心不停歇，希望就始終存在

第5章 調試你的大腦

我從來都不想成為怪人，但別人都認為我想。

——弗蘭克.扎帕，美國作曲家、音樂家、電影導演

直覺是偉大的， 除了當它不偉大的時候。

我們必須直視自己，“調試”(debug)自己的大腦。

關于debugging，可以自己擴展閱讀，軟件是有人創造的，錯誤難免。

為什么這么說呢？人類大腦又不是開源軟件，沒法找到代碼去修正，只是展示出錯的地方，但你卻能知道自己的缺陷在哪里，只能盡量避免，卻幾乎難以修正。這就是人，而不是計算機：

     1.認知偏見：思維如何被誤導

     2.時代影響：同代人如何影響你

     3.個性傾向：個性如何影響思維

     4.硬件故障：大腦較老區域如何壓制較聰明的區域

了解認知偏見

     Wikipedia列舉了大約90多種認知偏見，書中著重舉了幾個值得重視的偏見：

   思維定勢

     思維定勢（Thinking Set） 是由先前的活動而造成的一種對活動的特殊的心理準備狀態，或活動的傾向性。在環境不變的條件下，定勢使人能夠應用已掌握的方法迅速解決問題。而在情境發生變化時，它則會妨礙人采用新的方法。消極的思維定勢是束縛創造性思維的枷鎖。

   基本歸因錯誤

     歸因理論的一個現象，即人們常常把他人的行為歸因于人格或態度等內在特質上，而忽略他們所處情境的重要性。比如，盡管我們在評價他人的行為時有充分的證據支持，但我們總是傾向于低估外部因素的影響，而高估內部或個人因素的影響。這種現象解釋了當銷售人員的業績不佳時，銷售經理更傾向于將其歸因于下屬的懶惰而不是競爭對手的實力。

　 基本歸因錯誤（fundamental attribution error，FAE）描繪人們在考察某些行為或后果的原因時高估傾向性因素（譴責或贊譽人）、低估情境性因素（譴責或贊譽環境）的雙重傾向。

   自私的偏見

     這種偏見使人們相信，項目的成功是我的功勞，失敗則與我無關。這種行為可能是一種個人防御機制導致的，但是請記住你也是系統的一部分——無論結果好與壞。

    需要定論

     我們對疑問和不確定性感到不舒服，我們會竭盡全力解決不確定性。其實不確定性有時候是件好事，選擇是開放的。如果強行把不確定的事情強行的定論，會迫使你選擇放棄，易于犯錯，例如你宣布了一項項目截止日期，并沒有能力移除內在的不確定性，它只是一種自我掩飾。說到這里，我們常說靠譜還是不靠譜，我個人是比較煩不靠譜的人，而我愛人卻總結出，不靠譜的人有時候往往做朋友比靠譜的人好相處，而且有時候能幫到你。

     因為不靠譜的人在事情模棱兩可的時候就可以承諾，但你別太把承諾當回事，也許他看似不靠譜的事情，真的就能辦到。因為靠譜的人從來不做沒把握的事情，不敢于嘗試，不去爭取嘗試甚至，特別覺得一旦說出去的話就得全部做到，要不就只字未提，聽她說完，身邊的朋友的確，雖然有些看似不靠譜的，卻真心對待的朋友，他們不是不靠譜，而是敢于給你幫助。

    認可上的偏見

     每個人都根據自己的成見和喜好原則來選擇相應的事實。

    曝光效應

     會因為習慣和熟悉某種事物對其偏愛，這包括不在好用或者出錯的工具或者技術。

     霍桑效應/宣泄效應

     1）社會心理學家所說的“霍桑效應”也就是所謂“宣泄效應”。霍桑工廠是美國西部電器公司的一家分廠。為了提高工作效率，這個廠請來包括心理學家在內的各種專家，在約兩年的時間內找工人談話兩萬余人次，耐心聽取工人對管理的意見和抱怨，讓他們盡情地宣泄出來。結果，霍桑廠的工作效率大大提高。這種奇妙的現象就被稱作“霍桑效應”。

