降維打擊,到底有多可怕?維度背後又隱藏著什麽秘密?
降維打擊,到底有多可怕?維度背後又隱藏著什麽秘密?
小說三體裏有這樣壹個概念,降維打擊,就讓周圍的高維空間向低維跌落,比如讓壹個三維空間裏的物體直接變成二維平面裏的壹個形狀。降維打擊到底有多可怕?這個概念要怎麽從數理的角度來解釋?維度究竟是怎麽壹回事呢?
維度在數學中指的是獨立參數的數目,在物理學的領域中則指的是獨立的時空坐標的數目。零維就是壹個無限小的點,因為是壹條無限長的線,開始有了長度,二維則又增加了寬度的概念,是由長和寬組成的平面,三維則是二維加上高度組成體積,以此類推。而維度改變的後果是難以預測的,根據小說中的設定,維度的降低,物體自身微觀粒子相互之間的作用力將發生變化,物體分子將不能保持現有的穩定狀態,進而發生解體。
在計算機中降維則是先對單幅圖像數據進行高維華轉化為高維空間中數據合集之後再進行非線性降維的壹種操作,由此我們就可以從數據中找到圖像數據的特征表達向量,大大降低了計算的復雜程度。但是在日常生活中,降為這個概念被拓展到了更多領域,更多用來形容擁有高端技術的群體直接進入低端領域,對後者形成碾壓式的打擊。
就比如在商業領域,原來的遊戲霸主任天堂是同類遊戲機商家中的佼佼者,但在騰訊的網絡遊戲面前毫無優勢,因為騰訊直接去掉了硬件這壹必要條件,讓自身維度提高了壹個等級。那麽在數學世界中,應該如何理解維度與降維的概念呢?這要從壹個數學工具笛卡爾平面講起,也就是我們常用的由X軸和Y軸構成的直角坐標系統,笛卡爾就是壹個典型的二維空間,在這個平面內大部分圖形都能用公式來表示,而如果再添加壹個坐標軸及Z軸,那這個坐標系就成為了壹個三維坐標系,可以用來描述立體圖形。
比如X平方加Y的平方加Z的平方等於壹就代表壹個半徑為壹的球面,其中每個點都要三個坐標***同確定,那麽再加壹個坐標軸會怎麽樣?理論上說,這樣的壹個坐標軸就可以用來描述四維空間中的物體,比如X平方加Y的平方加Z的平方加P的平方等於壹就可能代表壹個四維球。雖然人類沒有能力表述他,但是並沒有邏輯上的錯誤,人類並沒有感知四維空間的器官,就好比壹個盲人永遠無法感受到顏色壹樣。我們對於四維空間的理解只能靠想象,然而想象的在具體也只是壹種概念,我們無法觸及它,只能由根據他的壹些特征來判斷。
例如四維世界的物體,我們稱之為超體,壹個邊長為壹的超正方體,它的表面積按道理使用體積單位來描述的,也就是八立方米。我們難以想象這個物體,但可以確定他有這樣壹個特征,根據弦理論預言,空間維度總***有11個維度,但我們人類僅探索到五個維度,宇宙的奧妙,還有許多未知的領域等著我們的探索。