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  • 区块链BlockChains通俗解释

    千次阅读 2018-06-23 16:45:46
    区块链BlockChains通俗解释 最近区块链比较火。最早我是听一个朋友提起的,因为我对科技驱动的东西一直很感兴趣,所以也做了一些了解。简单讲,区块链就是一个去中心化的信任机制。过去区块链主要应用在比特币上,...

    区块链BlockChains通俗解释

     最近区块链比较火。最早我是听一个朋友提起的,因为我对科技驱动的东西一直很感兴趣,所以也做了一些了解。简单讲,区块链就是一个去中心化的信任机制。

    过去区块链主要应用在比特币上,一直到最近半年,区块链已经渐渐开始有了一些其他应用,特别是在金融领域,所以不断有人问我:“给我们讲讲区块链吧”。我今天给大家找来一篇文章,偏科普性质,不需要大家对技术和金融有任何背景,希望对大家有所帮助。

    问:什么是区块链?

    答:区块链是指通过去中心化和去信任的方式集体维护一个可靠数据库的技术方案。

    通俗一点说,区块链技术就指一种全民参与记账的方式。所有的系统背后都有一个数据库,你可以把数据库看成是就是一个大账本。那么谁来记这个账本就变得很重要。

    目前就是谁的系统谁来记账,微信的账本就是腾讯在记,淘宝的账本就是阿里在记。但现在区块链系统中,系统中的每个人都可以有机会参与记账。在一定时间段内如果有任何数据变化,系统中每个人都可以来进行记账,系统会评判这段时间内记账最快最好的人,把他记录的内容写到账本,并将这段时间内账本内容发给系统内所有的其他人进行备份。这样系统中的每个人都了一本完整的账本。这种方式,我们就称它为区块链技术。

    答:可以发现,这是在牺牲一点效率的情况下,获得了极大的安全性。首先没有一本中央大账本了,所以无法摧毁。每个节点都仅仅是系统的一部分,每个节点权利相等,都有着一模一样的账本。摧毁部分节点对系统一点都没有影响。其次,无法作弊,因为除非你能控制系统内大多数人的电脑都进行修改,否则系统会参照多数人的意见来决定什么才是真实结果,结果会发现修改自己的账本完全没有意义(因为别人不承认)。其次,由于没有中心化的中介机构存在,让所有的东西都通过预先设定的程序自动运行,不仅能够大大降低成本,也能提高效率。而由于每个人都有相同的账本,能确保账本记录过程是公开透明的。

    问:区块链解决了什么问题吗?

    答:区块链最重要的是解决了中介信用问题。在过去,两个互不认识和信任的人要达成协作是难的,必须要依靠第三方。比如支付行为,在过去任何一种转账,必须要有银行或者支付宝这样的机构存在。但是通过区块链技术,比特币是人类第一次实现在没有任何中介机构参与的情况下,完成双方可以互信的转账行为。这是区块链的重大突破。

    问:区块链技术主要可以用在哪些行业?

    答:区块链主要的优势是无需中介参与、过程高效透明且成本很低、数据高度安全。所以如果在这三个方面有任意一个需求的行业都有机会使用区块链技术。

    问:金融领域为什么要使用区块链技术?有什么实质性的好处?

    答:区块链技术在金融领域中主要的优势去中介化和极大的降低成本。

    首先金融行业目前由于防止单点故障和系统性风险,需要进行层层审计来控制金融风险,但由此也造成高昂的内部成本。并且由于不断增加的监管法规出现,特别是2008年金融危机导致对于金融管控门槛不断升高,而反恐战争导致反洗钱和反恐怖主义融资的范围也让监管的广度和深度逐渐扩大,导致整个金融系统的监管成本急剧增加。

    在这种情况下,区块链技术能够通过防篡改和高透明的方式让真个金融系统极大的降低成本。根据西班牙最大银行桑坦德发布的一份报告显示,2020年左右如果全世界的银行内部都使用区块链技术的话,大概每年能省下200亿美元的成本。这样的数据足以说明“区块链”给传统金融领域带来的巨大变革和突破。

