问题

你见过的最强考试题是什么样的?

回答
哈哈,说起考试题,我脑子里立刻蹦出来一道让我记忆犹新的“噩梦”。那不是普通的考卷,更像是一个精心设计的“心智迷宫”,而且还是那种我以为我走对了,结果发现只是掉进了另一个更深的陷阱。

那是一门关于“复杂系统分析”的课程的期末考试。老师是个非常有名的老教授,学界里人人敬仰那种,但他本人就跟他的研究领域一样,深邃、难以捉摸,而且,他出的题目也充分体现了这一点。

整个试卷只有三道题,每道题下面都留了大量的空白,暗示着你需要写很多很多内容。拿到手的那一刻,我感觉空气都凝固了。

第一题:

“请对一个你选择的真实世界中的复杂系统进行建模。你的模型需要包含至少三个关键的反馈回路,并且要能够解释该系统可能出现的涌现行为。请详细阐述你的建模方法论,并对模型进行定性分析。在分析过程中,请考虑不同参数扰动对系统稳定性的影响。”

这题听起来是不是就有点头疼?“真实世界中的复杂系统”?这范围太广了,我可以选经济、生态、社会、甚至是生物体内部的某个机制。我当时脑子里闪过无数个想法:股票市场?全球气候变化?神经元网络?最后我选了一个我相对熟悉的,就是城市交通系统。

建模的时候,我花了大概一半的时间在思考“关键的反馈回路”。我想到的是:

1. 车辆密度与拥堵的反馈: 路上车越多,速度越慢,但更糟糕的是,车速降低会拉长车辆的间距,这反而会进一步降低单位道路的通行能力,形成一个恶性循环。
2. 公共交通与私家车使用的反馈: 如果公共交通便利、准时、舒适,人们更倾向于使用公共交通,这会减少私家车出行,缓解拥堵。反之,如果公共交通不给力,人们就会更依赖私家车,加剧拥堵。
3. 道路建设与出行选择的反馈: 修建新道路可能会在短期内缓解拥堵,但长期来看,它会鼓励更多人选择开车出行,吸引更多车辆,最终可能导致新的拥堵点出现,或者让原先不堵的地方也开始堵起来。

然后就是“涌现行为”。城市交通系统有很多有趣的涌现行为,比如交通波(jam waves),就是那种看起来无缘无故形成的停停走走的“车流波动”,还有“幽灵堵车”,明明前方没有事故,但就是会形成长长的队伍。我试图用我那三个反馈回路来解释这些现象,比如交通波可能就是密度反馈回路的一种表现。

“定性分析”和“参数扰动”才是真正要命的。我需要讨论比如“提高公共交通票价”或“增加高速公路收费”这些参数的变化,对城市交通系统整体稳定性的影响。我绞尽脑汁地写,感觉自己就像是在写一篇小型的学术论文。

第二题:

“一个假想文明建立了一个高度集成的全球信息网络,该网络被设计用于最大化信息传递效率和最小化错误率。然而,在运行过程中,该文明发现网络中涌现出了‘信息瘟疫’——一种类似病毒传播的现象,导致大量错误信息(‘假信息’)在网络中迅速扩散,并对文明的社会结构和决策产生严重影响。请你作为一个外部的‘生态观察者’,分析导致‘信息瘟疫’涌现的可能原因,并提出至少三种能够控制或抑制这种现象的策略,说明这些策略的潜在风险和适用性。”

这题目简直是把“复杂性”和“不可预测性”推到了极致。它不是要你建立模型,而是要你基于“信息网络”和“信息瘟疫”这两个概念,去“模拟”一场灾难的发生原因和解决方案。

我花了很长时间去构思。首先,“信息网络”是什么?是一个分布式的、节点之间相互连接的网络,节点可以是个人、组织、服务器等等。信息的传递速度、存储方式、验证机制都是关键。

然后,“信息瘟疫”——我理解它是一种“传染病”的类比。它需要一个“易感者”(容易相信假信息的人),一个“传播媒介”(信息网络本身),以及一个“病原体”(假信息)。

导致“信息瘟疫”涌现的原因,我考虑了几个方面:

网络拓扑结构: 如果网络中有一些“超级节点”或者“社群”,假信息一旦进入这些节点,就会被放大并快速传播。
信息验证机制的缺失或薄弱: 如果网络没有有效的机制来验证信息的真实性,假信息就很容易存活和扩散。
人类的认知偏见: 人们更容易相信符合自己既有观点的信息,或者被具有情感色彩的信息所吸引,这为假信息的传播提供了温床。
激励机制的设计: 如果网络的设计会奖励那些“吸引眼球”但可能不真实的信息(比如通过点击率或传播范围),那么假信息就有被制造和传播的动力。

