为什么大脑电信号码段刺激在精神上反应为视觉图像,两者是等同还是一一对应关系

拥有3个小站,订阅0个话题,关注12个小站
今天大大喜事,万门网站公布,从此又有好玩的东西。仅以此文献给刚刚发布的万门大学网站,弘扬万门知识创造乐趣的精神。@童哲()
前言:本人系以色列理工学院(technion)计算神经科学博士生,前沿问题希望大家想着来推翻我,写这篇文章就是引起大家讨论的兴趣,希望能聚一批朋友语更深入的讨论。
我想大家看到这个题目已经被吓到了。什么? 计...&
今天大大喜事,万门网站公布,从此又有好玩的东西。仅以此文献给刚刚发布的万门大学网站,弘扬万门知识创造乐趣的精神。&@童哲()
前言:本人系以色列理工学院(technion)计算神经科学博士生,前沿问题希望大家想着来推翻我,写这篇文章就是引起大家讨论的兴趣,希望能聚一批朋友语更深入的讨论。
我想大家看到这个题目已经被吓到了。什么? 计算神经科学? 神经科学已经够冷门吓人的了, 还计算神经科学? 我都不知道是什么,还问我需不要要? 要么是忽悠人的吧? 作者有病吧? 我想说的是,计算神经科学,真的要的。
先说计算神经科学是什么,简而言之,计算神经科学是把大脑看成一个信息处理的器件,用数学物理的方法研究生物的大脑是怎么干事情的,例如学习,记忆,情感,意识等等。它和你有什么关系?&
1. 心理学的启示&我先改变一下我们讨论的题目,你需不需要心理学?&我想瞬间大家会达到共识。看看网上转载的东西有多少和心理有关,从星座分析到心理测试题。我们日常生活里内心的迷惘实在太多。没钱的人烦恼有钱的人依然烦恼,当然也有人没钱快乐有钱依然快乐。我们在问,到底为什么,究竟怎么办? 心理学,当然要的。&但是心理学是否解决了我们对自身灵魂的焦虑呢? 只要看看网上有多少人迷恋于星座分析就知道了。我们能够登上火星,我们对自己性格的了解却还需要靠翻越黄历。心理学家像极了古希腊的哲学,它让我们看到了问题,却更加暴露了我们的迷茫和解决问题的无力,也因此给了许多披着科学外衣实际等同占星术的&流行心理学"以温床.&网上流行过一个著名的心理测试题目,号称旋转舞女实验。我们看到图片里一个裸女在跳舞, 但是有的人看到她向逆时针转有的人看到她顺时针转。据说看到顺时针转的人是右脑型情感发达,看到逆时针转的是左脑型逻辑发达,而看到向两边转的就是天才(为什么不说是精神分裂?)。&你会相信他吗? 至少我身边很多人是信以为真的,总比星座看起来合理多了。&其实这个是纯属扯谈。 第一,这是个经典的视觉错觉实验(perception bistability),没有证据表明它和左右脑有联系。第二,流行心理学里笼统的左右脑分工,也缺乏足够证据。我目前知道的是人在做大多数任务的时候都要同时用到左右脑,没有证据支撑哪个大脑比较多逻辑哪个比较多情感的说法。这个东西不仅网上火了几年,居然被当成许多老师教育孩子的材料。*左右脑在完成任务时候当然有分别,但是方式非常复杂。
图:旋转舞女,你看她是顺时针还是逆时针转的。动画请见:The spinning dancer http://en.wikipedia.org/wiki/Spinning_Dancer
为什么这么冠冕堂皇的谎言会能大行其道搞懵一批又一批人?因为我们对我们自己的大脑所知太少,一个说法出来,我们既没法证实它也没法证伪它,好比一个正确与错误难分界限的灰色地带,而由于其中问题对人生活的重要性,只要骗子挥挥手就能引来一批又一批的受众,需要的人自然可以在其中找到精神安慰。
舞女的例子其实是众多神奇的心理学试验中(被滥用了)的一个,它为我们揭示了大脑认知过程包含的很多不为人知的侧面,虽然每天发生在我们生活中我们却无法觉察。那么为什么我们会看到图中的舞女在向左转或向右转?单纯的传统心理学已经很难回答这个问题,因为他已经开始涉及大脑处理信息的深层机制。人工智能的伟大先驱阿兰图灵通过对这一问题的思考发明了计算机的通用原理,他告诉我们,如果一个系统想要解决复杂的问题,它最有力的工具是-计算。想要了解这个问题,就要解构大脑对信息的表达方式。
* 将认知现象归结于大脑深层运算规律的伟大先驱是生成语法的提出者Noam Chomsky,他认为不同语言之间存在着相同的深层语法结构,为我们指出背后人类认知与大脑处理信息的深层机制深刻的对应性。
2.大脑像台超级计算机。
我们再回到旋转舞女的例子。裸女无论是顺时针转还是逆时针转,都是你的幻觉。因为真实世界的裸女的旋转是发生在三维空间,而这张电脑图像是个二维图,它描绘的是一个唯一确定的左右振动(物理书里常见的单摆)。 二维图所包含的信息量本来就不能重构三维世界,之所以我们能够感知到三维世界的转动是因为大脑在做他最擅长的工作&-推断和模式识别(inference and pattern recognition),大脑在把看到的现象归类于它熟悉的现象的过程中添加了大量本来不存在的信息。 大脑太擅长模式识别,你看了什么是因为你想要看到什么,那个什么早在你的大脑预先存在。就想很多神经科学家指出的,我们的大脑里有个自己的世界(internal world),我们错以为它就是真实世界本身,其实它只与真实世界相切。它试图通过计算,模拟真实世界。
首先我们基于日常生活的大量观测形成了物体旋转的概念以及它所有的两个状态-顺时针和逆时针。 什么叫概念? 概念=大脑对真实世界所做的模型(internal representation of external world)。好比刚出生的婴儿没有物体的概念(concept of object),他们无法理解在视觉范围内的某个东西的移动,旋转,变化,消失其实是一个东西在运动过程中的不同形态,他们无法理解如果闭上眼睛物体的画面消失,它们也依然存在。 婴儿在大量的摸索中学了物体的概念,认识到上述一切,在万千变化中找到物体这个不变的东西。然后在大脑里做个模型把那些变化套在&物体&这个不变的概念里。&什么叫学习到一个概念? 你要是学过计算机编程,就知道这其实类似于那些object, class 一类的东西。class其实是一个变量组合加上一些作用于他们之上的函数,是对真实事物建立的一个小模型。神经系统就像一个超级计算机,把经常一起出现的一些感官,比如各种视觉,听觉,嗅觉信号综合成一个变量组合。比如苹果这个概念,就是一个概念。一个红色的圆形的硬的物体,有香气咬一口很甜。 变量组合=颜色+形状+味觉+触觉,咬一口很甜就是一个函数关系,给这个物体输入一个动作=咬一口,返回一个结果=很甜。符合这类属性的一大类东西都被大脑放进苹果这个篮子(class)里。&大脑的基本功能就是模式识别和分类决断(classification machine),根据已经掌握的概念推断一个东西是不是属于其中。比如一个圆形的东西是不是一个苹果还是一个皮球。这个对生物的生存特别重要,因为他要做决策,是苹果还是皮球,决定了吃还是不吃,生存还是毁灭,这是一个问题。&回到舞女,真实世界的舞女顺时针还是逆时针旋转,投影到二维平面,都可能取得动画里的效果,你认定她的方向关键你大脑里当时被激活的是逆时针还是顺时针的模型,具体点是看对哪只脚在前和在后的判断,图像里的阴影没有这个信息,它是你大脑添加的。你大脑在你不知不觉中添加了这个本来没有的信息,然后你就看到她是顺时针转或者逆时针转的。
图:旋转舞女的前后脚,被大脑添加的信息。以上只是想说明,人脑的根本功能是计算,无论你喜不喜欢数学,你是情感丰富还是理智丰富,本质都是计算。对大脑认知的理解脱离不开数学模型,因为大脑就是靠着它对数学模型的喜欢,模拟世界把握人生的。
图:大脑的计算机比喻&
3.人脑不是计算机-作为生命科学的神经科学
那么是不是基于计算机的概念逐步的定义大脑的功能,是不是就够了呢? 如果行的话,媲美人脑的计算机应该早实现了。恰恰是,人脑不是计算机。因为obviousely,人脑是一团肉. 你怎么能把一团肉和你手里的ipad混为一谈呢?&这样的话不像是学科学的人说出来的。肉是什么?不是你吃的肉,而是一团活生生的细胞。有DNA,有蛋白质,每一个细胞都如同我们身体的其他细胞,是一个完美的化学反应机器,只不过它们的形态结构不同&所谓神经元。&构成一台计算机的原件是晶体管而大脑是细胞。他们属于截然相反的世界。硬邦邦的晶体管只有开和关两个状态,每个晶体管都相同而且始终不变,不变是它的本质,可靠是它的本性。细胞类似一兜水,它的状态无穷多,没有哪两个细胞相同,即使同一个细胞也没有两个时刻是相同的,变化是它的本质,辩通是它的本性(adaptation)。&
从组织的角度来看,计算机先有人类设计的蓝图,他是人类大脑产生的蓝图的实现。而大脑的形成没有谁能实现设计它。你要说DNA就是蓝图,但是DNA也是生物进化出来的没有蓝图,第二,DNA只能控制如何条件下合成如何的蛋白质,这最多相当于一份细胞行为规范而远非设计蓝图。
综上,我说大脑是计算机不如说它是一片胡乱生长的原始森林,每个神经元就是一棵树,都努力的争夺水分阳光拼命生长。但是整体看一片森里却秩序井然。&
4. 研究生物的方法研究神经科学够用吗?&生物学的核心任务是认识生物体作为化学反应的机器,并且准确的描述DNA和它们控制的每一种蛋白的功能。 作为生命科学的神经科学,依然以DNA和蛋白质为基础,横跨分子,细胞,组织,动物行为等各个尺度,描绘神经系统的形态和行为。&
生物学研究神经科学的目标是,把神经系统当做一个相互连接的电路研究,看清它们每一部分的功能和每个部分之间的联系。好像在做一部记录片,把大脑这片原始森林的每一棵树的春夏秋冬记录下来。&
生物学的这套方法取得了巨大的成就,给予我们对我们身体几乎全部的理解。但是为什么在对神经系统的研究上却始终没有向其它系统那样突破?&首先一个问题,海量细节,先说人脑的神经元有100亿个,全地球的人口,每个都不同,即使分成大类也无穷无尽,想抓住所有细节几乎做不到,在这样的海洋里抓住关键性的细节,犹如大海捞针。&第二个问题,神经系统元件之间相互作用复杂。神经系统的相互作用,往往是非线性的,根据各种条件变化无穷无尽,很难想研究植物的向光性那样简单得出。&第三个问题,神经系统的研究是个跨尺度问题,从蛋白质分子到细胞到网络,由于第二点提到的非线性,每个级别的跨越都不只是数量的增长,而是呈现全新的性质。你埋头在蛋白质的研究中,不代表你对神经网络有任何有效的理解。&因此在神经系统这片原始森林里,光去拿着放大镜对着每一棵树看难以取得成效(虽然是不可或缺的)。
