AI和AI之間不同的邏輯模型
不同的訓(xùn)練結(jié)果
一旦相互對話
會發(fā)生什么？
問答導(dǎo)航Q1 為何現(xiàn)代風(fēng)力發(fā)電機(jī)的葉片這么纖細(xì)，能否加上類似帆船風(fēng)帆的結(jié)構(gòu)來增大迎風(fēng)面積？Q2 如果不斷用人工智能生成的內(nèi)容與人工智能對話，最終這個(gè)人工智能會變成什么樣子？Q3 車的輪子重量對加速所用時(shí)間影響很大嗎？Q4 熱可擦中性筆是什么原理？是利用了熱度還是利用了摩擦力？為什么擦了卻沒有橡皮屑？Q5 小時(shí)候有一類流行的書（比如某某九世），其中每一章結(jié)尾都有解謎答案需要特定的透明卡才能看，這是什么原理？Q6我脫個(gè)毛衣一次能發(fā)多少電?Q7水滴落在桌子上，水滴中間凸起（多），干了之后，為什么邊緣顏色更深?Q8 電燈發(fā)射出的光子能量具體是如何被耗散的呢？左右滑動(dòng)查看更多
Q1為何現(xiàn)代風(fēng)力發(fā)電機(jī)的葉片這么纖細(xì)，能否加上類似帆船風(fēng)帆的結(jié)構(gòu)來增大迎風(fēng)面積?by 水林齊
答：
我們生活中見到的風(fēng)力發(fā)電機(jī)多為葉片纖細(xì)型的，當(dāng)你還在擔(dān)心這么細(xì)的葉片不能很好地利用風(fēng)能，那你就大錯(cuò)特錯(cuò)了。
細(xì)長葉片的風(fēng)力發(fā)電機(jī)通常是升力型的，它們的工作原理很簡單：把風(fēng)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，再通過機(jī)械裝置將其轉(zhuǎn)化為電能供我們使用。仔細(xì)觀察，你會發(fā)現(xiàn)升力型風(fēng)力發(fā)電機(jī)的葉片設(shè)計(jì)類似飛機(jī)機(jī)翼的形狀，這種相似性表明它們的動(dòng)力來源也有共通之處。
伯努利原理告訴我們，流速大的地方壓強(qiáng)小，流速小的地方壓強(qiáng)大。把飛機(jī)機(jī)翼設(shè)計(jì)成圓頭尖尾的樣子，上表面流速快壓強(qiáng)小，下表面流速小，壓強(qiáng)大，上下表面的壓強(qiáng)差產(chǎn)生了一個(gè)向上的升力。這股升力不僅能推動(dòng)飛機(jī)上天，還能帶動(dòng)風(fēng)機(jī)葉片旋轉(zhuǎn)。
對飛機(jī)來說，機(jī)翼和風(fēng)向的夾角（也叫攻角）也是關(guān)鍵的參數(shù)，攻角太小或者太大，飛機(jī)都不能獲得足夠的升力，所以飛機(jī)在飛行的時(shí)候就要不斷調(diào)整攻角的角度。對于風(fēng)力機(jī)組來說，這個(gè)問題會變得更復(fù)雜。因?yàn)槿~片不僅要迎著風(fēng)，它自己本身也要旋轉(zhuǎn)，合力的角度不會和掃風(fēng)面垂直，而是有個(gè)夾角。同時(shí)速度越快，空氣流動(dòng)產(chǎn)生的風(fēng)力越大，所以越靠近葉片頂端的地方合力和掃風(fēng)面的夾角也就越大。所以為了保持最佳迎角，葉片的形狀會沿著長度方向有一個(gè)扭轉(zhuǎn)，越靠近尖部，扭轉(zhuǎn)角度越大�，F(xiàn)代風(fēng)力發(fā)電機(jī)會有一個(gè)智能調(diào)節(jié)系統(tǒng)，根據(jù)風(fēng)速和風(fēng)向?qū)崟r(shí)調(diào)整葉片的角度，使得葉片能夠始終以最優(yōu)的迎風(fēng)角度工作，從而獲得最佳的升力和發(fā)電效率。
明明葉片面積越大捕捉到的風(fēng)能更多呀，為什么不用類似帆船風(fēng)帆的結(jié)構(gòu)來增大迎風(fēng)面積？首先增大葉片面積等同于增大葉片重量，這增加了風(fēng)機(jī)的負(fù)擔(dān)，也導(dǎo)致風(fēng)力較小的時(shí)候葉片轉(zhuǎn)不起來。其次增加迎風(fēng)面積也會增大葉片的受力，可能導(dǎo)致風(fēng)力機(jī)無法承受過大的風(fēng)力。再者風(fēng)帆的形狀和設(shè)計(jì)更多是為了承受側(cè)風(fēng)，而風(fēng)力發(fā)電機(jī)的葉片通常需要應(yīng)對來自不同方向的風(fēng)力。如果加入類似風(fēng)帆的結(jié)構(gòu)，可能會影響氣流的穩(wěn)定性，導(dǎo)致效率下降。總而言之，工程師設(shè)計(jì)風(fēng)機(jī)葉片為細(xì)長型，實(shí)際上是經(jīng)過精心考慮和優(yōu)化的。
by Sid
Q.E.D.
