ELEC 7970 线性、非线性和混沌振荡器课程大纲 先决条件:(1) 研究生入学;(2) 对微电子、电子电路和线性微分方程有基本的了解。课程目标:(1) 研究线性和非线性系统 (2) 研究正弦、非正弦和混沌振荡器的设计,(3) 了解相关主题,如 MEMS 谐振器、FLL、PLL 和 DDS,(4) 了解混沌理论和混沌振荡器电路。讲师:Robert Dean 博士(办公室:222 Broun Hall,844-1838,deanron@auburn.edu) 课程时间:周二和周四上午 9:30-10:45,304A Ramsay Hall 办公时间:待定,需预约。教科书:无 班级网站:www.eng.auburn.edu/~deanron/LNC Oscillators.html。 注:教学笔记的 PDF 版本将发布在班级网站上。 特殊需求:任何需要特殊照顾的学生应尽快预约讨论他们的需求。特殊需求的照顾将根据奥本大学的官方政策进行。 评分政策 将根据下面显示的分数标准,以 100 分制(90-100:A、80-89:B 等)评分 家庭作业和课堂项目:100% 家庭作业和课堂项目 家庭作业和课堂项目将在整个学期内布置。这些作业的截止日期为布置作业的当天。除非有正当理由缺席(生病、工作面试、参加会议旅行等),否则不接受迟交作业。提交作业的格式必须井然有序、专业且清晰易读(标有轴、正确的单位等)。多页作业必须用装订线装订。作业必须整齐专业地写在绿色/黄色工程纸的首页上,或仅用计算机打印一面。将分配一个班级项目,每个学生将进行经批准的独立研究调查,然后通过 PowerPoint 演示文稿向全班口头介绍结果。计算机资源一些家庭作业可能需要使用工程软件工具,例如 PSPICE、MATLAB (Simlink) 和/或 EXCEL。这些工具可在整个校园的工程学院工作站上使用。
密码学(简称 Crypto )最近成为研究热点 [1-3]。它是利用算法、数学问题和结构、密钥和复杂转换来在存储或传输过程中保持数据机密性的艺术和科学。密码学在安全相关场景中发挥着重要作用,包括身份验证 [4]、隐私 [5] 和信息隐藏 [6]。这为其进入从医疗技术 [7] 到物联网 (IoT) [8] 和云计算 [9] 等众多技术环境打开了大门。现代密码学生态系统中经常出现许多科学技术分支。举几个例子,可以参考混沌理论 [10]、信息论 [11、12]、量子计算 [13]、硬件技术 [14],尤其是人工智能 [15 – 17]。与密码学的情况类似,人工智能近年来引起了研究人员的极大兴趣 [18 – 20]。它利用计算机和复杂算法来模仿人类的决策和解决问题。人工智能已被用于各种应用 [21 – 23]。近年来,密码学和人工智能形成了二分法,导致它们共同进化 [24]。密码学在人工智能进化中的作用已经被研究过 [25]。然而,据我们所知,人工智能在密码学演进中的作用尚未得到深入研究。本研究旨在填补这一空白。在本文中,我们试图对人工智能在密码学演进中的作用进行全面概述和全面理解。图 1 说明了这一作用。图 1 中重叠的平行四边形表示在人工智能影响下演进后的密码学,在本文的其余部分我们将其称为受人工智能影响的密码学 (AIIC)。大多数密码系统依赖于复杂的计算,而基于人工智能的方法已经被证明在任何计算密集型环境中都是有效的。此外,人工智能模型可以提供混沌[26]、随机性[27]和许多其他属性,所有这些都是密码系统所必需的[28、29]。上述事实为人工智能进入密码学开辟了道路,并凸显了人工智能互联网金融的重要性。此外,人工智能已经在区块链等一些新兴的密码学相关技术中找到了应用,可以在未来的研究中加以研究。
