時報》與《紐約客雜誌》年度推薦圖書。他還有眾多作品散見於Wired、《紐約客》雜誌等媒體。

圖片來源_加州大學柏克萊分校

湯姆‧葛瑞菲斯（Tom Griffiths）

湯姆‧葛瑞菲斯曾擔任加州大學柏克萊分校心理學和認知科學教授，現在是普林斯頓大學心理學與電腦科學教授，亦是該校的運算認知科學實驗室主任。他對於收集與分析資料的新方法（尤其是大數據）如何改變心理學研究，很感興趣，曾經發表數百篇科學論文。