[心得] 今天聽演講心得

作者: tiwsjia (佳佳)   2009-10-09 23:28:59
大家好:
感謝貴學會主辦這場演講,以下是個人的簡要紀錄跟心得。
由於我高二後就沒學過物理,很多專有名詞的翻譯很不確定,敬請改正。
我很想要郭鴻基老師的投影片,不知有何管道可以取得? 
感謝! 
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今晚在物理系 R111 教室參加台大非線性科學學會主辦的演講。
講者是大氣系郭鴻基老師,之前聽過他開設的數學建模,印象極好,收穫極豐,
因此知道他有演講,當然相信內容是老少咸宜又深入淺出,值得一聽。
一開始他的主題是刻劃「非線性」(non-linearity),
從 Tacoma Bridge http://www.youtube.com/watch?v=3mclp9QmCGs
和多擺同調實驗 http://www.youtube.com/watch?v=sKYNiorXCM4
的影片談共振,或更廣義的「同步性」(synchronization)。
類似的例子可見於螢火蟲趨向同時發光,蟬趨向同時鳴叫或人類趨向一齊拍手等行為,
這些現象,簡言之源自於交互影響(interaction),而有非線性的特性。
郭鴻基老師演講具有「拉拉雜雜」,但卻讓人「如沐春風」的風格,
以下我就以條列方式紀錄幾個要點。
1. 模式的建立一定具有簡潔性(simplication)、理想性(idealization)
跟可否證性(falsification)等特性。
2. 科學研究不怕錯誤的詮釋,因為真理越辨越明,但就怕錯誤的事實,因為一起完蛋。
3. 面對科學問題有三個階段:
構思(formulation):觀察問題特性跟結構,建構模型和假說
分析(analysis):試圖實驗或證明,尋找可能的結果和解答
詮釋(intepretation):說明結果和解答的 why
我們缺乏的總是構思跟詮釋的能力。
4. 幾乎所有公式都由多項式、三角函數、指數函數跟對數函數組合而成。
也是 the ways we realize it.
5. 為什麼是對數函數?除了簡化計算以外,還能對應到自然世界
宏觀加法(現象) <==> 微觀乘法(機率)
6. 我們生活在非線性的世界,例如努力跟成績的關係是非線性。
一般而言,個性 + 境遇 = 人生,這一點可以從連鎖律(chain rule)來看。
7. 何大一的雞尾酒哲學源自於病毒增長率的估計,這些只需要簡單的數學。
事實上,連方程式都不用解。
8. 從正反饋(positive feedback)和負反饋(negative feedback)談人生的常與不常。
負反饋的週期性和三角函數有關,三角函數又跟傅立葉分析有關,
傅立葉分析為什麼有效? => 因為世界幾乎處處是週期現象嗎?
因為世界有正面增益,就一定有負面抑制嗎?
9. 從 sin 跟 cos 互為正交基底(orthogonal basis)和「慢半π」的特性談愛情。
10. 除了正反饋跟負反饋外,還可以考慮快尺度跟慢尺度(fast and slow scales),
此時相位圖(phase portrait)從圓變成橢圓。
再加入多重均衡點,則可以刻劃雙擺循環頻率跟心臟活動等現象。
11. D'Ancona 提出假說:
一次大戰降低魚業活動,使得掠食魚種數量增加。
Volterra 提出一組方程式,說明了「收穫效應」(harvest effect),
亦即同時捕殺掠食者跟被掠食者,會增加被掠食者之數量。
由此可知 DDT 長期而言不一定有除蚊的效果。
12. Volterra 的方程式可以說明興盛衰亡的現象。
13. 物理世界通常只有三種圖形,由 e^(a+ib) 而來。
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對我而言,有三點極有啟發:
1. 每個方程式都可以有一套故事,應該要能好好地說出來。
2. 大部分的方程很難解,因此必須土法煉鋼,但其中有聰明的方法。
例如量綱分析可以提供可能的解答。
3. 對學問要 critical。
佳佳
作者: Keelungman (金坷拉是新世界的神)   0000-00-00 00:00:00
謝謝您的分享!!!
作者: ANUBISANKH (怎麼一堆鳥事)   0000-00-00 00:00:00
Wow... are u the one who double majored in math andlaw school?! cool
作者: Strogatz (@Home)   0000-00-00 00:00:00
很好的重點摘要謝謝佳佳的整理

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