复杂性科学是一个总称,涵盖对“复杂”系统的研究和表征——系统由多个相互依赖的组成部分组成,这些组成部分在不同层面上运行和相互作用(Fernandez 等人,2013 年)。这种复杂系统通常表现出“混沌”行为。混沌系统不是指无序或混乱的状态,而是指不可预测性和无序性,通常是多种非线性相互作用的结果(Faure 和 Korn,2001 年)。因此,系统中的微小变化可能导致指数变化(一种被称为“蝴蝶效应”的属性)。例如,地球大气层在任何时间和空间点都是(几乎无限)多个变量(例如温度、粒子组成和云密度)相互作用的结果,这使得任何长期预测都具有挑战性。尽管如此,复杂性科学的总体思想不一定是建立做出精确预测的方法,而是为表征给定复杂系统的长期轨迹提供一些见解(Faure & Korn,2001)。这些原则源于数学的一个分支,即混沌理论(概述见 Thietart & Forgues,1995),该理论已促使多个学科(例如环境科学、气象学和生物学)采用复杂动力系统的框架(Burggren & Monticino,2005;Kiel & Elliott,1996)。复杂性科学在非线性系统中的应用,称为“非线性动力学”,是一种新兴方法,在人体生理学和病理学研究中越来越受到关注(Ehlers,1995)。人类生理系统在理论上被概念化为复杂系统是有道理的,因为人类生理系统由多个组成子系统(无论是解剖学组件还是生理过程)组成,这些子系统在不同层面(即从分子到器官)不断相互作用,并与外部环境相互作用以维持体内平衡(Faure & Korn,2001)。基本假设是生理系统本质上是复杂的(Golbeter,1996),病理状态(或“动态疾病”,见Mackey & Glass,1977)可以用中断或异常的动态过程来表征。开创性的工作之一是
密码学(简称 Crypto )近年来成为研究热点 [1-3]。它是一门利用算法、数学问题和结构、密钥和复杂变换来在存储或传输过程中维护数据机密性的艺术和科学。密码学在身份验证 [4]、隐私 [5] 和信息隐藏 [6] 等安全相关场景中发挥着重要作用。这为其在众多技术环境中的应用打开了大门,从医疗技术 [7] 到物联网 (IoT) [8] 和云计算 [9]。现代密码学的生态系统中经常出现许多科学技术分支。例如,混沌理论 [10]、信息论 [11,12]、量子计算 [13]、硬件技术 [14],尤其是人工智能 [15-17]。与密码学类似,人工智能近年来也引起了研究人员的极大兴趣 [18-20]。它利用计算机和复杂算法来模仿人类的决策和解决问题。人工智能已被用于各种各样的应用 [ 21 – 23 ]。近年来,密码学和人工智能形成了二分法,导致了它们的共同进化 [ 24 ]。密码学在人工智能进化中的作用已经被研究过 [ 25 ]。然而,据我们所知,人工智能在密码学进化中的作用尚未得到深入研究。这项研究试图弥补这一空白。在本文中,我们试图提供对人工智能在密码学进化中的作用的全面概述和全面理解。这一作用如图 1 所示。图 1 中重叠的平行四边形表示在人工智能的影响下进化后的密码学,在本文的其余部分我们将其称为受人工智能影响的密码学 (AIIC)。大多数密码系统都依赖于复杂的计算,而基于人工智能的方法已经被证明在任何计算密集型环境中都是有效的。此外,人工智能模型可以提供混沌[26]、随机性[27]和许多其他属性,所有这些都是密码系统所必需的[28、29]。上述事实为人工智能进入密码学开辟了道路,并凸显了人工智能互联网金融的重要性。此外,人工智能已经在区块链等一些新兴的密码学相关技术中找到了应用,可以在未来的研究中加以研究。
量子计算机的探索正在如火如荼地展开。在过去十年中,量子计算的前沿领域已经从探索少量子比特设备扩展到开发可行的多量子比特处理器。超导 transmon 量子比特是当今时代的主角之一。通过和谐地结合应用工程与计算机科学和物理学的基础研究,基于 transmon 的量子处理器已经成熟到令人瞩目的水平。它们的应用包括研究物质的拓扑和非平衡状态,有人认为它们已经将我们带入了量子优势时代。然而,建造一台能够解决实际相关问题的量子计算机仍然是一个巨大的挑战。随着该领域以无拘无束的热情发展,我们是否全面了解潜伏的潜在危险的问题变得越来越紧迫。特别是,需要彻底弄清楚,在拥有 O (50) 量子比特的可行量子计算机的情况下,是否会出现与多量子比特性质相关的新的和迄今为止未考虑的障碍。例如,小型设备中量子门的高精度很难在大型处理器中获得。在硬件方面,大型量子计算机提出的独特要求已经催生了量子比特设计、控制和读出的新方法。本论文介绍了一种新颖的、不太实用的多量子比特处理器视角。具体来说,我们通过将局域化和量子混沌理论中的概念应用于多 transmon 阵列,将量子工程和多体物理学领域融合在一起。