是日正文

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1月
蒸氣機運作圖例。
蒸氣機運作圖例。

機械粵文又有叫機器或者簡稱機,定義上係指某一啲特定類型嘅結構:一部機械具有唔郁嘅部份同曉郁嘅部份,重點特徵係能夠產生、轉變、或者運用機械能(令啲物件郁動能量),並且用機械能達到某一啲特定嘅目的。一部機械會有一個功率來源,可以係人類等嘅動物,又可以係等大自然物體所施嘅,又可以係熱力等嘅能量來源;部機械內部會有某啲機制,機制將呢啲輸入變成其設計者想要嘅輸出;呢啲輸出跟手可以做一啲有用嘅工作。

舉個例子說明,好似係一個電摩打噉,一個摩打會由電嗰度攞功率(輸入),跟住佢內部嘅有一啲特殊設計嘅部件(機制),令到佢每逢收到電能量,就會某啲部位旋轉(輸出),而呢個旋轉嘅部位如果(例如)駁落去一個車轆嗰度,就可以用嚟驅動一架(用途)。再廣義上啲噉睇嘅話,「機械」呢個詞唔只包呢啲力學性嘅結構,仲可以包括埋一啲運作嗰時主要產生、轉變或者運用機械能以外嘅能量做嘢嘅結構,例如係電腦噉,就係一啲以非力學方式做運算嘅機械。

機械可以好簡單,又可以好複雜:六大簡單機械包括咗六款最基礎嘅機械,例如係槓桿輪軸等,呢啲機械雖然簡單,但就能夠明顯噉令到人類施力作功嗰陣效率提高(用更少嘅力做更多嘅嘢);另一方面,廿一世紀嘅機械可以複雜得好交關,例如係汽車、飛機、家用電器同埋係工廠嘅機械等,呢啲機械有好多組成部份,有啲甚至會內置埋感應器同電腦,曉監察自身做嘅工作係咪順利進行緊以及做一啲好繁複-好多時人手做唔到-嘅運算。呢啲各式各樣嘅機械喺各種行業當中都扮演咗不可或缺嘅角色。 (成篇文章……)

以前嘅正文: 記憶注意力蝴蝶


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2月
生物學會研究各種各樣嘅生物。
生物學會研究各種各樣嘅生物。

生物學,嚟自希臘文 bio-即係希臘文入面「生命」噉解),廣東話日常有陣時會嗌做 baai6 o1,係一門研究生命同生命對環境嘅影響嘅自然科學生物學家會研究生物-有生命嘅嘢-嘅各種特性,嘗試創造出能夠充分噉解釋生命相關現象嘅理論,包括咗解剖學生物化學生理學發育生物學進化論等等。

生物學係一門大嘅領域,可以按唔同準則分做多個子領域:例如按照所用嘅研究方法,分做嘗試用數學模型模擬生命過程嘅理論生物學同做實驗驗證理論實驗生物學;另一方面,生物學分起子領域上嚟又可以按研究嘅生命系統嘅類型嚟分,分做植物學昆蟲學鳥類學等嘅領域。不過雖然生物學嘅子領域咁多樣化,但呢啲領域都建基於某啲共同嘅概念,令到佢哋一齊組成一個相干嘅領域-無論屬邊個子領域,生物學家基本上冚唪唥都會認同以下呢啲諗法:細胞係生命嘅基本組成單位(細胞學說);基因遺傳嘅基本單位,而進化係生物物種誕生同滅亡嘅主要機制(進化論);有生命嘅系統係開放系統,曉將能量轉化同令自己內部嘅下降,等自己身體內部能夠維持到個穩態(指個系統內部嘅溫度變數維持喺穩定嘅水平)... 等等。

除咗作為一個獨立嘅領域,生物學仲對社會科學嚟講有用:生物學上嘅理論同概念可以用於描述各種生物,而人類都係生物嘅一種;所以生物學理論同概念原則上可以至少局部解釋人類嘅行為,好多都會俾研究人類嘅社會科學借嚟幫手解釋社科所研究嘅現象;例如心理學,就時不時會借生物學上對嘅理解,分析人嘅腦活動同佢哋嘅行為之間有乜嘢啦掕;而社會學又有留意到,人嘅某啲群體行為同第啲動物嘅有相似之處,所以可能會借用動物學(生物學嘅一個子領域)嘅知識嚟解釋呢啲現象。 (成篇文章……)