图: 神经系统的原件--神经元及相互连接的关键-synapse。 可见这样的基本元件已经包含无穷细节。&
5. 计算神经科学- 一团肉和一台超级计算机间的桥梁
那么我们该怎么了解&神经森林&? 一句话--先从上往下看,再由下往上看。&
什么叫从上往下看? 生物学家往往看我有什么,我有细胞,我有网络,我看看它们怎么连接。工程师往往看我需要什么,我要做一台计算机,我需要什么元件,怎么连接? 工程师的思路就是从上往下看,我需要什么,我就设计什么。&
在研究神经系统时,我们需要用工程师的想法(自上而下)。 我要是有一堆神经元组成的网络,我怎么让它做哪些事情? 比如说记忆,当信息流过一堆细胞,它如何留下之后可以认读的印记?又如何在特殊的条件下被呼唤出来?&
这就是计算神经科学在做的事情,我们先主动设计这个一个系统,看看如何做到(自上而下),然后拿着这个东西回到生物的世界里去比较(由下而上)。&
通过计算神经科学,我们把握的是神经电路的算法,而算法,才是这个系统的灵魂。我们都知道,实现一个算法可以用无数手段,甚至完全不同的硬件,但只要算法不变,它所做的事情就是一样的。&
验证这一个结论的惊人例子是,某个特定脑区的功能不是确定不变的。科学家已经成功实现了引导小鼠大脑的听觉区产生类似视觉的功能,只要用视觉信号训练它即可。这个原理被用于给盲人安装&电子眼&的研究,给盲人加上类似蝙蝠的声纳系统,然后引导他们的听觉脑区利用类似处理视觉信号的方法看到物体。&
这个例子凸显了有什么样的需求,系统就采取相应的算法与之适应。&
终于可以引出计算神经科学的本质目的,研究神经系统处理信息的算法,它是如何在和外界的信息交换中调整自身的。它也关心细节,但是它关注的是细节是如何在更大的尺度上发挥它的影响的。
它关注实现大脑认知功能的&算法&,但与设计一台超级计算机的思路不同的是,它关注的是的随机无序的生物世界如何实现高效有序的计算,而且具备目前计算机不具备的灵活性。与生物学研究的不同的是,他始终关注生物原件的计算特性,生物原件是如何接受大自然的信号,编码他们(coding),表达他们(cognition) 和处理他们(behaivior)。&而他的核心任务是建立模型&模型的关键思想是网络。网络不能理解为细胞的简单加和,由于细胞之间的作用是非线性的,他们的组合可以产生各种单个体没有的性质-例如记忆,决断。&
科学说到底是要能够有预知未来的能力,而计算神经科学帮助整个神经科学插上了预言的翅膀。实现的办法我称作模型与实验的循环。
自上而下。如果要实现一定的任务,需要什么样的网络。类似于把自己比喻成大脑的设计者。自下而上。但是之前说了大脑没有设计者啊? 所以这里解决这个问题。根据生物实验结果,推测生物的神经元是如何自然的组成网络给出上述设计师的类似构架的。综合1,2建模。以上完成了顶层设计结合实验结果设计模型的过程,犹如由地上狮子的脚印识别狮子(其实这就是我们的大脑始终在干的事情,反过来我们用它研究大脑)。由狮子推断狮爪。 现在我们通过伟大的想象力得来了一头活生生的狮子,它可以四处活动留下无数的脚印。我们让它在计算机里活动。得到各种特点的脚印。这就是我们的预测能力的来源,我们可以知道他今天的行动,也可以得到他明天后天的行动。回到实验检验。 让现实生活中的狮子多跑跑看看和想想中狮子的脚印有多符合。由此可见计算神经科学的威力。我们先从一棵树木推断了整片森林,由狮子的脚印探测狮子。而最终,我们返回去看每棵树木,和更多的狮子脚印也变得更清楚。&
这个学科的魅力,也在想象与真实时近时远,若即若离的关系。一个大家可以多专注的典型案例是对海马体(hippocampus)的研究,海马体是大脑解决空间认知(spatial map)和情景记忆(时空轨迹)的超级计算器。这个原件的研究紧密的结合了细胞电生理实验,动物行为学和计算神经科学,也有非常多漂亮的计算模型。&
计算神经科学,你真的需要&&&
基础牢固的是细胞神经科学,高端洋气最能引起人们关心的是心理学,那么计算神经科学呢,计算神经科学用漂亮的数学式架通两个截然不同的尺度(虽然目前还有距离)。
基于细胞尺度的神经科学在给它提供地基,捕风捉影的心理学在给它引领方向,而他,具有潜力比两者走的更远。未来可能从计算神经科学中获益的几类人:1. 在实验室里辛苦做电生理的生物博士们:计算神经科学家利用它们对整个系统运行机制的把握最大可能的对实验数据进行挖掘,并且帮助设计具有突破性的实验。2. 生物制药公司:帮助设计新药,减少一种新药的试验年限。制药的根本在于某种化学物质对整个神经网络可能产生的影响,做跨尺度的分析恰是计算神经科学的长处。3. 人工智能:对生物大脑的理解帮助人工智能,类似仿生学。4. 脑科及心理医生:每一个好的计算模型都可以帮助设计新的治疗方法。最典型的例子-老年痴呆症,如果能够了解人脑短期和长期记忆的机制就可以帮助人找到记忆衰退的原因并延缓它。5.普罗大众: 没有什么比脑科学更能帮助每个人生活的更好。&
有一天,我们知道的比占星术更多一点。我们会在错综复杂的心理现象之间划出一张真正清晰的联系图。并且给每个出生的婴儿这样一张他的心智地图。引导他的一生可以过的比较好一点,让每一个人的天赋都充分发挥不至埋没。
没有什么比人类对自身大脑的认识更能减轻他的痛苦,我们还能没有行动吗?
计算神经科学-你真的需要的。请关注本系列下一集精彩内容:大脑记忆的机制&
由衷感谢:阿兰图灵: 人工智能之父。第一个物理学的动力学方程解释生物系统的pattern formaiton(图案-如斑马的花纹)。 曾经,人们不敢相信纷繁的生物现实可以产生自简单的物理方程。Hodgkin and Huxley: 大名鼎鼎的H&H模型,用几个极为漂亮的微分方程提供了单个神经元放电的精确模型:H&H把电生理实验和统计物理紧密结合,展示了数理方程在解决这样一个复杂生物问题的威力,堪称生物物理的经典胜利。Donald Hebb : 第一个建立起来细胞生物学和心理学的联系。提出Hebb learning rule 指出神经系统学习的机制 -经常一起方便的神经元会更强的联系在一起,从而学习记忆。Hopefield : 第一次将统计物理的方法带入神经网络,解释了神经网络记忆和推理的可能性。蓝色大脑计划: 一个把巨量神经元放入电脑中模拟计划,企图制造人工大脑。 类似于阿波罗登月的壮举,无论成功与否。网址:http://bluebrain.epfl.ch/
&图: 蓝色大脑计划想要复制的人类大脑局部。&以上为引子,更多精彩内容请见后续。欢迎阅读我写的小站&光之迹&里其它有关神经元的文章:神经元的电振荡&解构神经元
/wavephotons?from=template
上一节我分析了单个神经元是如何像一台微电脑一样收集和处理信息的。虽然这个神经系统的基本单元看上去已经是一个复杂系统,但是物理里最有力的思想-简化又再次发挥了作用。 一个神经元, 被神奇化身为一个RC振荡电路, 振子的耦合,也成为模拟神经元间相互作用的基本思想。我们说物理世界如果有一个全能的模型,那就是谐振子, 一个原子可以看做一个谐振子, 电磁场的基本单元是...&
上一节我分析了单个神经元是如何像一台微电脑一样收集和处理信息的。虽然这个神经系统的基本单元看上去已经是一个复杂系统,但是物理里最有力的思想-简化又再次发挥了作用。 &一个神经元, 被神奇化身为一个RC振荡电路, 振子的耦合,也成为模拟神经元间相互作用的基本思想。我们说物理世界如果有一个全能的模型,那就是谐振子, 一个原子可以看做一个谐振子, 电磁场的基本单元是谐振子. & 一大群耦合谐振子的集体运动更是被看做一个独立存在的单元-波, 在量子世界里,它们可以是光子, 声子等波色子。&谐振子模型如此成功,也许是因为它们特别好解,特别简单。 懒惰是自然设计师的宗旨, 一个两行方程能搞定的,它不会写三行。神经元可以被看做一个振子, 但不是传统物理的简谐振子, 它的运动, 已经Hogkin and Huxley 于1952年解决, 这两个人获得了1963年的诺贝尔生理学奖。 它们提出的模型被称作H&H模型, 被称作神经科学的牛顿定律, 是将数学物理用于描绘生物现象的一次决定性胜利。H&H 的开创性工作是他们把神经元看作是电路来研究。细胞膜被看做是一个电容器。膜内外都是电解质,而磷脂构成的有机分子膜是绝缘的,这样恰好是一个电容器,由C描述。 而细胞膜上有很多可以允许某种离子进入进出的蛋白质通道(离子通道),这些通道可以用电导G来描述。 &这样细胞膜整体可以由一个电容和电阻的并联电路来描写。生物是海洋里面诞生的, 生物体到后来虽然已经进化到多细胞,但是还是保留了它们对水环境的嗜好, 你我的身体就好像一个一个被有机薄膜围绕出来的内海, 里面的细胞就浸润在充满着各种离子的内海中。 离子都是具有电性的, 而细胞膜内外的离子成分不同,学过电容器的基本知识就知道,电容器两面具有不同的带电粒子, 往往产生电势差, 因此细胞膜内外也具有一个电势差。神经元正是利用这个电势差来接受,处理和发放信息的。 但是一个电势差和信息有什么关系? 请往下看。
正常情况下细胞膜内的电势低于膜外70mV。但是这样一个电势差不是一成不变的, 为什么? -离子通道,它们是离子的大门, 一旦某种特别的离子通道打开,细胞内外这种离子的成分改变, 而细胞的电位也就完全改变了。还是回到刚才的那句话,生物体是一个内海, 海里有的是NaCL, 而离子通道里面最重要的也就是控制钠离子的门,当钠离子通道打开, 细胞膜内会迅速充满带正电的钠离子, 而使得细胞膜内外的电势差反转,这样一个过程叫做神经元的兴奋。 &神经元的基本状态, 就是兴奋态和静息态, 因为有了能够在一定条件转化的二态, 神经元才具有了对外界信号进行编码的能力。&&但是说道这里, 我们看到了两态, 而没有看到振荡, 那么神经元的电位是怎么能够振荡起来的呢? 这就要归结于细胞膜上的另外一种离子通道-钾离子通道, 钾离子通道和钠离子通道, 好比一阴一阳, 一黑一白,起着相反的作用。细胞膜内的钠离子低于细胞膜外,而钾离子则相反。当钾离子通道打开, 带正电的钾离子蜂拥涌出细胞膜, 而使得细胞膜内电位下降。&纳离子使得神经元兴奋, 钾离子使得神经元静息, 那么你就要说了, 要是两个一起上, 不是等于什么也不做吗? 这就说道问题的关键了-时间。 钠离子是个快速相应的通道, 它的本性是快速打开然后快速关闭, 好比一个弹性系数很大的弹簧门。 而钾离子通道则相当于一扇慢慢打开的木门。要想看到细胞膜上的电振荡,你需要给细胞膜内通个正的直流电(这个东西的生物本质回来再说),对于一个电容,你知道这意味着电位的升高。钠离子和钾离子都是电压敏感的, 当细胞膜内外的电压达到某个值, 正反馈属性的钠离子率先打开而引起细胞膜内电位的迅速升高, 但稍微慢些的钾离子通道很快跟上, 产生一个强有力的负反馈, &使得细胞膜内电位迅速下降到低于基准值。 这样就完成了一次两毫秒左右的电振荡。然后电位回升, 到下次发放,周而复始。&