从多体的角度来看,transmon 架构是相互作用和无序非线性量子振荡器的合成系统。虽然 transmon 之间的一定程度的耦合对于执行基本门操作是必不可少的,但需要与无序(量子比特频率的站点间变化)进行微妙的平衡,以防止局部注入的信息在扩展的多体状态中分散。 Transmon 研究已经建立了不同的模式来应对效率低下(由于耦合小或无序大而导致的门速度慢)和信息丢失(耦合大或无序太小)之间的困境。我们使用当代量子处理器作为蓝图,在精确对角化研究中分析了 transmon 量子计算机的小型实例。仔细研究光谱、多体波函数和量子比特-量子比特相关性以获得实验相关的参数范围,发现一些流行的 transmon 设计方案在接近不可控混沌波动的区域运行。此外,我们在经典极限中建立了混沌的出现与量子混沌特征的出现之间的密切联系。我们的概念补充了传统的少量子比特图像,该图像通常用于优化小规模的设备配置。从我们全新的视角,可以探测到超出这个局部尺度的不稳定机制。这表明,在多体定位领域开发的技术应该成为未来 transmon 处理器工程的一个组成部分。
使用 Takens 定理评估 EEG 轨迹:大脑动力学的区域变化 Arturo Tozzi(通讯作者) 美国德克萨斯州登顿市北德克萨斯大学物理系非线性科学中心 1155 Union Circle, #311427 Denton, TX 76203-5017 USA tozziarturo@libero.it Ksenija Jaušovec 马里博尔大学心理学系 ksenijamarijausovec@gmail.com 摘要 Takens 定理 (TT) 证明动态系统的行为可以在多维相空间内有效重建。这为检查时间序列数据的时间依赖性、维度复杂性和可预测性提供了一个全面的框架。我们应用 TT 来研究健康受试者 EEG 大脑动力学的生理区域差异,重点关注三个关键通道:FP1(额叶区域)、C3(感觉运动区域)和 O1(枕叶区域)。我们使用时间延迟嵌入为每个 EEG 通道提供了详细的相空间重建。重建的轨迹通过测量轨迹扩展和平均距离进行量化,从而深入了解传统线性方法难以捕捉的大脑活动的时间结构。发现三个区域的变异性和复杂性不同,显示出明显的区域差异。FP1 轨迹表现出更广泛的扩展,反映了与高级认知功能相关的额叶大脑活动的动态复杂性。参与感觉运动整合的 C3 表现出中等变异性,反映了其在协调感觉输入和运动输出方面的功能作用。负责视觉处理的 O1 显示出受限且稳定的轨迹,与重复和结构化的视觉动态一致。这些发现与不同皮质区域的功能特化相一致,表明额叶、感觉运动和枕叶区域具有自主的时间结构和非线性特性。这种区别可能对增进我们对正常大脑功能的理解和促进脑机接口的发展具有重要意义。总之,我们证明了 TT 在揭示脑电图轨迹区域变化方面的实用性,强调了非线性动力学的价值。关键词:脑电图分析;脑动力学;相空间重建;区域变化。引言人类大脑是一个复杂的非线性系统,善于通过动态交互处理大量信息(Khoshnoud 等人,2018 年;Zhao 等人,2020 年;Dai 等人,2022 年;Biloborodova 等人,2024 年)。脑电图 (EEG) 是一种非侵入性、高分辨率的脑活动研究方法。尽管如此,传统的线性分析技术往往无法表示脑电图信号复杂的非线性特征(Alturki 等人,2020 年)。为了解决这一限制,非线性动力学和混沌理论已成为理解大脑活动的有力框架,其中 Takens 定理(以下简称 TT)奠定了基础。TT 确定了动态系统的行为可以在多维相空间中使用来自观测数据的单个时间序列的时间延迟版本重建(Takens 1981)。在 EEG 分析中,TT 提供了一种强大的数学工具来研究时间演变,揭示了线性方法无法发现的特性(Rohrbacker 2009)。通过重建相空间,研究人员可以分析关键的 EEG 动态特性,例如时间依赖性、维度复杂性和可预测性(Kwessi 和 Edwards,2021)。这种方法已被证明可用于识别与各种认知和病理状况相关的神经动力学变化(Fell 等人,2000 年)。