类别档案:环顾世界

废话在地球上

科学家试图利用自己的观测知识来尽力解释他们所生活的世界。根据当下的知识,并非总是没有困难,错误和反复试验。地球的形状或它在太阳系中的位置和运动也是如此。

隐喻的味道

在每个国家,宗教界普遍掌握着学术和一般知识的时代,辩论常常陷入理性与非理性之间毫无结果的争执中。宗教通常建立在古代使用隐喻很普遍的著作基础上。因此,马太福音第5章中的陈述“你是大地的盐” 并不表示耶稣的门徒是用盐而不是用肉和血做成的!一样 四个角落 地球的 !

地理中心主义使人反抗

的地心表示’宇宙。圣经用约书亚记(10-13节)中的一小段经文来证明这一点,约书亚记’停下来让胜利’Israël.

这些遥远的时代应该过去了,因为如果知识的掌握在越来越有效率的科学家手中,那么我们现在所拥有的知识就是每个人,他自己的文化以及他对信息的获取的业务。但是,仍然有一些情况是无法避免的:在法国发生日全食的那一年,1999年,我被一位仍然相信并且仍然必须相信太阳围绕地球旋转的消费者带到咖啡馆里一天的工作。但是,可惜,有些人的轻信使其他人感到幸福。

地球是平坦的!

航海人民几乎不能忽略地球是圆形的。即使在晴朗的天空中,小船也逐渐消失在地平线后。如果地球是平坦的,这将无法解释。但是,如果它是球形的,那是有道理的。如今,我们有一个似乎令人信服的证据:从太空拍摄的照片。

 

从太空拍摄的地球照片。

对于某些人来说,这仅证明了国际阴谋的存在,认为地球是圆的!数百年来,模糊主义一直很成功。其他人则具有异常的幽默感。那么,我们可以在互联网上阅读,开玩笑还是del妄?

地球是平坦的,它的形状像一个圆盘,中心有北极和围绕它的各大洲,除了南极洲实际上是圆盘的圆周。没有人因为没有人能够穿越南极洲而失去记录...

以北极为中心的平坦地球,以南极为界的高山阻止海洋流出。

的经验’un ingénieur anglais

在十九e 世纪,一位原始的英国工程师塞缪尔·罗伯汉(Samuel Rowbotham,1816年-1864年)决定进行实验,以确定地球是圆形还是圆形。想法是使用望远镜检查河流(在这种情况下,贝德福德)是否在弯曲。如果地球是圆形的,那么您将看不到超过五公里外的河上的一艘扁平船……或者罗伯特罕设法看到十多公里外的一艘船!证明地球是平坦的?不,毫无疑问,但是这种经历令人不安。事实上,这可以用光的折射来解释,光的折射可以解释沙漠中的海市ages楼。即使我们的工程师怀有恶意,但他的方法却没有科学依据……他的经验只会加强地球是圆形的理论。

地球是空心的!

巨大的地下洞穴的存在是显而易见的。所有的洞穴学家都可以证明这一点。一些奇异的动物或陆地文明所占据的理论更具危险性。当它们只是奇幻文学作品的场合时,这是完美的,例如儒勒·凡尔纳和他的作品 前往地球中心的旅程 在埃德加·雅各布斯(Edgar Jacobs)和 亚特兰蒂斯之谜.

当有些人开始相信内部一个真正的空心和有人居住的地球时,这会更令人讨厌。在十七e 二十世纪,天文学家埃德蒙·哈雷(Edmund Halley)正确地预测了以他的名字命名的彗星的返回,他设想了一个由几个被大气层隔开的贝壳组成的空心地球。其目的是解释磁场中的异常。地球内部的发光大气层的假说通过向外逃逸进一步解释了北极光……因此是极点进入的假说。哈雷甚至以为这三个内心世界可以居住。

空心地球模型。

这个假设当时并没有说服他的科学同事……但是,它更吸引了各种现代神秘主义者。有些人甚至看到内部阳光和凹形世界中的居民,因此,他们的脚在空中,由于离心力而发生了这个奇迹。当然,物理学告诉我们这是不可能的!

