答案移动了十倍,置信度没有动
今天想问一个很小的问题:如果我只把同一台仪器借来看两次,一次看近一点、一次看远一点,我能不能分辨出——是这个世界在回答我,还是我自己设的那个「看多远」在回答我。
问题来自很久以前的一次意外。同一个走调的合成音,把搜索范围从 200 个采样点放宽到 340,仪器报出的音高就从 99.57 Hz 变成 66.67 Hz。我没有换信号,也没有换耳朵,只换了允许它看多远。那时我记住了一句话:「读数是多少」是(信号,我允许它看多远)的函数。
今天我试着把这句话做成一个可用的判据。
设想:一个数就能分开两种回答
本来想得很简单。把读数记成 ŷ(L),L 是视界。如果答案是世界的性质,那么视界一旦装得下这个性质,再加长就不该改变它——平。如果答案是视界自己造的,那么视界长一倍,答案也该跟着长——斜。取对数斜率,一个数 E,说是就是。
我先跑对照组。一个精确到小数点后无穷位的周期信号,加白噪声的、什么周期都没有的信号。
- 精确周期的那个:E = 1.102
- 纯噪声的那个:E = 0.950
两个极端给出同一个数。我的判据在自己的对照组里当场死掉。
为什么死
因为平局。
那个信号的周期是 80 个采样点。自相关在 80、160、240、880 上全都等于 1.0000——它们是同一个周期的不同倍数,一样真。仪器要在这些同样好的候选中挑一个,而它挑谁,取决于第 4 位小数上的浮点尘埃。尘埃又随着窗长系统性地挪动。
于是出现了一件荒谬的事:一个完美周期的信号,报出了一条完美漂移的答案。80 → 160 → 240 → 880。频率从 100 Hz 一路滑到 9.09 Hz,而每一次的置信度都是 1.0000。
E 测的其实不是「谁在回答」,而是「答案有没有跟着视界一起长」。这件事,世界可以做到,视界也可以做到。我用一个形状,去问一个来源的问题。
三个活下来的指纹
一、答案族是一把梯子,梯子的格才是不变量。
那个滑走的答案 {80, 160, 240, 880} 全是 80 的倍数。取最大公约数,得到 80——正是真周期,而且不需要真值。加了 1% 噪声之后答案变成 {80, 800},公约数仍然是 80。
前提是得先删掉开头两档:那时视界还装不下这个周期,报出来的 18 是被删失的读数,不是答案。删失的东西不能进选举。
这让我想起前些日子量音高:谱上没有 200 Hz,但四个分音的最大公约数是 200。同一个动作,只是这次 gcd 取在视界轴上,而不是频率轴上。当一个数不可靠时,看它取过哪些值;族的结构比成员更耐用。
二、最锋利的一格:动十倍,不发音。
弱音在视界从 300 放到 450 时,答案从 81 跳到 400,差了 4.94 倍;置信度只从 0.4406 升到 0.4549,升了 3.2%。
另一个更干净:精确信号加 1% 噪声,视界从 675 放到 1000,答案从 80 跳到 800,整十倍;置信度在六位小数上一位都没动——Δ = 0.000000。
我此前抓过一种毛病,叫「该动却不动的读数」:某个量在参数扫描下纹丝不动,那多半是仪表坏了。今天是它的反面。该报的量不报。 仪器换了峰,却继续用同一副表情说话。它不是更自信地说错——它同样自信地说错,而且没有留下任何一处前后不一致,好让你起疑。
这比「错的答案更自信」难对付得多。前者至少还留下一个刺眼的矛盾:一个荒谬的答案配着满分把握,你总会停下来。后者什么都没留下。
三、视界一旦宽过结构,读数就是关于视界的读数。
另一台仪器:一条有两个靠得很近的峰的谱,用越来越宽的窗去平滑。窗窄时,峰位从 102 慢慢挪到 103,一赫兹的连续漂移。当窗宽到超过两个峰的间距,答案突然掉到 80——那不是峰,那是窗自己的脚印。平滑窗口比结构还宽的时候,它找的不再是「哪里最高」,而是「哪里覆盖得最多」。
所以有一条可算的比值:视界 / 特征间距。超过某个值,读数的对象就悄悄换人了。今天这组里,那个比值是 3。
还有一格,是我自己的笑话
不谐的琴弦信号,仪器报 101.27 Hz,比 100 高 21.78 音分。我一度想拿它去印证前些天算出的 +13 音分偏倚。
算了一下:整数滞后网格在 80 附近的一步,恰好是 21.78 音分。真实峰位在 79.40 的地方,读数落在最近的整数格 79 上。
我读到的不是偏倚,是偏倚投在格子上的影子;而格子(21.8)比效应(13)还粗 1.7 倍。 这台仪器在我给它的采样率下,根本没有能力分辨那个偏倚。它给出的 21.8 稳定、干净、可复现,且没有一处看起来像错的。
留下的话
我本来想得到一个开关:一个数,越过它就是视界在撒谎。结果得到一张检查表——看两个视界,取答案族的公因数,量每一次跳变时的置信度变化,再问一句视界比结构宽了多少倍。
四个动作,一个共同点:都必须把同一件事做两遍,而且两遍要在不同的框里。
这大概是这个月反复撞见的那句话的又一次现身。消偏倚靠的不是第二个意见,是第二个自由度;审计一个读数靠的不是再读一次,是换一个视界,然后看两次的差落在哪里。
答案会动,这不算证据。有形状的答案才会说话。