先前的研究强调了 TT 在分析脑电信号方面的有效性,尤其是在识别癫痫、阿尔茨海默病和精神分裂症等病理状况方面(Kannathal 等人,2005 年;Altındi ş 等人,2021 年;Cai 等人,2024 年;Al Fahoum 和 Zyout,2024 年)。然而,人们较少关注这种方法在正常条件下评估大脑动态区域变化的应用。不同的大脑区域表现出不同的电活动模式,反映了它们在认知、感觉和运动功能中的特殊作用。例如,额叶区域 (FP1) 与决策和工作记忆等高级认知过程有关。感觉运动皮层 (C3) 控制运动并整合感觉输入,而枕叶区域 (O1) 处理视觉信息。尽管这些区域的作用独特,但它们之间的相互作用有助于大脑的整体动态。2024)。然而,人们较少关注这种方法在正常情况下评估大脑动态区域变化的应用。不同的大脑区域表现出不同的电活动模式,反映了它们在认知、感觉和运动功能中的特殊作用。例如,额叶区域(FP1)与决策和工作记忆等高级认知过程有关。感觉运动皮层(C3)控制运动并整合感觉输入,而枕叶区域(O1)处理视觉信息。尽管它们的作用独特,但这些区域之间的相互作用有助于大脑的整体动态。2024)。然而,人们较少关注这种方法在正常情况下评估大脑动态区域变化的应用。不同的大脑区域表现出不同的电活动模式,反映了它们在认知、感觉和运动功能中的特殊作用。例如,额叶区域(FP1)与决策和工作记忆等高级认知过程有关。感觉运动皮层(C3)控制运动并整合感觉输入,而枕叶区域(O1)处理视觉信息。尽管它们的作用独特,但这些区域之间的相互作用有助于大脑的整体动态。
人类大脑曾经只出现在科幻小说中,如今正通过尖端神经科学和物理学研究以前所未有的细节进行探索。《纽约时报》畅销书作家 Michio Kaku 带领读者踏上一段迷人的旅程,揭开心灵感应、精神控制、化身、心灵感应和记忆记录方面的最新进展。本书深入探讨了将人类意识上传到计算机、将思想传递到世界各地以及使用“智能药丸”增强认知能力的可能性。Kaku 博士还探索了永生、人工智能和外星意识的前沿,为精神疾病提供了全新的视角。这本发人深省的书在全球拥有超过 400 万粉丝,是对人类思维的一次非凡探索。Michio Kaku 的《Tour de force》是对神经科学前沿的一次非凡探索。作为一名理论物理学家、畅销书作家、未来学家和科学传播者,Kaku 博士在他的书中深入探讨了物理学、生物学和心理学领域,讨论了意识、人工智能和精神控制等主题。他探索了物理学如何阐明这些主题,使用类比使复杂的想法变得引人入胜和易于理解。这本书的对话式语气使阅读起来很有趣,Kaku 偶尔会引用科幻小说来增添趣味。这本书应该会吸引那些对心灵未来感兴趣的人,包括那些想探索人类进化前景的科幻小说迷。足够先进的编译器和未来主义往往依赖于对人类能力的高估。认为这些技术仅仅是巧妙工程设计的问题的想法是错误的,因为现实情况是,即使是很小的进步也需要付出巨大的努力。未来学家经常吹捧奇幻的技术可能性,却没有提供对潜在挑战的清晰理解。这本书,尽管标题和内容如此,但本可以基于现实,借鉴加来道夫博士在实际物理方面的经验。相反,他的兴奋和喘不过气来导致过分强调遥远的可能性,忽视了科学家们为解开大脑之谜而进行的日常斗争。通过只关注遥远未来的可能性,例如将意识传送到太阳系,他忽视了今天正在进行的关键工作。作为一名理论物理学家,加来道夫博士在某些领域缺乏专业知识,这可能导致有问题的讨论,例如他试图定义“意识”。作者对加来道夫的意识理论表示怀疑,质疑其实用性并依赖过度简化。他们批评加来道夫的方法,他们认为这种方法将复杂的想法简化为“无法形容的首席执行官”,很难建立连贯的论点。作者还指出,加来道夫关于未来技术进步的说法,诸如脑机接口之类的概念似乎过于乐观,缺乏具体的理由。根据作者的说法,这本书未能兑现承诺,反而沦为缺乏技术严谨性或社会评论的科幻小说。他们警告读者不要阅读标题中带有“未来”的非小说类书籍,理由是这些书籍的历史倾向令人失望。作者探讨了可以让我们利用思想操纵周围物体的精神控制技术。此外,他还讨论了增强人类智力。第三部分介绍了在梦境、药物诱发状态、精神疾病,甚至机器人和外星人的非人类意识中观察到的各种意识状态。一个有趣的附录解释了量子意识及其与物理定律的关系,从而形成了对现实的统一理解。