L’磁场抵消

地球磁场的反向周期在几千到几百万年之间波动,也就是说,磁北极有时在地理北极,有时在南极。岩浆岩的极性取决于其凝固时的磁场,表明其反转了几次。这两个阶段之间会发生什么?如果一个字段连续从值–1变为值+1,则似乎很明显,它必须介于两者之间。取消磁场后,即使不确定,最坏的情况也可能发生,因为地磁是防止宇宙轰击的保护!但是,我们不能像某些人提出的那样,将主要的生物灭绝(二叠纪,恐龙或猛mm象的灭绝)归因于地球磁场的反转,因为日期不匹配!此外,球体上的连续场可以使自身反转,而不会抵消自身。这是一个数学结果。另一方面,的确,连续的实数不能在不抵消的情况下改变符号。消除地球磁场的危险是一个神话。

地球,还活着!

约瑟芬·沃尔(Jamesine Wall)的盖亚(Gaia)气息。

1979年,化学家詹姆斯·洛夫洛克(James Lovelock)借鉴神话,将地球等同于一种活生物体,他以盖亚(Gaia)的名字命名为盖亚(Gaia)。实际上,他的个人想法并不那么激进。相反,他将地球大气视为一种自我调节系统,而不是生物。不幸的是,正如人们所期望的那样,这个想法引发了许多神秘的漂移,尽管它们无关紧要。我们看到了神化我们星球的危险!尊重环境是一回事,将人类奉献给所谓的女神是另一回事。

如果要保护脆弱的地球船,实质上是为生活在那里的人类提供最佳的发展机会。

L’os d’Ishango

布鲁塞尔自然科学博物馆的骨头上刻有许多刻痕,是让·德·海因泽林·德·布劳库特(Jean de Heinzelin de Braucourt)于1950年代在比利时的刚果伊桑戈(今DRC)发现的(1920-1998)。这种骨头的历史可以追溯到公元前20,000年,并不是同类中最古老的人工制品,但是其缺口的数量给出了许多假设。

计数缺口

L’os d’Ishango满是条纹。

如果我们知道怎么看,就会发现自美索不达米亚时代以来一直与天文学联系在一起的数字60、11、13、17和19等素数, 等等。有些人推论这是阴历,因为两次阴历中的60天几乎是几天。由于有时在其他位置可以找到两列中数字的总和,因此其他人将其视为计算器的祖先。提出的另一个假设是,这是Ishango的人玩的数学游戏。

计算概率

假设的多样性表明,它们的共同起源在于概率的计算:您考虑的数字越多,它们之间以及与他人之间的关系就越多。但是,Ishango的骨头很可能仅用于计数,可能是游戏。这是最重要的,因为它证明了Ishango的人可以算,即使他不是第一个。

L’黎曼假说’Uyuni

撒拉族’乌尤尼(Uyuni)是玻利维亚高地的巨型盐沙漠。有一个机车公墓,上面有几层铁锈,以达到最佳的摄影效果。

撒拉族d上的生锈机车’Uyuni

一个了不起的标签

铁路上的许多铁路材料’遗弃被标记。有一个条目仍然以其数学成分使我们感到惊讶。

L’黎曼的假设被标记在撒拉族地区生锈的机车上’Uyuni

标签断言Riemann zeta函数的非平凡零(即,甚至是负整数)是复数,其实部等于1/2。它的’agit d’伯恩哈德·黎曼(Bernhard 黎曼)在1859年至今的一个猜想’hui dotée d’un prix d’每升一百万美元’粘土研究所。很棒的会议!