     2）1924年11月，以哈佛大學心理專家梅奧為首的研究小組進駐西屋（威斯汀豪斯）電氣公司的霍桑工廠，他們的初衷是試圖通過改善工作條件與環境等外在因素，找到提高勞動生產率的途徑。他們選定了繼電器車間的六名女工作為觀察對象。在七個階段的試驗中，支持人不斷改變照明、工資、休息時間、午餐、環境等因素，希望能發現這些因素和生產率的關系——這是傳統管理理論所堅持的觀點。但是很遺憾，不管外在因素怎么改變，試驗組的生產來效率一直未上升。

     歷時九年的實驗和研究，學者們終于意識到了人不僅僅受到外在因素的刺激，更有自身主觀上的激勵，從而誕生了管理行為理論。就霍桑試驗本身來看，當這六個女工被抽出來成為一組的時候，她們就意識到了自己是特殊的群體，是試驗的對象，是這些專家一直關心的對象，這種受注意的感覺使得她們加倍努力工作，以證明自己是優秀的，是值得關注的。

     有一所國外的學校，在入學的時候會對每個學生進行智力測試，以智力測驗的結果將學生分為優秀班和普通班。結果有一次在例行檢查時發現，一年之前入學的一批學生的測驗結果由于某種失誤被顛倒了，也就是說現在的優秀班其實是普通的孩子，而真正聰明的孩子卻在普通班。但是這一年的課程成績卻如同往年一樣，優秀班明顯高于普通班，并未出現異常。原本普通的孩子被當作優等生關注，他們自己也就認為自己是優秀的，額外的關注加上心理暗示使得丑小鴨真的成了白天鵝。

     實驗結論

1. 改變工作條件和勞動效率之間沒有直接的因果關系；
2. 提高生產效率的決定因素是員工情緒，而不是工作條件；
3. 關心員工的情感和員工的不滿情緒，有助于提高勞動生產率。

研究者認為，這種自然形成的非正式組織（群體），它的職能，對內在于控制其成員的行為，對外則為了保護其成員，使之不受來自管理階層的干預。這種非正式的組織一般都存在著自然形成的領袖人物。至于它形成的原因，并不完全取決于經濟的發展，主要是與更大的社會組織相聯系。

霍桑實驗最初的研究是探討一系列控制條件（薪水、車間照明度、濕度、休息間隔，等）對員工工作表現的影響。研究中意外發現，各種試驗處理對生產效率都有促進作用，甚至當控制條件回歸初始狀態時，促進作用仍然存在。這一現象發生在每一名受試驗者身上，對于受試驗者整體而言，促進作用的結論亦為真。

很顯然，實驗假設的各項條件并非是唯一的或決定性的生產效率影響因素。對此，喬治·埃爾頓·梅奧（George Elton Mayo）以及他的助手們所做的解釋是，受試者對于新的實驗處理會產生正向反應，即由于環境改變（試驗者的出現）而改變行為。所以績效的提高，并非由實驗操控造成。這種效果就是我們所稱的“霍桑效應”或“霍索恩效應”（Hawthorne Effect）。

     霍桑效應的優點

• 能夠清楚地發現員工關心的事項。
• 如果模型建設適當、準確的話，它所給出的解決生產力的辦法具有長期的、可持續的特點。
• 對員工工作條件進行持續性衡量評估，有助于管理者指定長期的戰略決策。

     霍桑效應的缺點

• 一些內在的工作環境屬性難以辨識，如組織動力。
• 生產力模型的參數選擇a、b、c比較主觀，取決于管理人員的個人認識。
• 關鍵性的工作環境屬性是動態的，模型需要不斷調整反映現實情況。
• 從總體上來看，生產力模型的準確度與管理人員的個人判斷力、敏銳性緊密相關。

     霍桑效應的啟示

     “霍桑效應”，也就是社會心理學所說的“宣泄效應”，它給我們的啟示是：人在生產或者生活的過程中，對自己未能實現和不能滿足的情緒，要把它發泄出來，情緒的發泄對人的身心健康和工作效率都非常有利。

