Category: 学习笔记

精子的数据传输: 一次”发射”相当于1587.5TB? 我们来到世上本身就赢麻了

最近在网络上看到一张图让我忍俊不禁,但越想越觉得耐人寻味。图上写着: “一个精子含有37.5MB的DNA信息。这意味着一次正常的射精相当于1587.5TB的数据传输。” 配图是一张巨大的精子图像,像极了IT大会上的PPT封面,一副“我是数据载体”的自豪模样。 我们身体里隐藏的“数据工厂” 乍看这句话好像是个玩笑,但它其实反映出一个有趣的生物学事实:DNA的确可以被视作一种极其高效的数据储存方式。人类基因组大约包含30亿个碱基对,如果以纯文本存储方式计算,每个碱基占2位二进制,总共就是大约750MB,但经过压缩后能被压到几十MB。因此,“一个精子大概有37.5MB的信息”并不是完全虚构,甚至可以说是相当保守的估计。 要知道,一个男性在一次射精中释放出的精子数量大约是4亿到5亿个。按照图中“37.5MB * 42,333,333个精子 ≈ 1587.5TB”的算法,这个数据总量确实惊人。如果你是个程序员或者存储工程师,大概会想:“这得用多少硬盘来装?” 生物=硬件,DNA=代码? 我们可以打个比方:每个精子都像是携带完整代码的U盘,而人类就是那些由代码运行出来的“程序”。精子在其中扮演的,是半个“源码仓库”的角色(另一半来自卵子)。两者合并后,构建出一个完整的“应用程序”——也就是一个新生命。 这么看,每一次“数据传输”,其实是一个复杂的信息复制、筛选、执行和实现的过程。关键是,这个系统自动且高效,没有服务器宕机,也不需要网络加速,进程控制由激素和生理机制负责调度。 信息的浪费与自然的策略 可能你也注意到了,一个射精释放数亿个精子,真正能成功受精的只有一个。这似乎是一种“巨量冗余”的传输方式,远不如我们IT行业中的高效多了。 但这其实就是自然的奇妙之处。冗余是进化出的策略,确保在极不确定的环境中,至少有一个能成功完成“上传”。比起精准高效的现代网络协议,自然更偏向“大量广播+高淘汰”的策略,类似P2P中的“flooding”。 科技与生命的交汇 从某种角度看,这种“数据转移”的说法为我们提供了一种重新审视生命的方式。DNA本身就是信息,它携带了构建生命的全部“指令集”。现代合成生物学和基因编辑技术的发展,正是基于对这种信息系统的理解和操作。 未来,我们可能真的可以“下载”一个人的基因序列到硬盘中,也可以“编辑”某些基因特征,甚至远程“部署”新生命。这当然牵涉到巨大的伦理问题,但科技的脚步从不会停止。 下次你看到某个高性能服务器,或者听到“超大数据集”时,不妨想一想:每个活着的人,本身就已经是一个自然界精心构建的“云计算终端”,而我们每天产生的信息——说不定早已远远超过了一次射精的“1587.5TB”。 在网络世界里,TB级的数据已经不罕见了,动辄就是AI模型、高清电影、星球级数据库。但当我们意识到,自己身体里每天、甚至每一刻都在进行着TB级别的信息处理时,会不会突然感觉人类其实是最强大的“超级计算机”? 每个人,都是亿万分之一的胜者 如果说一次射精是一次1587.5TB的数据洪流,那么我们每个人的诞生,都是在亿万个“候选者”中的唯一“成功上传”。精子与卵子的结合,不只是生物学上的奇迹,更是一种概率上的奇迹。每一个人,都是在数亿分之一的竞争中脱颖而出,才有了今天站在这个世界上的机会。 所以,不论你是谁,来自哪里,有怎样的过去,都请记住——你一出生,就已经赢了一次宇宙级的“选拔赛”。你就是那个成功传输并执行的“超级程序”,是生命给这个世界投出的最坚定的数据包。 PS:下次为爱鼓掌的时候,得和媳妇分享这个知识点,要是信息知识可以通过这种方式传授的话,那岂不是我媳妇每天都能进步? 本文一共 1248 个汉字, 你数一下对不对. …

很久没有读完一本书了: 书买来后看了才算是消费了

两周前我立下了一个小目标:每天读10页书。没想到这个习惯坚持得还挺顺利,居然真的读完了一整本书。这是我很久以来第一次完整读完一本书。过去几年也陆陆续续买了几本,但基本都是翻了几页就被丢到书架上积灰了。 听过一个说法:书只有读了才算真正“消费”了。我记得高中课文里提到过一句话:“书非借不能读也”,意思也正是强调书要读才有意义。 这次我选的第一本书很简单,没有太多技术含量,就是轻松地读着玩儿的。但刚开始的几天进展特别慢,每次都是一目好几行,却又好像什么都没看进去,还得不断回头重读,效率非常低。后来我意识到,这可能和我做事缺乏耐心有关。于是我尝试静下心来,一句一句地慢慢读,甚至在心里默念,果然这样效果好多了。怪不得总说读书有很多好处,比如能提高专注力,让孩子多读书,也有助于他们培养耐心和注意力。 这本《极简主义》介绍了几种方法和思路,核心内容我整理在下图里。可能过段时间我不太记得细节了,但这本书给我留下最深的印象就是一句话:“如果一件事不去做,它就永远不会完成。” 现在我又把Alex Xu的《系统设计》翻出来,每天照样读10页。以后准备把书架上的书一本一本都拿出来读,读完再放回去。这样真的很有成就感。 本文一共 472 个汉字, 你数一下对不对. 很久没有读完一本书了: 书买来后看了才算是消费了. (AMP 移动加速版本) 赞赏我的几个理由. ¥ 打赏支持 扫描二维码,分享本文到微信朋友圈