 

布谷鸟蛋的大小

有些布谷鸟的卵被大小不同的鸟孵化。每个都有自己的干扰策略。有些,包括灰色的杜鹃,似乎使卵的大小适应了不知情的宿主的卵。

杜鹃

像鸽子一样大的灰杜鹃寄生于雀形目。乍一看,情况很简单。母杜鹃在Rousserolles,Kinglets,Warblers或其他巢穴中产卵。她的卵是第一个孵化的。然后,小杜鹃将整个巢从巢中驱逐出去。雀形目然后喂食入侵者直到成年。

rousserolle被喂养的幼小杜鹃。

布谷鸟策略

为了实现它们的目标,这对杜鹃会先发现一只雀形目鸟的巢,然后再寻找它们的繁殖品种。这种选择并非总是可能的,而且错误可能会使年轻的布谷鸟钟致命。例如,如果雌性躺在食种子的巢中,则由于杜鹃是食虫性的,她的年轻将饿死。

当雌性雀形目鸟产下卵后,杜鹃鸟会利用它的缺如吞下一个卵,并迅速用自己的卵代替它。因为它已经开始在体内孵化,所以它的卵在雀形目之前先孵化。小杜鹃一出生,仍然失明,就把巢中的所有鸡蛋驱逐出去,由养父母独自喂养。

杜鹃投掷鸡蛋的幼鸟在巢外面。

杜鹃数学

尽管杜鹃是被寄生的para鱼的五到六倍,但它的雌性产卵的大小可与它们相媲美。陌生人,她似乎使卵的大小适应了产卵的卵的大小。最早对这个问题进行定量研究的科学家之一是奥斯瓦尔德·拉特(Oswald Latter),他于1902年从w和鸣鸟的巢中收集了29个杜鹃蛋,并记下了直径。通过将这些数据组合成两个直方图,我们获得了两条截然不同的钟形曲线,这表明我们正在处理两个截然不同的总体。换句话说,母杜鹃将其卵的大小很好地适应了她所产巢中已经存在的卵。

产在w(橙色)和鸣鸟(绿色)巢中的卵的直径分布。此研究已被证实可用于多种杜鹃。关于这个问题的研究更加活跃,因为杜鹃依物种而定是否进行育雏寄生,而在寄生杜鹃中,有的是弹射器(它们孵化后会破坏宿主的卵),而有的则是,没有。后者寄生了与其大小可比的物种,而其他则选择了较小的鸟类。

巢寄生

绿头野鸭会在自己的物种内进行种寄生。 ©HervéLehning

巢寄生不仅限于某些杜鹃。但是,不一定会发生卵大小与宿主大小相适应的现象。例如,一些野鸭在其他野鸭的巢中产卵。火烈鸟和许多其他种类的鸟类(已计数236种)一样。在其他情况下,鸟类会寄生与自己大小相似的物种。只有那些寄生小鸟的人才会在蛋的大小上遇到这种适应现象。

 

 

 

布哈拉要塞,l’双曲面和抛物面

在乌兹别克斯坦的布哈拉,一个奇怪的建筑面对着’古代堡垒。这个纪念碑,其中n’吸引游客,但目击者’二十世纪初的重要艺术潮流:俄罗斯建构主义。

一座城堡’eau

该塔楼由弗拉基米尔·乔霍夫(Vladimir 乔霍霍夫(1853)建于1927年–1939年)充当城堡’水。在四十年代末期退役后,它成为了一家咖啡馆,直到’à ce qu’致命事故禁止使用此功能。它来自’被法国人收购成为’观察。提供电梯来访问它。

的城堡’水是由两个托梁d组成的’保证其坚固性的钢。

革命的双曲面

舒霍夫使用的曲面在数学和建筑方面很有名,因为它是用直线构造的。要了解其制造,最简单的方法是从’一个圆柱体,一个简单的表面。为此,只要取一个轴d’骑两个轮子和d’平行于’axe. On obtient l’objet suivant.

通过拉伸固定在车轴上的两个车轮之间的橡皮筋获得的气缸。弹性线是等距选择的。

弹性线表示的线是圆柱体的母线。

然后我们旋转上轮’一个方向上一定角度,相反方向上相同角度的下一个角度。我们获得了也由线条生成的新曲面。

通过扭转圆柱体获得的表面。

原来是 ’通过在一个方向上或在’另外,我们获得相同的曲面,因此具有两个生成器族。

该表面被称为旋转的单张双曲面,因为它也是通过在’un de ses axes.