    虛假記憶（讓我想到一部片子《羅生門》）

     虛假記憶（pseudo memory）是大腦記憶的信息之間自動的組合導致不真實的回憶。每個人的大腦都可能產生虛假的記憶，或將事物的真實情況扭曲。人們會對自己的記憶堅信不疑，甚至會對大腦編造的謊言信以為真。這并非一種發病過程。所有人都會產生虛假記憶”，特別是關于童年時期親身經歷的場景的記憶。

     符號約簡謬論和名詞謬論

     移位給事物貼上個標簽就意味著理解或者能解釋它，例如：當你嘗試畫一只人手時，L型思維的人會把光線、陰影、紋理的負責性簡化為“五條線加一個棍”。就如同人們一直認為天鵝只能是白的。

在這里本人強烈推薦《怪誕心理學》，《影響力》，《引爆點》，《烏合之眾》等等，關于心理方面的書籍，每個人都應該讀點心理學，不是在于說自己腦子有問題，每個人都是有心理偏差的，正因為心理偏差造成的個體不同，才有各種不同的性格，社會進步的重要標志是能包容各種形式的不同形態存在。

心理偏差是你的個性也好性格也罷，敢于去了解別人和自己本身就是一種對自己思維的挑戰，或許說你再向自己發出改變的挑戰，也許習慣是最難改變的，我們看似對新鮮事物充滿好奇，但如果熟悉一種事物，卻很難接受和改變自己替換原有思維。

如果說中國古代皇帝最有作為的——李世民，如果只是但從人心理角度出發分析，對與其“元認知”的能力讓其能把國建建設的如此強大——自我批判和自我重塑，而這份能力恰恰是管理者最需要的能力。

預言的失敗

     做預言太困難了，特別是關于未來的預測。

                                                ——瑜伽.貝拉，偉大的智者、哲學家兼棒球手

     符號約簡（請注意：不是符號簡約，這兩個字前后顛倒，卻意思相差萬里）是個非常有害的問題，看個例子，你在嘗試畫一只人手時，L型把光線、陰影、紋理的復雜性簡化為“五條線加一個棍”。這種簡化被認為把復雜的現實看做由基本原素的組成：柏拉圖立體。

     我們善于將復雜的東西進行簡化和抽象，并且計算機編程也是如此之思想，但會讓我們陷入誤區。

     以前從來沒有人認為有黑天鵝的存在，以至于科學界認為沒有黑天鵝，知道有一只黑天鵝真的出現了。沒發現不等于不存在，很少也不代表沒有。

     作為一個團隊，我們往往會錯過重要的發展，因為我們關注了錯誤的事情或者提了錯誤的問題。

     現在，還有人在討論學習java好還是.net好？N年前的各種爭吵：RMI還是CORBA能取得中間件的勝利？Windows還是Linux能贏得桌面的勝利？

     就像是WEB的發展讓這些問題毫無意義，Web是典型的黑天鵝，其出乎意料的改變了游戲規則。

“很少“不意味著”沒有“

     2012，7.21北京據說60年一遇的暴雨，幾乎每年都喊。程序員在寫程序的時候，不可能出現這樣的bug啊，其實應該說概率低，但不代表沒有這種情況發生，花時間查一下認為的不可能的事情吧。不要說：”絕不可能“！

推遲下結論

     軟件的制作過程在我本人看來就是一個消除不確定性的過程，而且跟時間成正比，如下圖所示：

     到項目末尾時你會達到智力巔峰，而在項目開始時則是最無知的。

     頂住壓力。你會做出決策，事情會解決，只不過不是今天。

     適應不確定性，適應敏捷開發，盡可能的用更靈活的技術適應不確定性，適應了不確定性也就等于提高了效率。

難以回憶

     記憶是靠不住的，舊的記憶會隨著時間改變，這反而會是你以為某些誤解和偏見是對的，不要僅僅依賴你的記憶。中國有句諺語說得好：好記性不如爛筆頭。

認清時代的影響

     在這章里作者給出了美國從1901到現在經歷的幾個時代，從技術和人的思維的變化，相似年齡段的人對某種事物的開發更接近，也就是不同年齡層次的人有代溝。本人不再贅述作者講述的美國各年代的歷史，其實這是我們都難以去逾越的，要想避免你所處時代的特有偏見，最好的方法就是保持多樣性。承認一種事物的存在，但卻能淡定的確很難。

