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2024-11-02

anond:20241101183531

そもそもマンション消費財ではないので消費者物価指数に入っていないから築年数とか以前の話だぞ。消費財としてはあくまで住居サービスというものであって、それは家賃帰属家賃という形で測られている。

あと、ヘドニック調整が嫌いで文句をつける人は昔から絶えないが、では十数年前の機種のSoCメモリ(と、それで動くレベルアプリだけ使用可能)だったり、あるいはその時代カメラだったりのレベルに戻って不自由を感じないかといえばそんなわけもなく、品質が上がった分の調整は必要。そして、iPhoneだけ採り上げて議論すると勘違いやすいが、本来もっと幅広い品目についてヘドニック調整を行わなければならないのに、実際には調整幅が実態より小さかったりあるいは技術理由でまったく行われていなかったりするので、品質調整の問題トータルではむしろ消費者物価指数の上昇率を実際より上振れさせてしまっている。「CPI上方バイアス」って単語は聞いたことがあるかもしれないが、あれはラスパイレス指数からというよりもこっちの品質調整の問題の方が原因として大きい(しかもパーシェ指数幾何平均を取って概ね対処できるラスパイレス指数バイアスより対処も難しい)。

2024-10-18

X(旧Twitter)は罵り合いを煽る道を選んだ

まぁ、それが一番目先の数字を上向かせやすい道ではあるよなぁ。

コミュニティの秩序を保つコストは規模の拡大に伴って幾何級数的に増大していく割に、そのコストに見合った秩序の維持は出来ずコミュニティは腐っていく。

どうせ腐るなら枯れ木も山の賑わいとばかりに罵り合いに全振りするという判断が出てくるのも仕方ない。

自社サービスに何の愛着もない、嫌いな連中から尻拭いを押しつけられたオーナーなら尚更だ。

ここまで逃げなかったユーザーは何やったって逃げないと高をくくってるのかも知れないね

2024-09-21

幾何学ラングランズ・プログラムと M 理論超弦理論関係

幾何学ラングランズ・プログラムと M 理論超弦理論関係を、抽象数学を用いて厳密に数理モデル化する。

1. 基本設定

まず、以下のデータを考える。

2. モジュライスタック

- 𝑋 上の主 𝐺-束の同型類全体からなる代数スタック

- このスタックアルティンスタックであり、代数幾何学的な手法で扱われる。

- 𝑋 上の ᴸ𝐺-局所系(つまり、平坦 ᴸ𝐺-束)の同型類全体のスタック

- これは、基本群 π₁(𝑋) の表現のモジュライスタックと同一視できる。

3. 幾何学ラングランズ対応

幾何学ラングランズ予想は、以下のような圏の同値を主張する。

𝐷ᵇ\_ℎₒₗ(𝐵𝑢𝑛\_𝐺(𝑋)) ≃ 𝐷ᵇ\_𝑐ₒₕ(𝐿𝑜𝑐\_{ᴸ𝐺}(𝑋))

ここで、

  • 𝐷ᵇ\_ℎₒₗ(𝐵𝑢𝑛\_𝐺(𝑋)) は 𝐵𝑢𝑛\_𝐺(𝑋) 上のホロノミック 𝐷-加群有界導来圏。
  • 𝐷ᵇ\_𝑐ₒₕ(𝐿𝑜𝑐\_{ᴸ𝐺}(𝑋)) は 𝐿𝑜𝑐\_{ᴸ𝐺}(𝑋) 上の連接層の有界導来圏。

この同値は、フーリエ–ムカイ変換に類似した核関手を用いて構成されると予想されている。

4. 核関手フーリエ–ムカイ変換

関手 𝒫 を 𝐵𝑢𝑛\_𝐺(𝑋) × 𝐿𝑜𝑐\_{ᴸ𝐺}(𝑋) 上の適切な対象として定義し、それにより関手

Φ\_𝒫: 𝐷ᵇ\_ℎₒₗ(𝐵𝑢𝑛\_𝐺(𝑋)) → 𝐷ᵇ\_𝑐ₒₕ(𝐿𝑜𝑐\_{ᴸ𝐺}(𝑋))

定義する。この関手は、以下のように具体的に与えられる。

Φ\_𝒫(ℱ) = 𝑅𝑝₂ₓ(𝑝₁∗ ℱ ⊗ᴸ 𝒫)

ここで、

  • 𝑝₁ と 𝑝₂ はそれぞれ射影

𝑝₁: 𝐵𝑢𝑛\_𝐺(𝑋) × 𝐿𝑜𝑐\_{ᴸ𝐺}(𝑋) → 𝐵𝑢𝑛\_𝐺(𝑋), 𝑝₂: 𝐵𝑢𝑛\_𝐺(𝑋) × 𝐿𝑜𝑐\_{ᴸ𝐺}(𝑋) → 𝐿𝑜𝑐\_{ᴸ𝐺}(𝑋)

問題点は、この核 𝒫 を具体的に構成することが難しく、これが幾何学ラングランズ予想の核心的な課題となっている。

5. ヒッチンファイブレーション可積分系

ヒッチン写像を導入する。

ℎ: ℳₕ(𝐺) → 𝒜 = ⨁ᵢ₌₁ʳ 𝐻⁰(𝑋, Ωₓᶦᵈⁱ)