以前嘅正文: 機械記憶注意力


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3月
一班人喺度玩食鬼,展現咗簡單嘅智能。
一班人喺度玩食鬼,展現咗簡單嘅智能。

電子遊戲人工智能係指電子遊戲當中嘅人工智能:電子遊戲係曉同玩家互動、以娛樂玩家為目的嘅電腦程式;而電子遊戲入面好多時會涉及由電腦控制,同玩家進行對局嘅角色NPC),遊戲開發者為咗想玩家得到樂趣,通常會想呢啲由電腦控制嘅角色有返咁上下聰明,能夠為玩家提供一定嘅挑戰(睇埋心流);噉即係話佢哋會想 NPC 展現一定程度嘅智能,而「教電腦程式做出類似有智能噉嘅行為」正正就係 AI 呢個領域嘅重心。

早期-廿世紀中-嘅電子遊戲經已有喺度用相對簡單嘅 AI,而廿一世紀初及後,電子遊戲嘅 AI 仲成為咗遊戲製作上嘅一個大課題。遊戲製作嘅專家會研究用乜嘢演算法整一隻遊戲嘅 AI 先最可以令玩家過癮,而且 AI 仲有俾人運用嚟做控制 NPC 以外嘅工作,例如係做遊戲測試以及對局配對等等都有用到 AI 相關嘅技術。 (成篇文章……)

以前嘅正文: 生物學機械記憶


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4月
顯微鏡之下睇到嘅幾粒神經細胞。
顯微鏡之下睇到嘅幾粒神經細胞。

神經細胞,又有叫神經元,係一種特殊嘅細胞:一粒神經細胞喺俾某啲特定嘅嘢刺激到嗰陣,會以化學方式射訊號,如果有一大柞神經細胞連埋一齊,形成一個神經網絡嘅話,就可以做到大規模噉同時處理大量資訊。舉個例說明,而家有個人感覺到佢隻俾針拮到,跟住即刻縮手。喺呢個過程入面,佢個神經系統內部發生咗以下嘅事:佢隻手塊皮膚上面嗰啲對敏感嘅神經細胞對支針施嘅力有反應,於是就射訊號,呢啲訊號會沿住條脊椎,等個腦知「隻手俾針拮到」;個腦話咁快自動決定應該縮手嚟保護隻手,於是又射返個「縮手」嘅訊號出嚟;呢啲訊號沿脊椎落返去隻手臂嗰啲運動神經細胞嗰度,啲運動神經細胞即刻令隻手臂嗰幾嚿肌肉郁,做「縮手」嘅動作。

神經細胞係各種動物神經系統-包括脊椎-最主要同基本嘅組件。據估計,一個男人嘅腦平均有成 860 億(8.6 × 1010)粒神經細胞,構成一個極之龐大嘅神經網絡,而資訊喺神經細胞之間嘅傳遞速度可以去到成 119 米每秒咁快。於是乎喺一個大人嘅腦入面,時時刻刻都有幾百億粒神經細胞喺度以極之快嘅速度互相傳遞資訊,令到嗰個人能夠接收同處理外界嘅資訊,並且按照收到嘅資訊嚟決定做啲乜。 (成篇文章……)

以前嘅正文: 電子遊戲人工智能生物學機械


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5月
一幅典型嘅腦電圖。
一幅典型嘅腦電圖。

腦電圖神經科學心理學等領域上其中一種最常用嚟監察嘅活動嘅方法。原理簡單啲講係噉嘅:一個腦喺做親啲乜-包括記嘢諗嘢感知等等-嗰陣,佢裏面嗰啲數以億計嘅神經細胞都會係噉用好微弱嘅電流嚟互相傳訊號,電流改變會引致電壓嘅改變,而唔同嘅腦活動所牽涉到嘅資訊都唔同-所以當一個腦喺做唔同嘅工作嗰時,佢入面嗰啲電流同電壓改變嘅規律都會唔同樣。

腦電圖對科學研究嚟講相當有用:研究者可以用非入侵性嘅做法,將一啲電極黐喺個受試者嘅頭皮表面嗰度,靠噉嚟量度吓塊頭皮嗰度有嘅微弱電壓-微弱到通常以微伏特(μV;1 μV 相當於 10-6 伏特)嚟計嘅,亦都可以用入侵性嘅手法-通常係開刀,將啲電極植入去個受試者嘅頭殼入面嚟度電壓改變,後者呢種做法喺用人類以外嘅動物做測試嘅研究當中比較常見。無論用咗邊種做法,呢啲電極嘅量度會得出一大柞 值,當中 指「位置 喺時間點 嘅電壓」,呢啲數據會提供一幅腦電圖:一幅腦電圖條 X 軸時間,而 Y 軸係微電壓,會俾研究者清楚睇到個頭每一個量度咗嘅位置嘅微電壓隨時間嘅改變,然後研究者可以睇吓呢啲電壓嘅改變規律同個腦做緊啲乜係咪有相關。

