發表日期 3/6/2022, 10:26:19 PM
大衛・哈羅德・布萊剋威爾(David Harold Blackwell)於1919年4月24日齣生在伊利諾斯州的森特羅利亞,是一個黑人傢庭的長子。他的父親是一名鐵路工人,從未上過高中。事實上,森特羅利亞是伊利諾斯州兩條原始鐵路綫的交匯處。這是一個由勞工組成的社區,他們為瞭微薄的工資而竭盡全力地工作。森特羅利亞正好是伊利諾斯州南部黑人和北部白人的交匯處。因此,它也是一個種族融閤的社區。
大衛是個早熟的孩子,他自學瞭閱讀,曾就讀於一所“混閤”高中,16歲高中畢業。1935年,他進入伊利諾伊大學學習,於1938年獲得數學學士學位,1939年獲得A.M.學位,1941年獲得博士學位。
被拒絕
在約瑟夫・杜布的指導下完成論文後,他獲得瞭普林斯頓高等研究院博士後研究的奬學金。大約在那個時候, 普林斯頓高等研究即將成為世界上從事數學和物理的最好的地方。他和萊納德・吉米・薩維奇有過接觸。薩維奇極大地影響瞭布萊剋威爾關於概率和統計的觀點。
當時,高等研究院的博士後研究員自動成為普林斯頓大學的訪問學者。然而,當大衛・布萊剋威爾的名字被列入普林斯頓大學的訪問學者名單時,該校校長大發雷霆。他聲稱該學院濫用瞭大學的好客,錄取瞭一名黑人。當高等研究院想把他的博士後職位再延長一年時,大學校長組織瞭一場抗議。布萊剋威爾因此被拒絕繼續留在高等研究院,僅僅因為他是黑人。事實上,在他任職期間,伊利諾伊大學沒有一個黑人教師。他知道,當時沒有一所大學會雇傭一個黑人博士畢業生,無論他多麼有纔華、多麼勤奮、多麼有前途。
後來,他被華盛頓特區的霍華德大學錄取。在20世紀40年代,成為霍華德大學的教授是“每個黑人學者的夢想……那是黑人學者所能期望的最好的工作。”除瞭布萊剋威爾,霍華德大學還聘請瞭兩名終身數學傢和一名教師。布萊剋威爾本人是第七位獲得數學博士學位的非洲裔美國人。
剋服睏難取得成功
大衛・布萊剋威爾並沒有因為霍華德大學缺乏良好的數學環境而退縮。相反,他走齣校園,在校園之外尋找靈感。最終,他結識瞭邁耶・亞伯拉罕・格希剋。格希剋當時還沒有進入學術界。
布萊剋威爾和格希剋在博弈論和統計學方麵做瞭開創性的工作。他們的閤作在開創性的《博弈理論和統計決策》一書中達到瞭頂峰。
格希剋對布萊剋威爾的研究産生瞭深遠的影響。這使他對新興的統計學領域進行瞭更多的研究。對布萊剋威爾來說,統計學與其說是一門科學,不如說是一種幫助決策的工具。事實上,可以說布萊剋威爾主要研究決策數學。
1954年,布萊剋威爾搬到加州大學伯剋利分校。一年後,當布萊剋威爾成為該校的正教授時,他成為瞭加州大學伯剋利分校第一個獲得終身教職的非裔美國人。他後來擔任新成立的統計部門的主席。布萊剋威爾在伯剋利一直待到1988年退休。
他的科學貢獻
大衛・布萊剋威爾對做研究的態度相當不閤常規。他的名言:
基本上,我對做研究不感興趣,我感興趣的是理解,這是完全不同的事情。為瞭理解一些事情,你必須自己解決它。
相反,隻要遇到他想理解的問題,布萊剋威爾就會去解決。他想要瞭解的不僅僅是一個單一的領域。相反,他從一個領域到另一個領域,在每個領域都寫一篇基礎論文,
據他的同事說,總結布萊剋威爾的科學貢獻是一項費力不討好的工作。我將盡我最大的努力給齣一個概述,我挑選瞭一些我認為能體現布萊剋威爾精神和影響力的作品。我承認我自己的偏見和缺點影響瞭我的選擇。
布萊剋威爾最齣名的可能是他在貝葉斯統計方麵的工作。他的著作《基本統計》雖然寫於50多年前,但至今仍是經典著作。
如何比較兩種不同的信息結構? 這是布萊剋威爾1953年論文的中心問題。更具體地說,考慮一個決策者,他必須在有限的多個選項中做齣選擇。然而,他的收益取決於他所不知道的狀態。他隻是假設一個信號的分布取決於狀態,這讓他在做齣決定之前可以對狀態做齣一些不完美的推斷。但是,什麼樣的信息結構對決策者更好呢?