ここで、ℳₕ(𝐺) は 𝐺-ヒッグス束のモジュライ空間、ᶦᵈⁱ は 𝐺 の基本不変式の次数。

完全可積分系: ヒッチンファイブレーション ℎ は完全可積分系定義し、そのリウヴィル可積分性がモジュライ空間のシンプレクティック構造関係する。

6. ミラー対称性ホモロジカルミラー対称性

Kontsevich のホモロジカルミラー対称性予想に基づく。

  • 予想:

𝐷ᵇ\_𝑐ₒₕ(ℳₕ(𝐺)) ≃ 𝐷ᵖⁱ 𝐹ᵘₖ(ℳₕ(ᴸ𝐺))

ここで、

- 𝐷ᵇ\_𝑐ₒₕ は連接層の有界導来圏。

- 𝐷ᵖⁱ 𝐹ᵘₖ はフカヤ圏のコンパクト対象からなる導来圏。

この同値は、ヒッチンファイブレーションを介してシンプレクティック幾何と複素幾何の間の双対性を示唆する。

7. 非可換ホッジ理論

リーニュの非可換ホッジ対応を考える。

𝐷ᵇ(𝐹ₗₐₜ\_𝐺(𝑋)) ≃ 𝐷ᵇ(𝐻ᵢ₉₉ₛ\_𝐺(𝑋))

ここで、

- 𝐹ₗₐₜ\_𝐺(𝑋) は 𝑋 上の平坦 𝐺-束のモジュライスタック

- 𝐻ᵢ₉₉ₛ\_𝐺(𝑋) は 𝑋 上の 𝐺-ヒッグス束のモジュライスタック

作用素:

8. M 理論物理対応

M 理論におけるブレーンの配置:

  • M5 ブレーンを考える。
  • 配置: 11 次元の時空 ℝ¹,¹⁰ において、M5 ブレーンを ℝ¹,³ × Σ × 𝒞 に配置する。ここで、

- ℝ¹,³ は 4 次元の時空。

- Σ は曲線 𝑋。

- 𝒞 はさらコンパクト化された空間

物理的な効果:

9. 高次圏論と ∞-カテゴリー

∞-カテゴリーの枠組みで圏の同値を考える。

Lurie の高次圏論:

10. 総合的な数学モデル

圏論アプローチ:

関手の合成と双対性:

11. 結論

幾何学ラングランズ・プログラムと M 理論超弦理論関係は、以下の数学構造を通じてモデル化される。

これらの数学構造を組み合わせることで、幾何学ラングランズ・プログラムと M 理論超弦理論関係性をモデル化できる。

2024-09-14

anond:20240913131027

どうでもいいけど、高校数学からは平面幾何を無くした方がいいと思う。

分野があまりにも古すぎて、大学以降の数学に繋がらない。

代わりに、行列と一次変換を戻すべきだ。

2024-09-13

圏論アプローチによるM理論ラングランズ・プログラム

1. 基礎設定

M を11次元コンパクト多様体、G を複素簡約代数群、L(G) をそのラングランズ双対群とする。

2. 導来圏の構築

D^b(M) を M 上のコヒーレント層の導来圏、D^b(Bun_G(M)) を M 上の G-主束のモジュライ空間 Bun_G(M) 上のコヒーレント層の導来圏とする。

3. 幾何ラングランズ対応一般

以下の圏同値を構築する:

Φ: D^b(D_M) ≃ D^b(Coh(Bun_L(G)(M)))

ここで、D_M は M 上の捻れ D-加群の圏である

4. 量子化位相的場理論

M 上の Chern-Simons 理論量子化を考える。その分配関数 Z(M,k) を以下のように定義する:

Z(M,k) = ∫ DA exp(ikCS(A))

ここで、CS(A) は Chern-Simons 作用である

5. モジュラー関手の構築

F: D^b(Bun_G(M)) → Mod(MF_q)

を構築する。ここで、Mod(MF_q) は有限体 F_q 上のモチーフの圏である

6. L関数との関連付け

G の既約表現 ρ に対し、以下の等式を予想する:

L(s,ρ,M) = det(1 - q^(-s)F|H*(M,V_ρ))^(-1)

ここで、V_ρ は ρ に付随する M 上のローカルである

7. 幾何ラングランズ対応M理論の融合

以下の図式が可換であることを示す:

D^b(D_M) --Φ--> D^b(Coh(Bun_L(G)(M)))
   |                     |
   |                     |
   F                     F
   |                     |
   V                     V
Mod(MF_q) -----≃----> Mod(MF_q)

8. 高次元化とモチーフ理論

M の次元一般の n に拡張し、Voevodsky のモチーフ理論を用いて、上記構成を高次元化する。

結論

以上の構成により、M理論幾何学的構造ラングランズ・プログラムの数論的側面の関連を見た。このモデルは、導来圏論、量子場の理論モチーフ理論統一的に扱う枠組みを提供するものである

今後の課題として、この理論的枠組みの厳密な数学的基礎付けと、具体的な計算可能な例の構築が挙げられる。特に、Langlands スペクトラル分解との関連や、Grothendieck の標準予想との整合性検証重要である

2024-09-03

三次の射影

プロット

数学世界には無限可能性が広がっている。無数のパターンやそれらに隠された法則

三人の応用数学者が、自分の全霊魂を賭けてある難問に挑んでいる。

登場人物

ドミニクシュタイナー(Dominik Steiner)
アレクサンドラ・イワノフ(Alexandra Ivanov)
ケンジ・タカハシ(Kenji Takahashi)