Q2如果不斷用人工智能生成的內(nèi)容與人工智能對話，最終這個(gè)人工智能會變成什么樣子?by 未知量
答：回答這個(gè)問題首先要考慮現(xiàn)有AI的工作原理。目前市面上主流的AI，都是基于大量的數(shù)據(jù)訓(xùn)練出來的，它們本身并沒有自我意識或者自主目標(biāo)。因此當(dāng)用AI生成的內(nèi)容去與AI對話時(shí)，它只是在根據(jù)訓(xùn)練數(shù)據(jù)中的模式和概率生成回應(yīng)，并沒有真正的理解或意識。所以，單純的對話循環(huán)可能不會導(dǎo)致AI發(fā)生”進(jìn)化”或“突變”，本質(zhì)上還是在不斷訓(xùn)練AI。
但是，由于AI生成的內(nèi)容都是根據(jù)已有數(shù)據(jù)產(chǎn)生的，具有很強(qiáng)的局限性，缺乏創(chuàng)新性，因此不斷進(jìn)行對話循環(huán)，很容易導(dǎo)致AI陷入“信息壁壘”中，對話可能陷入重復(fù)邏輯或輸出無意義的“套話”；其次，由于AI輸出的內(nèi)容準(zhǔn)確性存在一定的缺陷，因此不斷對話循環(huán)可能放大這些錯(cuò)誤，讓AI陷入錯(cuò)誤的認(rèn)知中去，最終輸出完全錯(cuò)誤的信息；此外，若兩個(gè)不同的AI進(jìn)行對話，這兩個(gè)AI可能在無意中觸發(fā)對方的邏輯漏洞（如誘導(dǎo)生成有害內(nèi)容），暴露模型安全風(fēng)險(xiǎn)。
實(shí)際上，目前已有科學(xué)家對題主所說的這個(gè)問題進(jìn)行了研究，他們把AI自我對話自我訓(xùn)練的過程稱為"自噬（Self-Consuming ）循環(huán)",就如銜尾蛇首尾相吞一樣。他們的研究結(jié)果表明：若用AI生成的文本內(nèi)容去訓(xùn)練AI，若每一代中沒有足夠的新鮮真實(shí)數(shù)據(jù)，未來的生成模型注定會在質(zhì)量或多樣性方面逐漸下降，即AI會退化。同時(shí)他們也把這種情況稱為 “模型自吞噬紊亂（Model Autophagy Disorder，MAD）” 。
所以目前的技術(shù)來看，AI的進(jìn)化無法脫離人工干預(yù)，無法像科幻電影中那樣實(shí)現(xiàn)自我進(jìn)化，用AI生成的內(nèi)容與AI對話最終會導(dǎo)致其退化。
參考文獻(xiàn)：
Alemohammad, S., Casco-Rodriguez, J., Luzi, L., Humayun, A. I., Babaei, H., LeJeune, D., ... & Baraniuk, R. G. (2023). Self-consuming generative models go mad.arXiv preprint arXiv:2307.01850,4, 14.
by 涼漸
Q.E.D.