    此外由于历史原因,导致传统金融机构在结算和清算时都依靠中央结算所来完成,而由此造成的问题就是效率低下。传统的跨国结算就是因为要通过类似于SWIFT这样的机构,所以跨国电汇往往是按天来计算的。但是比特币在使用区块链技术时,在完全没有中心化运营机构的情况下,完美的运行了七年,不仅能够实现实时结算和清算,而且没有出现过任何一笔账目错误。

    所以,如果所有的金融系统能够实现去中心化的实时结算和清算,不仅仅将极大的提高全球金融效率,并且由此能够改变全球金融的格局!
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  • 区块链通俗解释

    千次阅读 2018-03-08 09:34:56
    最近区块链比较火。最早我是听一个朋友提起的,因为我对科技驱动的东西一直很感兴趣,...我今天给大家找来一篇文章,偏科普性质,不需要大家对技术和金融有任何背景,希望对大家有所帮助。问:什么是区块链?答:...
     最近区块链比较火。最早我是听一个朋友提起的,因为我对科技驱动的东西一直很感兴趣,所以也做了一些了解。简单讲,区块链就是一个去中心化的信任机制。

    过去区块链主要应用在比特币上,一直到最近半年,区块链已经渐渐开始有了一些其他应用,特别是在金融领域,所以不断有人问我:“给我们讲讲区块链吧”。我今天给大家找来一篇文章,偏科普性质,不需要大家对技术和金融有任何背景,希望对大家有所帮助。

    问:什么是区块链?

    答:区块链是指通过去中心化和去信任的方式集体维护一个可靠数据库的技术方案。

    通俗一点说,区块链技术就指一种全民参与记账的方式。所有的系统背后都有一个数据库,你可以把数据库看成是就是一个大账本。那么谁来记这个账本就变得很重要。

    目前就是谁的系统谁来记账,微信的账本就是腾讯在记,淘宝的账本就是阿里在记。但现在区块链系统中,系统中的每个人都可以有机会参与记账。在一定时间段内如果有任何数据变化,系统中每个人都可以来进行记账,系统会评判这段时间内记账最快最好的人,把他记录的内容写到账本,并将这段时间内账本内容发给系统内所有的其他人进行备份。这样系统中的每个人都了一本完整的账本。这种方式,我们就称它为区块链技术。

    答:可以发现,这是在牺牲一点效率的情况下,获得了极大的安全性。首先没有一本中央大账本了,所以无法摧毁。每个节点都仅仅是系统的一部分,每个节点权利相等,都有着一模一样的账本。摧毁部分节点对系统一点都没有影响。其次,无法作弊,因为除非你能控制系统内大多数人的电脑都进行修改,否则系统会参照多数人的意见来决定什么才是真实结果,结果会发现修改自己的账本完全没有意义(因为别人不承认)。其次,由于没有中心化的中介机构存在,让所有的东西都通过预先设定的程序自动运行,不仅能够大大降低成本,也能提高效率。而由于每个人都有相同的账本,能确保账本记录过程是公开透明的。

    问:区块链解决了什么问题吗?

    答:区块链最重要的是解决了中介信用问题。在过去,两个互不认识和信任的人要达成协作是难的,必须要依靠第三方。比如支付行为,在过去任何一种转账,必须要有银行或者支付宝这样的机构存在。但是通过区块链技术,比特币是人类第一次实现在没有任何中介机构参与的情况下,完成双方可以互信的转账行为。这是区块链的重大突破。

    问:区块链技术主要可以用在哪些行业?

    答:区块链主要的优势是无需中介参与、过程高效透明且成本很低、数据高度安全。所以如果在这三个方面有任意一个需求的行业都有机会使用区块链技术。

    问:金融领域为什么要使用区块链技术?有什么实质性的好处?