本文

ドミニクシュタイナーベルリン研究室で、論理的な一連の方程式を前にしていた。彼は数学絶対的な真理を解き明かすものであり、そこには一切の曖昧さが許されないと信じていた。数式は純粋であり、その解は厳密でなければならない。

その日、彼のデスクに届いた論文は、アレクサンドラ・イワノフからのものだった。彼女ロシア数学者で、非線形ダイナミクスを用いた社会変革のモデル研究している。ドミニクはその論文に目を通し、数式の整合性論理性を冷静に評価した。

パリでの国際数学会議で、ドミニク自身研究成果を発表した。壇上に立ち、彼は無駄のない言葉論理精緻さを示す数式の力を説明した。彼の発表は冷静であり、数学的な厳密さに基づいていた。聴衆は静かに耳を傾け、数学普遍性に魅了されているようだった。

発表が終わると、アレクサンドラ・イワノフが手を挙げた。彼女は冷静に質問を始めた。

シュタイナー教授あなた理論は数理的に整合していますが、社会の複雑な相互作用を完全に捉えているでしょうか?非線形ダイナミクス適用することで、社会変革の予測可能性が高まると考えられませんか?」

ドミニクは一瞬考え、冷静に答えた。

「イワノフ教授非線形方程式は確かに複雑系挙動を捉えるには有効かもしれませんが、その安定性が保証されていない場合、結果は信頼できません。数学役割は、ランダム性を排除し、真理を探求することです。過剰に変数を導入することで、モデルの頑健性が失われるリスクがあります。」

アレクサンドラは再び問いかけた。

「そのリスク承知していますが、社会変革は非線形過程であり、そこにこそ数学の力を発揮する余地があると考えます複雑系理論に基づくシミュレーションによって、より現実に即したモデルが構築できるのではないでしょうか?」

ドミニク彼女意見に静かに耳を傾けた後、言葉を選びながら答えた。

社会変革が非線形であるという見解理解できますが、モデルの複雑性を高めることが必ずしも精度の向上を意味するわけではありません。安定した予測を行うためには、シンプルで確定的なモデル必要です。」

その時、ケンジ・タカハシがゆったりと発言した。

シュタイナー教授、イワノフ教授、両方のアプローチにはそれぞれの強みがありますが、私は数学美学観点から異なる提案をさせていただきますリーマン幾何複素解析観点から、数式が持つ内在的な対称性やエレガンスは、解が収束するかどうかの指標となる可能性があります特に複素平面上での調和関数性質を用いることで、社会変革のような複雑なシステムでも、特定パターン法則が見出せるかもしれません。」

ドミニクケンジの言葉に耳を傾けた。

タカハシ教授あなた視点は興味深いものです。調和関数性質社会変革にどのように適用できるのか、具体的な数理モデル提示していただけますか?」

ケンジはうなずき、淡々と答えた。

「例えば、調和関数を用いたポテンシャル理論に基づくモデルは、複雑系の中でも安定した解を導き出せる可能性がありますリーマン面上での解析を通じて、社会的変革の潜在的エネルギー視覚化し、それがどのように発展するかを追跡することができますエネルギー収束点が見えるなら、それが社会の安定点を示すかもしれません。」

アレクサンドラケンジの意見に応じて言った。

「そのアプローチは確かに興味深いですが、実際の社会では多数の変数が絡み合い、単純なポテンシャル理論だけでは捉えきれない動きもあります。その点を考慮すると、複雑系シミュレーションとの併用が必要ではないでしょうか?」

ケンジは静かにうなずいた。

「もちろんです。私が提案するのは、調和関数を基盤とした解析が複雑系シミュレーションと補完し合う可能性です。単独アプローチでは見落とされがちなパターン収束性を明確にするための道具として捉えていただければと思います。」

会議が終わると三人はほとんど同時に立ち上がった。

三人は、お互いに目配せをすると別れを惜しむかのようににこやかに近付き合い、お互い談笑しながら出口へと歩みを進めた。

一方その日のパリ過去にないほどの快晴で、会議場の外ではどういうわけか、太陽の下で穏やかにほほえむ人々で溢れ返っていた。

2024-09-02

量子論現実数学構造

基本構造

状態観測

力学情報

複合系と相互作用

抽象化一般

まとめ

2024-08-30

そもそも教養とは何か?教養の色々な定義

学問、幅広い知識精神の修養などを通して得られる創造的活力や心の豊かさ、物事に対する理解力。また、その手段としての学問芸術宗教などの精神活動。

社会生活を営む上で必要文化に関する広い知識

学問知識などによって養われた品位

教養とは,一般人格的な生活を向上させるための知・情・意の修練,つまり,たんなる学殖多識,専門家職業生活のほかに一定文化理想に応じた精神能力全面的開発,洗練を意味する

・実利主義的,立身出世的,政治的明治の〈修養〉概念に対して,大正の〈教養〉には内面的,精神的,非ないし反政治的人格主義的等々のニュアンスが強く帯びさせられているわけである

人間精神を豊かにし、高等円満人格を養い育てていく努力、およびその成果をさす。とかく専門的な知識特定職業限定されやすいわれわれの精神を、広く学問芸術宗教などに接して全面的に発達させ、全体的、調和人間になることが教養人の理想である

