从噪声中提取信号

作者: 时践夜读 | 来源:发表于2025-05-08 23:36 被阅读0次

信号是什么意思?在通信领域,它可以是一个人用来向另一个人传递信息的任何媒介,比如口头语言、书面信函、音乐或灯塔发出的光束,这些信号包含了你想要传达的想法,方向或情感。但信号也可以去更为抽象之物,当你试图通过探测某种东西(形状、声音或气味)来了解世界运作的某种方式时,信号就是此类事物存在的痕迹或证据。

如果上述两个概念都属于我们所说的信号,那噪声又是什么呢?所谓噪声,在我们看来就是所有会妨碍信号探测的东西。有些噪声可能与信号非常相似,几乎能以假乱真,但它实际上并不具备与我们交流信息的功能,或实际上并没有提供我们想要寻找的关于这个世界的信息。

一旦你开始思考“如何从噪声中检测出信号”这个问题,就能在日常生活的方方面面注意到它的存在,而不仅仅是参加鸡尾酒会时。比如在给孩子读伊索的《狼来了》时,你会意识到这则语言其实讲的就是警示信号和噪声的故事:一个男孩因为刻意制造噪声,从而失去了发出警示信号的能力。当你给孩子玩《寻找沃尔多》的视觉谜题游戏时,你不禁会思考插画家是如何巧妙的创造出一种图像模式(噪声),来模仿卡通人物沃尔多的粗略视觉印象(信号),以达到视觉干扰的效果,增加看图人的趣味性和挑战性。

首先,听到噪声还是听到信号,将二者区分开的唯一方式就是过滤掉所有不在信号所在频率范围内的噪声。当你过滤掉所有噪声之后,唯一传输过来的就是携带了信号的频率,几乎是瞬间,正确的信号就显露出来。

其次,事实证明只要知道应该去哪儿寻找信号,人类的大脑天生就能够高效的过滤掉噪声。而且,人类大脑在学习过滤信息方面有着惊人的天赋。(在你试图拨开噪声的迷雾寻找信号的过程中,请你牢记这一点,因为我们将探讨的问题是正式源于大脑自动进行过滤的功能。如人类具备的其他天赋一样,大脑的自动过滤功能同样有利也有弊。)

在我们全身心的投入“从噪声中过滤出明显的规律性信号”这一任务时,需要面临一项艰巨的挑战:人类的大脑会在随机的噪声中识别特定的规律,并赋予其意义。正如我们将在后续章节中了解到的,人类会被自己的大脑愚弄,能否很好地理解这种自我倾向,将决定我们能否在各种噪声源中识别出日常(和长期)决策所需的信号。

今天是#夜读 的第337天。恭喜你,又读完了一篇时践的“日拱一卒”。

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