对于一个变化过程,一旦一阴一阳的两个反馈因子存在一个时间差,就往往产生了振荡, 比如生态学上的捕猎者与猎物数量的此消彼涨是由于捕猎者的数量变化相对猎物有个后置关系, 市场上的物品价格的振荡是由于供对求总有个后置性(?), (于是有了供不应求和供大于求的交替), 男人和女人.....神经元电位的变化, 和离子通道的开合之间的交互控制关系, 为神经细胞的电振荡提供了基础。 而有振荡的地方, 把几个振子耦合起来, 就有同步的问题, 有波的问题, 就有了场论, 有了整个微观物理学, 更有了神经元们的大合唱,有了整个大千世界......欢迎关注下一篇,神经元间的基本作用。
物理学家最基本的思维方式是分解和还原。 就如同费曼当年所说, 如果世界毁灭, 我们要留一句话给未来的文明, 那就是-世界是由原子组成。基本粒子-已经成为我们理解世界的最基本思想。 那么当我们想要触及那个终极的秘密-我们是如何思考的, 我们也一定要问什么是认知的基本单元。生物学家给出的答案是-Neuron. 认知的基本单元,我们叫做神经元。每个神经元不是一个细...&
物理学家最基本的思维方式是分解和还原。 就如同费曼当年所说, 如果世界毁灭, 我们要留一句话给未来的文明, 那就是-世界是由原子组成。基本粒子-已经成为我们理解世界的最基本思想。 &那么当我们想要触及那个终极的秘密-我们是如何思考的, 我们也一定要问什么是认知的基本单元。&生物学家给出的答案是-Neuron. &认知的基本单元,我们叫做神经元。每个神经元不是一个细胞吗, 你一定要反问,一个细胞, 如何能作为认知的最基本单元? &人们从来都拿电脑对比人脑, 这里我们也来玩俗的。一台电脑,早已被伟大的人工智能之父阿兰图灵的概念模型图灵机解释明白了。 电脑就是能够输入信息,处理信息和输出信息的机器。它能够根据内部的状态来处理输入信号,给出适当输出并且存储信息。&计算机的基本单元是什么? 晶体管。 它可以把电压这个模拟信号转化为0,1的数字信号。&粗略的看,神经元其实就是一个晶体管。 他接受信号并转化为电压,当电压高过一定阈值,他就会发放信号告诉其它神经元我接受到了超过阈值的电信号。 既然晶体管能作为计算机的基本单元,那么神经元也可以作为大脑认知的基本单元,平淡的概念,无奇的讨论。可是这样我们很快就会问, 这样我们的大脑还和电脑有什么区别? 也许真的没有本质区别,不过下结论前先再探个究竟。有一点我们不能忘记的是, 电脑是人类设计的产物, 有一张在出生之前就写好的蓝图, 它的功能,它的命运就想一台精密的钟表,在出生前就给定,上上发条就开始转。&而人脑呢, 在没有找到一位全能的造物给他提供蓝图的情况下, 我们只能认为它是几十亿年生物衍化自生的产物,凭借一位出色的立法者制定的自然法则, 通过一群细胞的自组织,就产生了出来。&那么再次审视之前那个问题, 我们发现,原来神经元远不是一个晶体管能够取代的。其实一个神经元本身,更像一个微电脑。&首先,神经元的基本结构是树突, 胞体和轴突。这样一个结构, 就像因特网上的一台电脑, 它有一部接受器-树突, 接受其它电脑发来的脉冲, 一部发射器,轴突,放出自身的信号。只不过树突和轴突是有形的生物组织, 他们象树枝,根须一般延伸出去,不停的探知外界的情况并调整自己。 而电脑在网络中的连接就没那么主动了。 而神经元的胞体, 更像一个微处理器, 通过它那复杂的化学反应履带,对信号给出适当的处理。既然神经元是一台微电脑,那么它就有更基本的信息传输单位,它就是是离子通道。离子是神经信号的物质载体, 而离子通道就是控制细胞内外信息交换的门, 因此,离子通道是神经元的输入和输出端子, 有了他们神经元才能够感知外界的变化, 然后发出信号,和其他神经元对话。 因此离子通道就是神经元的信息门,神经元的晶体管。说它是晶体管,因为它实现一种形式的模数转化,树突和轴突上遍布着离子通道,离子通道的本质是传感器,目前已知的离子通道就多达数十种, 每种离子通道可以感受不同的信号, 有的对通道前后的电位差敏感, 有的对光子敏感,有的对某种离子敏感,有的对特定化学物质敏感。 但总之都是把各种纷繁的模拟信号转化为开门和关门的数字信号。当一扇门打开,信息的载体-离子就得以自由进出细胞,从而引起细胞内环境的变化,而细胞内环境的变化反过来引起离子通道的打开或者关闭, 这样的机制, 使得一个细胞成为一个小小的图灵机, 接受和处理信号改变细胞自身的状态,而状态改变又导致接受和处理信号方式的改变,反馈循环周而复始。
上图即细胞的信息传输单位-离子通道。树突离子通道对一种特定的有机分子-神经递质敏感, 神经递质是一种细胞分泌的化学物质, 是细胞间通讯的信使, 当树突离子通道碰到其他神经元释放的神经递质, 它就自己打开,让某种离子通过。轴突上的离子通道往往对通道前后的电位差敏感,当细胞膜内外的电位差超过一定阈值, 它就打开, 低于这个阈值,就处于关闭状态, 就好比晶体管的0和1态。 &
上图展示了神经元是如何通过离子通道对话的。图中上半部的排骨棒棒就是轴突, 它是神经元的输出端子, 轴突末端安插的那些通道就是感受电压的离子通道, 电压高的时候它打开让钙离子通过, 而钙离子将导致轴突里储存的神经递质释放,它们将作为该神经元的信使, 降到下面一个细胞的树突(图中下方的平面) 前端, 告诉下一个细胞,上面的细胞已经high了。而下一个神经元,正是通过覆盖其上的该种化学递质的传感器来接受这个信号,当递质到达, 门打开, 钠离子进入膜内,引起下一个细胞的兴奋。 这个这些过程都在毫秒量级。神经元犹如一台精巧的微电脑,而由它组成的网络更是如同一个活生生的社会,可以灵活的组合,根据近期的活动改变网络连接。 因此它的复杂度是目前所有电脑所望尘莫及。下一节我讲讨论两个神经元之间的基本作用,领略它们一起演绎的和弦。&&&
运动是科学还是哲学永恒的主题。也是难以解决的悬案。 运动是物质的本质属性,为了描述她才有了物理学,描述的方式就是时间和空间,但是时空对于大部分人,就是四个数,X,Y,Z,t ,它的数学框架到底是什么,很少有人搞清楚了。 今天读了&测度论-通往异世界的大门&豁然开朗。
物理世界的事物必须占据一定的时空,否则他就没法存在。一个粒子从加速器中产生出来,无论在...&
运动是科学还是哲学永恒的主题。也是难以解决的悬案。 运动是物质的本质属性,为了描述她才有了物理学,描述的方式就是时间和空间,但是时空对于大部分人,就是四个数,X,Y,Z,t ,它的数学框架到底是什么,很少有人搞清楚了。 今天读了"测度论-通往异世界的大门"豁然开朗。
物理世界的事物必须占据一定的时空,否则他就没法存在。一个粒子从加速器中产生出来,无论在多短的时间之后它又湮灭了, 它都要持续一定的时间,占据一定的空间。没有了可以依存的时空, 它就是不可测的, 而不可观测的东西不在物理的范畴。反过来所有的物理实体都可以由它所占据的时空所描述。因此过了很久,时间和空间往往被当成了我测量记录下来的XYZT, 而忘记了这样做的根据是什么。时间, 是钟表指针的滴答, 空间,是米尺的刻度。 &当运动员跑到终点,我们按下秒表,记下时刻。 按照米尺的刻度记下跑过的空间。 我们以为我们的表和尺就是时间和空间。 如果你懂测度论,就知道我们混淆了概念。 表所记下的时刻, 尺所记下的是位置,它们的数学载体是有理数,是一个静止的概念, 而时间和空间的数学本质,却是另外一个东西--实数,它是一个运动的概念,是取极限的过程。然而它却需用有理数来逼近。有理数和实数隔着一条不可逾越的银河,因为他们对应两种本质不同的属性。把时空区间和实数建立一一对应的关系就是测度。&那么时间的本质什么?空间的本质是什么?或者说实数的本质是什么?它和有理数的本质区别是什么?在测度论里,有理数可以和整数可以建立一组一一对应的映射,他们的本质是可数,就是说可以用有限个数字描述。 而实数的本质恰是不可数。 我更喜欢把他叫做运动的数。
其实无论什么数,我们最后都得给他变成阿拉伯数字表达出来。有理数的本质是可数。只要它存在,总有办法用有限个数字给它写出来。 但是对于实数,象pi=3.1415926.....,我们可以无限的跟他添加尾数, 可以任意添加(当然他不再是pi了), 可以构造出任意多个, 只要你还活着,你就可以往后面写。 在你将要结束你有穷的一生的时候你终于理解了这个叫做实数的东西的本质-那就是数不完。所谓以有穷随无穷,die已。 那么我们怎么办呢, 我们就用有理数来逼近它,我们立个规矩,说数到多少位就不数了。 &或者对于一些特别的个体,干脆给他起个名字,如pi。实数被定义为有理数和无理数的总和但我个人理解。实数里包含的有理数与可以通过自然数构造出来的有理数含义是不同的。
比如说1, 如果是实数里与线段对应的1, &我觉得它实际不是1而是1.0000......., or 0.99999........ 学过点编程的都懂的,double(实型)里的1和int(整形) 里的1所占的内存空间是有天壤之别的。 实数里的1.000.... 描述的依然是极限,是只能趋近而不可达到的线段边界。它的本质是极限,是运动,只要你想用有限可数的东西逼近它, 你就像神话里的西西弗思, 用不停歇的运动却无法把石头推向山顶。
为了捉住实数,我们还是要依靠有理数。 为了捕捉运动,我们需要拍照片, 拍下的照片里要有一台时钟,和一个米尺,或者说为了捕捉运动,我们需要记录时刻。
我们再来看看我们该如何描述时间和空间。 你学过相对论,你就懂得时间和空间都需要一个动力学定义。时间是是某种周期性的运动的次数(反过来依赖于空间!)而空间呢, 他的定义干脆就是运动本身,而且它的度量取决于时间:
The metre is the length of the path travelled by light in vacuum during a time interval of1&299,792,458&of a second.