Q3車的輪子重量對加速所用時(shí)間影響很大嗎?by 匿名
答：假設(shè)車除了輪子之外的其他部位都恒定，此時(shí)輪子重量對車加速有著較大影響，可以從以下兩個(gè)角度來理解這個(gè)問題：
1.從功與功率角度：輪子重量越大，車整體的重量也會隨之上升，加速到目標(biāo)速度所需的能量也就越大，即需要?jiǎng)恿υ矗ㄈ缙嚢l(fā)動(dòng)機(jī)、騎自行車的人）做的功W越多。而汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功P是一定的，所需做的功除以功率便是加速到目標(biāo)速度所需時(shí)間（t=W/P），顯然輪子越重加速越慢，所用時(shí)間t越長。
2.從轉(zhuǎn)動(dòng)慣量與力矩角度：汽車靠輪子旋轉(zhuǎn)來加速，而根據(jù)體積元轉(zhuǎn)動(dòng)慣量公式,其中dm中為體積元質(zhì)量，r為距離轉(zhuǎn)軸的垂直距離，而將這個(gè)式子對整個(gè)輪子積分就是整個(gè)輪子的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量I，因此顯然輪子越重，其轉(zhuǎn)動(dòng)慣量越大。對于輪子轉(zhuǎn)動(dòng)而言，需要?jiǎng)恿υ串a(chǎn)生帶動(dòng)輪子轉(zhuǎn)動(dòng)的力矩M，而輪子加速的角加速度α滿足α=M/I，顯然動(dòng)力源產(chǎn)生的力矩M是一定的，輪子越重，角加速度越小，加速到特定轉(zhuǎn)速所需的時(shí)間越長。
上述從兩個(gè)理想模型分別從做功與轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的角度解釋了輪子越重，車子加速越慢。在實(shí)際生活中，車子加速是個(gè)復(fù)雜的過程，除了上述兩個(gè)角度，還需要考慮傳動(dòng)系統(tǒng)效率、輪胎抓地力與能量分配效率等等問題，輪子的重量也在這些方面中影響著車子的加速過程。此外，輪子太重還會產(chǎn)生很多負(fù)面影響，例如增加發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)擔(dān)，會消耗更多的燃料，影響剎車性能，汽車慣性過大等等。因此非特殊情況，目前都在提倡采用輕量化輪子。
參考文獻(xiàn)：
Min, Seung Kon, & Koo, Jeong Seo. (2015). A Study on Acceleration Performances of EMUs According to Wheel Diameter Changes. Journal of the Korean Society of Safety, 30(5), 9299.
by 涼漸
Q.E.D.
Q4熱可擦中性筆是什么原理？是利用了熱度還是利用了摩擦力？為什么擦了卻沒有橡皮屑？by 茉立
答：熱可擦中性筆采用特殊的熱變色油墨，通常包含成膜劑、潤滑劑、分散劑、揮發(fā)性溶劑以及生色部分等，其有著色的低溫形式和無色的高溫形式。當(dāng)我們使用熱可擦中性筆寫字時(shí)，其油膜、墨會順著筆尖流動(dòng)到紙張表層，其中成膜劑、潤滑劑、分散劑等部分會使得油墨在紙張上形成一層顏料膜，這也是絕大部分中性筆的工作原理。而熱可擦中性筆的熱可擦特性主要靠其油墨中生色部分通過熱敏反應(yīng)來實(shí)現(xiàn)，其生色部分通常包括生色材料、顯色劑和變色溫度調(diào)節(jié)劑,在室溫下，生色材料和顯色劑結(jié)合產(chǎn)生顏色,但當(dāng)溫度達(dá)到一定程度時(shí)，變色溫度調(diào)節(jié)劑會發(fā)生熱敏反應(yīng)開始發(fā)揮作用，防止生色材料與顯色劑結(jié)合，使顏色消失，實(shí)現(xiàn)熱擦除。
普通橡皮擦鉛筆字時(shí)會產(chǎn)生橡皮屑，是因?yàn)橄鹌づc紙張摩擦，會將紙張表面附著的石墨粉連同紙張的細(xì)小纖維一起擦下來，形成橡皮屑。而我們擦除熱可擦筆的筆跡時(shí)，利用的是摩擦生熱，使油墨發(fā)生熱敏反應(yīng)變?yōu)闊o色，并不是將墨水從紙張表面物理性地刮除或剝離，所以不會有橡皮屑產(chǎn)生。
參考文獻(xiàn)：
Campbell, D. J. , Bosma, W. B. , Bannon, S. J. , Gunter, M. M. , & Hammar, M. K. . (2012). Demonstration of thermodynamics and kinetics using frixion erasable pens. Journal of chemical education, 89(4), 526-528.
by 涼漸
Q.E.D.