喺實用上,腦電圖對醫學嚟講都有價值:腦電圖成日都俾神經內科醫生攞嚟診斷包括發羊吊睡眠障礙中風呢啲涉及個腦嘅,因為過往嘅研究清楚噉表明咗,同個腦有關嘅病會搞到病人嘅腦電活動異常;另一方面,腦電圖亦都可以反映一個病人有幾清醒,醫生可以用腦電圖斷定一個病人係唔係進入咗麻醉昏迷或者腦死等嘅狀態。 (成篇文章……)

以前嘅正文: 神經細胞電子遊戲人工智能生物學


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6月
一幅典型嘅機械狀態圖。
一幅典型嘅機械狀態圖。

電腦科學,又有叫運算科學,粵文又有叫計算機科學,係專門研究運算嘅一個科學工程領域。「電腦」廣義上指運算機械,即係曉用數據做運算,並且俾出一啲有用結果嘅機械,簡單例子:而家手上有一柞「每個學生喺呢次考試當中攞到嘅分數」嘅數據,要用呢柞數字計出邊個考第一。電腦科學就係集中思考曉做呢啲嘢嘅機械點樣表示同儲起數據、用各種嘅演算法嚟處理數據以及彼此之間傳送數據等嘅問題。

電腦科學係一個理論同實踐兼備嘅領域。一方面,電腦科學-好似一般嘅科學領域噉-包含一啲好抽象同理論化嘅研究,例如係運算理論對運算機械嘅研究噉,呢啲研究會將運算機械想像成好似圖中噉嘅數學物體

呢部機械(稱為決定性有限狀態機)會攞一串符號做輸入,再話俾用家知,串符號入面 0 嘅數量係咪雙數:部機開始於 狀態;當部機讀到一個 0 嗰陣,會進入 狀態,而當佢再讀到個 0 嗰時,會返去 狀態;如果佢讀到嘅係 1 或者第啲符號嗰時,部機唔會改變狀態;喺部機讀完嗮串符號之後,如果串符號入面 0 嘅數量係雙數,佢會處於 狀態,否則佢就會處於 狀態。呢部抽象機械可以用多種唔同嘅物理機制實現,運算理論上屬於抽象性思考。

另一方面,電腦科學又屬工程學嘅一門,包含實踐性嘅研究,思考點樣用運算機械造出有經濟價值嘅產品。應用電腦科學嘅例子有電腦圖像學電子遊戲開發呢兩個領域。電腦圖像學顧名思義研究電腦圖像,諗點樣運用電腦做嘅運算嚟製造圖像,而呢啲圖像可以用嚟將數據視覺化,或者整動畫電子遊戲等嘅產品;電子遊戲開發就係思考點整電子遊戲(電子遊戲係一種用嚟做娛樂用途嘅電腦軟件),會運用電腦圖像、電腦編程(諗點樣俾指令教一部電腦做運算)、同人工智能(諗點樣用電腦運算令電腦做出有智能嘅行為)等電腦科學上嘅技術,務求製作出好玩同好賣嘅電子遊戲。總括嚟講,廿一世紀嘅電腦科學係一個蓬勃又多樣化嘅領域。 (成篇文章……)

以前嘅正文: 腦電圖神經細胞電子遊戲人工智能


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7月
1897 年一個科幻故仔當中所想像嘅外星人侵略;「外星人侵略地球」喺當時係比較嶄新嘅諗頭。
1897 年一個科幻故仔當中所想像嘅外星人侵略;「外星人侵略地球」喺當時係比較嶄新嘅諗頭。

科幻,全名叫科學幻想,係推想型故仔下嘅一個體裁,泛指一啲集中於科學同先進科技相關主題故仔。對於「科幻故仔」呢個詞要點定義,2020 年嘅科幻界仲未有完全一致嘅共識,不過一般認為,科幻故仔傾向具有以下嘅特徵:

  • 背景設定設於未來嘅世界,
  • 會有一啲(由作品出嘅年代嘅角度睇)先進嘅科技;
  • 喺主題上,好多時會係關於一啲當代有關科學同科技嘅哲學問題
  • 常用嘅橋段包括咗好似人噉嘅人工智能以及時間旅行等等。