这次看芝诺悖论就懂了。&运动是不可能的。
由于运动的物体在到达目的地前必须到达其半路上的点,若假设空间无限可分则有限距离包括无穷多点,于是运动的物体会在有限时间内经过无限多点。&
所谓运动的悖论, 就是点和线段, 实数和可数的自然数的悖论。实际没有悖论。因为时间和空间并非由点组成, 用断点来加和, 永远加不出连续的线段。 运动只能由更小段的运动加合而成,而不能用离散的时刻加合而成。而这里已经没有悖论(无穷级数)。
这变是运动的故事,物理世界的事物,总要占据一定的时空,而时空就是运动本身,你总需要用时刻,位置这样的离散的量来捉住它,却永远只能接近它,而无法catch。你可以用相片留下瞬间,你却永远挡不住时间,因为你知道凡是在相片上看到的都早已逝去。也许你可以连拍,或者连拍的足够快,做成一部电影留给自己。
&这些都是我们对宏观世界的经验, 运动与静止,离算和连续的关系在微观世界确有更精彩的故事-不确定性原理。&量子力学里面的不确定原理说: 微观系统的一个态不能同时既包含位置又包含速度的信息。一个态如果有了确定的位置信息,那么我们就丝毫不能掌握它的动量(速度X质量)信息。 这个原理提出了微观世界里是如何观测运动的根本问题。&
不确定性原理与直觉相悖。 但是却可以由简洁的数学精确表达。 我们测量物体的动量的时候,微观物体以波函数的形式现身(动量算符的本征态), 我们测量位置时候则以狄拉克波包的形式现身(位置算符的本征态)。 而两者之间可以由一个积分变换来跨越。不确定性原理就是描述了积分变化里信息是守恒的,所以你求得一个量的信息的时候必须以失去另一个量的信息为代价。
一个更深刻的表达式是动量算符和同方向的位置算符不可交换。或者说你先测动量后测速度与先测速度后测动量得到的微观系统的最终状态完全不同。
其实我们说这个事情违背直觉。 如果我们能逃脱感官进入数学的异次元空间,说不定我们会发现我们的直觉世界才真的不可理解,而合情合理的恰是量子力学。位置与动量,当一个达到离散的态,另一个恰是连续的。我们对宏观世界运动的追踪,永远要用离散来逼近连续,但是反过来,又有谁知道是不是&连续&本身恰恰是我们的感官又一次在捉弄我们。
真正需要理解的恰恰是我们的感官是如何利用视网膜捕捉到的离散的量--神经元的二元态,来追赶这个永不停息的运动着的物理世界。&
运动是科学还是哲学永恒的主题。也是难以解决的悬案。 运动是物质的本质属性,为了描述她才有了物理学,描述的方式就是时间和空间,但是时空对于大部分人,就是四个数,X,Y,Z,t ,它的数学框架到底是什么,很少有人搞清楚了。 今天读了&测度论-通往异世界的大门&豁然开朗。
物理世界的事物必须占据一定的时空,否则他就没法存在。一个粒子从加速器中产生出来,无论在...&
运动是科学还是哲学永恒的主题。也是难以解决的悬案。 运动是物质的本质属性,为了描述她才有了物理学,描述的方式就是时间和空间,但是时空对于大部分人,就是四个数,X,Y,Z,t ,它的数学框架到底是什么,很少有人搞清楚了。 今天读了"测度论-通往异世界的大门"豁然开朗。
物理世界的事物必须占据一定的时空,否则他就没法存在。一个粒子从加速器中产生出来,无论在多短的时间之后它又湮灭了, 它都要持续一定的时间,占据一定的空间。没有了可以依存的时空, 它就是不可测的, 而不可观测的东西不在物理的范畴。反过来所有的物理实体都可以由它所占据的时空所描述。因此过了很久,时间和空间往往被当成了我测量记录下来的XYZT, 而忘记了这样做的根据是什么。时间, 是钟表指针的滴答, 空间,是米尺的刻度。 &当运动员跑到终点,我们按下秒表,记下时刻。 按照米尺的刻度记下跑过的空间。 我们以为我们的表和尺就是时间和空间。 如果你懂测度论,就知道我们混淆了概念。 表所记下的时刻, 尺所记下的是位置,它们的数学载体是有理数,是一个静止的概念, 而时间和空间的数学本质,却是另外一个东西--实数,它是一个运动的概念,是取极限的过程。然而它却需用有理数来逼近。有理数和实数隔着一条不可逾越的银河,因为他们对应两种本质不同的属性。把时空区间和实数建立一一对应的关系就是测度。&那么时间的本质什么?空间的本质是什么?或者说实数的本质是什么?它和有理数的本质区别是什么?在测度论里,有理数和整数可以建立一组一一对应的关系,他们的本质是可数,就是说可以用有限个数字描述。 而实数的本质恰是不可数。 我更喜欢把他叫做运动的数。
其实无论什么数,我们最后都得给他变成阿拉伯数字表达出来。有理数的本质是可数。只要它存在,总有办法用有限个数字给它写出来。 但是对于实数,象pi=3.1415926.....,我们可以无限的跟他添加尾数, 可以任意添加(当然他不再是pi了), 可以构造出任意多个, 只要你还活着,你就可以往后面写。 在你将要结束你有穷的一生的时候你终于理解了这个叫做实数的东西的本质-那就是数不完。所谓以有穷随无穷,die已。 那么我们怎么办呢, 我们就用有理数来逼近它,我们立个规矩,说数到多少位就不数了。 &或者对于一些特别的个体,干脆给他起个名字,如pi。实数被定义为有理数和无理数的总和但我个人理解。实数里包含的有理数与可以通过自然数构造出来的有理数含义是不同的。
比如说1, 如果是实数里与线段对应的1, &我觉得它实际不是1而是1.0000......., or 0.99999........ 学过点编程的都懂的,double(实型)里的1和int(整形) 里的1所占的内存空间是有天壤之别的。 实数里的1.000.... 描述的依然是极限,是只能趋近而不可达到的线段边界。它的本质是极限,是运动,只要你想用有限可数的东西逼近它, 你就像神话里的西西弗思, 用不停歇的运动却无法把石头推向山顶。
为了捉住实数,我们还是要依靠有理数。 为了捕捉运动,我们需要拍照片, 拍下的照片里要有一台时钟,和一个米尺,或者说为了捕捉运动,我们需要记录时刻。
我们再来看看我们该如何描述时间和空间。 你学过相对论,你就懂得时间和空间都需要一个动力学定义。时间是是某种周期性的运动的次数(反过来依赖于空间!)而空间呢, 他的定义干脆就是运动本身,而且它的度量取决于时间:
The metre is the length of the path travelled by light in vacuum during a time interval of1&299,792,458&of a second.
这次看芝诺悖论就懂了。&运动是不可能的。
由于运动的物体在到达目的地前必须到达其半路上的点,若假设空间无限可分则有限距离包括无穷多点,于是运动的物体会在有限时间内经过无限多点。&
所谓运动的悖论, 就是点和线段, 实数和可数的自然数的悖论。实际没有悖论。因为时间和空间并非由点组成, 用断点来加和, 永远加不出连续的线段。 运动只能由更小段的运动加合而成,而不能用离散的时刻加合而成。而这里已经没有悖论(无穷级数)。
这变是运动的故事,物理世界的事物,总要占据一定的时空,而时空就是运动本身,你总需要用时刻,位置这样的离散的量来捉住它,却永远只能接近它,而无法catch。你可以用相片留下瞬间,你却永远挡不住时间,因为你知道凡是在相片上看到的都早已逝去。也许你可以连拍,或者连拍的足够快,做成一部电影留给自己。
&这些都是我们对宏观世界的经验, 运动与静止,离算和连续的关系在微观世界确有更精彩的故事-不确定性原理。&量子力学里面的不确定原理说: 微观系统的一个态不能同时既包含位置又包含速度的信息。一个态如果有了确定的位置信息,那么我们就丝毫不能掌握它的动量(速度X质量)信息。 这个原理提出了微观世界里是如何观测运动的根本问题。&
不确定性原理与直觉相悖。 但是却可以由简洁的数学精确表达。 我们测量物体的动量的时候,微观物体以波函数的形式现身(动量算符的本征态), 我们测量位置时候则以狄拉克波包的形式现身(位置算符的本征态)。 而两者之间可以由一个积分变换来跨越。不确定性原理就是描述了积分变化里信息是守恒的,所以你求得一个量的信息的时候必须以失去另一个量的信息为代价。
一个更深刻的表达式是动量算符和同方向的位置算符不可交换。或者说你先测动量后测速度与先测速度后测动量得到的微观系统的最终状态完全不同。
其实我们说这个事情违背直觉。 如果我们能逃脱感官进入数学的异次元空间,说不定我们会发现我们的直觉世界才真的不可理解,而合情合理的恰是量子力学。位置与动量,当一个达到离散的态,另一个恰是连续的。我们对宏观世界运动的追踪,永远要用离散来逼近连续,但是反过来,又有谁知道是不是&连续&本身恰恰是我们的感官又一次在捉弄我们。
真正需要理解的恰恰是我们的感官是如何利用视网膜捕捉到的离散的量--神经元的二元态,来追赶这个永不停息的运动着的物理世界。&
In the beginning God created the heaven and the earth.