    答:区块链技术在金融领域中主要的优势去中介化和极大的降低成本。

    首先金融行业目前由于防止单点故障和系统性风险,需要进行层层审计来控制金融风险,但由此也造成高昂的内部成本。并且由于不断增加的监管法规出现,特别是2008年金融危机导致对于金融管控门槛不断升高,而反恐战争导致反洗钱和反恐怖主义融资的范围也让监管的广度和深度逐渐扩大,导致整个金融系统的监管成本急剧增加。

    在这种情况下,区块链技术能够通过防篡改和高透明的方式让真个金融系统极大的降低成本。根据西班牙最大银行桑坦德发布的一份报告显示,2020年左右如果全世界的银行内部都使用区块链技术的话,大概每年能省下200亿美元的成本。这样的数据足以说明“区块链”给传统金融领域带来的巨大变革和突破。

    此外由于历史原因,导致传统金融机构在结算和清算时都依靠中央结算所来完成,而由此造成的问题就是效率低下。传统的跨国结算就是因为要通过类似于SWIFT这样的机构,所以跨国电汇往往是按天来计算的。但是比特币在使用区块链技术时,在完全没有中心化运营机构的情况下,完美的运行了七年,不仅能够实现实时结算和清算,而且没有出现过任何一笔账目错误。

    所以,如果所有的金融系统能够实现去中心化的实时结算和清算,不仅仅将极大的提高全球金融效率,并且由此能够改变全球金融的格局!
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  • Wasserstein metric的通俗解释​关注他166 人赞同了该文章本文收录在无痛的机器学习第二季目录。Wasserstein GAN可以算是GAN界的一大突破了,有关它的介绍和使用心得的文章也已经满天飞了,感兴趣的童鞋随便一搜就能...

    Wasserstein metric的通俗解释

    关注他
    166 人 赞同了该文章

    本文收录在无痛的机器学习第二季目录

    Wasserstein GAN可以算是GAN界的一大突破了,有关它的介绍和使用心得的文章也已经满天飞了,感兴趣的童鞋随便一搜就能好多,今天就不说太多大家说过的内容,我们从一个十分通俗的角度来看看这个目标函数究竟做了些什么。

    一个简单的例子

    如果直接去看Wasserstein metric的定义,相信对实变函数、泛函分析、测度论等数学学科不熟悉的人来说简直是云里雾里:

    W(\mu, \upsilon)=\inf_{\gamma \in \Gamma (\mu, \upsilon)} \int_{M \times M}d(x,y) d \gamma(x,y)

    这公式都说了些什么,看到就头疼,看看旁边的解释,稍微明白一点,但还是晕晕乎乎的。下面我们就从一个简单的例子开始说起,然后慢慢过渡到这个公式上来。

    我们使用最优运输里面的一个小例子,假设我国的某市要修建立交桥,修高速公路需要石头,现在已经查明城市附近有几个山头有石头,我们希望把石头采集来并运输到立交桥的几个建造地点,如图所示:


    我们假设其他的工作都没有花费,只有运输这一步花费,那么从这些石头产生地把石头运到建桥处,怎么最省钱呢?

    为了计算方便,我们需要再做一些设定:

    • 石头a处有100单位石头
    • 石头b处有50单位石头
    • 石头c处有100单位石头
    • 桥A处需要100单位石头
    • 桥B处需要50单位石头
    • 桥C处需要100单位石头


    各个点的距离如下所示:

    d(a,A)=10, d(a,B)=20, d(a,C)=30
    d(b,A)=25, d(b,B)=25, d(b,C)=25
    d(c,A)=20, d(c,B)=30, d(c,C)=10

    我们假设每搬运1单位石头行走1单位距离,我们要花费1块钱,那么最优的搬运路径是什么,怎么最省钱?