科幻俾人稱為「諗頭嘅文學」,因為科幻作品成日會引起人對當代科學科技構思嘅思考。好似係由美國著名導演史匹堡執導嘅戲《人工智能》噉:呢套戲嘅主角係一個俾人類創造,用嚟俾啲冇仔女嘅夫婦有得湊細路嘅機械男仔大衛,佢由俾養母抗拒至受接納,後嚟再因為想變成一個有血有肉嘅人類而出發冒險,當中有一幕係噉嘅:大衛俾一班仇視機械人嘅人類捉咗,而當嗰班仇視機械人嘅人類打算當眾處死大衛嗰陣,圍觀嘅人見到大衛迫真嘅外形同佢嘅行為舉止,以為佢係一個真嘅人類細路而反對處死佢。呢一幕令到好多觀眾反思到底內部用金屬造但有情感嘅大衛算唔算係一個「人」-一個人工智能要點樣先算係一個「人」正正係人工智能哲學上一條受關注嘅問題。 (成篇文章……)

以前嘅正文: 電腦科學腦電圖神經細胞


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8月
一個經理喺度同佢間廠啲工人講數
一個經理喺度同佢間廠啲工人講數

管理學係指探討一個組織要點樣管嘅一門商學領域:「一個組織」可以係一間企業、一個非牟利機構或者一個慈善團體都得;管理學旨在考慮點樣安排一個組織嘅各種資源(包括財力、物力同人力等),務求令到個組織成功達到目的機會率有咁大得咁大<,而途中要諗到應變管理(幫個組織改變自身嚟適應外界形勢)、風險管理(測量同評估風險)同埋績效管理(監督個組織嘅人員同工作團隊)等嘅多個課題。一般認為,管理學係商學最基礎最重要嘅學問之一。 (成篇文章……)

以前嘅正文: 科幻電腦科學腦電圖


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9月
一個騎士喺度同隻龍戰鬥;龍係西方奇幻故仔入面常見嘅角色類型。
一個騎士喺度同隻龍戰鬥;龍係西方奇幻故仔入面常見嘅角色類型。

奇幻粵文又有叫魔幻,係想型故仔下嘅一個體裁,泛指個故仔設於虛構宇宙嘅作品。廿世紀嘅出名奇幻作品有《魔戒》、《哈利波特》同《冰與火之歌》呀噉。 (成篇文章……)

以前嘅正文: 管理學科幻電腦科學


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10月
1917 年嘅詹默曼電報;張嘢上面寫嘅符號就噉睇好似語無倫次,但收訊人同傳訊人暗中知段嘢實際上講緊乜。
1917 年嘅詹默曼電報;張嘢上面寫嘅符號就噉睇好似語無倫次,但收訊人同傳訊人暗中知段嘢實際上講緊乜。

密碼學數學電腦科學嘅分支領域,專門研究點樣將數據以安全嘅方式傳達同儲起,通常係用加密等嘅方法,將段數據轉變成淨係得傳訊人同收訊人先會解讀到嘅形式,等其他人-尤其係敵人-唔能夠知道啲數據嘅內容。

密碼學最基本嘅概念係加密(encryption):加密定義係指將一段資訊入碼,轉化成第種表示方式,收訊人會知段資訊係點加密嘅,所以會有能力解讀段資訊,但收訊人以外嘅人正路就因為唔知個加密方案係點,就算攞到段資訊都解讀唔到段資訊嘅內容,而只係會得到一段望落完全雜亂無章符號。一段做加密嘅演算法cipher)大致上可以想像成好似以下噉嘅轉換過程:

  1. 傳訊者想傳一段信息
  2. 用加密演算法,將段信息轉換成一串就噉望落好似乜意思都冇嘅符號(例:%&=%&#*(%=#%#?
  3. 收訊者收到串符號(段加咗密嘅信息);
  4. 收訊人知解密演算法係乜,靠呢樣知識將段符號變返做加密前嘅樣。

密碼學上嘅知識同技術用途廣泛得好交關,例如軍事銀行電子商業等嘅工作都成日會涉及「有啲資訊要保密」-包括軍事情報同啲客嘅信用咭號碼呀噉。密碼學專家會用源自概率論資訊理論嘅知識研究「邊種加密演算法最難俾敵人拆解」等等嘅課題,係廿一世紀初資訊科技上不可或缺嘅一環。 (成篇文章……)