地是空虚混沌。渊面黑暗。神的灵运行在水面上。
And the earth was without form,and darkness was upon the face of the waters...&
In the beginning God created the heaven and the earth.&
地是空虚混沌。渊面黑暗。神的灵运行在水面上。&
And the earth was without form,and darkness was upon the face of the waters.&
神说,要有光,就有了光&
And God said,Let there be light:and there was light.&
神看光是好的,就把光暗分开了。&
And God saw the light,that it was good:and God divided the light from the darkness.&
神称光为昼,称暗为夜。有晚上,有早晨,这是头一日。--《圣经》创世纪创世纪说,上帝在第一天里创造了光,可见光对于我们的世界是多么重要。没有光就没有一切(the earth was without form), &我们对外部世界的信息,绝大多数来源于它。 若无光,则万物顿失其形。可是,你认为我说的是正确的吗? 我们知道有些动物, 如蝙蝠,是靠超声波,红外线等来探测世界, 如果它们会说话, 也许它们会说,我们的世界比你们还要丰富多彩,而我们的世界也有光,只不过你们管它叫做超声波红外线。可见重要的不是光,而是视觉(VISION), 如果一个盲人,他不会看,但是有一个机器把光线转化为声音,那么他还是能够&听到&光线。 但是他的光定不是我们的光。光对于明目的我们的真正含义是光子在视网膜上激起的涟漪,直传到我们大脑内部一个叫做视皮层的地方(visual cortex),我们对光线的感知,正是在那个地方,而非我们的眼睛。光,在物理学家眼里是麦克思维所欲言的电磁场的涟漪,是爱因斯坦的光子, 是狄拉克的光量子场,更是生命科学家眼里的视网膜上的脉冲,神经通路里的动作电位, 和认知科学家眼里的对明亮的感知(visual sense)。或者说,上帝说,要有光,要有的不仅仅是光子,而是光子和电子的耦合, 光子和带着光感受器的细胞的耦合,最终光之轨迹,是要抵达我们内心,让我们意识到它的存在,认识到它就是我们的世界(请看头像照片,和追究为什么它会浮现在我们心中那个空旷无际的宇宙。因此跟踪光的轨迹,绝对是一个多学科合作的大舞台。 从物理,到生物(神经科学)到认知科学,到艺术....本站希望抛砖引玉,结合我现在做的神经科学,为大家解读这个这个我们因着光线探测光之轨迹的故事。绝对是科学最精彩的故事之一。&这个也是我探索科学的终极心愿,探索物理科学和认知科学的边界,因为在我眼里,它们从来不可分割。 古希腊人说认识世界的最终目的是认识我们自身,而其实, 不认识我们自身,就无法认识世界, 这两者就是永无分割的矛和盾。光之迹,吾之愿。&&&
万门大学, 如果你常看我的主页就明白是什么, 我天天在转的都是和她有关的东西。 我的巴黎高师的挚友童哲创办,在这个京都大地苦寒的冬天里破土而出。我天天转她, 不是因为校长是我的死党, 或者我是她的第一大股东。 而是只因为万门本身,就算她是nobody开的,我还是会一无反顾的支持她。 理由如下:万门,是对急功近利的中国教育的一次反叛:从天津到里昂到巴黎到香港再...&
万门大学, 如果你常看我的主页就明白是什么, 我天天在转的都是和她有关的东西。 我的巴黎高师的挚友童哲创办,在这个京都大地苦寒的冬天里破土而出。&我天天转她, 不是因为校长是我的死党, 或者我是她的第一大股东。 而是只因为万门本身,就算她是nobody开的,我还是会一无反顾的支持她。 理由如下:&万门,是对急功近利的中国教育的一次反叛:从天津到里昂到巴黎到香港再到上海, 我走过的高校可能罕有人比,若论深刻的感触,就是中国人不爱科学。 你若懂科学,你就知道我的话不科学。 世界人种虽多, 可是科学研究和我实地调查表明, 人们在致趣心理上是无差别的, 就像每个国家的女孩都喜欢巧克力,都想开小店(个人比较无数例子)。 好奇心上各地人就更是无差别的, 何以中国人就不喜欢科学呢?可是中国人就是不爱科学,比如我现在所访问的中国最好大学之一的复旦大学生物系的博士们,没有一个喜欢科学。 原因是, 在中国,学术早已被定义为晋升的工具,学校往往是为下一步晋升做准备的临时栖居之所。 中国古代的学问,是教人如何治人, 劳心者治人,劳力者治于人,一言道尽。 那么古代的学问成为官场晋升的跳板就不奇怪了,为官之术收拢了读书人所有的注意力。 中国古代无科学(火药,指南针一流只是由于从事劳动人数众多总会有些中彩试的发现), 科学是英国人的火炮而强迫进入的舶来品。 从一开始中国人(应该说洋务官僚)学科学的目的就是以夷长技以治夷,那些较早的大学什么都是以此目的而建。直到今天这点没有丝毫变化, 学术总是和爱国挂在一起, 受重视的科学往往是因为他们能够给特色的中华体制进行保护,无论他是以生产力的提高为目的, 还是爱国强兵。它的发起是由上而下却非自下而上,是帝制的产物,就象这个帝国的大多数事物。 所以在中国科学成为政治的婢女, 或者说巴结权势的工具。 老爸天天跟我说,读博好当官,就是现实最好的体现。 如此之下, 做科学的&中国精英& 往往并非是真正的科学精英, 而只是特别能计划,特别能忍耐的 &聪明人&, 一旦由计划进入体制,走向仕途,那么科学就拜拜了,虽然他还是要挂着它的名(执着学术的大家还是有的,但往往是米国或者民国培养)。 那些还没来及入仕的&科学家& 往往是实验室的土皇帝,以摧残学术的学术热情为乐(不算严谨但是我身边人有很多故事,比如冬天不准喝热水以免犯困,上厕所多罚款,把漂亮女生关到自己屋写论文---中科院的故事)。 真正喜欢科学的人还未必是&中国精英&的对手,很多无缘学术。&万门大学,是对现有体制的反叛,首先是她自下而上,脱离体制。 她纯粹是由热爱科学的个体为了传播思想而设计。 这是对柏拉图式的希腊精神的回归, 而这才是科学产生的摇篮,与君王无干。 &这样的机构本来早该有,但是由于以前信息传播的困难,个人力量脱离王侯就没有大作为。但只是赶上这个中国互联网暴发的时代,她才得以成立(percolation model,网络的连接够密集,星火燎原的概率升高)。&万门大学,是对现有体制的反叛,第二是她无门槛。 以前享受求知的乐趣是个奢侈品。 &或者他要10年寒窗过科举, 或者他要G托赛达过重洋。 伊人憔悴时,金榜题名日,兴趣早被磨平, 不磨平的也已经不在道上了。 &现在呢,我们可以从网上获得很多东西,但是google,youtube这些公共知识的载体被屏蔽。 其他一些都是无系统性的百度知道一类。 &如果有一群海外留学精英能够首先利用自己的信息优势,集中整合优势资源于一处, 就已经大大降低了教育的门槛。 &更或况, 万门并非只收集而且消化。 把一些虽然有趣但是难啃的东西,比如量子力学(这些都是我们学了几遍,岁岁年年熬出来的,通过了巴黎高师的变态考试)先消化掉,再把精华以最易懂的方式反刍给大家(如小课),门槛就更低。&试想,如果一个喜欢物理的高中生要领会量子力学,要一路斩杀多少红绿灯才能走到那一步,而每一个十字路口,都降低他到达的概率。 今天我们如果提出一条捷径,如蜀军出斜谷而奇袭长安,那么这些高中生就直接领略了量子力学的魅力, 而不至于将来与之失之交臂。 即使他决定不学物理,那么领略了,就象游历胜景,将来也至于没学过而惋惜。 &&对于大学生也一样, 迷茫于慢慢考级路的大学生,能够从迷雾森林里偶尔出来透口气,站在山顶暸望森林之美,做做测绘定位, 都会裨益匪浅,即使他只是生活的插曲。&对于其他已经不再读书的人, 万门更是找回内心活力,摆脱世俗缠绕透口气的地方,我们身边有多少东西我们已经不再好奇因为习以为常,但只要用心思考就会发现绝非寻常。&&对以上三类人没有门槛的万门都是传统大学所望尘莫及的, 而她所回答的,恰是人的本质需求-好奇心。 只要吃饱穿暖的人都会有。那么相比大众的娱乐项目, 酒吧舞厅游戏厅,万门一样是必需品, 可相比前者,它的领域还是空白(尤其中国,在法国,哲学杂志是何ELLE-女性之友一起卖的报厅畅销杂志)。&所以万门大学无须与中国的传统大学比肩,一个只是御用大臣修的帝国零件加工厂, 而另一个是可以纵马驰鞭的学术狩猎场。 定位殊异, 而前途自知。&当然,既然我自命铜门铁将(童门铁匠),尽量多提想法:&1. 打造黄金品牌,速度不宜过快。 尽然降低门槛是目标, 那么就要打造最能让人消化得动的课程,万门打出一件算一件, 树立良好口碑。&2.不拼专业化,但拼脉络广。 就想那本《枪炮,病菌与钢铁》脉络开合,气魄宏大,把学科间看不到的联系冲破。而通过生动的故事让我们看到知识与我们现有生活的息息相关。 因为娱乐性本来是我们的初衷, 让人眼前一亮,让人觉得世界有趣,出了万门课堂看到的世界如此不同,让科学如同艺术, 是我们的目的。&我觉得这些都是童校的理念,也做得不错。 但反复提醒,以使方向不偏。&&&自别法国,常念高师和高师花园里那个情感义气与理性俱风发的童校, &喷泉边的指点江山,卢森堡的思想碰撞,火花里的志向相投。 今虽远离, 心志未迁, 万门终是此生愿望。&因为,&I think we can!