了解個性傾向

     他人即地獄。

          ——讓.保羅.薩特，法國思想家、作家、存在主義哲學

     尊重不同人的不同性格，當你跟別人爭辯時，請想一想這點。

     MBTI(Myers Briggs Type Indicator)性格評估測試，在國內有些機構可以做些專業評測，如果想找免費的，可以借助谷歌去找，但如果英文一般的同學想做這個測試，我建議你去百合網，雖然是個婚戀網站，但這個MBTI還是比較專業哦，不過MBTI的測試結果就如同你自己的性格一樣，性格有些人會發生改變，但有些人可能一輩子難以改變，曾經我做過測試，經歷過幾年后的測試有個界限發生了改變，所以不要讓MBTI成為你潛意識的引導，而是作為了解自己的途徑，但不要太過于相信，而是時常打破自己的”符號約簡“。

找出硬件問題

     大腦常犯一些低級錯誤——硬件問題。

     我曾見看過各種報到，為了一個誤會能讓人失去理智。。。

     蜥蜴邏輯：

          戰斗、逃跑或者恐懼

          立刻行動，不加思考

          領頭意識，隨意指使你的隊友

          守衛領土，不分享信息和秘訣

          受到傷害，憤憤不平，讓所有人都知道這是不公平的

          像我這樣==好，不像我這樣==不好

     你或許認識到以上幾點我們都有過呢？

     見樣學樣，近朱者赤，近墨者黑，情緒就像傳染病，常跟一些樂觀的人在一起你也就變得樂觀了。

     進化行為：當你開始重播這些喜歡的電影時，努力阻止自己，記住：這只是一部電影。

     心靈是自己的地方，在那里可以把地獄變成天堂，也可以把天堂變成地獄。

                                                                                               ——約翰.米爾頓《失樂園》

現在我不知道該思考什么

     在上幾章提過，直覺是一種強大的工具，是專家的標志。但直覺可能完全錯誤，我們認為“正常的”未必是正常的。除了各種偏見，你可能被你自己誤導，認為一切都好。

     之前提到關于創造一個R型到L型的轉化，也就是說，思考時是全局性和經驗性的，然后轉換成更常規的實踐和技能，從而實現學習過程。

     相信直覺，但是要驗證。

最后，測試你自己

     當你堅信某種事情時，問問自己原因。

     嘗試問問自己以下問題：

          你怎么知道的？

          誰說的？

          有什么特別的？

          我的做法會如何影響你？

          與什么或者誰比較？

          這總是發生么？你能想到一個特例么？

          如果你這樣做了（或者不這樣做）會怎么樣？

          什么阻止了你？

     實踐：

     當發生沖突時，考慮基本性格類型、不同年代的價值觀、你的偏見、別人的偏見和情境。通過司考更多因素，是不是更容易解決沖突？

     仔細檢查你的立場。你是如何知道你所知道的？什么使你這樣認為？

     我們通過邏輯來證明，通過直覺去發現。

                                             ——龐加萊

原文請參考，如有問題和歧義請指正，謝謝:)

http://clojure.org/vars

變量和全局環境

Clojure是個很實用的語言，偶爾需要將維護和改變數據的值。她提供了4種不同的方式來操作變量：Vars, Refs, Agents, 和Atoms。Vars機制是是指向一個可改變的數據的位置，你可以為每個線程動態的綁定（制定一個新的存儲位置）一個新值。Vars可以初始化根綁定(不是必須的)，綁定的值對于所有線程都是共享的，但卻別的線程就不能重新綁定。因此，要么Var可以為每個線程綁定值，要么使用根綁定。

下面的special form def 創建了一個Var，如果Var不存在和沒有給初始化，var就是不綁定的（不允許創建非動態的Var，必須顯式指定根綁定）：

user=> (def x)
#'user/x
user=> x
java.lang.IllegalStateException: Var user/x is unbound.

