五毛钱的创新

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上周,韩国的机器人在美国国防部举办的机器人大赛上获得优胜,我在油管上看了录像。视频下方有两种留言尤为有趣。第一种说“果然是变形金刚大行其道”;另一种声音则为欧美的创新落后而担忧。之所以有第一种说法,是因为韩国方面设计的机器人获胜的最大法宝是外形的多变。比如,应对机器人的双足动态平衡的难题,韩国的解决办法是,跪下来就是坦克,上楼梯时将头身体反转用反关节(是,鸟人)。不用我说,该设计确实有些投机取巧,但是比赛的标准就是看谁又稳又快。在这个标准上,韩国的设计的确是最优,且不乏短期实用价值的。从这个角度说,它很符合了韩国极端应试化的教育体制。(类似的,日本在第五代计划和类人机器的发展方向选择,也体现了其科研体系的应‘试’化。当然,这并不是说他们毫无成果。只是说其收获与投入不成正比,简言之无利可图。)
恰逢高考,不少关于应试教育如何摧残智慧的文章被翻新登载出来。许多国人应和,认为创新之说在我朝只能浮于口号。倘若此话属实,韩国、日本、香港、新加坡等亚洲国家的创新与应试教育并存,该如何解释?我的看法很简单,从科学史看,一个国家的创新多寡正比于人口和经济基础。以下废话若干。
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创新被当做口号喊久了,让我们忘了它本无标准。随手点检,如微芯片生物实验自动化、汽车无人驾驶、空调外机装太阳电板、乃至矿泉水瓶改个包装都是创新,在许多时候,就连偷换概念和逃税也能叫创新。就难度说,创新既没有最低的标准,也没有最高的标准,这是我不太用该词的原因。因为没有标准,我们可以基于现状任意的分类,以方便一些问题的探讨。这里,我要讨论的是创新与教育方式的关系,所以把重心放在创新的模式。
我把创新粗分成三种模式,姑且叫(1)天才奇迹;(2)系统互补;(3)排列组合。字面意思上应该不难理解。第一种创新,如法拉戴电磁互换、如青霉素的发现等,都有赖于近乎怪癖的天才和惊人的运气。但由于低悬果实被采摘殆尽,这样的人和事在近代已经不那么璀璨,但绝对数量应仍在增加。第二种创新,其先例是科学界运转的模式,即通过透明、公开、共享成果促成集体的智慧。这种模式,在开源软件上大获成功后又进入开源硬件设计,进而推及到众筹、众贷等领域。建立这种体系并不容易,亦有三六九等。第三种创新模式是创新思维过程的最基本形态, 即近乎于机械的、排列组合出诸多方案后挨个试。这三种模式并没有先来后到的排序关系,也没有老死不相往来的排斥关系。任何个人都会经历不同程度的三种模式创新。即使是天才、多数时候也是老老实实的做着排列组合的试错工作。不过,虽说三种模式并存,但其投入产出的效率却有高下之分。效率最低的当然是排列组合。
这与教育有什么关系呢?简单的说,教育方式决定了创新中这三种模式的相对比重。
我将排列组合划作最低效的创新模式,并不是说它很容易。设想某制药公司招初级实验室研究员时会有怎般要求:最基本的,应聘者得对生物、化学、药理的诸多名词熟悉,了解试验流程和注意事项,在较少的指导下完成一系列相似但不相同的试验。简单的说,知识储备、逻辑方法、和自主性。亦可说是理想中对硕士以上人员的标准。但如实的讲,即使在西方,具体原因不知,多数大学的标准都有相当程度放松,造成如今知识产业招工难的问题(当然,这也与研发自动化有关,之后会提)。
具体的说知识储备。国际货币基金研究教育和经济关联性时发现,在发展中国家里,识字率和经济的发达程度有极大的相关度。因为知识储备是知识社会的语言文字,其重要性就不言自明了。不过,就像康熙字典的庞大一般,知识相对人脑的容量几近于无边。而人脑中装的知识库相对于短期内能用上的知识也多是“冗繁多余”的。所以说,纯粹的以知识储备为目的,目前流行的学校教育方式必然高不成、低不就。若不考虑社会风气,发展前景和选举倾向等问题,只考虑资源最优分配,那么把一批高中生招来作数月的集训,就足以满足在特定工作上所需的知识储备了。当然,这对于企业来说仍是笔不菲的投入,在有现成的优质大学生可用时他们不会出此下策。在没有足够人才可用时,自费的成人学校、boot camp,钻了知识经济和知识储备方式的脱节的空子,就大有可为。这也是过去十来年欧美逐渐兴起的教育方式。现下这类学校也有很不规范,以虚假广告为主,此不多谈。