精神文化一般に対する理解知識をもち,人間的諸能力が全体的,調和的に発達している状態

教養教育意味するLiberal Artsは、近代大学ルーツといわれる中世ヨーロッパ大学においては、聖書を読み解くための能力論理、修辞、文法)と神の摂理による自然現象理解するための能力天文算術幾何音楽から構成されていました。つまり教養とは、キリスト教世界において「神につながる」力を意味したのです。

・生きていく上で価値判断基準となる自分なりのものさしを持っている人のことを教養があると表現しています

自分の力で「いかに生きるか」を考える人々が出現しました。彼らは古典語ラテン語)を駆使して「いかに生きるか」に思いを巡らしました。教養とは古典語精通することでもありました。


https://kotobank.jp/word/%E6%95%99%E9%A4%8A-53100

https://www.cshe.nagoya-u.ac.jp/nu_stips/sub2_colum_2.html

色々定義はあるが教養は単なる知識に留まらず、文化理解精神的な豊かさなどの非実利的な意味合いを含む定義が多くある。

これらの意味合いを含める定義に従うなら、知識量あっても知識マウント取ったりする人間人格問題があるので教養がないし、知識量等は平均レベルでも精神的に円熟してる人は教養があると言えよう。

2024-08-21

情報幾何概要

情報理論幾何学的に定式化するには、微分幾何学特にリーマン幾何学とアフィン接続理論を使う。

統計多様体リーマン計量

1. 統計多様体: 統計多様体𝓜は、パラメータ空間Θ上の確率分布p(x|θ)の集合として定義され、滑らかな多様体構造を持つ。ここで、θ = (θ¹, θ², ..., θⁿ)は局所座標系である

2. フィッシャー情報計量: 統計多様体𝓜上のリーマン計量gは、フィッシャー情報計量として与えられる。これは、次のように定義される二次形式である

gᵢⱼ(θ) = ∫ (∂ log p(x|θ)/∂θⁱ)(∂ log p(x|θ)/∂θʲ) p(x|θ) dx

ここで、gᵢⱼは接空間Tθ𝓜上の内積定義する。

アフィン接続双対性

1. アフィン接続: 統計多様体には、双対のアフィン接続∇と∇*が定義される。これらは、次の条件を満たす:

- 接続∇は、∇g = 0を満たし、統計多様体の平行移動を定義する。

- 双対接続∇*は、∇*g = 0を満たし、∇に対する双対接続である

2. 双対平坦性: 統計多様体双対平坦であるとは、∇と∇*の両方の曲率テンソルゼロであることを意味する。これにより、𝓜は双対平坦な多様体となる。

エントロピーダイバージェンス、測地線

1. エントロピー: 確率分布p(x|θ)のエントロピーH(θ)は、次のように定義される:

H(θ) = -∫ p(x|θ) log p(x|θ) dx

エントロピーは、統計多様体上のスカラー場として解釈される。

2. KLダイバージェンス: 二つの確率分布p(x|θ)とq(x|θ')の間のKLダイバージェンスは、次のように定義される:

Dₖₗ(p ∥ q) = ∫ p(x|θ) log (p(x|θ)/q(x|θ')) dx

KLダイバージェンスは、統計多様体上の測地距離として解釈されることがある。

3. 測地線: フィッシャー情報計量に基づく測地線は、統計多様体上で最小のKLダイバージェンスを持つ経路を表す。測地線γ(t)は、次の変分問題の解として得られる:

δ ∫₀¹ √(gᵧ(t)(ẏ(t), ẏ(t))) dt = 0

ここで、ẏ(t)はtに関するγ(t)の微分を表す。

統計多様体幾何学性質

2024-08-06

最適投資戦略

1. 確率動的計画法による最適投資戦略

連続時間モデルにおいて、最適投資戦略Hamilton-Jacobi-Bellman (HJB) 方程式を解くことで導出される。

投資家の効用関数を U(x) とし、リスク資産価格過程幾何ブラウン運動

dSₜ/Sₜ = μdt + σdW

で表す。ここで、Wₜ はウィナー過程である

このとき、最適な投資比率 π*(t,x) は以下の HJB 方程式を解くことで得られる:

0 = sup_π { U'(x)(rx + (μ-r)πx) + ½U''(x)σ²π²x² + V_t }

ここで、V(t,x) は価値関数、r は無リスク金利である

2. マルチンゲール法によるオプション価格評価

完備市場仮定し、リスク中立測度 Q のもとでのオプション価格を導出する。

ヨーロピアンコール・オプション価格 C(t,S) は以下で与えられる:

C(t,S) = e^(-r(T-t)) E_Q[(S_T - K)⁺ | F_t]

ここで、K は行使価格、T は満期、F_t は時刻 t までの情報集合である

Black-Scholes モデルの下では、この期待値は解析的に計算可能であり、以下の公式が得られる:

C(t,S) = SN(d₁) - Ke^(-r(T-t))N(d₂)

