历数学 – Historithmatics

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中国人都耳熟能详的马克思在《资本论》中写道:人类社会必然经过资本主义,社会主义,到达共产主义。他认为历史具有必然性。美国哲学家卡尔.波普尔则认为历史不能预先决定,他发表名著《历史决定论的贫困》来对抗马克思的理论。但是这些人都是空对空,都二十一世纪了,没有模型你说个锤子?

已有的研究模型

阿西莫夫在科幻小说《基地》中虚构了一位心理史学家:哈里.谢顿。它结合统计学、社会学和历史学,以神奇的元光体(实际上就是数学模型)来预测人类社会的大规模发展趋势。这种方法类似于统计力学在物理学中的应用,个体不可预测,但大规模群体的行为可以用概率和数学模型进行估算。

真实世界里有些历史学者提出:历史计量学、克里奥动力学、复杂系统建模等,尝试用数学分析历史。

  • 克里奥动力学:试图用微分方程和人口模型解释国家兴衰。
  • 历史计量学:用统计回归模型分析过去的经济发展。
  • 复杂系统建模:通过概率论和博弈论研究历史的涌现现象。
  • 人工智能与大数据分析:结合机器学习、神经网络和文本分析进行历史预测。

这些模型的选择有很大的问题。

首先不具备可信度。学者没办法解释为什么他要选择这个模型。比如:微分方程通常意味着连续变化,历史是连续变化的吗?统计回归假定影响统计分布的因素不发生变化,这听上去就不合理。博弈论则是随心所欲选择数据,相当于手工打造特性,manual feature engineering,不具有代表性。至于那些用机器学习的学者,基本上放弃了建造抽象模型的努力,而仅仅依赖于数据特征。

其次,这些模型往往比较微观,仅仅考察一个方面,不能捕捉历史实体的整体特征。人口是决定历史的主要因素吗?贸易是决定历史的主要因素吗?这些没有一个是主要因素。而且它们之间难道没有关联?

历数学(以下是一本正经的胡说八道)

如果非得要给历史建模的话,应该使用图数据结构(Graph)模型。这个灵感来源于著名历史学家斯塔夫里阿诺斯(Stavrianos)。他在全球史领域开创了研究的新方法。在他的名作《全球通史》中,他把自己当成一个站在月球上的历史学家,观察地球表面的历史变迁,关注那些影响所有文明的事件,比如:文明的交流,技术的进步。

这种使用图数据结构研究历史的方法,我看可以称作历数学(historithmatics)。历数是历史和数学的合体简称,同时在中国古代文化中又是一个神奇的概念,主要涉及历法、数学、天文、哲学和命理,然后再加上神秘主义的阴阳五行、易学。代表了“天道运行规律”,所以是一个很合适的名字。

图数据结构由 节点V(Nodes, Vertices) 和 边E(Edges) 组成。这些历史实体,就像是图结构中的节点。而它们之间的影响则是边。相较于传统的微分方程、统计回归和蒙特卡洛模拟,图模型更能捕捉历史发展中的复杂关系。例如:

  • 社会关系网络:帝国、国家、宗教、文化之间的影响。
  • 经济贸易网络:国家或地区之间的经济往来。
  • 战争与联盟网络:不同势力的战争、外交和联盟变化。
  • 科技与文化传播网络:科技、思想和文化的流动路径。

节点所代表的历史实体可以是:国家 / 政权 / 城邦(如罗马帝国、中国、蒙古帝国)。宗教 / 思想流派(如基督教、佛教、马克思主义)。著名历史人物(如拿破仑、秦始皇)。重要城市或地理区域(如雅典、长安、巴黎)。经济实体(如东印度公司)

边代表这些实体之间的关系,并且可以加上权重W(Weighted Edges)来表示强度。比如联盟:如美英结盟、欧洲联盟。战争:如拿破仑战争、一战、二战。经济贸易:如丝绸之路、大航海时代的贸易路线。文化科技传播:如文艺复兴、工业革命、AI 技术的全球扩散。

用数学表达则是:

运用图数据结构

基于这个基本的数学表述,我们可以建立不计其数的模型,而且它们具有内在的一致性。

影响力模型

比如,借鉴Google的PageRank算法,我们可以这样建立影响力模型用来描述历史实体的影响力。

一个节点的影响力来自于连接到它的节点。如果一个重要的节点指向它,它的影响力就会更大。一个节点的影响力被它的对外指向的边(出度)平分,如果一个节点指向很多其他节点,每个被指向的节点分到的影响力就少一些。其中d是Damping Factor,在模型中引入随机性。

例如,二战的 影响力可能比某个局部战争(如越战)更高,因为它影响了世界格局,许多后续事件都与其有关。

预测模型

图神经网络(GNN, Graph Neural Networks) 可以用来预测历史模式

  • H是节点特征矩阵,分很多层,表示历史的演进
  • A是图的邻接矩阵,表示历史实体的连接关系。
  • W是学习到的权重矩阵。
  • σ 是激活函数,如 ReLU。

这种模型可以用来预测下一次全球经济危机可能由哪个国家引发,预测未来可能的国家联盟和战争可能性,预测某种思想(如 AI 伦理观念)的全球扩散路径。

传播模型

传播模型可以有很多不同的传播模式,比如独立级联传播(概率),阈值模型(需要足够多的邻居被传播),不可逆传播,一次性传播,反覆传播等等。在计算机的进化游戏里,各种传播策略和生存策略都经过反复博弈。取决于这些策略的数学特征,可以建立不同的模型来模拟和可视化分析。

正如谢顿无法预测银河帝国的历史异数“骡”一样,我们也无法给川普这种 outliar 建模。但是我们可以预测:美国弥漫的反智主义,迟早会导致一个民粹主义的骗子上台执政。

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