以前嘅正文: 奇幻管理學科幻


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11月
向量加法,v + w:v 同 w 兩個向量加埋
向量加法,v + w:v 同 w 兩個向量加埋

向量空間,又可以叫綫性空間,係指一個由「向量」組成嘅集合,當中呢啲向量可以加埋一齊(向量加法)或者俾純量乘大乘細(純量乘法)-簡單講,一個向量空間就係由好大拃向量結合形成嘅空間。向量空間有得按好多唔同嘅準則分類,例如係按照「乘得落啲向量度嘅純量係實數虛數」分做實(real)向量空間複(complex)向量空間噉,又可以按照上邊嘅額外結構分做代數拓樸向量空間巴那赫空間等等。

向量係由長度同方向組成嘅數學物體,喺三維空間(一般正常人類環境)嘅情況下,一個向量可以想像成包含咗三個,表示個向量喺三條軸分別數值係幾多,例子:一個喺三維空間表示兩點之間嘅位移嘅向量會包含三個數 ,三個數分別表示沿 X 軸嘅位移)、沿 Y 軸嘅位移)同沿 Z 軸嘅位移)。响物理學上,向量可以攞嚟表達好多物理量,例如牛頓力學上嘅分析就好興將位移速度噉嘅物理量想像成向量。

因為向量咁有用,向量空間喺廿一世紀嘅數學科學工程學上係一樣重要嘅知識:向量空間係綫性代數(linear algebra)研究嘅基本對象,數學家會思考向量空間嘅數學特性,理解可以對向量作出點樣嘅運算,而呢啲研究得出嘅定理除咗滿足到理論性嘅好奇之外,仲有助科學家工程師分析佢哋領域上遇到嘅問題。例如牛頓力學將位移同速度等嘅物理量想像成向量,並且靠呢啲概念分析物體點樣郁動,分析過程會用到數學上對「向量之間可以作出乜嘢運算」(向量空間研究會關注嘅一樣嘢)嘅知識,而呢啲力學分析跟手又對工程學有用,可以攞嚟分析汽車加速等嘅現象。 (成篇文章……)

以前嘅正文: 密碼學奇幻管理學


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12月
一隻黑猩猩嘅腦
一隻黑猩猩嘅腦

係一隻動物神經系統嘅中樞。脊椎動物冚唪唥都有腦,無脊椎動物大部份都有腦,淨係得一啲好原始好簡單嘅動物-好似係白蚱海星噉-會有神經系統但冇腦。喺等嘅脊椎動物當中,腦生喺個嗰度,俾硬淨嘅頭殼包實保護,會近呢啲感覺器官,而喺功能上,腦扮演咗身體嘅資訊處理中心:一啲基本嘅反射動作(指一啲進化嚟快速保護身體嘅簡單動作,例如係「見到有物件飛向自己對眼就即刻合埋眼」)可以由脊椎或者周邊神經構造直接處理,不過比較複雜嘅身體控制就要靠個腦-腦會無時無刻係噉整合由感官同體內收到嘅資訊,然後產生訊號,佈滿身體嘅神經線會將呢啲訊號帶去身體各部,等腦能夠掌控身體啲肌肉郁動同荷爾蒙分泌等嘅重要生理活動。

腦嘅複雜度智能息息相關:人腦齋係塊大腦皮層(指腦最外面嗰浸)就經已有成 150 至 330 億粒互相緊密連繫嘅神經細胞咁滯,無論神經細胞數量定神經細胞之間嘅連繫緊密度都係地球上嘅動物之冠-相比之下,(例如)成個腦加埋都係得嗰 7 億幾粒神經細胞;人腦嘅高複雜度令人能夠做高階嘅思考等嘅認知功能,因而具有地球動物當中最高嘅智能。

神經科學心理學等嘅認知科學領域會對腦進行研究:廿一世紀初嘅認知科學一般同意心腦同一論,主張腦就係心靈嘅所在,會當正腦係一部生物版嘅電腦噉-呢啲領域嘅科學家普遍認為,腦同數碼電腦一樣會由外界吸收資訊、儲起啲資訊同埋處理啲資訊,分別只不過係腦用神經電流機制表示同處理資訊,數碼電腦用嘅就係電子機制;基於呢個諗法而搞嘅認知科學研究喺廿世紀取得咗相當嘅成功,而且人工神經網絡等嘅諗頭仲啟發咗 AI 上嘅突破。 (成篇文章……)

以前嘅正文: 向量空間密碼學奇幻


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