ここで、N(・) は標準正分布の累積分関数、d₁ と d₂ は所定の公式で与えられる。

3. 確率ボラティリティモデル派生証券価格付け

Heston モデルなどの確率ボラティリティモデルでは、ボラティリティ自体確率過程に従うと仮定する:

dSₜ/Sₜ = μdt + √vₜdW¹ₜ

dvₜ = κ(θ-vₜ)dt + ξ√vₜdW²ₜ

ここで、W¹ₜ と W²ₜ は相関 ρ を持つウィナー過程である

このモデルの下でのオプション価格は、特性関数法を用いて数値的に計算される。

4. 最適執行戦略市場インパクトモデル

大口注文の最適執行を考える。Almgren-Chriss モデルでは、以下の最適化問題を解く:

min_x E[C(x)] + λVar[C(x)]

ここで、C(x) は執行コスト、x は執行戦略、λ はリスク回避度である

市場インパクト線形仮定すると、最適執行戦略時間に関して指数関数的に減少する形となる。

5. 極値理論とテールリスク管理

極値理論を用いて、稀な事象リスク評価する。一般極値分布 (GEV) を用いて、最大損失の分布モデル化する:

F(x; μ, σ, ξ) = exp{-(1 + ξ((x-μ)/σ))^(-1/ξ)}

ここで、μ は位置パラメータ、σ はスケールパラメータ、ξ は形状パラメータである

これにより、通常の VaR や ES では捉えきれないテールリスク評価できる。

6. 確率制御理論と動的資産配分

確率制御理論を用いて、時間変動する市場環境下での最適資産配分を導出する。

状態変数 Xₜ の動学を

dXₜ = μ(Xₜ,αₜ)dt + σ(Xₜ,αₜ)dW

と表し、制御変数 αₜ に関する最適化問題を解く:

sup_α E[∫₀ᵀ f(Xₜ,αₜ)dt + g(X_T)]

ここで、f は瞬間的な報酬関数、g は終端時点での報酬関数である

この問題は、前述の HJB 方程式を解くことで解決される。

2024-08-05

意識数理モデルの具体化

1. 抽象状態空間

Ωを仮に100次元の実ベクトル空間R^100とする。各次元特定の神経活動パターン対応する。

Ω = {ω ∈ R^100 | ||ω||₂ ≤ 1}

ここで||・||₂はユークリッドノルムである。τは標準的ユークリッド位相とする。

2. 一般観測作用素

観測Oを10100の実行列として定義する。

O : Ω → Ω

O(ω) = Aω / ||Aω||₂

ここでAは10100の実行列で、||Aω||₂ ≠ 0とする。

3. 一般エントロピー汎関数

シャノンエントロピー連続版を使用して定義する:

S[ω] = -∫Ω p(x) log p(x) dx

ここでp(x)はωに対応する確率密度関数である

4. 観測によるエントロピー減少の公理

任意観測Oに対して以下が成立する:

S[O(ω)] ≤ S[ω] + log(det(AA^T))

5. 抽象力学系

非線形常微分方程式系として定式化する:

dω/dt = F(ω) + G(ω, O)

F(ω) = -αω + β tanh(Wω)

G(ω, O) = γ(O(ω) - ω)

ここでα, β, γは正の定数、Wは10100の重み行列tanhは要素ごとの双曲線正接関数である

6. 一般情報幾何

フィッシャー情報行列を導入する:

g_ij(ω) = E[(∂log p(x|ω)/∂ω_i)(∂log p(x|ω)/∂ω_j)]

ここでE[・]は期待値、p(x|ω)は状態ωでの条件付き確率密度関数である

7. 抽象量子化

状態ωに対応する波動関数ψ(x)を定義する:

ψ(x) = √(p(x)) exp(iθ(x))

ここでθ(x)は位相関数である

8. 一般統合情報理論

統合情報量Φを以下のように定義する:

Φ[ω] = min_π (I(X;Y) - I(X_π;Y_π))

ここでI(X;Y)は相互情報量、πは可能な分割、X_πとY_πは分割後の変数である

9. 普遍的学習

勾配降下法を用いて定式化する:

ω_new = ω_old - η ∇L(ω_old, O)

L(ω, O) = ||O(ω) - ω_target||₂²

ここでηは学習率、ω_targetは目標状態である

10. 抽象因果構造

有向非巡回グラフ(DAG)として表現する:

G = (V, E)

V = {v_1, ..., v_100}

E ⊆ V × V

各頂点v_iはω_iに対応し、辺(v_i, v_j)はω_iからω_jへの因果関係を表す。

実装例:

このモデルPythonとNumPyを用いて以下のように実装できる:

import numpy as np
from scipy.stats import entropy
from scipy.integrate import odeint
import matplotlib.pyplot as plt

class ConsciousnessModel:
    def __init__(self, dim=100):
        self.dim = dim
        self.omega = np.random.rand(dim)
        self.omega /= np.linalg.norm(self.omega)
        self.A = np.random.rand(dim, dim)
        self.W = np.random.rand(dim, dim)
        self.alpha = 0.1
        self.beta = 1.0
        self.gamma = 0.5
        self.eta = 0.01

    def observe(self, omega):
        result = self.A @ omega
        return result / np.linalg.norm(result)

    def entropy(self, omega):
        p = np.abs(omega) / np.sum(np.abs(omega))
        return entropy(p)

    def dynamics(self, omega, t):
        F = -self.alpha * omega + self.beta * np.tanh(self.W @ omega)
        G = self.gamma * (self.observe(omega) - omega)
        return F + G

    def update(self, target):
        def loss(o):
            return np.linalg.norm(self.observe(o) - target)**2
        
