Câu hỏi của Fermi: Họ giúp giải quyết các vấn đề về dữ liệu theo cách nào?

Mar 23 2022
Các bài toán Fermi đòi hỏi phải ước lượng và áp dụng các phép tính nhẩm và các mô hình để giải một câu hỏi có vẻ nan giải. Những thách thức tương tự nảy sinh trong bối cảnh của các trường dữ liệu khác nhau.

Các bài toán Fermi đòi hỏi phải ước lượng và áp dụng các phép tính nhẩm và các mô hình để giải một câu hỏi có vẻ nan giải. Những thách thức tương tự nảy sinh trong bối cảnh của các trường dữ liệu khác nhau.

Ảnh của Công ty Luật Thương tật Tingey từ Unsplash

Bối cảnh :

Fermi (1901–1954) là một nhà khoa học người Ý, người đã đóng góp nhiều vào sự hiểu biết về vật lý hạt nhân và cơ học lượng tử. Sau khi phát hiện ra rằng các neutron chậm có thể kích hoạt các quá trình hạt nhân, ông đã được trao giải Nobel vật lý năm 1938 cho công trình của mình. Vũ khí hạt nhân và lò phản ứng phân hạch được phát triển là kết quả của kỹ thuật này. Để thoát khỏi sự cai trị của Benito Mussolini, anh đã cùng gia đình chạy trốn đến Hoa Kỳ, nơi anh nhanh chóng bắt đầu thực hiện Dự án Manhattan.

Fermi nổi tiếng với khả năng phỏng đoán chính xác mặc dù thiếu dữ liệu sẵn có. Anh ấy đã có mặt khi vũ khí hạt nhân đầu tiên được kích nổ. Khi sóng xung kích xảy ra, anh ta phân tán những mảnh giấy nhỏ trong không khí để có thể biết được lượng năng lượng được giải phóng. Ông qua đời ở tuổi 53 vì ung thư dạ dày sau nhiều năm tiếp xúc với chất phóng xạ, nhiều lần liên quan đến các cuộc thử nghiệm vũ khí hạt nhân.

Trên tất cả, Fermi nổi tiếng với việc tạo ra và giải quyết những vấn đề ngớ ngẩn như How many piano tuners are there in Chicago?để giải trí cho bạn bè và học sinh của mình.

Câu hỏi về Fermi:

Một bài toán Fermi yêu cầu ước lượng gần đúng và áp dụng các phép tính nhẩm để giải một câu hỏi dường như không thể giải được; những tính toán này có thể được gọi là back of the envelope.

Nhiều câu hỏi không dễ trả lời và có thể có nhiều cách khác để đi đến kết luận tương tự bằng cách áp dụng các cuộc gặp gỡ, kinh nghiệm và thông tin hàng ngày của một người.

♨️ Dưới đây là một số ví dụ về câu hỏi của Fermi:

  1. Có bao nhiêu người trên thế giới đang nói chuyện trên điện thoại di động của họ vào thời điểm này?
  2. Một chiếc ô tô thông thường sử dụng bao nhiêu xăng trong suốt vòng đời của nó?
  3. Một con ong nghệ bay bao xa mỗi ngày?
  4. Tuổi thọ trung bình của bút chì là bao nhiêu?
  5. Trung bình bao nhiêu bỏng ngô được bán tại rạp chiếu phim vào thứ Bảy?
  6. Nhịp tim của bạn bao nhiêu lần mỗi ngày? Mỗi tuần? Mỗi năm?
  7. Ảnh của Ana Municio từ Unsplash

Mặc dù chúng tôi cố gắng duy trì liên hệ chặt chẽ và liên tục với các chuyên gia tên miền, nhưng đôi khi thông tin quan trọng bị thiếu do đó khiến chúng tôi hầu như không thể đạt được một số nhiệm vụ trừ khi ước tính rộng rãi được thực hiện.

Sau đây là ví dụ về các trường hợp khách hàng không thể đưa ra câu trả lời kỹ thuật đầy đủ về hoạt động và yêu cầu của nền tảng hiện có của họ:

1. Tải được ước tính ở phía máy chủ:

Ví dụ: các tác vụ được thực hiện ở phía máy chủ có thể được bao bọc trong một API tải các phụ thuộc cần thiết và khởi chạy một phép tính nhất định (ước tính, dự đoán, phân loại, ..).

Rất khó để biết trước trung bình nó sẽ nhận được bao nhiêu yêu cầu trong một khoảng thời gian hoặc bao nhiêu người dùng sẽ thực hiện một số tải trên máy chủ.

