人工智能時代,最先佔領高維度空間

前言

我們生活的時空是一個三維空間加時間的閔可夫斯基時空,對其他緯度的猜想從來沒有得到過實驗的驗證。高維空間還處於數學上設想。所以,用數學方法來了解高維空間反而更加容易一些:

0維就是一個幾何上的點;

1維就是一條線;

2維就是可以過任意一點做兩條相互垂直的直線;

3維就是可以過任意一點做三條相互垂直的直線;

4維就是可以過任意一點做四條相互垂直的直線;

以此類推,可以做出任意緯度的圖形:

人工智能時代,最先佔領高維度空間

圖:1到5維的圖形

除去時間維,我們所在的空間是三維,每一個物體都有長、寬、高三個維度。如果還有高維存在,那麼每一個物體還有一個額外的看不見的維度。這個維度和其它三個維相互垂直,但是我們卻無法看到。

人工智能時代,最先佔領高維度空間

我們可以嘗試這麼想,比如一個長方體,在我們三維空間看是密閉的。但是如果存在高維,則這個長方體在第四個維方向上就是敞口的,即我們可以在不破壞長、寬、高三維的基礎上,可以直接伸手進入這個立方體裡面,在裡面放置一個物體。顯然,在低維空間中我們就根本做不到。這種情況就像我們在二維紙面畫一個圓圈,對於存在於紙面的二維生物來說,其不破壞這個圓圈,就不可能進入園內部。但是在三維中,我們可以輕易地通過第三個維度直接進入圓的內部。

人工智能時代,最先佔領高維度空間

人工智能時代,最先佔領高維度空間

所以,對於我們來說第四維是隱藏的,但是它又和其它三維相連。我們可以通過第四維做到三維中做不到的事情。比如說蟲洞,它就是通過第四個維度把三維中相隔很遠的兩個點聯繫起來的,我們進入蟲洞,進入的就是第四維。

如何理解多維空間呢?

我們從二維空間說起,假設有一個生活在二維空間的智慧生命,它將一件寶物放入了一個二維的保險箱裡(也就是一個方塊)。

作為三維空間的生命,可以通過更高一維進入這個保險櫃拿到寶物,對於二維生命來說,這幾乎無法理解。同樣,作為四維空間的生命可以任意進入我們銀行的保險櫃拿到寶物。

人工智能時代,最先佔領高維度空間

圖:二維生命不能有兩個開口,不然會被分成兩半

對於高維空間的設想,最著名的就是“蟲洞”。假設我們的空間是一張紙,從A點到B點的最近距離就是一條直線。如果把這張紙摺疊起來,讓A點和B點重合,並打通它(蟲洞),我們就可以瞬間從A點到達B點。

人工智能時代,最先佔領高維度空間

圖:蟲洞想象圖

蟲洞的名字又叫做愛因斯坦-羅森橋。是愛因斯坦和羅森在研究引力方程得到的一個解,他們假想有一個黑洞和一個白洞通過蟲洞連接。但愛因斯坦從來不認為蟲洞的設想是真實存在的,他認為這只是一個數學上的“伎倆”。

科學家們為了融合廣義相對論與量子力學,發展出來了超弦理論,超弦理論認為世界是十一維的(10維空間加時間),除去時間和三維外,其他的緯度都是蜷縮起來的,不能被我們感知。這個世界的最基本單位是弦,它的不同震動方式構成了不同的基本粒子。但這個理論可能在未來數百年都無法得到驗證。

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圖:物質的構成

無論這個世界是由多少維構成的,我們都已生活在期間了。目前沒有證據能夠證明還存高於我們這個世界的高維空間。

生活處處都是知識,不一樣的維度去看一個事物所得到的結果必然不同,最近有一位學員來問我:線性不可分怎麼能轉變為線性可分。

其實道理很簡單,你看到的面不一樣,所以解決的方法就不一樣,提升維度結果就出來了。

人工智能時代,最先佔領高維度空間

猶如最近前沿的技術“人工智能”也是有著這方面的技術。我也是在在學習人工智能領域這一塊的知識點。

人工智能這塊蛋糕誰都想去佔領先鋒,有著專業的導師,先進的技術。


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