為根值初始化（如果存在，就被再次綁定）

user=> (def x 1)
#'user/x
user=> x
1
 

默認情況下(定義的時候初始化了根綁定），Vars是靜態的(static)，但是，建立動態Var的定義可以通過元數據標記的方式，然后在線程用時通過binding來指定。

user=> (def ^:dynamic x 1)

user=> (def ^:dynamic y 1)

user=> (+ x y)

2

user=> (binding [x 2 y 3]

         (+ x y))

5

user=> (+ x y)

2

binding被創建后其他線程是是不可見的。創建的binding可以被賦值，也就是在沒有離開調用堆棧之前可以被上下文訪問。可以在一塊代碼之前設置matadata標簽:dynamic來指定:

user=> (def ^:dynamic x 1)

#'user/x

user=> (meta #'x)

{:ns #<Namespace user>, :name x, :dynamic true, :line 30, :file "NO_SOURCE_PATH"}

user=> (binding [x 2] (println x))

2

nil

user=> x

1

user=>

如果你想讓函數編譯為static的，并且指定返回值，可以看下面的例子(速度提升不少，關鍵的調用函數可以采用這種方式加速)：

 (defn fib [n]   (if (<= n 1)

    1

    (+ (fib (dec n)) (fib (- n 2)))))

#'user/fib

 (defn ^:static fib2 ^long [^long n]

  (if (<= n 1)

    1

    (+ (fib2 (dec n)) (fib2 (- n 2)))))

#'user/fib2

user=> (time (fib 38))

"Elapsed time: 1831.113 msecs"

63245986

user=> (time (fib2 38))

"Elapsed time: 328.715 msecs"

63245986

user=> (meta (var fib))

{:arglists ([n]), :ns #<Namespace user>, :name fib, :line 1, :file "NO_SOURCE_PATH"}

user=> (meta (var fib2))

{:arglists ([n]), :ns #<Namespace user>, :name fib2, :static true, :line 4, :file "NO_SOURCE_PATH"}

user=>

在上下文中可能需要重定義靜態變量，從Clojure1.3開始提供with-redefs和with-redefs-fn這兩個宏來修改。

定義函數的defn也是Vars的存儲方式，也可以在運行時被重定義。這也為aop編程帶來很多方便，例如：你可以封裝一個類似logging函數給調用的上下文或者或者線程。

(set! var-symbol expr)

將Vars指定為special form

當地一個操作符為symbol的時候，它必須是全局變量。當前線程綁定的值就是后面的expr，也就是說必須是Thread-local的才可以，否則將會拋出一個使用set!來設定根綁定變量的錯誤。變量的表達式expr必須有返回值。

注意，你不能賦值給一個函數的參數或者本地綁定，只能是java的字段Vars Refs和Agents，因為這些數據在Clojure里可不變的。

使用set為java字段設置值，可以查看 Java Interop.

Interning

命名空間維護了每個Var對象的全局符號映射。如果使用def定義變量沒有在當前的命名空間找到該符號，就創建一個，否則使用現有的。創建或者尋找的過程被稱作interning。這就意味著，除非Var對象取消映射，否則Var對象每次被查詢，所以請在循環中千萬不要引用Var的全局變量，否則將非常慢，通過let或者binding讓全局變量取消映射來提高速度。命名空間在Evaluation中構建了全局環境，編譯器也把所有free symbols當做Vars來解析了。

可以使用閱讀宏(Reader)#’來得到Var對象的內部的值。

Non-interned的類型的變量

可以通過with-local-vars來創建non-interned類型的變量，在free symbol解析的時候將不會被發現，這些值只能被手工的訪問，但是也可以用作當前線程的變量。

user=> (defn factorial [x]

         (with-local-vars [acc 1, cnt x]

           (while (> @cnt 0)

             (var-set acc (* @acc @cnt))

             (var-set cnt (dec @cnt)))

           @acc))

#'user/factorial

user=> (factorial 7)

5040

原文章寫在Google Groups thread里，但是還是值得再說下。

有朋友把Java和Clojure的一些代碼片段放在Clojure Google group里比較，并提到Java的性能要比Clojure快太多了，疑問到底Clojure能不能趕上Java?

