万书网 > 文学作品 > 人生新算法 > 1.17 人的自由与限制

1.17 人的自由与限制




前面我们分析的都是人类行动因自由而受限,下面我们从熵的角度思考一下,人类的自由本身是否受限。

如图  1-1  所示,严格地说,在  230~300  次/分附近,曲线突然弯折,迅速下降。胳膊不会超速活动,其运动基本以  300  次/分为上限,只有极个别情况才会超过这个上限。专家将这种理论上不会超过的上限称作“Cut  Off”。在  U  分布中,与之相似的是  Cut  Off  之前的有限区域。

但是,根据人和时间的不同,我们有时也会在除此之外的中间区域内,找到没有完全落在直线上的部分。也就是说,有时多多少少会“偏离”直线。如果人类活动的熵完全实现了最大化,就会完美地呈现出一条直线。因此,“偏离”程度表示了熵值与最大熵之间的“偏离”。由于熵是衡量活动自由度的尺度,因此这种“偏离”显示了自由受限的程度。

通过详细调查这种“偏离”,我们就能将此人在工作和家庭中不自由、受束缚的程度定量化。今后,随着这项研究的不断推进,我们可能会清楚地了解人的压力和精神健康的关系等。在第  2  章、第  3  章中,我们将进一步明确这种行动限制意味着什么。



注  1


指数函数指用y=ax(x是实变量,a是常数)表示的函数。x是  1,2,3……(以一定的间隔变化)时,y就是a,a2,a3……。



注  2


关于“累积概率分布与概率密度分布的区别”和“分布名称”,笔者想先在这里做一下补充说明。

我们在讲  U  分布时(例如图  1-1)曾说过,以累计值为纵轴的累积概率分布为指数函数,呈“递降”趋势。实际上,U  分布中,概率密度分布也是“递降”的指数函数。这是因为将累积概率分布微分后,即可得到概率密度分布,指数函数微分后仍是指数函数。另一方面,吊钟形正态分布图表示的是概率密度分布,比较两者时需要注意这一点。

关于分布名称,可能有的读者心存疑问。前面说过,解释物理现象(物理学)时,人们频繁使用了“递降”分布。微观下热能分配到各个原子,这种现象也呈递降分布。这时,横轴是构成物质的原子的热能,该分布称作“玻尔兹曼分布”。这一分布也在人类行为和社会现象的大数据中频频出现。其横轴多种多样,在这次有关人类行为的测量数据中,横轴是“1  分钟胳膊的活动次数”。本书称之为  U  分布。了解统计分布的函数形式的人,或许会以为这只是单纯的指数分布(用指数函数表示的统计分布)。在第  3  章将说到,从活动频率和密度方面看,U  分布指的是“指数分布”,但是从活动间隔分布方面看,U  分布指的是“幂分布”的实际物理状态,而不只是单纯以函数形式命名的分布。



注  3


我们介绍过,物质中的热能分配给各个分子时,会呈现递降分布——玻尔兹曼分布。构成物质的分子在热能的作用下不断运动,但是每个分子的运动速度(相当于热能)各不相同。大多数分子的热能低,只有少数分子的热能高。制作图表时,如果横轴取分子热能,纵轴取高于横轴热能值的分子数量,图表会呈现递降趋势。但是,其递降方式(坡度)因物质温度的不同而变化。温度高时,热能总量大,分到高热能的原子比例也大,因而递降坡度较小。相反地,温度低时,热能总量小,分到高热能的原子比例也小,因而递降坡度较大。该坡度的倒数称为绝对温度。

① S=klogW——译者注