Q5小時(shí)候有一類流行的書（比如某某九世），其中每一章結(jié)尾都有解謎答案需要特定的透明卡才能看，這是什么原理？by 正態(tài)分布
答：種透明解密卡的設(shè)計(jì)原理主要基于摩爾條紋（Moire pattern）的光學(xué)干涉效應(yīng)。具體來說，書頁上的灰色區(qū)域印有密集的平行線條（類似柵欄狀結(jié)構(gòu)），而解密卡同樣帶有特定角度和間距的線條。當(dāng)兩者疊加時(shí)，原本被線條遮擋的隱藏文字會通過條紋干涉形成明暗對比，從而顯現(xiàn)出來。
摩爾紋產(chǎn)生的的干涉圖樣這類書籍中隱藏答案的原理可以通過一個(gè)圓形圖案的例子直觀體現(xiàn)：首先在書頁上預(yù)先印制一組等距條紋，并在特定位置覆蓋一個(gè)圓形輪廓（例如隱藏答案的區(qū)域）。隨后，透明卡背面的條紋設(shè)計(jì)需與書頁條紋方向或間距稍有偏差。當(dāng)卡片覆蓋書頁時(shí)，兩組條紋因角度偏移產(chǎn)生摩爾紋，原本被條紋遮擋的圓形區(qū)域內(nèi)若有微小文字或符號，會因條紋不完全對齊而逐漸顯露；若將透明卡旋轉(zhuǎn)至特定角度，條紋與書頁條紋完全重合，圓形區(qū)域的摩爾紋會短暫“消失”。
by Chocobo
Q.E.D.
Q6我脫個(gè)毛衣一次能發(fā)多少電？by 匿名
答：最近北京的天氣太干了，幾乎摸哪都是靜電。開門有靜電，脫毛衣有靜電，擰儀器開關(guān)也有靜電.......
靜電的產(chǎn)生與電荷轉(zhuǎn)移有關(guān)。一般情況下，原子中的正負(fù)電荷數(shù)量相等，處于平衡狀態(tài)，構(gòu)成的物體不帶電。但由于不同原子中，電子的活躍程度不同，如果兩個(gè)本來不帶電的不同物體發(fā)生了接觸和摩擦，會使得電荷從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體，導(dǎo)致兩個(gè)物體上的電荷產(chǎn)生不平衡。所謂“靜電”實(shí)也就是這些積累下來的、靜止的電荷。比如脫毛衣、用塑料梳子梳頭、摸金屬門把手等很多不經(jīng)意的動(dòng)作會讓你帶上電荷。不過，我們平時(shí)說的“被電到”的過程，其實(shí)并不是這個(gè)積累靜電的過程，而是人體積累的靜電被釋放出來的過程，也叫靜電放電。被電時(shí)看到的火花，其實(shí)就是這個(gè)瞬間電流所經(jīng)過的路線。那么靜電放電到底能釋放多少能量呢？我們下面就脫毛衣這個(gè)情景，對其數(shù)量級做個(gè)簡單的估計(jì)。
做一個(gè)像“真空中的球形雞”那樣的近似，假設(shè)人體是一個(gè)直徑為1m的真空導(dǎo)體球，介電常數(shù)ε通常為8.85×10- 法拉/米（在真空中的值，空氣中的值接近這個(gè)值），很容易估算出電容為：
毛衣摩擦后產(chǎn)生的靜電電壓約為7000 V，如果你釋放這些靜電，能量大概是：
這個(gè)數(shù)量級是什么概念呢，微波爐1秒鐘的加熱能量就是幾千焦，幾毫焦與它相比真的太低了，可見靜電放電的能量微乎其微。
雖然靜電產(chǎn)生的能量很低，看上去人畜無害，但是在某些特殊情況下，靜電的危害非常大。在浙江、陜西等地都曾發(fā)生過因衣服靜電導(dǎo)致加油站起火的案例。此外，如果人體長期受靜電干擾，還可能引發(fā)臉部紅斑、色素沉著、心率異常、心臟早搏等疾病，所以日常生活中要注意防靜電。比如勤洗手，少穿化纖衣服，多穿純棉衣服，多吃蔬菜、水果、酸奶等酸性食品等。養(yǎng)成防靜電的好習(xí)慣，不做“放電達(dá)人”。
by Sid
Q.E.D.