逻辑方法和自主性,或可以教,但没有成熟的量化考评方式。现有的考评方式,不是耗费人力(比如请博士后全程跟踪打分,请学生记录每步试验时的思考过程,无论正误)就是拉低知识储备类成绩(因为时间被均分了),故而学校是不倾向教和考评的。在这方面,亚洲国家做的比较绝:因为不考,干脆将绝大多数资源都用在知识储备上。这当然造成了极大的浪费(比如韩国13%的GDP用于教育);而美国则倾向于放任自流,造成学生整体素质差距加大,集中体现为穷人及黑人缺乏基础知识上;北欧在方法上接近美国,结果却相对平衡,这可能与家庭、社会环境有关,而非与学校有关,此不多论。
总的说来,无论在哪国,逻辑方法和自主性的教育都极度缺乏。所以在排列组合式的创新上,如不计较投入,亚洲国家集中在知识储备的人才量产模式,是有压倒性优势的。(说白了就是人海战术。)在我看来,这是解释高压应试教育国家仍然有相当的创新能力的关键。比如,2013年的新闻华为就报拥有15万研究人员,而苹果同年研究人员数量大约是3万多(此为估算,总员工8万,销售4.28万,其他未知)。类似的,三星电子(仅三星集团的上市子公司)的员工总量超过苹果、微软、谷歌和索尼的总和(网页链接)。其中单是软件工程师三星电子就有4万人余,对比谷歌的1万8千余。考虑到三星电子绝大部分利润来自手机,而手机的软件实际是谷歌开发的安卓。再加上三星电子的利润比谷歌低30%,我们可以认为三星软件工程师的效率和谷歌差了几倍、乃至数十倍。(不过谷歌的创新模式既有天才奇迹、又有开源互补,所以三星与其对比并不公平)这由于韩国工资高,人海战略无法尽情发挥,使得量的差距造成了质的鸿沟。这就说回了前面提到的-“如不计较投入”人海战术会有压倒性优势。但创新了,经济发展了,还能不涨工资嘛?所以,排列组合的创新模式更多只是过渡性的。
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我把排列组合算成创新的一种模式,多数人还能勉强接受,但当我说机器也可以创新时,就常常受到人们的自卫性反击了。这里且不多说AI方面的进展,只说如谷歌这样的企业之所以能有这般的开发效率,有相当一部分原因是开发和设计的半自动化。即是说,程序员提出创新的思路之逻辑,让机器自己按着这个逻辑把可能情况试验一通,如此替代了低层研发人员。取决于这类人工智能设计的优劣,有时机器创造的方案会另人佩服不已。我记得曾读到某设计程序将主板上的固定钢条兼做天线,提高无线信号强度,另设计师们拍案叫绝。这种科研的自动化,目前在电子工程、生物工程、医学、和法学都有很多例子。而我对这方面的了解,已经落后了好几年。
由于创新的自动化已经逐渐普及。故而,仅是能做到排列组合创新的研究者逐渐在西方受到冷落。欧巴马还在抱怨美国理工科毕业生太少,我很为他着急。如果真的太少,理工科毕业生的工资还不涨嘛?
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近日楼上和马路上都发现页岩气了,导致我昼不能寐。另外两种创新模式,留待日后再谈。

全部讨论

2016-06-27 10:52

(1)天才奇迹;(2)系统互补;(3)排列组合 大致对应《专利法》:基础发明,改良专利,实用新型

2015-06-24 23:15

有见地!

2015-06-24 13:26

有种会拖地的机器人,不知哪个上市公司会做。感觉又是一种革命性的创造

2015-06-24 13:25

这样的思考很值得一看 最近最震撼的是 大白里面的小球球机器人

2015-06-24 12:38

说到底,自动化的核心在于制度化,流程化

2015-06-24 08:41

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2015-06-16 18:55

好文

2015-06-16 11:58

2015-06-15 15:53

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