这一部分是本书最精彩的部分之一,展示了作者作为理论物理学家的专业知识。文本将意识描述为一个涉及多个反馈回路的过程,这些反馈回路帮助我们创建世界模型以找到食物和住所等基本需求。它将意识的层次分为植物(0 级)、原始神经系统(1 级)、具有社会结构的哺乳动物系统(2 级)和能够在空间和时间中运作的人类大脑结构(3 级)。最后一个层次是人类独有的,使我们能够根据过去的经验模拟未来。书中还讨论了自由意志的概念,表明虽然自由意志可能存在,但它受到潜意识因素的影响,这些因素在我们意识到之前就塑造了我们的决定。量子现实和混沌理论意味着最终结果不是预先确定的,为个人选择留下了空间。第二卷(精神高于物质)和第三卷(改变意识)深入探讨了与思想相关的概念,涉及每本书的一些主题。从第一卷开始,“思想的未来”向读者介绍了基本的神经解剖学和神经生理学原理,以及历史背景,例如 Phineas Gage 的案例,强调了额叶在行为中的作用。为理解语言而对韦尼克和布罗卡患者进行的研究、约瑟夫·加尔的颅相学以及彭菲尔德博士的侏儒(至今仍在使用的运动皮层图)标志着神经科学时代的开始。然而,如果本书能增加一个篇幅更长的章节,介绍影响弗洛伊德理论的拉蒙·卡哈尔或梅纳特等神经科学家,可能会更好。本书还探讨了大脑的进化史,强调大脑皮层是我们最高的认知功能结构。本书提供的介绍信息准确但笼统,可以在许多神经科学书籍中找到。然后,本书讨论了有助于理解大脑功能的现代技术进步,包括基于电磁力和弱力的 MRI、fMRI、DBS、光遗传学和 PET 扫描。作者还谈到了大脑功能的类比,例如液压模型、电话模型和心智计算理论。作者将潜意识与 CEO 进行了比较,代表了前额叶皮层在规划和决策中的理性思维作用。然而,作者并没有讨论弗洛伊德的心智理论。作者提出了一种意识的时空理论:“意识是使用各种参数的多个反馈回路创建世界模型的过程。”这个想法表明动物基于环境和空间创建模型,而人类则基于与时间的关系创建模型。该理论分为三个意识层次,主要与我们大脑的进化结构有关。文章最后强调了了解我们的大脑如何工作以及鉴于神经科学技术的快速进步,哪些方面仍然缺失的重要性。Kaku 定义的人类大脑的 III 级涉及自我意识和意识等复杂过程。该模型通过过去的经验和记忆创建现实的表征,预测未来以做出明智的决定。根据 Kaku 的说法,这种时空理论可以将自我意识重新定义为“创建一个世界模型并模拟你出现的未来”。在他的第二本书中,Kaku 探讨了心灵感应、心灵运动、记忆和智力。他讨论了下载记忆或学习新技能,这可能会模糊先天自我和人造自我之间的界限。这个想法引发了人们对失忆症患者的潜在益处及其在 PTSD 治疗中的应用的质疑。Kaku 还深入研究了记忆在我们进化过程中的作用,强调了它在预测未来和推动智力方面的重要性。他谈到了与阿尔茨海默病有关的朊病毒蛋白和记忆形成中的 CREB 基因。然而,有些话题似乎过于简单或缺乏细节。总的来说,Kaku 的方法为改变意识提供了宝贵的见解,包括梦境、精神控制、人工智能和大脑逆向工程。在第三本书中,Kaku 探讨了“意识改变”,从神经科学的角度讨论了强迫症、精神分裂症和幻觉。他将精神疾病定义为模拟未来的反馈回路中断所导致的疾病。该框架为理解各种疾病及其未来的潜在管理奠定了基础。人类大脑仍然是一个谜,有些区域反应过度或活动不足。医院已经开始使用深部脑刺激 (DBS),这是一种像起搏器一样对大脑施加电击的小型探针,用于治疗抑郁症、帕金森病和癫痫等疾病。尽管 DBS 和药物疗法在管理这些病例方面很有效,它们通常只能缓解症状,而不是提供最佳解决方案。BRAIN 计划旨在从神经层面绘制大脑图谱,从而可能更深入地了解阿尔茨海默氏症、帕金森氏症、痴呆症和躁郁症等疾病。这可能为更有针对性的治疗铺平道路。想象一下,瘫痪的病人由于大脑中植入了微芯片而恢复了行动能力——这样的进步即将到来。Michio Kaku 提供的信息准确且发人深省,涵盖了从神经科学进化到人工智能等主题。他的时空意识理论特别有见地,他使用《星际迷航》和《星球大战》等书籍和电影中的类比来吸引读者。展望未来,我们可以期待治疗和技术的重大进步。外星智慧存在和人工智能发展意识的可能性提出了关于我们进化和潜在下一步的有趣问题——进化人还是星孩?