在数学、计算机科学、经济学等多个领域中,局部最优和全局最优是两个重要的概念。
局部最优是指在某个局部范围内取得的最优解,即在当前所考虑的特定区域内,无法通过微小的变动来进一步改进结果。但这并不意味着在整个问题的全域范围内它也是最优的。
以爬山算法为例,如果把寻找山顶比喻为寻找最优解,那么当你爬上了所在山坡的最高点,这就是局部最优。但可能在其他山坡上还有更高的点,整个区域的最高点才是全局最优。
又比如,某些企业可能在特定市场、特定时间段内通过降低产品价格来吸引更多消费者,从而获得短期内的局部最优销售业绩。然而,如果这种降价策略导致了品牌形象受损或者利润大幅减少,从企业的长期发展和整个行业的视角来看,就并非全局最优。
一、那么如何避免被卡在局部最优点,而爬上全局最优点?
1、改变视角。视角就是看待问题的角度,运用新的思维模式思考。
2、启发式探索。
启发式探索是指你是如何在“地图”上移动。“爬山”、“随机游走”都是启发式探索的具体形式
随机游走一个典型的例子是鲨鱼觅食。自然环境-对于生物来说最重要的就是食物,而海洋里食物最大的特点就是分布不均匀,要么一下子遇到很多,要不就没有(大饥荒),鲨鱼在鱼类丰富的环境进行小步伐的随机游走,并停留较长时间,只要不停的游动就可以吃到最多的鱼。
但当食物相对不足的时候。鲨鱼就会进行千里游弋。这种游走也是随机的,却具备一次改变较大的特点。 小步伐的随机游走比较容易穷尽开采一个地方的资源, 但不容易到达较远的地点,而大步伐的游走却有利开发新的领地,寻找新的食物来源。
鲨鱼这种有技术含量的游动有利于它们寻找随机分布的猎物,因为这使得它们在没有认知地图辅助和缺乏精确导航能力的条件下,能够减少“过度尝试”。
二、系统优于个体,来自系统论的观点
1、视角和创新
视角(Perspectives)就是在解决问题时对所有可能方案的呈现,视角的优劣取决于问题。一个好的视角就是没有太多局部最优点的观点,不好的视角会形成许多的局部最优点。
最好的视角叫做“富士山模型”,只有一个最高点,这把一个问题变得非常简单。
2、交流重组
重组的整体思想就是:我有对某个问题的一些解决方案,你有对另一个问题的解决方案,那么有时候我可以借鉴你的解决方案并把它和我的解决方案进行组合,这样就会获得一个更好的解决方案。
3、启发式探索
启发式探索(heuristics)是一种搜索最佳解决方案的方法。几种常见启发式探索:
1、左右探寻,寻找最高点,避免陷入局部最优解;
2、逆向思考问题;
3、先完成重要的事情;
世上不存在一种能有效解决所有问题的现成方法。一旦我们对问题有了些许了解,那么我们就能找到更合适的启发式探索方法。不同的启发式探索方法让我们拥有更多的可能性。
三、团队与问题解决
1、团队将比个人更善于解决问题。
原因在于团队往往是多样化的。他们有不同的视角和不同的启发式探索方式,可以用多样化的视角来进行启发式探索,这使他们更善于发现新的、更好的解决方案,所以团队在解决问题的过程中非常重要。
团队的局部最优点是所有成员的局部最优点的交集,我们能发现更好的问题解决方案的原因:
(1)找到了看待问题的新视角
(2)产生了新的启发式探索方法
(3)团队合作使得多元化的视角和多元化的探索方式产生交集,从而找到更好的解决方案。
团队合作的重要因素:多元化视角和多元化探索方式、成员间的有效沟通、正确评估方案价值。
2、创新从何而来?
第一是源自视角和方法的多样性。
在解决问题时,对于个人来说,首先,必须有一定的视角,以某种方式来描述问题。
第二是通过一定的探索方法去寻找答案。
不同的人有不同的视角和方法,对于团队来说,利用不同成员在视角和方法上的多样性可以找到更好的解决方案。
第三是源自观点的交流碰撞产生火花。
不同问题的解决方案或思考方式能够进行重组,不断改善解决问题的方法,不断得到新观点、新产品和新技术,促进经济社会的发展。
四、一个应对环境突变的终极算法
“黑天鹅”时有出现,我们永远不知道哪一天自己就会成为那个“被影响到的人”。我们该如何面对这样的环境突变呢?可以再次参考人工智能领域的一种搜索算法——爬山算法。
假设你被随机抛到了世界上任意一个地方,你没有地图,也不知道当前的坐标,还要完成找到世界上最高的山(你不知道珠穆朗玛峰)的任务。你该如何做?
正确的做法是,先找到当下你能找到的最高坐标点,爬上去,再在你的能力范围内寻找最高点。每个人的能力和资源不一样,有的人只能靠肉眼看到方圆一公里内的最高点,而有的人能通过其他方式发现方圆几十公里内的最高点。
找到最高点后,爬上去,继续寻找下一个最高点。依此循环,最终你会在自己的高度和能力不断提高的情况下,找到所能找到的最高点。
虽然已经出现的“黑天鹅”早晚会过去,但是我们永远不知道下一个“黑天鹅”什么时候出现。我们已经见识到,很多曾经在顶峰的企业,因为环境突变而被瞬间抛到谷底。此时,它们不得不马上向四周进行局部搜索,尽其所能到达当下所能找到的最高点。
我们每天都会碰到很多随机性事件,它们是生活中的一部分。因此,过度追求确定性和稳定性反而会让我们逐渐依赖周边环境。一旦离开了这个环境,或者环境出现大的变动,我们就可能遭受重大打击。
面对环境变动,最有效的方法是就地展开工作,向四周搜索,在能力和资源范围内到达所能找到的最高点,做到最好。
愿你在探索智慧的路上走得更远~
很棒的分享!
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