最近发现人是一个很有意思的东西, 我们是总想宣称我们是理性的, 我们骄傲于我们高贵的理性。 其实呢? 我们很情绪化才是真的, 我们的决策大部分都是情绪主导的, 即使我们宣称我们努力客观的思考了, 往往背后呢, 还是印象里的好恶在起大量的作用。 这也不难理解, 因为神经系统就像一台二进制的计算机, 一切的认知过程最终可以分解为一连串的兴奋和抑制信号,就好像计算...&
最近发现人是一个很有意思的东西, 我们是总想宣称我们是理性的, 我们骄傲于我们高贵的理性。 &其实呢? &我们很情绪化才是真的, 我们的决策大部分都是情绪主导的, 即使我们宣称我们努力客观的思考了, 往往背后呢, 还是印象里的好恶在起大量的作用。 这也不难理解, &因为神经系统就像一台二进制的计算机, 一切的认知过程最终可以分解为一连串的兴奋和抑制信号,就好像计算机的0和1一般。 &所以人的本质就是追求快乐,躲避痛苦。 哪些东西能够使我们的神经元兴奋,我们就朝着那里去。但是这个世界恰恰不是那么简单, 你朝着兴奋的地方去了, 比如桌上的糖果,或是美丽的女郎, 却不一定能得到相应的结果。 &你可能如愿以偿的甜蜜了, 却还有可能发现糖果是有毒的, 美女会拒绝, 甚至你也会收到反击和名誉扫地,导致以后再没了糖果和美女。 &所以我们的神经系统进化, 当前景有一个东西诱惑你, 你不仅会预感到好结果可以引起的快感,也会预感到坏结果可能引发的痛感,从而抑制住那些风险过高的冲动行为。我们生活在一个概率的世界。 只要是未发生的事情,永远是概率性的事件,只不过有些概率大些,如太阳明天升起,有些小些, 比如载你上学的车会不会按时到。 &但总之, 都是一个概率事件。面对纷繁莫测得随机事件,预计到所有可能的结果并作出准备是我们唯一的办法,&可惜我们那进化并不完善的神经系统并不会计算某种结果出现的概率,然后给出一个适度的情绪反应。 &而是或者盯住那些可能发生的喜闻乐见的结果,甘脆先兴奋起来, 就好像它们已经发生, 预先庆祝胜利。 &或者沉浸在那些可能发生的灾难性结果, 就好像它们已经发生,不是不停的担心就是预先开始节哀了。 &前一类我们叫做乐观主意者, 后一类我们叫做悲观主意者。 &你想把概率教给情绪,让它根据概率调控自己, 那简直就是教一头猛兽学学习礼仪廉耻。乐观主意者真是幸福的, 一生大部分时候处在胜利的喜悦中, 即使最后失败了, 我还可以说我活的痛快。 他们往往是冒险创新的先锋, 却也更容易成为赌徒。而悲观主义者就悲剧了, 过度的悲观情绪简直让他们预先失败了。 &成功了又马上进入对下一件事情的担心。虽然适度的悲观却是减低了风险。你也很难选择自己是乐观主义还是悲观主义者, 因为大部分时候这是基因决定。但是你若看透了你自己认知的这种非0即1的局限性, 起码你可以比较平静的看待你的情绪。 &还有想清楚你决策的依据, 是根据真实世界的概率而非你的情绪。&推荐一部好书《快思慢想》 by 康纳恩 诺贝尔经济奖得主。
&&我们所处的环境,不管它再怎么复杂,我们都可以把它分成两部分:生命体和非生命体。我们现在要对其中的一个进行讨论。不过在讨论之前,我们先来说一下这个&意义&。在讨论A的意义的时候,我们必须找到一个B,A的意义就是A对B的意义,即A要对B做某件事,成功之后,我们才说A具有了意义。那么,对于&所有生命&而言,它所对应的B是什么呢?如果B指代的是非生命体,那么完了...&
&&我们所处的环境,不管它再怎么复杂,我们都可以把它分成两部分:生命体和非生命体。我们现在要对其中的一个进行讨论。不过在讨论之前,我们先来说一下这个&意义&。在讨论A的意义的时候,我们必须找到一个B,A的意义就是A对B的意义,即A要对B做某件事,成功之后,我们才说A具有了意义。那么,对于&所有生命&而言,它所对应的B是什么呢?如果B指代的是非生命体,那么完了,生命的存在就不可能具有意义了。我想关于这一点,众多的老师、教授、副教授们也都是这么认为的。所以B指代的应该是生命体,即&生命&是为自己而存在的,为了自己能活下去以及能活得更好。这样的理由似乎总算比较正确了,但是却有一个更大的悲剧,那就是我们这个宇宙的年龄。世界终将毁灭,我们这些渺小的生命也会被一同带走(也许在世界毁灭之前我们就已经不再了)。意思也就是说,我们的&为了自己能活下去&这个目标最终也不可能实现,更别提什么&活的更好&了。难道我们要再一次失去存在的意义?有人提出质疑,说,重在过程,而不是结果。但是我们存在的过程再精彩,给谁看呢?除了生命就是非生命,我不认为非生命具有欣赏的能力。那么是给生命体&&我们自己吗?是不是只要无愧于自己,活出一个精彩的自我就可以了呢?我当然是不赞同这样的观点的,我认为这种叫唯心主义,唯心主义都是自我欺骗。我有时候甚至会疑惑,唯心主义为什么还会存在于这个世上,因为任何学科、任何学说都必须符合科学,都必须符合客观事实,否则我就可以说它是骗人的东西。&据说这位仁兄写完这个就自杀了。&看到了我只能说-机械理性害死人----程序般的生活,程式般的思考。 而我们应试教育的思想体系,缺失了什么。我依然决定用机械理性驳倒他, 他能指出一条A-&B-&C的意义传递履带,然后说这个东西最终无法侍从。 可是我若问他意义到底是什么,如何用机械逻辑来定义意义?多半他也说不出什么。 你若定义意义是A为了B而怎样, 也就是说意义等于目的, 可是大自然哪里来的目的?&花自飘零水自流。 &一种相思,两处闲愁, 大自然只承认存在。这样的悖论就好像在问宇宙之外是什么, 上帝住在什么地方。 &是我们意识里面的悖论。如果你去用逻辑纠缠,就会如同卡死的程序段。&因此我说这位同学所说的生命意义问题, 只能说明意义这个概念在理性范畴内根本无法存在。 用理性来求解这个问题无解,用逻辑思维来求解这个问题无解。&如果说世界是我们意识海洋所触及到的所有内容,那么理性只是这世界的冰山一角, 感性,激情,各种潜意识和梦幻包裹着理性这个小岛,理性想要征服整个世界,却立刻发现了在它之下支撑它的无限空间, 脆弱的理性最强悍的地方恰是认识到自身的局限。&意义这个词恰恰是它所触及的极限。其实大部分人是根本不需要这个概念就过完一辈子的。如果你还不满足,还要较真, 那就举几个例子。你说达尔文的生活有没有意义?他用他的生命验证他的理念,生命不是一乘不变的.乔布斯的生活有什么意义? 他创造了一个商业帝国,然而根却在对他的理念,追随自己的激情否则毋宁死。你说尼采的生活有没有意义?他超然的思维超越了整个时代,用他的生命换取了哲学的后现代时代,他却疯了。我想起电影最后的武士, 那位日本武士明知道自己已经无法抵抗新时代的火器步兵却毅然的冲上去, 哪怕只剩下一个人,只为了最后的武士道精神。 然后他就这么死了,甚至没有人在记得他,他的生命有没有意义?那么意义是不是跟随激情的狂舞? 可是那是为了一夜情的痛快而活的狂舞者生活有没有意义呢?我不得不说,意义这个词不是理性的范畴,但它也不是简单的激情。它等价于一样东西-信仰。 无论你信的什么, 当你为之拼命实践,这个意义就实现了。或者说,生命的意义在于生命和某种理念的结合,为了这种理念你甚至奋不顾身,却也实现了对自身的超越。 &无论你是科学家还是信仰上帝的人(科学家的信仰是世界可以用理性的方法来认识,举起思辨的武器向认知的边际冲刺,然而再深刻的理性,也以这条信仰为支撑)。前两天看了个很流行的电影-The Life of Pie. 少年派的奇幻漂流. &它讲述了一个印度少年遇到海难与一只孟加拉虎骑险逃生的故事。 &派的一家带着一群需要卖到美洲的动物穿越太平洋,终将遇到海难船翻。 派得幸于他对暴风雨的好奇提前跑到甲板反而跳上了救生艇。 227天后他有幸逃生。 &片子的末尾亮了。 派向他人讲述了两个他的故事, 一个是他和那群动物的故事, &有些动物跟他跳上了救生艇。 有猩猩,有斑马,有豺狼,还有一头孟加拉虎。动物在船上发生了生存搏斗,豺狼咬死了猩猩,猩猩要保护派却被豺狼干掉,老虎横空出世干掉了豺狼。最终老虎和派建立了一种势力均衡并最终结成友谊。 & &另一个故事是船上的人纷纷跳上救生艇,有派的母亲, 贪婪的厨子还有懦弱的水手。 之后弱肉强食发生了人吃人的惨剧。 &厨子吃了水手母亲要保护派却被厨子干掉。 最终软弱的派性格中强悍的一面爆发而干掉了厨子。 &两个故事其实互相对应。 厨子对应斑马,母亲对应猩猩,而老虎则是派身上隐含的强悍一面。 & 哪个故事真实一些? 有的人选择第二个,比如前来调查的日本公司。然而过来记述这件的事情的派的朋友却选择了第一个, 然后派语重心长的说,&then you go with god&" &那么你是属神的....其实更好的说法是有什么样的信仰你就有怎样的世界, 而人生的意义也正在于你对信仰的归一。理性这个意识海洋里的孤岛,虽然无法支撑生命甚至无法支撑它自身, 却可以超然于其自身之外,看到它自身的局限性。 也算是奇迹。当我写完此文,我感到我生命的意义。&
今天看西方的智慧 , 惊异于今天的科学思想几乎都能在古希腊时候找个种子。 包括进化论这一类,更不必说原子和元素理论, 日心说等等 。 似乎今天的所谓现代科学, 仅是对古代已有的这些思想的验证和发展充实。似乎我们所能产生的根基性思想是有一定局限的,科技发展再眩对此也无能为力。...&
今天看西方的智慧 , 惊异于今天的科学思想几乎都能在古希腊时候找个种子。 &包括进化论这一类,更不必说原子和元素理论, 日心说等等 。 似乎今天的所谓现代科学, 仅是对古代已有的这些思想的验证和发展充实。似乎我们所能产生的根基性思想是有一定局限的,科技发展再眩对此也无能为力。&
小超市的儿女-姐姐 右同一地点摄于4年前...&
小超市的儿女-姐姐 右同一地点摄于4年前
照片里的左下和右上是刚拍的,左上和右下是4年前同一地点拍的 同一对小姐弟 小区里一对从事便民超市行业的农民工夫妇的孩子...&
照片里的左下和右上是刚拍的,左上和右下是4年前同一地点拍的 同一对小姐弟 小区里一对从事便民超市行业的农民工夫妇的孩子&
只要闭上眼睛--世界就没有悬崖
--------休谟
我们总是相信我们生活的这个世界就是我们所看到的样子。看看周围的东西,闭上眼睛,我也知道他们在那, 电脑屏幕,鼠标,桌子一切都再平凡不过。
假如让你有个机会缩小到之一你将发现一个完全不同的世界,你将会发现,你所相信的一切被颠覆,这个世界真疯狂。
首先你发现你周围...&
只要闭上眼睛--世界就没有悬崖&
&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& --------休谟
