用数羊的方式来解释熵

这篇文章很好玩,然后有一些可以自己操作的图表来解释熵是什么。简单地可以给5、6岁的小朋友去解释什么是熵。

Entropy Explained, With Sheep

我们会看到杯子摔破,但是几乎完全不可能看到一个摔碎的杯子会自己复原。一个完整的杯子的状态下给他一个物理量来形容它,就是熵比较小,当他破碎无序的时候熵就会变大。我们的世界是朝着熵变大的方向发展的。

但是从微观的角度去看的时候,不论是杯子从完整变成破碎,还是破碎恢复完整,我们如果只去看某几个原子运动的话,只会发现原子在乱跑,完全不能从它们的运动中得到现在是从完整变破碎,还是破碎变完整。

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试想,假设有三个羊圈,有3只羊可以自由地在不同的羊圈中走动,那么羊在羊圈中的数量状态可以有10种不同的排列组合。如果是6只羊在六个羊圈中跑动就是462种组合。此时,所有的羊都正好集中在某一个羊圈里的概率是很低的。如下gif图所示,如果有6只羊,和上下两个大羊圈(每个大羊圈由3个小羊圈组成),刚好6只羊都在上面或下面的大羊圈(此时熵较低)里的概率是12.2%,大部分情况下,两边的羊分布都比较均匀(此时熵较高)。我们之所以是由熵较低向熵较高方向发展的原因是在于熵较低的情况(羊群近乎均匀地分布在两个大羊圈里)的概率更高,如果有50只羊在五十个羊圈里跑动的话,所有羊刚好集中到一个羊圈的概率只有1330亿分之一。虽然概率很低,但并不表示这种情况在现实生活中完全不会发生。

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豌豆也爱冒险

Pea Plants Show Risk Sensitivity

人会选择冒险行为,比如存在两个选择:100%的概率赚100块,和50%的概率赚200块。人们可能会冒险地选择50%概率的选择。

但研究人员发现,植物(豌豆-Pisum sativum)也会有类似行为。

把一株豌豆的根切两半,分别放在两个盆里(两盆总体的营养物质浓度和种类是相同的)。如果一盆的营养物质水平维持稳定,另一盆变来变去,那么植物就会倾向于在稳定的盆里生更多的根。这种情况下,植物的行为是保守的。

但是如果一盆里的营养物质水平保持稳定(但不足以支撑豌豆成长),同时另一盆里的营养物质的水平会时少时多,不稳定。最后发现在另一盆中的根茎会长得比较多,证明植物为了维持自己生存会选择冒险行为。

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http://www.sciencemag.org/news/2016/06/plants-can-gamble-according-study

原来动物也会“装逼”

一般的灵长类动物,雌性生殖器会肿胀以表明她们准备交配。而倭黑猩猩的即便生殖器肿胀也不一定表示是要交配。

Bonobos lie about sex to keep the peace

Bonobos (pictured) are known as the peaceful ape. They’re less aggressive than their chimpanzee cousins, and when they have disagreements they’re more likely to make love, not war. Now, a new study reveals one way females keep the peace. In most primate societies, female genitals swell to advertise that they’re ready to mate, leading to fighting among males as they jostle for a partner. But in bonobos, the swellings only indicate fertility half the time, according to a study in the wild published this week in BMC Evolutionary Biology. The findings confirm what scientists have observed in captivity. The researchers behind the new study hypothesize females may have evolved the behavior to gain the upper hand in mating. Because males cannot look to sexual swellings as a reliable indicator of fertility, the females are free to choose their mates. And that helps everyone get along.

关于日本象棋的fMRI研究

关于日本象棋的fMRI研究

(Tips:与中国象棋不同,日本象棋吃掉的对方的棋子是可以当作自己的棋子回收利用的)

  • 2012 developing intuition: neural correlates of cognitive-skill learning in caudate nucleus(Xiaohong Wan) 将新手训练练习一段时间日本象棋后,发现业余棋手直觉决定(快速对棋盘做出反应)该走什么棋的时候,caudate head的活动增强了,但caudate的活动在刚开始不会下棋的时候是没有的,并且caudate的活动强度和下棋的正确率是正相关的,同时即便是下错了棋,因为caudate的活动也是增强的(因为他反映的是对于棋势的直观感觉)。

雄性老鼠接触自己分泌的EPS1也会提高其攻击性Self-Exposure to the Male Pheromone ESP1 Enhances Male Aggressiveness in Mice

Current Biology-Self-Exposure to the Male Pheromone ESP1 Enhances Male Aggressiveness in Mice-Tatsuya Hattori, Takuya Osakada, Ayaka Matsumoto, Naoki Matsuo, Sachiko Haga-Yamanaka, Takaya Nishida, Yuji Mori, Kazutaka Mogi, Kazushige Touhara* and Takefumi Kikusui

EPS1作为一种雄性信息素(pheromone)可以促进雌性性行为,但会增强雄性攻击性;它不仅会增强其他雄性的攻击性,也会增加分泌该物质的雄性自身的攻击性。该文发现性信息素不仅对于异性、同性的其它个体、甚至分泌该物质的雄性自身也会产生作用。

包含在尿液、泪液、唾液和汗等外分泌液中的信息素会通过接触到它们的个体的嗅觉系统,将其中所包含的信息传递到个体的脑中,从而调节哺乳动物的社会性行为和性行为。

ESP1是雄性老鼠眼泪中特有的由70多种氨基酸组成的蛋白质。它会在雄性性成熟时,伴随着雄性荷尔蒙的上升而开始分泌。雄性老鼠分泌的ESP1会刺激雌性老鼠鼻腔下方的犁鼻器,促进其采取易于接受雄性交配的姿势(弓起背)。

雄性老鼠在别的雄性进入自己地盘的时候会进行攻击,但是不会攻击被阉割的雄性。但是事先给予尚未分泌ESP1的雄性闻ESP1的味道之后它却会攻击被阉割的其它雄性。另外,ESP1受体(V2Rp5)受损的雄性则不会出现攻击行为。并且,该攻击行为也需要有尿液信号的存在;分泌ESP1的雄性比不分泌的攻击性要强;当破坏分泌ESP1的雄性的V2Rp5之后,尽管它仍然分泌ESP1,他的攻击性也会下降到跟不分泌ESP1的雄性一样。这些事实显示,当雄性感受到自己性成熟后分泌的ESP1会提高攻击性。

我觉得有意思的地方是同一种化学物质,因为接受的个体的脑功能构造不同,而产生完全相反的效果

(オスらしさを高めるフェロモンをマウスで発見)

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