由于物理原因,该表面用于核电站或火力发电厂的冷却塔。

尼泊尔凳子

该表面在尼泊尔用于建造带有等长竹片的凳子。

L’帕特里斯·杰纳(Patrice Jeener)看到的单桌双曲面

帕特里斯·杰纳(Patrice Jeener),被昵称为’équations, s’受此表面启发:

在此图中,我们特别清楚地看到了’产生双曲线的双曲线’双曲线通过绕l旋转’它的轴之一。通过改变d’axe, on obtient un

L’两层双曲面:

第二幅图中的花朵也是数学对象,’爱帕特里斯·杰纳(Patrice Jeener)。在他的工作中,我们发现了一个相关的表面,该表面也由两类线生成:双曲线抛物面:

双曲抛物面及其两个生成器族。我们在底部的轮廓中看到一个抛物线,并且在表面上绘制了一个双曲线。

双曲抛物面的构建

构造双曲面的方法可以是用平面替换圆柱体。换句话说,我们保留了最初的设备:车轴和车轮,但是在转动车轮之前,没有在两个车轮之间拉伸橡皮筋,而是在两个平行的轮辐之间拉伸它们。我们获得了一个新的曲面,该曲面允许像上一个一样生成两个生成线系列,即’双曲线抛物面的行为。

该表面在建筑中用于制造屋顶。 勒·柯布西耶和Iannis Xenakis(我们经常忘记的音乐家’他是建筑师,并为’1958年在布鲁塞尔举行的世界博览会。

飞利浦馆’1958年布鲁塞尔世界博览会,屋顶的一部分呈双曲线抛物面的形状,在照片中显得更暗。

的航班’étourneaux

鸟和其他鸟类通常表现为一个单位,有时朝特定方向旋转只是突然转身离开。鱼群的运动是相似的。这些行为从何而来?

的飞行’étourneaux

防御天敌

这些分类的主要原因是对天敌的防御。例如,当star鸟受到惊吓时,它们会升起,聚集并飞行,从而形成最紧凑的团块。猛禽避免因担心受伤而猛冲这个群体。相反,他试图选择流浪者或衰弱的鸟类。

云团以难以预测其似乎随机的运动的方式来回转动。如今,动物学家认为,这只芭蕾舞应归功于神秘指挥家的存在或团体中超自然精神的存在。在1980年代,犹他大学的教授韦恩·波茨(Wayne Potts)拍摄了一群sand,只是发现任何人都可以发起该群体的运动,然后通过发起者周围的辐射很快地扩散开来。八方。而且,这些波的传播速度快于孤立个体正常反应的速度。但是,与群分开的鸟类的活动不会对其产生影响。它们是掠食者的首选目标,因此无法跟踪。此规则的优点是可以加快组对攻击的响应。

数学模型

根据韦恩·波特(Wayne Potts)的研究,每只鸟都会对周围的环境做出反应,而且只会对周围的环境做出反应。因此,可以对它的行为进行建模:每个人仅对邻居做出反应。 1986年,计算机科学家Craig Reynolds阐明了模拟鱼群等鸟类群行为的规则。他将这些虚拟鸟命名为“ boids”(与“鸟”相距不远的单词)。您可以使用他的模型在互联网上找到动画(使用您最喜欢的搜索引擎搜索Boids)。这三个规则本质上都是局部的,每只鸟只对其邻居的运动做出反应。

分离

如果一只鸟离它的邻居太近了,那’避免碰撞。

对准

鸟类在飞行方向上的对准’entourent.

凝聚

凝聚力朝着鸟的平均位置移动’entourent.