        grad = np.zeros_like(self.omega)
        epsilon = 1e-8
        for i in range(self.dim):
            e = np.zeros(self.dim)
            e[i] = epsilon
            grad[i] = (loss(self.omega + e) - loss(self.omega - e)) / (2 * epsilon)
        
        self.omega -= self.eta * grad
        self.omega /= np.linalg.norm(self.omega)

    def integrated_information(self, omega):
        def mutual_info(x, y):
            p_x = np.abs(x) / np.sum(np.abs(x))
            p_y = np.abs(y) / np.sum(np.abs(y))
            p_xy = np.abs(np.concatenate([x, y])) / np.sum(np.abs(np.concatenate([x, y])))
            return entropy(p_x) + entropy(p_y) - entropy(p_xy)
        
        total_info = mutual_info(omega[:self.dim//2], omega[self.dim//2:])
        min_info = float('inf')
        for i in range(1, self.dim):
            partition_info = mutual_info(omega[:i], omega[i:])
            min_info = min(min_info, partition_info)
        
        return total_info - min_info

    def causal_structure(self):
        threshold = 0.1
        return (np.abs(self.W) > threshold).astype(int)

    def run_simulation(self, steps=1000, dt=0.01):
        t = np.linspace(0, steps*dt, steps)
        solution = odeint(self.dynamics, self.omega, t)
        self.omega = solution[-1]
        self.omega /= np.linalg.norm(self.omega)
        return solution

    def quantum_state(self):
        phase = np.random.rand(self.dim) * 2 * np.pi
        return np.sqrt(np.abs(self.omega)) * np.exp(1j * phase)

# モデル使用model = ConsciousnessModel(dim=100)

# シミュレーション実行
trajectory = model.run_simulation(steps=10000, dt=0.01)

# 最終状態の表示
print("Final state:", model.omega)

# エントロピー計算
print("Entropy:", model.entropy(model.omega))

# 統合情報量の計算
phi = model.integrated_information(model.omega)
print("Integrated Information:", phi)

# 因果構造の取得
causal_matrix = model.causal_structure()
print("Causal Structure:")
print(causal_matrix)

# 観測の実行
observed_state = model.observe(model.omega)
print("Observed state:", observed_state)

# 学習の実行
target_state = np.random.rand(model.dim)
target_state /= np.linalg.norm(target_state)
model.update(target_state)
print("Updated state:", model.omega)

# 量子状態の生成
quantum_state = model.quantum_state()
print("Quantum state:", quantum_state)

# 時間発展の可視化
plt.figure(figsize=(12, 6))
plt.plot(trajectory[:, :5])  # 最初の5次元のみプロット
plt.title("Time Evolution of Consciousness State")
plt.xlabel("Time Step")
plt.ylabel("State Value")
plt.legend([f"Dim {i+1}" for i in range(5)])
plt.show()

anond:20240804172334

2024-08-04

意識抽象数理モデル

1. 抽象状態空間

意識抽象的な位相空間Ωとして定義する。

Ω = (X, τ)

ここでXは点集合、τは開集合である

2. 一般観測作用素

観測をΩ上の連続写像Oとして定義する。

O : Ω → Ω'

ここでΩ'は観測後の状態空間であり、Ω'⊆Ωである

3. 一般エントロピー汎関数

状態ωに対するエントロピー汎関数Sで定義する。

S : Ω → ℝ

S[ω] = -∫ f(ω(x)) dx

ここでfは適切な凸関数である

4. 観測によるエントロピー減少の公理

任意観測Oに対して以下が成立する。

S[O(ω)] ≤ S[ω]

5. 抽象力学系

意識時間発展を抽象力学系として定式化する。

dω/dt = F[ω] + G[ω, O]

ここでFは自律的発展、Gは観測の影響を表す汎関数である

6. 一般情報幾何

状態空間Ωに情報計量gを導入する。

g_ij(ω) = ∂²S[ω] / (∂ω_i ∂ω_j)

7. 抽象量子化

古典的状態空間Ωの量子化Q(Ω)を定義する。

Q : Ω → H

ここでHは適切なヒルベルト空間である

8. 一般統合情報理論

統合情報量Φを抽象的に定義する。

Φ[ω] = min_π I[ω : π(ω)]

ここでπは可能な分割、Iは相互情報量一般である

9. 普遍的学習

観測に基づく状態更新普遍的規則を定式化する。

ω_new = ω_old + η ∇_g L[ω, O]

ここで∇_gは情報計量gに関する勾配、Lは適切な損失汎関数である

10. 抽象因果構造

意識状態間の因果関係を有向グラフGで表現する。

G = (V, E)

ここでVは頂点集合(状態)、Eは辺集合(因果関係)である

まとめ

このモデルは、意識特性についての仮説である。「観測能力」と「エントロピー減少」を一般化された形で捉えている。具体的な実装解釈は、この抽象モデル特殊化として導出可能

課題としては、このモデルの具体化、実験可能予測の導出、そして計算機上での効率的実装が挙げられる。さらに、この枠組みを用いて、意識創発自己意識クオリアなどの問題にも着手できる。