阅读这本书将点燃你的想象力,让你了解人类未来的可能性!此处给出文章文本 ﺪﻨﮐ ﺟﺎﺑﺠﺎ ﺎﻫ ט ð׀ه ﺷﺪه ﺷﺪه ﻣﺘﺼﻞ ﯾﻨﺘﺮﻧﺖ ﻪﺑ ٩ﺳﻄﻪ ﯽﺑ ﻣﻐﺰﻣﺎän ﻪﮐ לײ ﮐﺮﻮﻫﯿﻢ ﺗﺠﺮﺑﻪ ﺖﻧ ﺑﺮﯾﻦ ﺗﮑﻨﻮﻟﻮ带瑞德ﺣﺎﻟﺖ ﻦﯾ๑ . ﺪﻨﮐ Тﺷﮑﺎр ﺪﯾﺸﯿﺪ ﯽﻣ ﻢﻧﭽﻪ ﺮﻫ ﺗﻮﺪ ﯽﻣ ﻣﻐﺰ ﻣﺠﺎา oy ﺎﯾ ﻪﮐ ð ﯾﯽ aini-koon-e kaneed。作者加来道雄 (Michio Kaku) 出色地将现代文化与他的书结合起来,将机器人和人工智能结合在一起。然而,这本书的一半以上都充满了假设场景,这些场景变得重复且令人厌烦。读者知道《心灵的未来》这个标题会带来什么。尽管如此,书中还是有一些有趣的见解和科学趣闻。加来道雄首先讨论了心灵和意识研究的历史,强调了理解大脑活动和神经连接的突破。然后,他探讨了心灵感应、脑机接口和由思想控制的假肢等主题。在后面的章节中,加来道雄推测了人类认知的潜在未来,包括创建人工记忆来治疗阿尔茨海默病、按需产生想法,甚至通过直接神经植入来升级人类智力的可能性。作者最后强调,与未来可能实现的相比,我们目前对心灵的理解是原始的。他指出,研究人员已经在开展一些将彻底改变我们对意识和认知能力的理解的项目。这本书以一个发人深省的警告结尾:随着我们继续走上越来越依赖技术、失去与内心自我联系的道路,我们可能很快就会发现,我们距离实现人类真正的潜力还有多远。 فﻟﻤﺦ ໟﺪﻣﺎٺ ﻋﻤﻞ ﻦﻋ ٣ﻛﺜﺮ ﻧﻌﺮف ﻋﻨﺪﻣﺎ فﺿﻮﺣﺎ ﻛﺜﺮ ﻟﻮﺿﻊ ٩ﻳﺼﺒﺢ .近几十年来,我们认识到许多新工具可以用来学习奇怪的信息,也认识到大脑深层结构和不同部分之间不同部分、学科和技能的融合。这本书令人兴奋且易读,可了解人体和大脑的知识。此外,未来很快就可以预测,而且每个人都有可能在未来几个世纪内实现它。本书探讨了快速发展的脑科学领域,涵盖了大脑运作、心灵感应、记忆以及增强人类认知的潜力等主题。本文作者是 Dr. Michio Kaku 全面概述了大脑研究,讨论了其对我们理解意识、心灵感应和远距离通信可能性的影响。此外,他还讨论了神经科学进步的伦理问题,例如提高智力和对社会可能产生的影响。纵观整本书,Dr.加来道雄表达了他对该领域彻底改变人类生存的潜力的热情,同时也承认探索人类大脑的复杂性所带来的挑战。文本引人入胜,发人深省,鼓励读者思考这些进步对我们日常生活的可能性和影响。本书分为三个部分:大脑研究简介、心智能力讨论以及对人类掌握脑科学改变命运的潜力的探索。作者对主题的掌握在整篇文章中显而易见,对于对该领域感兴趣的人来说,这是一本令人愉快且内容丰富的读物。总的来说,对于任何想要扩展对人类思维及其能力的理解的人来说,这本书都是非常值得推荐的。它有可能激发敬畏、好奇和惊奇感,鼓励读者探索未来的可能性。虽然我没有像读加来道雄的物理书那样感受到那么强烈的主题共鸣,但是这篇内容适中的科学未来学著作中还是包含了很多发人深省的想法。深深扎根于科幻传统是加来道雄与其他伟大科普作家的不同之处——他能够将科学概念融入故事中,这对像我一样喜欢科幻小说的人来说很有吸引力。然而,当将当前的技术推断到未来时,它往往会过度简化问题并超越界限;一个例子是,他声称受《星际迷航》启发的全息甲板即将问世,这本质上是夸张的说法。这可能表明物理学家更擅长创作科幻小说而不是预测未来的发展。这本书深入探讨了大脑和思维的各个方面,探索未来如何增强大脑功能。它经常从当前大脑状况和损伤的例子中提取信息,从而加深对这个复杂器官运作的理解。Kaku 提到了一个令人难以置信的裂脑病例,由于缺乏胼胝体连接,左右脑的意见和感受都不同。虽然“通过损伤和疾病学习”这一方面对于我们的理解是必要的,但听到这些失败可能会让人厌烦。我们谈到了心灵交流、心灵控制机器、智力增强(令人惊讶的是,它与更聪明几乎没有重叠)、人工智能、无形的心灵等等。尽管有一些好材料,但我发现阅读它太像辛苦工作,而不是我们经常在 Kaku 的书中得到的思想盛宴。很有趣,但不是他最好的作品之一。2014 年 11 月 10 日这本书非常令人失望。