Category Archive for 'Mr. Thursday'

Posted by Mr. Thursday 這篇文章的標題翻譯成中文是:「康威:生命遊戲」。康威(John Horton Conway)是一位劍橋的數學家,生命遊戲是他在1970年發明的小遊戲。這個遊戲是一個模擬遊戲,首先有一個長方形棋盤,裡面劃分成許多小格子。每一個可以是活的細胞或死的細胞。每一步棋盤的狀態可以影響下一步的狀態,規則是: 如果某一格細胞在時間 t 是活著的話,那麼在時間 t+1 的時候 如果這格細胞只有一個鄰居或沒有鄰居活著的話,就死去 (因為孤獨) 如果這格細胞有四個或更多鄰居活著的話,就死去 (因為擁擠) 如果這格細胞剛好只有兩個或三個鄰居,則繼續活著 如果某一格細胞在時間 t 是死的話,那麼在時間 t+1 的時候 如果這格細胞剛好有三個鄰居的話,就活起來

Read Full Post »

Posted By Mr. Thursday 在〈靈魂的紗窗:走訪人類的視網膜〉裡面我們提到了人類的視網膜,在〈視覺交響曲第二樂章: LGN〉裡面我們提到了視覺路經的中間站LGN(Lateral Geniculate Nucleus)。讓我們先稍微回想一下之前提到的內容吧!首先提到了視網膜,總共可以分為10層,如果大略分層的話可以分成三大部分:感光細胞、中間橫向整合層、以及神經結和離開眼球的視神經。我們提到了感光細胞其最後才碰到光,因為整個視網膜的分層是從靠近頭腦裡面數出來的,最裡面是感光細胞,最先碰到光的反而是神經結(ganglion cell)細胞。感光細胞又分為兩種:桿狀細胞和錐狀細胞(rod cell and cone cell),桿狀細胞不分辨顏色,負責夜間視覺,處理「大約」的形狀,錐狀細胞分辨顏色,可依照顏色再分為不同種類的錐狀細胞,負責比較「細緻」的視覺訊號,處理日間視覺。視神經離開眼球的地方會產生盲點。中間層則是整合不同地方的感光細胞的訊號,在視網膜就先做了一些訊號的前置處理(preprocessing)。 視神經離開了眼球之後,會先在Optic Chiasm交錯,讓左右眼的左視野訊號都到右腦,左右眼的右視野訊號都到左腦。接著會分別經過左右腦的LGN。LGN在Thalamus(丘腦)的後端,可以分為六層,分別接受1個M channel和2個P channel,所謂M channel就是從視網膜的M神經結傳過來的訊號,比較屬於移動和大概的訊號,P channel就是從視網膜裡面P神經結傳過來的訊號,處理比較小和細緻的訊號。 下面這張圖包含了整個視覺路徑的過程,一張是俯視圖,另外一張是側視圖。   

Read Full Post »

Posted By Mr. Thursday 我們要在網路上找東西的時候,常常會到搜尋引擎裡面,打關鍵字來找文章。然而今天要提到的搜尋演算法,卻和搜尋引擎的「搜尋」兩個字的意思有些不一樣。所謂搜尋演算法,就是一種演算法(之前提到演算法可以看成是一堆步驟,有先後順序,有重覆執行的步驟,有依照條件不同而部分執行的步驟),這個演算法可以幫忙我們解決一個問題,就是在茫茫大海中找到一根針。 舉例來說,今天可能遇到一個問題,是要找出1到100之間的質數。所謂的質數(prime number),就是除了1和他本身可以整除以外,其他小於他的數字都沒辦法整除他,舉例來說:7是質數,因為除了1和7,其他數字像是2,3,4,5,6都沒辦法整除7,所以7是質數。也許你會感到奇怪,我們沒事尋找質數要做甚麼呢?其實質數扮演滿多重要的角色,尤其在之前Mr. Friday在〈ClickClickClick的中忍考試 : 民族主義與網路安全?〉提到資訊安全的問題,一些非對稱式的加密演算法,就是建立在質數的基礎上面,因為質數不好分解,所以兩個乘在一起的質數要分解開來,需要花費很多時間,當花費的時間夠久,加密得到的保障也越大,也就達到加密的效果(譬如說某個密件10年後才能公開,這個演算法能夠讓駭客10年內無法解開就算有效)。因此,找到大質數也是件很重要的事情。

Read Full Post »