我们总是相信我们生活的这个世界就是我们所看到的样子。看看周围的东西,闭上眼睛,我也知道他们在那, 电脑屏幕,鼠标,桌子一切都再平凡不过。
假如让你有个机会缩小到之一你将发现一个完全不同的世界,你将会发现,你所相信的一切被颠覆,这个世界真疯狂。
首先你发现你周围的物体不再有确定有的状态,他们是怎样的决定于你是怎么观察的,而且你每次观察得到飘忽不定的结果。
那个世界的鼠标,桌子不再有具体的确定的形态,你一种方式观察他们,他们是鼠标,桌子和车子,但换一终方式,他们变成迷茫的烟雾,连绵的水波。当你问道他们在哪里,有时你观察到他在这里,有时你观察到他在那里,有时他们即在这里也那里,当你闭上眼睛,你唯一能说的是你不知道他们在哪里 ,甚至你要承认他们的位置这个概念都不再存在,是你的观察,你的视线赋予的他们形态和位置。
正如休谟所说的,在那个世界,只要你闭上眼睛,就没有悬崖。
让我慢慢续来。
还从硬币的问题说起。
在我们这个世界,掷硬币看似是个随机事件,实际上却非。因为当硬币落下,只有你不懂得哪面朝上,但上帝是懂的,硬币自己知道自己的未来很确定。为什么呢? 因为统帅我们这个世界的是牛顿力学。
牛顿方程的特点是,如果一个物体此刻的状态是可以确定的,那么我就可以确定的知道他未来的状态,比如我们知道硬币初始时刻的位置,速度,硬币周围空气的情况,那么硬币的运动轨迹就是确定的,毫无悬念他会在某一面落下。但是由于我们没有办法得到所有数据,尤其像空气,地面状况这些特别复杂的东西,所以说我们无法预知硬币到底哪面着落(这个是混沌效应的一个例子,初始条件的微小区别结果完全不同),我们只好把本来确定的东西说成随机的。但这样的随机是对我们的随机,而在硬币落下的那一刻,结果早已确定。如果你能做到同样的条件(实际不可能)扔他一百次,那么你得到的结果相同。
那么你被缩小后所进入的那个微观世界呢? 当然那里是没有硬币的。但倘真的做得,你会发现,当硬币最终落下,他没有一个确定的正反。随机不仅是对我们的随机,而且是事件本身的随机。
举个例子:假如你能在硬币着地得出结果后穿越时间隧道回到硬币落地的那一瞬间(无限接近出结果的一瞬间),记下这一次硬币着陆的面,你不停反复这个过程,记下每一次的结果,你会发现一个惊人的事实-本来已经尘埃落地的事情结果却有正有反,永远无法确定。好比你考完试,心惊肉跳的接成绩的时候,成绩单发到了你邮箱里,你打开看,结果挂了。你依然有时空穿梭的能力,你回到打开邮箱的时候(注意不是考试前)你再打开看,居然得到了你过的,呵呵,即使没过你还可以穿越回去反复实验直到看过你过了。
这件事情量子力学里有两种解释。
一,硬币本没有正反,正与反是你目光集中在硬币上看到的结果,因此你的观测产生了结果,随机性也隐藏在观测之中。
二,硬币本身有正反,他落地的时候同时正面与反面朝上(荒唐吗?!),因为硬币可以处在不同的时空中,每一个里面都可以是正或反, 当你观察他的时候,好比走进一个时空分叉的花园,你不小心走上某一条路,发现硬币是正或反。
第一种叫做哥本哈根画面,第二个叫做多重宇宙画面。
我觉的第一个比较靠谱,第二个比较形象。
到目前为止,没有什么是科学的,但是在之后的篇幅我会展示这个思想在现实世界面前显示的的力量。
先来一个观察方式决定结果的例子。
上面写的是什么?薛定谔的猫是死还是活?生存还是毁灭,这是个问题。。。。&
&什么人有什么命&今天觉得对这句话有了更深刻的理解。借用两个时髦的概念。Gene-基因,我用于指代一个人所有先天的东西。如性别,体质,外表,气质(内心的秉性),再加你的父母。Meme- 传播着的思想。这个单词被造成这样就是为了和基因对比,他是指人类一代代积累下来,传播开来的思想,比较典型的例子如孔子的论语,毛主席语录,还有宗教。但其实隐藏在我们语言里的每个细...&
&什么人有什么命&今天觉得对这句话有了更深刻的理解。借用两个时髦的概念。Gene-基因,我用于指代一个人所有先天的东西。如性别,体质,外表,气质(内心的秉性),再加你的父母。Meme- 传播着的思想。这个单词被造成这样就是为了和基因对比,他是指人类一代代积累下来,传播开来的思想,比较典型的例子如孔子的论语,毛主席语录,还有宗教。但其实隐藏在我们语言里的每个细微的想法都可以称为meme,如东北人管客人叫大哥,嫂子,女生喜欢以&人家"自称,他们都是我们后天从社会里习来的。Meme亦如同一种生命,因为他也在产生,发展,传播,或者消亡。meme永远和文化(注一)与时代背景(注二)分不开,他一方面是时代的产物一方面定义那个时代。命-就是gene和meme的结合。meme好比种子,gene好比土地。种子落在不合适的土地上,根本生不出来。若土地勉强合适,即使生出来,还可能被后来更合适的种子替代。所以随风传播的种子只会在合适的土地上开花结果,继续传播。 而同一颗种子,在不同的土地上也长出完全不同的植物,好比橘生淮南则为橘,橘生淮北则为桎(注三)。一个人带着他先天的gene,碰到适合它的meme,然后这个meme在这个人的心里发展与他先天的气质一起构成一个人一生的格局。正如种子在适当的土地上发芽长出植物。他可以长成瓦檐上的草,也可以长成参天的树。&一个人带着自己先天的气质来,然后他在学校里,社会上碰到各种人,各种事,大多数成为过眼云烟,但是有一些人却成为挚友,当然也有仇人,总之刻下很深刻的印记。他们带来的思想逐步化做这个人的思想。此即gene与meme的结合,那些成为云烟的大多数人来来去去,也带来带去他们的meme(思想),但由于对这个人的gene没有亲和力,所以雪化无痕。 而只有那几个人,他们带来的meme一经与这个人的gene相碰,及擦出火花。生根发芽。如果人命里有偶然性,那是他碰到适配meme时间的偶然性。一个人可以在人海里逛来逛去,他可以迷茫,他可以寻找,他可以一直没有找他那种和自己的gene适配的meme,这个找不到的时间可以长可以短,但是由于人世间最终适合人类发展的meme就那么几种(其余的和gene一起灭忙了),而人与人之间gene也没差很远,所以他最终一般是能找到他适合的那meme。meme在一个人心理扎下根,宿命便成型。这个人的灵魂从此找到依托,从此他不再单薄,找到归宿,他成为我们描述的某一类人。他将与持有同样meme的人结成密友,成为圈子的一员。从此,确定的一类人和一类事在他的生活中经常出现,而不适合的,持有相异meme的人和因相异meme而发的事则渐渐远离。或者说他和他的生活被meme定义了。meme成为生命的主体。我们经常说我们运气好,运气差,但那只是一时,机会总是不断的过来(到达的时间具有偶然性,但该来的总会来),能否抓住决定于你的格局(meme与gene的结合体),你有什么样的格局,就有什么样的机会被你吸引(俗称抓住),什么样的机会被你排斥(俗称错失)。个体生命的实现的过程就是格局构建的过程亦即gene对meme的归一的过程。这种归一旦实现,生命才真正找到某种形式得以存在-俗称人生意义的实现。meme有多少种,生命就有多少形式。或者说我们的人生其实是被先辈们定义过的。那些至圣先贤,那些我们的文化的构建者们正是我们现在人生的制造者。人的生命是有限的,meme却可以是不灭的,固而meme才是真正的王,是不灭的灵魂。&注一: 文化这个东西可以看成一个很多思想的集合-meme库,文化交流的功绩,正在于丰富了给每个人的人生提供了更多的可能。注二:时代背景一方面体现在meme,一方面也体现在gene,即不仅meme收时代限制。每个人先天因素(gene)中的家庭因素也是时代的产物。注三:对同一meme,可以有不同gene与之配对,但演绎可以相差迥异。***网上看到的一句不谋而合的话:&种下一个善念,收获一种良知;种下一种良知,收获一种道德;种下一种道德,收获一种习惯;种下一种习惯,收获一种性格;种下一种性格,收获一种人生。
&如果有一个真理是不必证明的,那就是人是生而平等的。&
---独立宣言
这个思想简单,却并不寻常,因为在世界各地,历史的大多数时期,人人平等都不是主流思想。等级的观念才是主流。 那么美国的开国箴言的思想根基在哪里呢?
And hath made of ONE BLOOD all nations of MEN for to dwell on ...&
&如果有一个真理是不必证明的,那就是人是生而平等的。&
---独立宣言
这个思想简单,却并不寻常,因为在世界各地,历史的大多数时期,人人平等都不是主流思想。等级的观念才是主流。 那么美国的开国箴言的思想根基在哪里呢?
And hath made of ONE BLOOD all nations of MEN for to dwell on all the fact of the earth
.......Bible
&上帝面前人人平等,因为我们都留着同样的血液,都是亚当夏娃的后代。&&
圣经里的这句话恐怕是西方人人平等观念的根。
但是这句话与无数人们看到的事实相左。因而也被人看做是乌托邦的理想。
我们看到更多的却是天之道,盈有余而损不足。好像上帝更多的时候是你得到了,那我就更给予,你损失掉了,那我就要拿去更多。
这样的例子在生活中比比皆是,首先人们贫富差距往往很悬殊, 而且往往贫者越贫,富者越富。高富帅往往是阳光少年,美女往往心地善良。 而穷山恶水往往还要出刁民(不要和我举反例,我说的只是往往)。 面对此世人往往苦笑:好一个大千世界。
人们把这个叫做马太效应。
其实这个也可以在圣经里找到判据:
&&&一个国王远行前,交给三个仆人每人一锭银子,吩咐他们:&你们去做生意,等我回来时,再来见我。&国王回来时,第一个仆人说:&主人,你交给我的一锭银子,我已赚了10锭。&于是国王奖励了他10座城邑。第二个仆人报告说:&主人,你给我的一锭银子,我已赚了5锭。&于是国王便奖励了他5座城邑。第三个仆人报告说:&主人,你给我的一锭银子,我一直包在手巾里存着,我怕丢失,一直没有拿出来。&于是国王命令将第三个仆人的那锭银子赏给第一个仆人,并且说:&凡有的,还要加给他,叫他多余;没有的,连他所有的,也要夺过来。&
---新约-马太福音
这个就是马太效应的来源。
上帝追求的到底是平等还是差别?
这背后的秘密就是-上帝的筛子。
平等和差别统一于随机性。
或者更简单的说,上帝之前人人平等就是指创世之初,上帝没有想到要偏斜任何人,筛子对于每个人都不偏袒(后面用硬币简化)。然而每一次必然有一个winner一个loser.