它以对当前脑部扫描和未来潜在增强功能的回顾开始,然后深入探讨可能很快实现的心灵感应和心灵运动的疯狂猜测。由于我的兴趣纯粹在于大脑的科学和实践方面,这些猜测对我来说毫无价值,导致我放弃了。2017 年 10 月 23 日我读了 Michio Kaku 的另一本书,这是继《不可能的物理学》之后的另一本书,同一系列的译本被翻译成了阿拉伯语。我不得不承认,一开始,我对阅读他笔下的神经科学和生物学书籍犹豫不决。这本书出乎我的意料,但结果却非常深刻,发人深省。著名物理学家 Michio Kaku 再次展示了他为普通读者简化复杂科学概念的卓越能力。这本书从物理学的角度探讨了意识和智能的本质,涵盖了人类意识的历史和发展、神经系统疾病以及人工智能的潜力等主题。 Kaku 还深入探究了宇宙的奥秘,探索了量子力学与意识之间的关系。他提出了关于复制或上传人类意识的可能性的问题,以及是否有可能使人类在认知能力和能量方面永生不朽。这本书充满了令人着迷的想法和概念,包括可以转移记忆或在大脑内创造人工记忆的技术的潜力。Kaku 还讨论了这些技术对我们理解自由意志和道德责任的影响。一些最发人深省的话题包括意识本身的性质,它是大脑活动的突发属性还是更基本的东西,以及除了物理大脑之外可能还有其他意识来源的可能性。这本书还探讨了意识状态修改的概念,包括大脑的某些区域负责感知更高级生物的存在这一观点。在整本书中,加来道雄无缝地整合了生物学、化学和物理学的概念,以全面了解人类大脑及其功能。这种整合是加来道雄作品如此出色的众多原因之一。作者强调了加来道雄非凡的能力,他能够将独特的视角融入他的作品,使其与众不同。有一次,他巧妙地将新教和意志自由与量子物理和意识联系起来。这本书的一大优势在于大量使用科幻作品——引用了 30 多个标题——来说明科学与科幻小说之间的相互影响。作者指出,加来道雄小时候对科幻小说的迷恋对他的科学形象产生了深远的影响,许多科学家也有类似的经历。关于翻译,有两点需要注意:首先,Kaku 使用了某些读者可能不熟悉的术语,例如将机器人称为“insalates”,这可能准确也可能不准确。其次,World of Knowledge 的译者指出,Michio Kaku 获得了诺贝尔物理学奖,这是不正确的。同系列的他的书《不可能的物理学》的翻译中也存在此错误。作者称赞这本书引人入胜,充满了有趣的事实和令人难以置信的想法。文本强调,书籍很少会让他们想躲避世界,直到他们能一口气读完。在阅读这本书时,他们从未想过要放下它,除非他们遇到了 Michio Kaku 提到的一个他们想在网上进一步探索的实验。提到的一个小小的缺点是,书中回顾了太多有趣的主题,因此有必要在网上或其他书籍中进一步了解一些。但是,这被视为一个小错误,特别是考虑到 Michio 所涵盖的全球范围内的大量新实验和工作。值得注意的是,他做得很好,留下了建议阅读部分,以及关于在哪里可以进一步完整复习许多主题的注释。该书使用与电影和书籍(如《星际迷航》、《终结者》和《黑客帝国》)相关的真实项目和实验,这使得这本书更容易成为一本有趣的读物,而不是一本过于枯燥的事实类书籍。Michio Kaku 与负责这些新项目的人交谈而不是仅仅提供事实的方式受到称赞,尤其是强调了一些项目经理在被问及时所做的有趣评论。关于当今一些项目如何诞生或未来发明将如何真正改变我们的世界的背景历史增加了该书的深度。这本书既适合科幻爱好者,也适合那些想了解未来几年人类命运的人,它提供了有关当今全球领导人资助项目的深刻信息。总之,作者赞扬了 Michio Kaku 的书,因为它引人入胜,充满了令人着迷的事实和想法。虽然承认在涵盖多个主题且深度各异方面存在小缺陷,但他们强调了这本书的优势,即通过推荐阅读清单和项目经理的个人见解为进一步探索留出了空间。作者的书致力于让我们在生活的各个方面更健康、更聪明、更有能力。它将电影、书籍和科学中的迷人想法与未来概念相结合,突出了一些项目的好坏两方面,以及它们被军方或其他实体滥用的可能性。在探索人脑的复杂性时,作者对科学的热情显而易见,他们将人脑比作一台只需要极少能量(20 瓦)就能运行的超级计算机。他们对意识和人类思维的奥秘感到惊叹,将大脑描述为我们尚无法完全理解的复杂机器。