Posted By Mr. Thursday 在〈靈魂的紗窗:走訪人類的視網膜〉裡,我們提到了人類的視網膜構造,總共可以分為10層,從光的感受體,到中間的中介神經元,到最後的神經結和穿越眼球出去的視神經。這10層的構造,等於是先把感受到的光作一些前置處理(preprocessing),譬如說錐狀細胞和桿狀細胞對顏色的區別能力就不同,才能夠在不同的感光環境中的適應。然而這些都只是前置作業,當視神經從視網膜離開眼球之後,到了哪邊,又是怎樣子轉換了訊號呢?且看這一篇的分享,只需要5到10分鐘的白話文閱讀,你對人類視覺的架構,又可以有新的認識與發現囉! 首先,要從上回的視網膜說起。人類有左右兩眼,每個眼球的視網膜可以大約分成兩個視區,也就是左視野和右視野。左視野和右視野接受到的光線,會沿著不同條的視神經離開眼球。最大的轉變,第一個是在Optic Chiasm的地方發生,各位可以看下圖,橘色的部分代表每一個眼球接收右視野的地方,藍色的部分代表每一顆眼球接收左視野的地方。我們沿著線條往下走,會發現在Optic Chiasm的地方,有了交錯。哪些東西交錯呢?是右眼的右視野從右邊交錯到左邊,左眼的左視野交錯到右邊。 為甚麼會有這種交錯呢?原因可能是因為原本每顆眼球,都有左視野和右視野的訊號。經過了Optic Chiasm這個地方,右視野(不管是左眼來的訊號還是右眼來的訊號)都會交給大腦的左半球來處理,左視野(不管是左眼來的還是右眼來的訊號)都會交給大腦的右半球來處理。這也就是為甚麼有些裂腦(split brain)的病人 ,在進行左右視野的實驗的時候,會有些奇特的情形,像是出現在左視野的字,看得到也寫的出這個字來,嘴巴卻說不出來這個字等等(因為Broca’s area負責講話功能,但是只出現在左大腦)。各位要注意一下,交錯之後,右視野到左大腦,左視野到右大腦喔!

Read Full Post »

第一個問題是工作的完整性 (atomic) 和同步性 (synchronization) 的問題。譬如說餐廳的訂位系統,訂位的步驟有兩步:(1) 查詢現在剩下的位子 (2) 如果有位子的話,就把位子訂下來,否則回覆沒有位子。這個演算法非常簡單,只有兩個步驟。如果今天我們想把這個系統用平行計算來處理,達到節省時間的效果,會發生甚麼事情呢?

Read Full Post »

Posted By Mr. Thursday Mr. Saturday在無人車橫越沙漠!–初探Computer Vision(電腦視覺)文章當中提到了美國國防部舉辦的無人車比賽,其中電腦視覺是不可或缺的一部分。對於計算神經學來說,在研究電腦視覺之前,會先參考生物結構,再應用於電腦和機器學習上面。本篇文章就是要帶大家走訪一下人類的視網膜,如果有學過這方面的讀者,可以當成是複習!如果之前都沒有接觸這部分,相信看文本篇文章以後,您可以更詳細地認識的人類視網膜!本篇文章保證有白話文喔! 視網膜如同相機的底片,英文稱為retina,可以細分為下面幾層,如下圖:

Read Full Post »

Posted By Mr. Thursday 在2005年11月初,史丹佛大學神經科學系邀請達賴喇嘛(Dalai Lama)參與一場神經科學的座談會。這場座談會主要是想探討大腦(brain)和心靈(mind)的關聯,並且希望透過神經科學和佛教兩個領域的對話,讓科學和人文能夠彼此交流,激盪出這個難題的解答。 點擊此處收聽第一場:渴望 點擊此處收聽第二場:受苦  這場座談會主要環繞在兩個主題:渴望與受苦(Craving and Suffering),由這兩個主題作為腦與心靈這個問題的切入點(Brain and Mind)。第一場由史丹佛的神經科學系系主任William Mobley作開場白,首先提到佛教主張經由默想(meditation)的方式,來追求問題的解答,而神經科學則是主張用實驗方法和各種科學儀器,從數據中得到問題的解答。然而兩者有一個共同的交集:兩者都接受經驗主義(Empirical Method),也就是說,後天的經驗感受,可以改變之前的假設,譬如說我們一開始可能接受身體和靈魂、大腦和心靈,是兩個不同的東西。但是經由後天的經驗(默想後的啟發、辯論後的結論、實驗後的結果),我們願意更改先前的假設,接受新的解答。

Read Full Post »