2024-07-28

離散 vs 連続

幾何代数区別の他に、離散と連続区別というもの数学には存在する。

まり「数える」と「測る」は別なのである

古代ギリシャ人はすでにこの事実発見していた。

カントル対角線論法は、実数整数で数え上げできないことを示している。

連続構造は解析の領域である

解析の基本概念は、極限、収束、完備化、コンパクト性などがある。

関係が厳密に成り立つ必要はなく近似的に成り立てばいいこと、近似誤差が制御できたり見積もれること、などが特徴にある。

まり摂動や変動を定義できる構造に解析は基づく。

一方、離散設定にも適用されうる。

例えば数値解析では、離散的な数値を補間したり連続的枠組みと比較することで解を得るために連続構造が用いられる。

リー群概念は、幾何代数、解析を全て結びつける。

2024-06-27

自分の専門領域以外はやりたくありませんタイプ

その専門領域数学理論物理芸術だった場合そもそも就職できないので問題になることも少ない

専門領域プログラミング(の中でも競プロチックなアルゴリズムの部分)だった場合時代的に採用されちゃうのが問題なんだろうね

中身は「数論幾何のことしか考えたくありません!」とか言ってるのと同じことなんだけどね

2024-05-25

正直ナチスのせいで鉤十字タブーみたいになったの

幾何的には一般的図柄の一つが研究されないのデザイン的にすっごい損失なのでは

2024-04-10

anond:20240410162223

普通に方程式みたいな解き方やってた気がするけどダメなんだっけ?

xy使わんだけで適当記号に置き換えて解いてた記憶がある

どっちかというと幾何の方が算数知識でやると発想力が要求されるし数学で解くには要求される知識が高度すぎるしで難しかった印象

2024-03-29

anond:20240329203437

逆に言えば発想力を持ってる人には当たり前の思考過程言語化せず省略してる場合大学レベル学問文章には無数にあり得るということなんだよね…

あとは中学算数のひねくれたパズルみたいな初等幾何問題も数千年前に一つの真理として立派な考察対象だったわけで…

逆になんで「現代では受験問題として問われるようになった」発想力で解く問題に要するような発想力やテクニックは軽んじられるようになったのだろうと思う。

これらのことも世界をよりよく理解するのにあるに越したことはないのではないかなあ

少なくとも数千年前は世界理解必要価値ある真理のピースの一つとしてまじめにそれらを解くことに取り組まれてたわけで、解けることはより世界理解してるかのように認識されていたであろうわけで。

2024-03-04

anond:20240304161913

親がこんなに優秀な家庭教師をやってくれるとは、幸せなお子さんだ。 

解析幾何の話をデカルトから説き起こすとか、英語が成立した背景から語るとか、そうとうな教養レベルですね。これ見ると、やっぱり家庭の文化資本とかの重要さを思う。 

お子さんの勉学と人生に幸多からんことを。

2024-02-19

俺くんの趣味

ポケモンラブライブ鉄道声優萌アニメ・百合アニメ数学(幾何)

ネットでよく言われるハッタショの趣味そのままで震える

俺くんはハッタショだったのか?

2024-02-18

メタイデア

数学における自然数みたいなもの定義、が形成する概念を、たとえば数式の3という表記が指示する概念が、我々が日常見てる、3個のりんごやひもとその3倍のひもが並べられてる光景や、時計の長針と短針が三目盛り分ずれてるみたいなのから得られる共通世間一般に3とよばれる性質と同じだと思うのは、すでに「解釈」なんだよな。

数学において3、「0の次の次の次の数」と自然言語では説明されるような概念はただの操作対象である記号列でしかない。

その記号列にどんな意味を持たせるかは、「物理現象の中に見いだされる3という性質」以外にもあるかもしれないし、ないかもしれない。

「直線と呼ばれるもの定義」についても、幾何的なイメージ解釈するのも、イデアル?だかで解釈するのも勝手日常生活の個数や順番などとして見出される3の性質も、それと同程度に解釈しかない。

トポロジーなんかが典型的だと思う。あれが示す証明が、幾何的なイメージとしての立法内包する何かに対する性質を示してると考えるのは解釈しかない。

そうすると自然言語認識してる3や△というのは、たとえそのもっと理想的ものを持ち出しても、数学定義にとっては一段レイヤーの低いイデアということになるかもしれない。

数学定義に対して、複数の3や三角形というイデア解釈として結びつくなら、数学定義メタイデアか。

その前は、定義もまたイデアとするなら、3や三角形物理イデア、と物理的を冠して存在する領域区別すればいいのかなとか思った。

2024-01-26

anond:20240125170600

余弦定理なんかを使って幾何問題が補助線を使わず機械的に解けたりするのは面白くない?

2023-12-26

anond:20231226160314

言いたいことはよくわかった。ちなみに文章は全部変なところは感じなかった(笑)

そのうえで、それはその芸術家崩れがおかしいんじゃねーのって思うわけよ。もちろんおかしいといくら思ったところで憎まれっ子世に憚るだから、そういうのが嫌なら自分が避けるための対策こそ大事なのはわかる。

でも上手い絵の基準は単純に言語化できるものじゃないのよね。もちろんパースは射影幾何範疇だし骨格的におかしいとうのも生物学統計学で完全に定量的評価可能そうなので要素によりけりだけど。

ただそれは裏を返せば、なぜそれが変かの説明理論的に説明不可能な要素もあるということで、たとえばそれを変とみるにはある種の感覚必要なら、そもそもなぜその「感覚」はそうじゃない人の感覚より上位にあるのか。その理論根拠はどこにあるのか。