竞技编程的边际效应(Marginal Effect)递减

什么是竞技编程(Competitive Programming)? 竞技编程的英文是 Competitive Programming,是指在限定时间内通过编写程序解决一系列算法问题的比赛形式。比较知名的赛事有 ACM-ICPC、Codeforces、Google Kick Start 等。这类比赛不仅考验选手的算法功底和编程技巧,还需要良好的思维敏捷性和代码调试能力。 比如我二十多年前在高中参加的 ICPC,就是一种典型的竞技编程。当时我们使用的编程语言还是 Turbo Pascal,比赛时间是三个小时,要解决四道题。那时候只要程序能输出正确的结果就行了,根本不太在意代码的实现方式和写得是否优雅。 我家娃在做 LeetCode 的一道算法题时,由于算法不够高效,有两三个测试用例出现了超时。他索性“投机取巧”地加了一个 if 判断,针对那些特定的输入直接返回正确结果。这样做在 LeetCode 上是可行的——前提是你知道测试数据,并能手动处理特殊情况。 但在实际的比赛中,这种做法往往行不通。一方面你无法提前知道测试输入;另一方面题目设计者也会故意防止这种“硬编码逃课”手法,所以比赛更要求通用、稳健的算法方案。这也是竞技编程和普通刷题平台之间的一个重要区别。 🏆 ACM-ICPC(国际大学生程序设计竞赛) 由 ACM 发起,目前由 ICPC Foundation 主办。 …

活到老, 学到老, 每天进步一点点: 油管视频学习

从今年开始,我给自己设定了各种打卡目标,每天会把要做的事情记录在 Excel 表格里。这样不仅不容易忘记,也更方便坚持下去。 大约两三个月前,我启动了一个全新的学习计划:每天在 YouTube 上找一个视频来学习。最初是集中在系统设计(System Design)方面,但后来不再局限于某个主题,有时是 C++,有时是 ROS2 或机器人相关内容,还有时候是数学。 这样做有几个好处。一方面,每月花 20 英镑订阅的 YouTube Premium 总算真正用上了;另一方面,也实现了“每天进步一点点”的目标。听说,如果你能每天坚持做一件事情,持续一年,就能超过 95% 的人。一两天看不出什么差别,但日积月累,复利效应就非常惊人。比如每天进步 1%,那么一年后就是 1.01 的 365 次方,结果大约是 37.78。 其实我最早在去年下半年就开始尝试了,但那时还没做到每天都坚持。后来用了 Excel 表格来记录,从两个月前起,才真正稳定下来。 我还把我看过的学习视频分享到这个播放列表上,共同进步。 本文一共 …

机器学习(最优化)根本数学公式: arg_max_{x∈X} F(x)

argmax:从未来推理现在 整个机器学习(最优化),背后的根本数学原理是下面这个公式: arg_max_{x∈X} F(x) 它的含义是:在所有可能的输入 x ∈ X 中,找出让目标函数 F(x) 最大的那个 x。这个公式返回的是最优解 x,而不是最大值本身。 这个公式代表【从未来推理出现在的最佳选择】,因为所有的x有哪些,实际上是没办法穷尽的,以及F有哪些,是未来才知道的。代表一种完全信息视角。 这个和“传统”的数学递推公式是反过来的,传统的递推公式是,利用过去的推理未来的,例如斐波那契额数列 ,假设的是F(n-1)和F(n-2)我们已经知道,我们就可以推理F(n)(这也是动态规划算法的核心)。这个是【利用过去的信息推理未来的】。 因此,机器学习/最优化,本质是预测未来。实际上,arg_max 公式,如果用编程语言来表达,非常好理解: 这个思维方式代表的是“从未来反推现在”:F(x) 是未来某种评估函数,我们假设它存在,并试图找到现在该做什么(x)才能让它最大。 def arg_max(X, F): best_x = None best_score = float('-inf') …

Python match vs 传统 if-elif: 现代化的 Switch 写法对比

在 Python 中,match 关键字用于模式匹配,在 Python 3.10 中作为结构模式匹配的一部分引入,类似于其他语言中的 switch 语句,但功能更强大。 什么是 match 关键字? 从 Python 3.10 开始,match 语句引入了结构化模式匹配(Structural Pattern Matching)。它类似于其他语言中的 switch 语句,但功能更加强大和灵活。 使用 match 的基本示例 def handle(value): match value: case …

深入浅出 LEA 指令: x86 汇编中的地址计算神器

什么是 LEA 指令? 在 x86 汇编语言中,LEA(Load Effective Address)指令用于**计算一个内存地址的值并存入寄存器**,但并不访问该地址对应的内存内容。 它非常适合用来做指针运算、地址偏移等操作。 基本语法 LEA destination, source destination:必须是一个寄存器(如 eax, ebx 等) source:是一个有效的内存地址表达式,如 实际示例 lea eax, 假设: ebx = 1000 ecx = 3 那么上述指令的效果为: …