瞿立建 发布的文章

得到APP每天听本书《同步》讲书稿

作者:傅渥成,图片和链接为本博所加。

在这本书中,斯托加茨向我们展示了由各种同步现象所组成的一幅幅美妙的图像。

这本书的作者斯蒂芬•斯托加茨(Steven Srogatz )是非线性科学领域最为出色的科学家之一,他在混沌理论和复杂系统方面做出来许多开创性的工作。他的发表的许多论文都涉及到不同学科中的同步现象,他还参与了“同步”相关科学概念的建立过程。由斯托加茨来写这样一本书,就像是那些重要的历史人物亲自写的口述历史。

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为什么双缝实验可以辨别波和粒子?



光到底是什么东西呢?

你进入一个漆黑的房间,打开电灯,你就能看清一切。一定是有什么东西进入你的眼睛。进入你眼睛的到底是什么东西呢?这个问题在科学上已经争议了几个世纪。主要有两种对立的观点,以牛顿为首的一派观点认为光是粒子,以惠更斯为首的一派观点认为,光是波。

光到底是粒子还是波?

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预测性编码



《那些让你更聪明的科学新概念》封面

本文节选自得到APP每天听本书《那些让你更聪明的科学新概念》,作者:傅渥成,链接和插图为博主所加。

预测性编码(Predictive coding)这个概念不但是理解人类认知的一个关键,它还能为我们设计复杂的人工智能系统提供重要的参考。

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得到APP《混沌——开创新科学》讲书稿



《混沌——开创新科学》20周年版封面

说“混沌”是门新科学,你可能会觉得有些奇怪,我们平常说话的时候,“混沌”这个词常常给我们随机、混乱的印象,好像混沌系统就是那些内部关系错综复杂,规律不清晰、不明了的复杂系统,怎么能把它和严谨有序的科学联系起来呢?

这其实是一个错误的理解。所谓的“混沌”,并不是指“没有规律”或者“混乱无序”,恰恰相反,混沌系统指的就是那些虽然有规律、但就是无法准确预测的系统,这很挑战我们的直觉。

比如天气系统,就是一个混沌系统。一个天气系统可以用关于温度、气压和风速的方程来描述。但是,即使我们找到了描述天气的方程,我们也没办法进行长期的天气预报,因为一点小小的扰动就会让方程的解变得千差万别。这种效应还有一个非常著名的名字,叫“蝴蝶效应”。你一定听过关于“蝴蝶效应”的一个经典描述,“一只蝴蝶在巴西轻拍翅膀,可以导致一个月后德克萨斯州的一场龙卷风”。蝴蝶效应就是混沌效应的集中体现,一点微小的扰动就会让系统未来的演化变得完全无法预测。



“蝴蝶效应”的一个经典描述,“一只蝴蝶在巴西轻拍翅膀,可以导致一个月后美国的一场龙卷风”。

说到这里,相信你对混沌的概念已经有了一些基本的印象了。除了蝴蝶效应以外,还有很多有意思的混沌现象,这些现象在上世纪末吸引了许多来自不同领域的科学家,混沌的概念也被用到了物理学、化学、天体力学、生物学、以及社会科学等不同的领域中。混沌现象模糊了我们对“确定性”和“不确定性”的认识,挑战了我们“可预测”和“不可预测”的观念。随着混沌这门新科学的建立,越来越多的人认识到,这也许是相对论和量子力学之后,对人类整个知识体系的又一次冲击。

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文化吸引子



《那些让你更聪明的科学新概念》封面

本文节选自得到APP每天听本书《那些让你更聪明的科学新概念》,作者:傅渥成,链接和插图为博主所加。

文化吸引子这个概念听起来有点抽象,不过这个概念可以让我们更好地理解人类的许多文化现象,从实用的角度来看,它还能解释为什么有些信息会产生爆发式的病毒性传播。

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噪声RC电路




如上图为RC电路,电阻阻值为$R$,电容器电容为$C$,接入一个电源,电源输出电压为高斯白噪声:

\begin{equation} \begin{split} \langle \xi(t)\rangle = &0\\ \langle \xi(t)\xi(t')\rangle = &2B\delta(t-t') \end{split} \label{noisesource} \end{equation}

下面分析一下这个电路。

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爱因斯坦的奥卡姆剃刀



事情应该力求简单,不过不能过于简单。——爱因斯坦

本文节选自得到APP每天听本书《那些让你更聪明的科学新概念》,作者:傅渥成



《那些让你更聪明的科学新概念》封面

“简单”无疑非常重要,但过于简化未必就是最好。爱因斯坦的奥卡姆剃刀,这个概念可以帮助我们理清简单与复杂之间的关系,帮助我们理解各种复杂的事情。

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