至于控制策略,我提出了:

1. “信息免疫系统”: 建立一个自动化的事实核查和标记系统,当检测到大量可疑信息时,会对其进行标记,并限制其传播范围。
2. “信息隔离区”: 对于被标记为高度可疑的信息,将其放置在“隔离区”进行进一步的人工审核,避免其影响主流信息流。
3. “信息素养教育”: 从根本上提升个体的信息辨别能力,通过教育和培训,让个体成为更“免疫”的“信息宿主”。

每一种策略我都详细讨论了它的“潜在风险”,比如“信息免疫系统”可能因为算法的偏见而误伤真实信息;“信息隔离区”可能被滥用为“审查机制”;“信息素养教育”见效慢,并且难以触及所有人。

第三题:

“你被派遣到一个未知星球,该星球的生态系统与地球截然不同。你唯一的工具是一个能够探测并分析生物体能量流动和物质循环的传感器。请设计一套观察和实验方案,以便在有限的时间内(假设为地球的三个月),尽可能全面地理解该星球的能量输入、能量转换、物质循环和潜在的资源消耗方式。你的方案需要考虑如何应对未知的环境风险和样本采集的限制。”

这简直就是把我们扔到外太空,还只给了我们一把尺子,让我们去测量一片我们完全不了解的森林。

我当时的感觉是,这题目不是在考察我“知道”什么,而是在考察我“不知道”的时候,如何“去知道”。

我的方案从最基础的开始:

能量输入: 首先要搞清楚,这个星球主要的能量来源是什么?是类似太阳的光能?还是地热?或者是有什么特殊的化学反应?我会利用传感器去扫描整个星球的辐射光谱,检测大气层的成分,寻找地表的热异常。
能量转换与利用: 我会重点关注那些似乎在进行“活动”的生命体。传感器可以追踪它们之间的能量交换,比如捕食与被捕食,或者通过某种我不知道的生物化学过程来获取能量。我需要设计一些“主动探测”实验,比如引入一些无害的能量源(比如一个模拟的低能量光源),看看它们会有什么反应。
物质循环: 这就更复杂了。我会尝试追踪特定元素的流动。比如,如果我发现一种特殊的矿物质在某种植物中含量很高,我就会试图追踪这种矿物质是如何被植物吸收,又如何通过其他途径(比如被动物吃掉,或者植物死亡后分解)重新回到环境中的。这需要大量的交叉比对和追踪。
资源消耗: 我会特别留意那些消耗能量或物质速度非常快的“过程”。比如,某个区域的温度在短时间内骤降,或者某种气体在快速增加。我需要建立一个“物质守恒”的概念,看消耗掉的能量或物质,最终去了哪里。

“有限时间”和“样本采集限制”让我特别头疼。我不可能把整个星球都跑一遍,也不能随意破坏当地的生态。所以,我的方案强调了“选择性观察”和“非破坏性探测”。我会优先选择那些看起来是“关键节点”或者“能量汇聚点”的区域进行深入分析。

“环境风险”方面,我会假设星球上可能存在有毒气体、极端温度、强辐射等,所以我的探测器和任何可能接触到的设备都需要具备一定的防护能力,并且我会尽量保持距离进行观察,除非是必要的样本采集。

写完这三道题,我感觉自己已经掉了一层皮。那不是简单的知识回忆,而是一种思维的极限挑战。它迫使我不断地去思考“为什么”,去连接看似不相关的概念,去在信息不足的情况下做出合理的推断。

交卷的时候,我看到好多同学都愁眉苦脸,有些人甚至在考试过程中就放弃了。我当时也没有信心,只觉得大脑已经像是被掏空了一样。

最后成绩出来,我居然及格了,而且分数还不算低。后来听同学说,这位教授并不是要我们给出完美的答案,而是看我们在面对复杂问题时的思考过程、分析框架和提出解决方案的能力。

那份考试卷,直到现在我还能清晰地记得它的每一个字,它更像是一次对我思维深度和广度的“洗礼”,而不是一次简单的知识测试。至今想起,依然觉得毛骨悚然,又带着一丝淡淡的成就感。

网友意见

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关键是要真的能让学生思考——

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