在我的一個開源項目clj-starcraft中，關于java的性能問題，實際上也是我始終面對的，在我寫這篇文章的時，我的Clojure代碼還是慢了Java代碼6倍(Clojure花了70秒解析了1050個文件，Java則只有12秒)

然而，70秒對過去的速度而言不算太糟糕，在剛開始的時候，竟然花了10分鐘來分析1050個文件。甚至比我用Python實現的還要慢。

感謝Java的profiler和熱情的Clojure朋友，下面列出了我在提升Clojure性能方面的一些tips:

(set! *warn-on-reflection* true)

這恐怕是最重要的一個提升：打開這個設置將會警告你在任何一處用到Java反射API的方法和屬性。如你所想，直接調用永遠比反射要快，不管哪里Clojure都會你不能解析這個方法，你需要自己用type hint方式來避免反射調用。關于使用type hint，Clojure官方站點給了一個如何使用和提速的例子。

修復所有關于*warn-on-reflection* 的編譯警告后，我的clj-starcraft從10分鐘降到了3分半。

強制設置數據類型

Clojure可以使用Java的基礎數據類型，無論何時在循環的時候，堅決考慮將你的值強制轉換成基礎類型，這將大幅提高你的性能。基礎數據類型在Clojure官方網站有例子和如何進行強制轉換來提高性能。

使用二元運算符

Clojure可以在一行里面支持多個表達式，但對于運算操作符，只有在兩個的時候才被inlined，如果你發現自己的運算符已經超過了兩個，或許該考慮重寫你的代碼讓操作符顯示的成為兩個。下面請看兩者之間的比較：

user> (time (dotimes [_ 1e7] (+ 2 4 5)))

"Elapsed time: 1200.703487 msecs"

user> (time (dotimes [_ 1e7] (+ 2 (+ 4 5))))

"Elapsed time: 241.716554 msecs"

使用==代替=

使用==比較數字來代替=，提升性能那是相當明顯：

user> (time (dotimes [i 1e7] (= i i)))

"Elapsed time: 230.797482 msecs"

user> (time (dotimes [i 1e7] (== i i)))

"Elapsed time: 5.143681 msecs"

避免vectors的destructing binding

在一段循環種，如果你想為了提升可讀性從vector中傳出值，考慮下標訪問來代替destructing binding。雖然代碼看起來更清晰，但卻非常慢。

user> (let [v [1 2 3]]

        (time

         (dotimes [_ 1e7]

           (let [[a b c] v]

             a b c))))

"Elapsed time: 537.239895 msecs"

user> (let [v [1 2 3]]

        (time

         (dotimes [_ 1e7]

           (let [a (v 0)

                 b (v 1)

                 c (v 2)]

             a b c))))

"Elapsed time: 12.072122 msecs"

優先使用本地變量

如果你需要在循環中查詢一個值，你或許需要考慮使用本地變量(通過let定義)來代替全局變量。看下兩者的時間對比：

user> (time

       (do

         (def x 1)

         (dotimes [_ 1e8]

           x)))

"Elapsed time: 372.373304 msecs"

user> (time

       (let [x 1]

         (dotimes [_ 1e8]

           x)))

"Elapsed time: 3.479041 msecs"

如果你想使用本地變量來提升性能，可以考慮下面比較土的式的方式來避免全局變量：

(let [local-x x]

  (defn my-fn [a b c]

    ...))

使用profiler工具：

JVM有兩個profiler工具， -Xprof和-Xrunhprof，找到程序瓶頸而不是瞎猜。

最后說明：

你已經注意到，在這些性能提升中，通過調用百萬量的執行來提升了幾百毫秒的性能。所以，不到萬不得已需要提升性能的時候，沒必要讓你的代碼看起來不夠清晰。

原文地址: http://gnuvince.wordpress.com/2009/05/11/clojure-performance-tips/

最后補充：可以通過指定編譯為static方法來提高性能：