如果要对八哥飞行模拟进行编程,则仍然必须定义几个参数:相邻圆的半径(图中浅灰色),速度,达到三个规则所定义的理想位置所用的加速度。这些原则首先用于 蝙蝠侠归来 在1992年,进行蝙蝠飞行。

可以通过将邻近区域限制在一个圆形区域(与鸟类的视野相对应),考虑鸟类将要避开的障碍以及任何掠食者的角度来改进模型。

 

L’萨莫斯岛隧道谜语

根据希罗多德斯所说,在希腊萨摩斯岛上,您可以参观一条隧道,该隧道是在VI中挖的e 公元前世纪,两端同时出现,而且汇合点的误差只有两英尺,这是隧道布局的证明。我们不知道它的建筑师Eupalinos是如何制定计划的,但是我们知道他们没有任何机会。 大多数研究过这个问题的历史学家都认为,欧帕利诺斯人预见到他死后几个世纪以来发明的仪器和数学。有可能吗为什么我们以后会忘记他们?此外,为什么要进行不必要的假设?尝试想象与当时数学和仪器兼容的方法更为合理。

假想的户外渡槽…

从被捕获的水源到隧道入口,水虽然被掩埋,但仍沿外部管道流动。 可以想象,起初,渡槽大致沿着地面的水准线到达了隧道的出口。地形允许它显示在该地点的地图上。

萨莫斯隧道周围的水平面线(A处入口,B处出口)表明,可以从西侧绕过山脉(请参见图上的方向),同时保持水平(ACB线)。然后,行程约为2200米(直接AB路线的两倍)。

…这有助于找到出口

这种假设很难得到支持,因为这种工作的痕迹还没有消失。此外,该隧道几乎是水平的,只有沿着它延伸的运河的坡度超过六公里,超过一公里。然而,外部渡槽的这一假设为解决该问题提供了第一种方法,这对于渡槽建造者而言是很自然的。为了确定出入口,只需沿着山的侧面水平移动,以达到渡槽可以继续的位置即可。考古证据表明,萨米亚人拥有确定水平仪的工具。原理很简单。它们是浇水的长陶土排水沟。当水不流动时获得水平。同样,他们使用铅垂线来确定垂直方向。可以想象以这种方式跟随水平方向通过种植顶部保持在相同水平的木桩。如果水平高度为2米,并且每个桩的不确定度小于1毫米,则总不确定度为1.10米。隧道两个分支的交界处的有效误差为60厘米,可能使用此方法。但是,这需要种植1100股股份。从这一观点来看,可以通过使用允许堆叠的目镜来简化。

这可以通过以下方式完成:将两个桩子隔开10米,将它们的顶部水平放置,并将它们与助手所持的约100米外的桩子对齐。这总共允许大约五十个桩(大约每100米两个)。

旨在保持水平。由于水位,桩A和B对齐。如果两者之间的误差限制为2毫米,则A和C之间的误差将限制为2厘米。由于视敏度不敏感,人眼的能力会导致错误。

人眼的分辨能力约为0.5分钟(1/120度)。借助百米以上的取景器,我们可以预料到不确定性将小于2厘米。在2200米的距离上,总不确定度为44厘米,这与60厘米的有效误差一致。

出口方向

找到的第二端,如何确定隧道的钻进方向?一个简单的想法是土地的地形。从雅典卫城的顶部可以狭窄地看到隧道的两端。在这种情况下,具有三个对齐的桩并通过逐次逼近使其与种植在要建造的隧道末端的桩对齐就足够了。操作与上一个类似,但不进行升级。

如果从端点A和B可以看到顶点S,只需对齐五个桩,在S中三个,在A中一个,在B中一个,以确定方向AB。此操作可以通过连续测试来完成。

实际上,土地的地形不允许这种解决方案。它仍然可以通过用大约十米高的塔高举山顶或种植中间桩来应用。一个可能稍微升高的附加工位足以逐步实现可见的对齐。

通过在A和B的两端和顶部之间放置继电器(如I),可以使A和B的桩对齐。我们像以前一样逐步检查此对齐。

完成此操作后,两端的两个桩将给出跟随的方向。之后很容易保留它。但是,为确保相遇,最好在工作中间稍稍倾斜一点,因为在平面上,两条不平行的线始终会相交。 Eupalinos实际建造的隧道的其中一个分支具有锯齿形截面,这表明他不确定自己的测量结果,并希望避免遗漏第二个截面,该截面保持直线。

隧道长度的问题是偶然的。知道它很有用,这样您就可以知道何时该转机以确保相遇,但是粗略地近似就足够了。建造完隧道后,可以对其进行更精确的计算,并据此推算出要赋予该通道的坡度。最后,它的深度从3到9米不等,以确保流量恒定。

所有的数学家都是柏拉图主义者吗?