Mặc dù kiến ​​trúc không có máy chủ hiện đại có thể khắc phục sự cố tải bằng cách gọi thêm tài nguyên khi cần, nhưng vẫn nên ước tính trước chi phí. Điều này cho phép lựa chọn cấu hình phù hợp và tối ưu hơn.

2. Việc xác định kích thước của hệ thống học máy:

Các truy vấn về thiết kế của hệ thống không bị hạn chế. Có những khác biệt trong hệ thống, giống như có trong thế giới thực. Một số có thể chọn bao gồm tất cả các yếu tố bằng kiến ​​trúc cấp cao, trong khi những người khác có thể chọn tập trung vào một hoặc một vài lĩnh vực.

Trong hầu hết các trường hợp, các nhu cầu, hạn chế và tắc nghẽn của hệ thống cần được hiểu đầy đủ để định hình bối cảnh và kiểm soát luồng dự đoán liên tục.

Các con số về độ trễ là điều cơ bản cần lưu ý vì chúng đưa ra các ước tính tốt về một số hoạt động (các tham chiếu bộ nhớ đệm L1 hoặc L2 lần lượt chiếm khoảng 0,5 nanosecondsvà 7 nanoseconds, 1 MBđược đọc tuần tự từ đĩa mất khoảng 30 milliseconds, một chuyến đi vòng của gói được gửi từ California đến Hà Lan và trở lại California mất khoảng 150 milliseconds).

3. Sự vắng mặt của dữ liệu:

Đôi khi dữ liệu tạm thời không có và một số tính toán dựa trên phân phối của chúng. Quỹ đạo bị thiếu và bối cảnh không đủ để thiết lập các quy tắc.

Example:Giả sử chúng ta đang tính thời gian cho các chuyến đi trung gian của một hãng vận tải từ điểm này Ađến điểm khác Bvà trong khi đó, các sự kiện khác phụ thuộc vào nó. Thật không may, dữ liệu này không có sẵn.

Đâu sẽ là chiến lược tối ưu để khởi động những sự kiện này mà không tạo ra sự nhầm lẫn trong quy trình làm việc? Các mô phỏng thay thế có thể làm giảm bớt vấn đề ở một mức độ nào đó.

Các giả định về xác suất đến và sự phân bố của chúng đôi khi thậm chí có thể khiến chúng ta vượt qua dữ liệu thực. Đừng lo lắng, dữ liệu thực luôn được ưu tiên hơn dữ liệu tổng hợp. Nhưng nếu kết quả là thuyết phục, thì tại sao không?

Thông thường, trả lời tất cả các câu hỏi liên quan đến ba khía cạnh dữ liệu đòi hỏi phải nghiên cứu sâu về tất cả các phần thông tin còn lại trong tay chúng ta. Công thức để giải quyết a Fermi questionkhá giống với cách giải quyết các vấn đề đã được trích dẫn trước đó. Bạn nên có một số đơn vị hoặc thước đo cho tất cả các biến số, ước tính khả năng cao nhất và thấp nhất và chọn một khả năng xảy ra nhất. Vào cuối ngày, tất cả các ước tính được hợp nhất thành một câu trả lời duy nhất cho câu hỏi.

Bớt tư tưởng :

Một số giai thoại kể về câu chuyện của Enrico Fermi và khả năng đáng kinh ngạc của anh ấy trong việc đưa ra các ước tính về các vấn đề cụ thể và trong thế giới thực với ít hoặc không có dữ liệu. Giai thoại của dự án Trinity vẫn là một trong những giai thoại hấp dẫn nhất. Nó có thể được coi như một lời thì thầm của thần thánh hoặc một câu hỏi của một bộ óc được đào tạo chuyên sâu để có được những dữ liệu sâu hơn.

Ngày nay, hầu như trong mọi cuộc phỏng vấn việc làm kỹ thuật, các câu hỏi của Fermi được đưa ra để đánh giá khả năng giải quyết vấn đề mà không có dữ liệu của một người.

Đôi khi, đó là một vấn đề không thể tránh khỏi mà việc tìm kiếm một giải pháp thiết thực là điều bắt buộc.

Người giới thiệu :

  1. Câu hỏi về Fermi
  2. Fermi-Câu hỏi-RCMC-Ba cấp độ
  3. Mẹo của Google Pro: Sử dụng tính toán phía sau của phong bì để chọn thiết kế tốt nhất
  4. Các con số về độ trễ mà mọi lập trình viên nên biết

© Copyright 2021 - 2023 | vngogo.com | All Rights Reserved