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现实世界的模型与理论
2020-05-19 16:29:47

模型与理论

为了去分析理解现实世界的万物与人类的思想,我们引入了很多概念,从而形成概念体系。概念体系则被称为模型,将逻辑应用于模型得到的见解称为理论。比如数学有很多概念,这些概念组成数学模型,有很多应用在数学上的逻辑则是数学理论。数学模型非常严格,所以应用面非常广。一般模型理论的正确性可通过逻辑或实验来校验。

自然数模型

离我们生活最近且最简单的估计就是自然数模型了,从古到今自然数都跟我们生活有密切关系,它也是数学最开始研究的对象。当我们要计算某事物的数量性质时就会使用自然数,古代牧羊人使用石头来计算羊的数量,但当时未提升到理论的高度。后来人们将加减乘除等运算引入入到自然数模型中,然后产生了很多理论。

现实世界充满了各种变化和杂乱无章,我们从实际生活中提出了各种问题,然后加上自己的观察和判断并通过数学工具来总结发现其中的规律,从而得到一个数学模型。将模型进一步提升并赋予一定的公理体系就成为了理论,模型能够不断修正且理论可以不断发展。

天体力学模型

天体力学模型对应的现实是地球、行星、太阳不同时刻的位置,这些天体彼此遵照牛顿万有引力定律互相吸引。吸引力的大小与两物体的质量乘积成正比,与距离的平方成反比。通过这个模型就能够推导出物体某一时刻的位置和速度,行星的轨道和质量都能够精确计算出来,从而解决了很多天文学的问题。天体力学模型及理论从牛顿开始到如今都还在不断发展着。

量子力学模型

量子力学模型对应的现实是原子和电子,该模型下某些对象既解释成波动又解释成粒子。对比于天体力学模型,量子力学中很多概念也使用了质量、动量、能量等概念。由于某些计算的结果与观测的结果有微小偏差,所以该模型中又需要考虑爱因斯坦的相对论。目前该模型还有很多解决不了的困难。

经济模型

经济模型对应的现实是市场中的价格,分析生产者和消费者之间对商品价格的互相作用。生产者想要获取最多的利润,消费者想要获得最大的效用。该模型的理论提供了一些保持双方平衡的条件,并提出计算价格的方法,但该模型预测的结果并不准,只能提供一些定性的结论。该模型有助于分析市场。

社会模型

该模型对应的现实是人类生存的社会中涉及的事物,分析社会某个事件发生的可能性或原因。常见的问题有国家选举和人口预测之类的,社会的影响因素太多太复杂以至于没办法预测明确的结果,而是给出概率值。

决策模型

决策模型对应的现实是人类对某些事做出的抉择,根据现有的知识与信息从多个方案中选择一个最优方案。没有数学模型支持的决策只能依靠经验,这类决策更多是靠“直觉”。有数学模型加持的决策更科学,能够提供更加客观智慧的决策,从而得到更大的回报。

机器智能模型

机器智能模型对应的现实是人类将机器赋予智能,科学家要把探索如何在机器上装上人的大脑,这就是人工智能。机器智能模型模拟人类的某些能力,使得机器能执行人类的各种指令。不同的模型不断出现,同时涌现出许多新的理论,目前的人工智能还缺乏理论的支持。

本公众号专注于人工智能、读书与感想、聊聊数学、计算机科学、分布式、机器学习、深度学习、自然语言处理、算法与数据结构、Java深度、Tomcat内核等。


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远洋号
创建时间:2020-05-19 15:46:16
《图解数据结构与算法》《Tomcat内核设计剖析》书籍作者,公众号:《远洋号》,笔名:seaboat,擅长工程算法、人工智能算法、自然语言处理、架构、分布式、高并发、大数据、搜索引擎等方面的技术,大多数编程语言都会使用但更擅长Java、Python、C++。平时喜欢看书、写作、运动,擅长的项目有篮球、跑步、游泳、健身、羽毛球。崇尚开源,崇尚技术自由,更崇尚思想自由。
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