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用「HTML5、JavaScript +量子粒子物理」也可以視覺化無限遞迴空間

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本文作者 Adrian Seeley 是自適應系統(Adaptive Systems,用偏微分方程來描述複雜系統的特性,同樣認為複雜性存在於所研究系統中。其主要研究的針對是經濟、生物及認知系統。)的 R&D。以下由作者第一人稱撰寫。

今天想呈現給大家的是,在二維空間中,受到歐幾里德重力向量而束縛的粒子群是長什麼樣子;除此之外,也受到遞迴空間裡修正後吸引力係數影響。藉由高且不受束縛的能量運用到系統內,並且反覆進行精確的演算法分支,伴隨著逐漸適應著無限遞迴系統,直到能量耗盡。

等著看這些受限制的無限遞迴系統,我們先進行有意義的分類和觀察,然後畫出一個個識別圖,代表分類後系統所扮演的角色。

我們利用陀螺旋轉的概念,限制在一個量子糾結多維交錯的搖擺中,讓它不斷的旋轉,接著畫出以下的圖片,看看經過搖擺後是長什麼樣子。

舉例來說,一個簡單的 XOR(對兩個布林運算式執行邏輯互斥,或對兩個數值運算式執行位元互斥)表現了不斷重複的特性,以下三個狀況沒有一個是無限遞迴,而是呈現穩定的狀態:

更大量且相對來說較複雜的設定-IRIS(IRIS 數據集包含 150 個數據集,分為 3 類-setosa, versicolor, virginica,每類 50 個數據,每個數據包含 4 個屬性,是在數據挖掘、數據分類中非常常用的測試集、訓練集),有更多不同的形態出現,很多都是高能量且無限遞迴的:

IRIS 第一個穩定狀態,就像是一隻有著八隻腳蜘蛛。

IRIS 第二個穩定狀態,你有聯想到什麼嗎?就像是 S 形。

IRIS 第三個穩定狀態,像個藍色眼睛的形狀,並向外延伸兩隻綠色手臂,就像雙螺旋的 DNA。

IRIS 第四個穩定狀態,你覺得這個像什麼呢?

接下來是沒那麼清楚明顯的資料集-LUNG(肺癌數據集),花了更長的時間來達成穩定的狀態,結果是分類成許多次要群集,從以下圖片你可以看出來:

LUNG 第一個穩定狀態,在此系統的中央仍然是穩定的(中間兩團綠色的部分),而藍色與紅色似乎會互相吸引。

LUNG 第二個穩定狀態,分群分得很明顯,就像細胞分裂一般,從中間分割成左右兩半,左右兩邊又分成兩群。

LUNG 第三個穩定狀態,又出現了細胞分裂的模式,而中央群體彷彿像分隔線依樣,為左右兩塊維持一定的平衡。

LUNG 第四個穩定狀態,每一群都有其相對應的位置,樣子就像是一格格的農田,每個群集都是分開的,但是持續地和外部保持一定的平衡。

LUNG 第五個穩定狀態:這似乎看不出什麼特別的形態,比較明顯的是藍色大多都在外部的紅色與綠色中間,呈現較鬆散的資料集形態,但至少還看得出一些相關的資料。

以下看到的更加精采,有著高度分類數目的複雜資料集,導致一個非常緊密的群集,以非常緩慢的節奏前後搖擺著,為了達到穩定的狀態而花了非常多的時間,以下是設定 GLASS 下的三個例子:

GLASS 第一個穩定狀態,中間的區塊已非常緩慢的速度在以順時鐘方向旋轉,接著是反方向的逆時鐘。


GLASS 第二個穩定狀態,雖然很難抓到一個框架,事實上是分成左右兩個群體,一次又一次的互相遠離又互相碰撞,而每次會交換一些粒子。

GLASS 第三個穩定狀態,很難抓到一個雛形,在複雜的維度下,兩個群體似乎一次次的在進行一個或多個方向的晃動,就像是在三度空間下兩個行星旋轉著。

這裡你所看到的每個圖都是從 JavaScript 和 HTML5 所寫出來的,然後再使用 Chrome 匯出,只是單純的複製、貼上而已,沒有其他額外的修改調整。

(資料來源:Medium;圖片來源:Medium, michaelseangallagher, CC Licensed)

Source: techorange.com

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