    这个问题其实也不算很复杂,我们令x[s][t]表示把s石头处运往t桥处的石头数量,那么就有下面的公式:

    min 10*x[a][A]+20*x[a][B]+30*x[a][C]
       +25*x[b][A]+25*x[b][B]+25*x[b][C]
       +20*x[c][A]+30*x[c][B]+10*x[c][C]
    s.t.
    # 石头的约束
    x[a][A]+x[a][B]+x[a][C]=100
    x[b][A]+x[b][B]+x[b][C]=50
    x[c][A]+x[c][B]+x[c][C]=100
    # 桥的约束
    x[a][A]+x[b][A]+x[c][A]=100
    x[a][B]+x[b][B]+x[c][B]=50
    x[a][C]+x[b][C]+x[c][C]=100

    那么这个问题能不能求出最优解呢?当然可以,这道线性规划的问题就交给感兴趣的童鞋自行研究答案了。总之我们列出了公式,并给明了对应的约束条件,大家对这个问题应该已经十分清晰了。

    不过话说回来,这个问题和Wasserstein有关系么?当然有。我们需要对上面的公式做一些抽象了。

    首先是最小化的函数,我们用d(s,t)表示石头到桥的距离,用m(s,t)表示运输石头的数量,这样目标函数就变成了:

    min \sum_{\pi(s,t)}d(s,t)*m(s,t)

    其中的\pi表示了s,t的所有组合形式,这个问题下,我们有9种组合形式。

    然后就是下面的约束内容了,我们再定义s(x)表示石头处拥有石头的数量,t(x)表示桥需要的石头数量,那么就有

    \sum_t m(s,t)=s(s), \forall s

    \sum_s m(s,t)=t(t),\forall t

    怎么样,和上面的公式是不是靠近了不少?

    升级版问题

    下面我们要把问题升级一下,前面的数字都是几百几百的,和我们想要的公式不太一样,我们能不能把它们归一化一下,也就是说,把每个数字都除以它们的总和?

    这样就有:

    • 石头a有0.4的石头(100/250)
    • 石头b有0.2的石头


    ……

    • 桥A需要0.4的石头(100/250)


    ……

    这样带来一个好处,我们发现它从数值上和概率值很像了:

    1. 首先这些值非0
    2. 其次它们的加和为1
    3. 当然还满足一些我们一般不关注的性质(次可数可加性)


    嗯,专业来说这个就可以想象成概率测度函数了,我们完成了一个关键的变化,此时我们需要变换一下符号:

    s(s)变成\mu(s),表示对所有石头的“概率测度”,它的空间是a,b,c三处的石头

    t(t)变成\upsilon(t),表示对所头桥的“概率测度”,它的空间是A,B,C三处的桥

    那么m(s,t)呢?看上去和我们学过的联合概率很像嘛,当然这里我们学术一点,管它叫积空间\Gamma,积空间上的“概率测度”函数就是之前的m(s,t),我们现在管它叫\gamma(s,t)

    好了,到这里,我们可以再看看我们对问题的描述了:

    min_{\gamma(s,t)} \sum_{(s,t) \in \Gamma} \gamma(s,t) * d(s,t)

    s.t.

    \sum_t\gamma(s,t)=\mu(s),\forall s

    \sum_s \gamma(s,t)=\upsilon(t),\forall t

    嗯,感觉离最终想要的目标不远了。我们还发现了一个现象,如果把\gamma想象成一个联合分布,那么它的两个边缘分布分别就是\mu(s)\upsilon(t),这样两个约束条件也可以用一句话来描述了。

    升级2.0的问题

    下面完成问题解释的最后一步,前面看到的问题都是离散问题,我们能不能把它表示成连续的问题?我们有一片石头上,每一处都有若干的石头,我们有一片区域都要建桥,每个点上都可能需要石头,于是前面提到的\mu(s)\upsilon(t)\gamma(s,t)全部变成了连续分布,于是问题又变成了:

    min_{\gamma(s,t)} \int_{\Gamma}d(s,t)d\gamma(s,t)

    s.t. \gamma(s,t)要满足边缘分布的约束

    嗯,到目前为止,两边的形状可以说是几乎一样了。但是似乎还差一点,剩下的那点实际上就是“高级数学”的抽象与归纳了。关于剩下的问题,我们下次再说。

    编辑于 2017-11-22
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