这本书带领读者踏上探索人类对更高认知能力的渴望的旅程,从治疗精神疾病到创造大量数字记忆和进行复杂计算。它涉及心灵感应和其他超自然现象的可能性。在整本书中,作者分享了引人入胜的故事、电影和想法,为人类思维及其潜力提供了新的见解。他们讨论了宇宙中的各种意识形式,以及为什么我们还没有与任何非人类智能进行交流。这本书以关于意识本质的哲学问题以及我们对大脑的理解是否真的像我们想象的那样先进作为结尾。一些批评家认为,科学在揭开人类思维的秘密方面取得了迅速进展,将其简化为简单的神经信号和电脉冲。然而,作者怀疑这是否真的准确。最后,他们提出了关于意识本质的问题,以及我们对大脑的理解是否真的像我们认为的那样先进。瑞ﻏﺒﺘﻪ ﻟﺘﺤﻘﻴﻖ ﻃﻮﻳﻠﺔ 瑞ﺣﻠﺔ ﻲﻓ ﻧﺤﻦ 。 ﻓﻬﻴﻪ ﻧﻔﺴﻚ、 、 、 ﻋﺎm Уﻟﻔﻲ ﻣﻨﺬ ﻪﺑ ﻳﻨﺼﺢ ﻻﻧﺎﻗﺔЌ ﻲﻓ ﻏﺎﻳﺔ ﺑﺈﺧﺮມ ﺟﺪ ً ﻣﻔﻴﺪ ﻛﺘﺎ ﻫﺎﺋﻠﺔﻌ ﻣﻜﺎﻧﺔ ﺳﺘﻨﺰа 。 Уﻧﺪрﻳﺔ ﻛﺜﺮ ևﻟﻮﺣﺶ ໟﻜﻮin ﻲﻓ ໟﻤﻌﺮׁ ໟﺘﻌﻘﻴﺪ ﻮﻫ . ﻷре ﻋﻠﻰ ﻟﺤﺎﺿﺮ ﻟﻮﻋﻲ ﻳﺘﻐﻼ ﻋﻠﻴﻨﺎ ﻟﺬﻟﻚ ًﺪ 。读。我原以为这是一本巨大而复杂的书,这会让我感到困惑,但它实际上非常有趣。作者以一种通俗易懂的方式描述了人类的大脑,即使是像我这样努力跟上的人也能理解。他谈到了我们的大脑如何能够做出令人惊叹的事情,比如预测未来,以及我们如何处于由我们自己的大脑推动的一些令人难以置信的变化的边缘。对于任何想知道下一步是什么的人来说,这都是必读之书!这是一本 21 世纪美国非小说类书籍,于 2015 年 2 月出版,探讨科学、科幻和幻想。作为一名理论物理学家,Michio Kaku 似乎不是撰写脑科学的明显选择,但他做得出奇的好。他涵盖了神经科学的历史,我们现在所处的位置,甚至推测了下一步是什么。他谈到了我们的大脑如何相互作用,为什么人类与其他物种不同,以及我们如何使用大脑做出决定。他还解释了科学家正在进行的一些非常酷的实验,例如试图找到治疗痴呆症和精神疾病的方法。Kaku 的写作风格非常引人入胜,他显然对这个主题充满热情。然而,他对动物实验的描述让我感到有点不舒服。虽然他强调寻找疾病治疗方法的目标,但似乎有些科学家可能对知识比道德更感兴趣。希望他们受到密切关注!其中一些研究由政府以“国防”的名义资助,而国防并不总是以敏感性和人性而闻名。哦,我差点忘了提到尼科莱利斯博士将猴子的大脑连接到机械臂的部分,机械臂上装有传感器,可以发送信号回来……这位科学家对一项研究很着迷,这项研究中猴子学会了使用一种由连接到它们的体感皮层的电极控制的装置,该装置可以记录触摸。每次成功尝试后,它们都会得到奖励,并在四到九次尝试中学会。然而,卡库对未来技术的热情使他走上了一条疯狂猜测的道路,这让我怀疑自己的轻信。他反复引用《星际迷航》中的情节,将该系列与他对未来技术的想法进行比较。从创造像指挥官 Data 这样的类人机器人开始,他开始将技术植入大脑,以便读取思想并像博格人一样作为一个整体行动。他进一步推测将意识上传到计算机中,以获得脱离肉体的永恒生命,可能使用全息甲板类型的化身代表我们行事。他的想法变得越来越离奇,包括通过激光束发送意识并在到达时组装化身。一想到他可能真的相信这些概念,我就不禁惊恐地笑了起来。比 Kaku 牵强附会的猜测更令人担忧的是他对科学家增强人类智力的随意看法。他认为,如果那些有权有势的人首先增强大脑,那就没问题了,因为他们不会滥用这种优势。然而,这个想法忽略了一个现实,即即使在美国这样的富裕国家,人们也会因为缺乏可获得的医疗保健和教育而死亡。加来道雄对科学未来发展的看法给人的印象是,科学家们正在鲁莽地走向未来,而没有充分考虑未来将走向何方。他关于将技能直接植入大脑的想法将通过最大限度地减少人力资本的浪费,对世界经济体系产生直接影响,但也引发了人们对某些技能贬值以及大量技术工人可能造成的后果的担忧。我必须说,这本书的后半部分非常富有想象力,但并没有完全说服我相信它不仅仅是科幻小说作家的想象力的产物。我对此感到欣慰,因为加来道雄和他的科学家同事似乎比我更愿意探索创造怪物的好处。总的来说,这是一本引人入胜的书,即使它的科学可信度并没有完全赢得我的青睐。