举个例子(人物是真实的,分羊的事情是我假想的,仅为易于理解),亚伯拉罕的两个儿子以扫和雅各,上帝想把5头羊奖给他们,但是总不可每人两点五只,于是上帝通过掷硬币决定谁拿两头,谁拿三头。头一次掷筛子可能只是以扫得到两只羊,雅各拿到三只羊的区别。但是一旦微小的差别种下,由于混沌(蝴蝶效应)却可以放大为一个天上地下的去别。
我们可以说上帝之后仍然不断的掷筛子,而且每一次正反两面的概率相等(很公平),差距会在无数次的掷筛子里面消除。
但是其实没有,原因就是马太效应:过去,现在和将来的因果链。
由于初始条件(两只vs三只羊)以扫和雅各的子孙已经不平等了,虽说每头羊可以变成两只羊(繁殖),也可以提前死掉(可以理解为上帝再次掷下筛子,正面则两只,反变0只),但是两头羊永远比三头羊产子的预期多(期望),或者说一旦开始有优势,就会产生下一步产生更多优势的原因(正反馈)。n代后这个差距就是天上地下的差别(几何级数变化)如同宿命般难以追赶。 雅各的后代成为掌握天下钱袋的犹太人,而以扫的后代是把着油盆还过穷日子的阿拉伯大叔。
这个便是马太效应的本质,现在的区别是以后的区别的因,你现在挣了钱就更有机会将来翻倍,如同一个正反馈,结果强化原因,原因巩固结果,似乎永不可破。
当然只是似乎,其实这个因果链随时可能被无处不在的随机性冲垮,古语,富不过三代,这个充满风险的世界也让亿万富翁一夜破产。还有再加上革命,大灾难等重新洗盘。然而这些终究难以抹杀马太效应所产生的结构。
最初始时刻的机会平等(我们都没经历过的时刻),恰恰暗含了最终难以逃脱的不平等。平等和差距一统于随机性。但是也正是由于由这随机性产生的差异,这个世界才有了高低左右的结构秩序,生命也才带上他那既无常,却又刺激的迷幻色彩。
莱布尼茨说,随然我们的世界不完美,但是他是所有不完美的世界里最完美的那个。当你手里的筛子落下,你投入那无尽未知的命运之河。&&&&&&&&&&&
de科学松鼠会本文作者:奥卡姆剃刀开场诗:我用相思作玉杯真情当酒意相随爱心已醉何时醒你似蝴蝶梦里飞
建议你把这首诗短信发给你女友,如果她没反应,不妨再提醒她一下,让她把每行的第一个字连着读。没错,这就是藏头诗,藏头诗就是一种加密术,它通过坐标变换的方式隐藏了秘密,加密其实就是变换坐标系。加密术最早应用于古代战争,当时是靠士兵随身携带的信件来传递情报,但...&
de&科学松鼠会&&&&&&&&本文作者:奥卡姆剃刀开场诗:我用相思作玉杯真情当酒意相随爱心已醉何时醒你似蝴蝶梦里飞
建议你把这首诗短信发给你女友,如果她没反应,不妨再提醒她一下,让她把每行的第一个字连着读。没错,这就是藏头诗,藏头诗就是一种加密术,它通过坐标变换的方式隐藏了秘密,加密其实就是变换坐标系。加密术最早应用于古代战争,当时是靠士兵随身携带的信件来传递情报,但总是免不了被敌方俘虏,从而使情报落入敌手,这对作战部队而言可是生死悠关的大事。传说当时的凯撒大帝有一个能加密的办法,就在写命令前做一个对应表:明码:A B C D E F....W X Y Z密码:D E F G H I.... Z A B C如果他想写BABY,就用EDEB来表示。当大将收到了EDEB这个密码后,向前推3个字母,就得到了明文。这个对应表的移位数是3,当然别的数也可以,作战前由凯撒定好后通知大将们。这种加密方式其实就是把坐标系横移了3格,这种方法非常简单,但同时也很容易被敌方猜到,敌人从1到25推25次,得到25组新编码,必有一种编码是真实的情报内容,把这组编码区别出来非常容易,因为其它24组都是毫无意义的字母组合,只有这一组是有意义的句子,找个识字的人就可以看得出来。凯撒该怎么办呢?有个聪明人帮他出了个主意,对应表不按字母顺序写,而是搞个乱乎的。例如A对Q,B对F,随便配对,只要保证26个明密码对里,每个都出现一次就行了。每次出征前,凯撒都会临时搞个非常乱乎的明密码对应表,然后发给大将。这招很不错,敌人即使截获了密文,由于不知道明密码对应表,也很难破译出来,这其实也是坐标系的一种变换,这种方法被后人称为&单表系统&。很多年过去了,有人发现了这种加密方法的漏洞,因为英文字母的出现次数是不同的,例如E出现的次数最多,甚至可以搞出个频次表来,如果一件密文中R出现的次数最多,那这个R会不会就是E呢?这个猜想很合理,即使代表的不是E,那它代表的也应是明文中出现次数较多的字母。按照这种思路试试吧,My God,密码解开了。现在又轮到加密方纠结了,他们想,破解方是在拿明密文中字母出现的频次做文章,如果我们能把频次的区别消除掉,他们不就没办法了吗?道理虽然很好,但怎样才能消除这种频次的差别呢,毕竟明文中字母的频次就是不一样,这本身没法改变啊。功夫不负有心人,有一天加密方终于找到了解决问题的关键,这个关键就是&二维&,这个方法被后人称为&多表系统&,就是把明文字母两个一组的重新排列,按组去设置乱码表。明码表有:AA AB...AZ BA BB...BZ CA CB....ZZ,每组再指定一个两个字母的密码对。例如明文BABY,密文就是分别对应BA和BY的两组密码对。这个方法其实就是把一维坐标系扩展成了二维。这个多表系统非常有效,一直到二战期间还在使用。当时德军有一种根据多表系统原理设计的加密转轮机,有三个轮子负责把输入的明码置乱成密码,英国一直破译不出来。后来德国为了进一步增加保密性,多加了个轮子,可保密性不仅没有增加反而下降了,终于被英国解了密。这就好比是洗扑克牌,并不是洗的次数越多就越乱乎,你已经洗得足够乱乎了,又洗了一次,这次反而不够乱乎了。加密后的密文即使摆在敌人面前,他们也搞不清楚其真实内容,但让他们知道了这是件隐藏着重要情报的密文,也总归不是好事。如果密文摆在他们面前,他们竟然毫无察觉,那当然更好了,这就是隐写术。谍报小说里经常会介绍到这样的场景,潜伏者用米汤写情报,晾干后再在上面写一封信作为掩护,收信者并不关注信的内容,而是在信纸上涂上一层碘酒,情报就会变成蓝色显示出来了。这样的一封信,即使让特务机关拆开审查,只要不知道这个门道,那什么也查不出来。隐写术也是由来已久了,传说凯撒为了防止传令兵被俘后泄露情报,想出了一招:把一批士兵的头发剃光,并用火烙铁在脑顶上烙上不同的印迹,并对哪个兵烙上什么样的疤做好记录,被烙的士兵一头雾水,不明白这是为什么。大战之前,凯撒召集大将,并要求他们牢记一组对应关系,梅花疤代表&马上率部向我驰援&,三角疤代表&固守阵地&等等。战斗中凯撒被围困了,情况很危机,他拿来了记录本,把烙梅花疤的几个人都点了出来,命令他们沿不同的路线到大将处报到,&不用我们传个口信或带个情报吗?&这些人很不解,&不用,你们到大将处报个到就算完成了任务&凯撒说到。这些人出发了,有的人成功地找到了大将报到,大将二话不说,立即给他剃头查疤。也有的人被俘,严刑拷打也问不出情报,因为他的确不知道情报。距离剃头烙疤的时间已经很久了,士兵新长出的头发已经遮盖了烙疤,敌人也轻易察觉不到这个蹊跷。如果敌人看到了这个蹊跷,但不认为这是个蹊跷,那当然更好了,二战中的一位音乐家就做到了这一点。他当时是盟军的一位情报员,跟其他情报员隐藏情报的方式不一样,他自创了一套英文字母和五线谱之间的对应表,并把情报写成了曲谱带在身上大摇大摆地过关卡。他最危险的一次就是遇到了一位深通乐理的德军军官,德军军官拿着五线谱拷问他,他竟然真的把情报乐谱完整地唱出出来,虽然不好听,但终归还算是个谱子。音乐家靠这招送情报无数,从来没有失过手。加密的方法越来越巧妙,但随着计算机的诞生,这些被称为古典密码术的方法全部失效,因为它们根本抵挡不住计算机的穷举分析。现代密码学的思路跟古典密码术非常不同,它是先找出一个数学难题,然后把加密方法归结到这个难题上,若解不出这个数学难题就破解不了这个密码。现代密码学更加引人入胜,这是下一个话题。&&&&&&
今天和好友聊天, 觉得该把想到的记下。那就是, 我们往往却是由于顾及太多, 格格框框太多, 而把人生给耗散掉了。其实呢, 一个最简单却是无误的道理就是, 你没有必要想那么多, 而只需要集中精力粉碎一个目标 , 用于庸人自扰的时间都可以走很远了。...&
今天和好友聊天, 觉得该把想到的记下。那就是, 我们往往却是由于顾及太多, 格格框框太多, 而把人生给耗散掉了。其实呢, 一个最简单却是无误的道理就是, 你没有必要想那么多, 而只需要集中精力粉碎一个目标 , 用于庸人自扰的时间都可以走很远了。&&
开个专栏分享志同道和的兄弟们的好文。...&
开个专栏分享志同道和的兄弟们的好文。
今天很激动看到我的那篇谁说上帝掷筛子能够被推到科学版,还有那么多朋友来讨论。我是很希望这个小站能够把我这些年思考出来的一点东西和大家分享。 头一块想总结总结我学的物理,尤其是用概率的思想阐述它。其实我不喜欢繁琐的数学推导和复杂的实验。我喜欢的只是物理里用美妙的思维,简单的模型把我们的世界重新解构的那个过程。的确很有上帝造物的感觉。但是要了解这类东西的确是要通...&
今天很激动看到我的那篇谁说上帝掷筛子能够被推到科学版,还有那么多朋友来讨论。我是很希望这个小站能够把我这些年思考出来的一点东西和大家分享。 &头一块想总结总结我学的物理,尤其是用概率的思想阐述它。&其实我不喜欢繁琐的数学推导和复杂的实验。我喜欢的只是物理里用美妙的思维,简单的模型把我们的世界重新解构的那个过程。的确很有上帝造物的感觉。&但是要了解这类东西的确是要通过通过那些公式,我已经经历了这个痛苦的过程,我希望写点小文章,要大家能够免去些麻烦而直接见到里面的精华。随然专业化在科学的发展史上是进步,但我讨厌由此但来的学科间的分割,尤其现在做科学的人往往只能把自己搁在自己极为专业的小角落,而所研究的却于对世界的那些宏观朴素的的理解俞行俞远。&我觉得我更喜欢那个人们用朴实的直觉和推理思考世界,互相辩论的雅典学堂的时代。如果我们创造的知识不能够带给人最初产生它的朴实的快乐, 将是很可惜的。所以希望我的思想能够启发大家多进行一些对生活中斯通见过的东西重新的思考。我不希望去做人家科学松鼠会或其他所早做过的事情,前卫的科学, 健康等很好但我更关注基础的东西。我是很喜欢自由的人, 科学的东西,我觉得不需局限于科学和逻辑, 而可以和哲学,感性, 历史,人性,心理等一起讨论,甚至不必有这些界限。最终这些都是生活的一部分, 以前大家都统归于哲学。而宇宙观其实人生观和价值观的基础。对我来讲,科学如隐喻。我希望更多人分享我的希望。&&}

我要回帖

更多关于 中国电信号段 的文章

更多推荐

版权声明:文章内容来源于网络,版权归原作者所有,如有侵权请点击这里与我们联系,我们将及时删除。

点击添加站长微信