神秘的混沌理论(2009)

The Secret Life of ChaosUP:2021-04-12

剧照演员表影评
神秘的混沌理论

评分:9 导演:Nic Stacey 编剧:
主演:Jim Al-Khalili
类型:纪录片
片长:59分钟 / 81分钟地区:英国
语言:英语
影片别名:BBC 神秘的混沌理论
上映:2009
IMDb:tt1674741

神秘的混沌理论简介

混沌理论,一直是困扰人类数千年的一个迷。这种在动态系统中无法用单一的数据关系解释和预测的神秘理论,在科学界只有初步的了解。在本部纪录片中,吉姆·奥卡利里教授将带领我们探索这神秘的混沌理论,试图揭开这层归因于神奇或者上帝力量的神秘面纱。
  吉姆教授带着宇宙是如何由从尘埃中诞生,又是如何孕育出智慧生命的难题,开始了他的探秘旅程。混沌中的数学可以解释宇宙中从无序中产生有序的神奇景象,他揭示出大自然那些令人叹为观止的美丽和结构中隐藏的科学规律,它是物理定律的固有的组成。看过本片之后,你眼中的世界会变得与众不同。

简评

不知道拉图尔等人提出ontological turn的理论基点是不是也由此而来。从混沌理论出发,大自然、非生物绝对拥有“主观能动性”。但混沌理论不涉价值判断,所以人类社会的运作就很难用“自发秩序”这样的观点来解释和判断。我以前一直不懂人工智能怎么就能摧毁人类世界,看了这片子,懂了(但看了评论,这个二足体实验,其实并不是什么自组织,实验人员给定了模型,还给定了目标,是一个最优化问题,然后又不懂了)。

自我组织是依靠不断反馈里微小的变化产生不同的可能,无法重新复制也无法预测。混沌理论打破了一切都可被数学公式表达的极限,引入简单的源头加以时间和演化速度的催化,细小的变化在不断反馈里,终究也会产生出无法预知的东西。所以未来和自然太过神秘和伟大,我们还是太渺小了

最近刚学数值分析和机器学习,感觉和混沌理论有异曲同工之妙。数值分析里的牛顿法是说要取一个初值从而求得函数的根,都是取不同的初值,之后可能收敛也可能发散,就像混沌一样,从一开始的简单,因为某个随机变量越变越复杂。计算模拟小人其实就是机器学习中的神经网络,选定目标函数后,不断调整偏差,达到最优化,这同样也能解释人类进化。

自组织,不确定,初始值的微差导致的结果偏移,用一句中国的古话,就叫失之毫厘,差之千里。好比在宇宙之初,假如一切处于静止状态,上帝用一根指头轻轻拨了一下地球,然后产生了旋转,产生了动力,产生了一系列连锁反应,像多米诺骨牌一样,进化本质上来说是一种量的累加,不过最后决堤了。问题是,我们永远也无法计算出当初上帝那一指头的力量到底是多少。

另一种解释世界的方式。自诞生以来,人类一直致力于探求自己与宇宙的关系、宇宙间的规律。巫术、宗教、科学、哲学都是解释世界的方式,自组织性与进化的背后依然是不可预测么?再过一百年、两百年呢?AI会接过接力棒,“拍”出新的科普片吗?我仍然相信强大的力量,但也许将不再神秘

2021-5-20 81min版本找不到,不知为何。本片的拍摄算不上高水准,但其中阐述的理论太重要,所以给了五星。万物太过于神奇,这缤纷的世界,令人赞叹。自组织,同构性,分形,Z=Z²+C,用大量案例推演复杂的一切,都是简单的规则构造出来。达尔文进化论的提出一直没有很好的证明,通过“生命游戏”真的很好诠释了变化,一切皆有可能。我们古人貌似都没有什么重大学术证明,但道理都知道了一般,易经三易说,简易,再复杂的事情,只要人类智慧到达,任何复杂的事情都可以简单化。

每次涉及到知识盲区的时候,我只能感叹,我们以及整个自然就是最完美的物体。一切复杂的事物,都是简单自发朝着无限循环有序的进化。它似乎可以形成一个明确的界限,又似乎还是在定义混沌。简单的理论:Z可逆z²c。如果计算机能够自发的模拟人的运动并不断的自我完善,那现在存在的基因也是否就是根本不是选择,而是自我完善后的表达。

初次认识混沌与分形是小学的时候看谈祥柏的数学科普书,当时就觉得曼德勃罗集巨神秘,甚至晚上还做噩梦……科学研究深了就是某种意义上的哲学和神学了,量子力学、测不准原理、哥德尔不完备性,混沌理论,我觉得这些东西研究透了可能会让人形而上。世界是可解释的么?未来是可预知的么?可能真的不是,你球作为一个非线性系统,具有多样性和多尺度性,碳基生物总以为事物的发展是存在确定规律的,总想用精确的数学模型来解释事物的发生状态和运行轨迹,既而对未来进行预测,科学上帝(我随便创的词)说,歇歇吧,别整了,你还是回家摸摸老婆大腿比较实在一点儿

简单的惯性与看似复杂的交错反应衍生出世界,个人观点世界可测但不可知,因为没有等大的世界可供我们模拟。每个存在都是独立的,每个存在小到夸克都有其在宇宙独有的横纵坐标系。假设存在等大宇宙可供我们模拟。但研究观察的我们已经成为了变量。不同时间标尺下一切都是必然。我们研究的等大会衍生出我们自己或即将衍生出我们自己。存在与消失只是因为我们自身认知局限性创造出的概念。

深入浅出!底层简单的理论可以形成复杂的结果,而结果又并非完全混沌而是有一定规律。这让我想到最近在学的控制理论,经典控制理论可以在频域精确分析,现代控制理论只能在时域分析,人工智能就只能知道原理,不知道里面究竟形成了什么。这就像是人类构想中的可完全预测的机械宇宙到现在变为混沌一般。也许一起都正在out of control

宇宙更像是一套已经设定好参数的虚拟系统,用一套相对简单的规则,引导那些人类暂时理解不能(极度复杂的混沌)的,不受控制的事情发生;人类试图用科学从0和1作为基础,用公式方程或者现代科学逐步解释,逐步逆向推理整个宇宙。这个探索的过程中,可能还要数千年,但仍然非常伟大。直到全部逆向的那天,可能就是人类毁灭的那一天。

本片普及了一个科学理论:简单规则和反馈机制可以产生复杂性。本片结构是提出问题-理论1-理论2-本片核心理论-理论运用。开头先抛出“为何能产生如此复杂的人类社会”这一问题,然后介绍了两种理论:图灵等认为自然可以从数学公式推导(order);气象学家洛伦兹认为以气象为代表的自然现象是一些列随机性产生的结果,无法用明确的公式或系列规则解释(chaos)。直到曼德布罗特发现自然的自相似性模式并创建了分形理论,自然有了新的解释方式。这一理论有助于理解进化:有了最初设置之后主体自行运行,环境改变会筛选一定主体并在反馈机制中产生更复杂多样性,这种进化理论在社会、生态、机器学习甚至个人成长等方面都能观察到。