布萊剋威爾提齣瞭以下建議。如果一個信號結構X導緻瞭比Y更高的決策問題值,那麼它就比Y提供瞭更多的信息。布萊剋威爾隨後指齣,這引入瞭一種偏序,並允許一種直觀的比較:如果Y可以通過在X上添加噪聲來獲得,那麼X就比Y信息量更大。這種比較信息結構或實驗的方式,目前仍被用作經濟學的前沿技術。
零和博弈是指兩個參與人在不知道對方選擇的情況下做齣選擇。根據兩種選擇,參與人1會支付一定數額的錢給參與人2。馮・諾伊曼的一個經典定理錶明,這種博弈有一個解。
布萊剋威爾問,如果每個玩傢輸或贏的不是錢,而是特定數量的物品,會發生什麼。例如,在做齣某些決定後,玩傢1給瞭玩傢2五個蘋果和三個香蕉;作為迴報,玩傢2得到瞭4個梨。現在,假設沒有一個玩傢對蘋果、香蕉和梨的數量有一個可以用實值來描述的評估。相反,我們需要考慮參與人1給參與人2的商品嚮量。這樣的博弈有解嗎?
不一定。布萊剋威爾定義瞭博弈的解。然後他描述瞭在什麼條件下存在這樣的解。
雖然結果本身可能不是最有趣的,但在研究不完全信息的重復博弈時,它們被證明是必不可少的。例如,玩傢反復玩遊戲,但其中一名玩傢不確定自己應該嚮另一名玩傢支付多少錢。此外,布萊剋威爾的研究結果可以用來說明強盜算法的性質。亞馬遜、榖歌等公司都采用瞭這種算法,以便找到在網站上放置廣告條的位置。
一個新興的應用數學領域―― 馬爾可夫決策過程 ,也同樣受益於布萊剋威爾的見解。在他1962年的論文中,布萊剋威爾提齣瞭一個問題:當一個行動需要在無窮多個階段進行選擇時,最優策略是什麼?而收益流是根據淨現值來計算的。布萊剋威爾證明瞭有限馬爾可夫決策過程在所有足夠低的貼現率下都有一個最優策略。本質上,它是這類優化問題魯棒解的存在性結果。滿足這一魯棒性準則的策略後來被稱為“布萊剋威爾最優”。
布萊剋威爾的論文寫得非常好。它們短小精悍,卻能優美地傳達深刻的見解。
雖然大衛・布萊剋威爾是一位天纔的數學傢,但他不是那種把畢生精力都用來解決韆禧年問題的理論傢。相反,他的工作中貫穿著一條紅綫:應該如何做齣最優的決策?他結閤博弈論、統計學和算法的見解,為解決這些問題奠定瞭基礎。事實上,隨著信息經濟中的數據量持續快速增長,他的跨學科方法和廣泛的理解在未來可能被證明更有價值。
嘉奬
盡管在他的職業生涯中,大衛・布萊剋威爾不得不忍受公然的種族主義和侮辱,但還是有一些人認可他的為人:他是一位突破我們理解界限的傑齣學者。
在他的整個職業生涯中,布萊剋威爾被任命為著名學術團體的領導職位。1955年,他擔任數理統計研究所所長。後來,他成為伯努利數理統計與概率學會主席,美國統計協會副主席。
布萊剋威爾是1965年當選美國國傢科學院院士的第一位非洲裔美國人。三年後,他成為瞭美國藝術與科學學院的成員。
1954年,就在他獲得博士學位13年後,布萊剋威爾成為國際數學大會的特邀演講者,這是一項為最受尊敬的數學傢們保留的榮譽。1979年,他被授予約翰・馮・諾伊曼理論奬。巴拉剋・奧巴馬追授大衛・布萊剋威爾國傢科學奬章。甚至在加州大學伯剋利分校――他最初因為膚色而被拒絕職位――也加入瞭贊揚布萊剋威爾工作的組織;大衛布萊剋威爾學院於2018年嚮本科生開放。