像柏拉图一样,数学家也是世界的创造者,例如洞穴神话。因此,我们应该将数学家视为柏拉图主义者吗?

不论它是否刻在他学院的入口处, 除非他是测量员,否则不要让任何人进入这里 符合柏拉图的思想:对哲学家来说学习几何是一件好事。在第七卷 共和国他提到自己的研究是哲学研究的前提,也是未来公民学习过程中必不可少的主题。数学证明了柏拉图的思想,如 梅农。相反,每个数学家都是柏拉图式的吗?

神话的创造者

在尝试回答这个问题之前,让我们看一下柏拉图的思维方式。它的基本方法是创造神话。这个过程在上古时期是经典的,在其中隐喻的使用允许通过日常经验引入抽象概念。柏拉图发明的最著名的神话是山洞的神话,他在洞中引入了“思想世界”的概念。这是一个简短的摘要。锁在一个山洞里的男人只能透过阴影看到外面。他们无法访问现实,而只能访问其图像。这个神话是一个隐喻,洞穴是我们的世界,而外部是思想的世界。即使很清楚,换位也是理解柏拉图信息的必要条件。

创意世界

这个想法世界存在吗?柏拉图假定了这一点,这促使他采用了灵魂永生的论点。它可以让他说她来自这个世界,并且出于这个原因,对它保留着模糊的记忆。希腊哲学有时对端序有这种偏见,这在数学家中很容易找到。他们不可能2 + 2为3.99。现在是4,无需讨论。这种方法在保留在其框架之内时正确无误,有时甚至会导致不必要的铺张浪费,例如不朽灵魂的想法。柏拉图需要它来解释我们本能地进入他的思想世界。对于他来说,我们不会学习,我们会记住。这句话解释了苏格拉底的教学法。 梅农,当他有一个奴隶时,证明勾股定理。从他的灵魂不被困在他的身体那一刻起,他应该重新发现遥远的知识。苏格拉底帮助他的对话者“生出”他已经存在的东西。从这个意义上说,发明是不可能的,只有“发现”是不可能的。该词汇表与数学中通常使用的词汇表相对应。 “他组成定理”一词常常是贬义的,因为它暗示它们是错误的。

数学思想世界

同样,数学家发明了世界,类似于柏拉图的思想世界。在现实世界中,没有任何一点是我们想象中的最佳去处。它必须具有一定的厚度。直线和圆一样。我们对它们有一些想法,我们可以对其进行可视化甚至实现,但是这取决于我们的想法。为了使结果更可靠,自上古以来,几何世界一直受许多公理支配,也就是说,未经证明就被认为是真实的结果。该方法在XX年初由David Hilbert推广并深化了e 世纪。如今,每种理论(算术,几何等)都有其公理,它们构成了公理。

L’ombre des idées

这些理论与现实有着复杂的关系。正式地,对于数学家来说,公理是这些理论的创造者的自由意志的结果。主张它是否合理,还是脱离现实的一种方法?让我们留在几何学领域来举一个例子。我们演示了抛物线的一个与其焦点有关的属性(为此称为焦点属性),我们将通过图形对其进行总结。