単に昔の偉い人が持ってた感覚からみたいな権威主義的なことなのか。そうすると、場合によっては(定量化できる要素については変なところがないものを楽しんでるという前提が必要かもしれないが)、「変だと思わない。いい絵だ」という人(たち)にたいして「変だ。お前らが知識がないだけだ」と否定するのは、知識という権威を使った民主的評価ちゃぶ台返しにすら感じるから、俺は好きじゃないなあと。

それに感覚を研ぎ澄ませた結果変だと思うようになるなら、それすなわち楽しめる作品が減る(変と思いつつ楽しめる器用な人でない限り)リスクを負うわけで、手間をかけてまでそういう感覚を磨く価値があるかどうかは、よっぽど粘着増田が嫌いな人とかじゃなきゃ微妙だよね。

感覚を研ぎ澄ませて「上手い絵の良さがわかるようになる」のと、いまのままで、誰かにとって変だと思う絵が楽しめることのどちらが幸せなのか…

既に投稿してあるのがもう一つあるのでこっちも見といてくれるとうれしい↓

https://anond.hatelabo.jp/20231226152832

2023-12-06

マゾヒスト(M)のひも男で良いの?

万物理論」になるのは簡単ではない。

アルバート アインシュタイン一般相対性理論説明したように、大規模なスケールでは重力が時空構造の曲線のように見えるように、重力自然の量子法則に適合させるという非常に困難な仕事を担っている。

どういうわけか、時空の湾曲は、重力エネルギー量子化単位、つまり重力子として知られる粒子の集合的な影響として現れる。

しかし、重力子がどのように相互作用するかを単純に計算しようとすると、無意味無限が生じ、重力についてより深く理解する必要があることがわかる。

M理論は、宇宙のあらゆるもの理論の有力な候補としてよく言われる。

しかし、それについての経験証拠や、重力が他の基本的な力とどのように統合されるかについての代替アイデアはない。

では、なぜM理論が他の理論よりも優れているのか?

この理論は、重力子、電子光子、その他すべてのものは点粒子ではなく、さまざまな方法振動する、目に見えないほど小さなエネルギーの「糸」である仮定していることは有名である

1980 年代半ばに弦理論への関心が高まり物理学者は弦理論量子化重力数学的に一貫した記述を与えることに気づいた。

しかし、ひも理論の既知の 5 つのバージョンはすべて「摂動的」であり、一部の体制では破綻することを意味していた。

理論家は、2 つの重力子の紐が高エネルギーで衝突したときに何が起こるかを計算できるが、ブラック ホール形成するほど極端な重力子の合流がある場合には計算できない。

その後、1995 年に物理学者エドワードウィッテンがすべての弦理論の母を発見した。

彼は、摂動理論が一貫した非摂動理論に適合することを示すさまざまな兆候発見し、これを M 理論と名付けた。

M 理論は、異なる物理文脈におけるそれぞれの弦理論に似ているが、それ自体には、すべての理論の主要な要件である有効性の領域制限がない。

2 年後、物理学者フアン・マルダセナが AdS/CFT 対応関係発見したとき、別の研究が爆発的に起こった。

これは、反ド シッター (AdS) 空間と呼ばれる時空領域重力を粒子の量子記述 (と呼ばれる) に結び付けるホログラムのような関係である「共形場理論」がその領域境界上を動き回る。

AdS/CFT は、AdS 時空幾何形状の特殊なケースに対する M 理論の完全な定義提供する。

AdS 時空幾何形状には負のエネルギーが注入されており、私たち宇宙とは異なる方法で曲がる。

このような想像上の世界では、物理学者は、原理的にはブラック ホール形成蒸発を含む、あらゆるエネルギーでのプロセス記述することができる。

この基本的な一連の出来事により、ほとんどの専門家は M 理論を有力な TOE 候補とみなすようになった。

ただし、私たちのような宇宙におけるその正確な定義は依然として不明である

その理論が正しいかどうかは全く別の問題である

それが想定する文字列、およびこれらの文字列が動き回ると思われる余分なカールした空間次元は、大型ハドロン衝突型加速器のような実験解決できるものよりも 1,000 万分の 1 倍小さい。

そして、宇宙ひもや超対称性など、見られたかもしれない理論の巨視的な兆候のいくつかは現れていない。

一方、他の TOE アイデアにはさまざまな技術問題があるとみなされており、重力子-重力子散乱計算など、弦理論による数学一貫性実証再現したものはまだない。

遠い競争相手には、漸近的安全重力、E8 理論、非可換幾何学、因果フェルミオン系などがある。

たとえば、漸近的に安全重力は、無限に悩まされる計算解決するために、より小さなスケールに進むにつれて重力の強さが変化する可能性があることを示唆している。

2023-10-28

anond:20231028141632

ワイ氏、AtCoder幾何問題が全く解けない。

高校数学はそれなりに真面目にやっていたはずなんだけどなぁ。

2023-07-27

anond:20230727172308

こんな長い期間の賃金の実質化に、消費者物価指数なんて使っては駄目なんだよ。ラスパイレスバイアスがあって、それが塵が積もって馬鹿にできない規模になっているから。パーシェ指数である消費支出デフレーターと幾何平均取ったりしないとならない。それをすると、この1997年から2021年にかけて物価は2%ちょっと下がっている。20年以上隔ててこれだから誤差の範囲ほとんど物価は同じと言ってもいい。

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