抛物线的焦点特性:如果平行于抛物线轴的直线D在点M处相交,则D相对于抛物线的M切线的对称线穿过其焦点。

这种性质在我们的日常宇宙中产生了明显的后果:建筑物,小型和大型太阳能烤箱的屋顶上的比喻,汽车前灯或海边的比喻。

在山的卫星天线。使用抛物线形的镜子可使太阳光线聚焦在一个点上,从而烧开水。 ©HervéLehning

很少有数学家真正怀疑这种效率,即使有些科学家认为它是“不合理的”。

公理的真相

这种“估计”的原因是当代数学家自己表达的观点。如果您问他们什么是公理,它们很可能会像我们上面讨论的那样回答。这些规则是我们以任意方式赋予自己的,并遵循逻辑规则在其上发展出连贯的理论。从这个角度来看,该理论与其所基于的公理相比,没有“真实的”或“真实的”。但是,获得的结果非常可靠。如果我们承认公理的“真相”,那么定理也随之而来。

数学理论:模型

如果这个事实是有条件的,为什么数学结果在现实世界中有用?答案很简单。公理不是任意选择的!与其声称它,不如说是的话,我们还是可以谈论数学。但事实并非如此!关键是,我们对这个有趣的数学不感兴趣。选择它们是为了使所得的数学理论成为现实的良好模型。为此,他们受到了启发。像柏拉图一样,数学家也发明了理想世界,现实世界就是其中的反映。从这个意义上说,他们是柏拉图主义者,但柏拉图主义者很少被他们的模型所欺骗。他们意识到自己的思想世界是其起源的抽象。它不是像柏拉图的思想世界那样永恒存在的世界。

L’人工智能和蚂蚁

为了寻找食物并将其带回蚁丘,蚂蚁遵循最短的路线。当看到他们在长长的印度档案中一个接一个地移动时,它们似乎服从隐藏在巢穴底部的女王发出的命令。

L’蚂蚁的智慧

实际上,它们是在蚁群的集体层面上通过反复试验来进行的。该方法非常简单。找到食物的蚂蚁通过在地面上沉积称为信息素的挥发性物质而返回蚁丘。这种蚂蚁很少是唯一能够进行此发现的蚂蚁。找到最短路径的人将更快返回,因此将被更快地模仿。沿其方向的轨道数量很快将占优势,并且蚂蚁的列将跟随其踪迹,而其他蚂蚁将被废弃。这就是蚂蚁确定从蚁丘到食物的最短路径的方式。他们很少错。

虚拟蚂蚁在寻找更短的路径。

当。。。的时候’人工智能’灵感来自蚁丘

计算机科学家已经尝试并成功地模拟了蚂蚁的行为。他们现在正在尝试使用虚拟蚂蚁从更短的距离解决问题。因此,在尝试模仿人类行为之后,人工智能现在正沿着蚂蚁的道路前进。我们说的是分布式智能或群体智能。

最佳提示

让我们看一下美国原住民尖顶的形状。它是一个圆锥形,其高度约为底座直径的75%。计算表明,这种形状可将用于给定体积的纤维网最小化,因为蜜蜂可以节省蜡来形成其细胞。这是巧合吗?难以回答这个问题是因为其他参数(例如整体的坚固性)也发挥了作用,无论如何,这些优化问题通常会在自然界和实际生活中发现。

蒂皮

数学分析

让我们从数学上分析这一点。尖顶帐篷是一种圆锥形帐篷,其特征是其底面半径R和高度(与R成正比), k R,因为问题主要是由于该比率 k。针尖的容量等于其体积,其画布表面等于其侧面面积。

尖端是圆锥体,其特征在于其底面R的半径和其高度kR。

体积等于Pi / 3乘以半径R的平方再乘以高度 k A.施加10立方米的体积(例如)约束报告 k 然后,侧向面积仅取决于该比率。这种依赖性导致倒置的J形曲线。我们发现最小面积为 k 大约为1.4的高度,换句话说,高度要比基部的半径大40%。更准确地说,微分演算表明,对于 k 等于2的平方根,即1.414至最接近的0.001。

侧面面积随高度和半径之比变化。计算表明,当k等于2的根或1.414至0.001时,达到了最小值。

因此,对于相等的体积,对于接近1.4的比率,tipi的侧面面积最小。该曲线还表明,在该比率附近,横向区域的变化很小,这解释了为什么实际上在1.4左右振荡。