Q7水滴落在桌子上，水滴中間凸起（多），干了之后，為什么邊緣顏色更深？by 匿名
答：這個(gè)現(xiàn)象在生活很常見，當(dāng)我們不小心把液體灑了，留下的水漬往往呈現(xiàn)邊緣顏色深，中間淺的特點(diǎn)。解釋這個(gè)現(xiàn)象有一個(gè)物理理論，叫“咖啡環(huán)效應(yīng)”，當(dāng)?shù)温涞目Х雀稍锖髸谝旱芜吘壭纬梢蝗ι钌膱A環(huán)。
當(dāng)水滴在桌面上，表面張力使水滴形成中間凸起的形狀，由于邊緣的液體表面積更大，即與空氣接觸更多，蒸發(fā)速率比中心的液體更快。當(dāng)邊緣蒸發(fā)時(shí)，局部液體減少，導(dǎo)致液體從中心流到邊緣，以此補(bǔ)充蒸發(fā)的液體。通常情況下水中含有一定量的雜質(zhì)，在液體遷移過程中，水中溶解的物質(zhì)會隨水流流向邊緣，并最終沉積下來，所以干燥后邊緣留下了更多沉積物，顏色自然就更深了，而中心區(qū)域因溶質(zhì)較少且分布均勻，顏色較淺或透明。
by 小線
Q.E.D.
Q8電燈發(fā)射出的光子能量具體是如何被耗散的呢？by 鴉青
答：電燈發(fā)出的光子最后都會變成環(huán)境的內(nèi)能（也就是我們常說的熱量）。具體的過程與打臺球有相似之處：想象一個(gè)白球快速擊中了原本碼整齊的多個(gè)彩球使得其向各個(gè)方向彈開，經(jīng)過幾次與桌邊緣的碰撞之后減速最后停下，在這個(gè)過程中臺球的動(dòng)能最終轉(zhuǎn)化成了整個(gè)環(huán)境的內(nèi)能（碰撞和摩擦?xí)l(fā)熱）。
當(dāng)光子從電燈中向四面八方逃逸撞到墻壁等物體時(shí)，會與它們表面的原子發(fā)生相互作用，其中一部分光子被反射（這部分是可以被人眼所看到）；另一部分則被墻體所吸收，具體吸收過程為：當(dāng)光子的能量大小與墻體材料中的某一分子（或原子）能級間距相同時(shí)，這個(gè)光子就會被這個(gè)分子吸收，將原子的一個(gè)電子從低能級激發(fā)到高能級。
原子能級與能級間躍遷示意圖而處于高能級的電子又是不穩(wěn)定的，它會自發(fā)的向低能級躍遷，在這個(gè)過程中可以釋放出光子（光致發(fā)光，例如熒光現(xiàn)象），也可以通過無輻射躍遷機(jī)制（Non-radiative Transition）不發(fā)出光子，而將能量變?yōu)榉肿踊蛘呔Ц竦恼駝?dòng)能量（這就是內(nèi)能或者“熱量”）。通常有以下幾種機(jī)制：
1.內(nèi)轉(zhuǎn)換：激發(fā)態(tài)的電子能量通過振動(dòng)模式傳遞到基態(tài)。
2.振動(dòng)弛豫：激發(fā)態(tài)的分子通過振動(dòng)模式將能量傳遞給周圍環(huán)境。
3.系間跨躍：電子從一個(gè)自旋態(tài)躍遷到另一個(gè)自旋態(tài)，同時(shí)將能量傳遞給晶格。
4.多聲子躍遷：電子在躍遷過程中同時(shí)發(fā)射多個(gè)聲子，將能量傳遞給晶格。
分子的輻射躍遷與無輻射躍遷示意圖在上述過程中光子束每次碰到墻壁都要損失掉一部分光子，就像臺球每次碰撞后都要損失一部分動(dòng)能一樣，最終全部被吸收（臺球都停下來）。
那么為什么我們生活中一般無法明顯感受到電燈發(fā)出的光子最終轉(zhuǎn)化成的熱量呢？答案是電燈的功率太小了，家庭照明用的吸頂燈的輻射功率若按75瓦計(jì)，那么一個(gè)長、寬5米，高3米的墻壁表面平均接受的輻射功率密度為1瓦/平方米。這個(gè)量非常的小以至于在墻體會向包括空氣墻外的大環(huán)境傳熱的前提下難以積累出可以明顯感受到的室內(nèi)溫度變化。與此形成鮮明對比的是太陽：北京夏季正午太陽在地表的輻射功率密度可以達(dá)到在數(shù)百瓦/平方米量級，讓人感覺一出門就要被曬化了55555。
熱力學(xué)第二定律告訴我們：“有序的能量”（電磁能、機(jī)械能等）有著自發(fā)向“無序的能量”（內(nèi)能）轉(zhuǎn)化的趨勢，因此當(dāng)我們不知道能量去哪里的時(shí)候不妨大膽猜測：都變成內(nèi)能（熱）了！大自然總會想出各種精妙的辦法來實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)的~
by 渣渣昊
Q.E.D.
投票本期答題團(tuán)隊(duì)Chocobo、涼漸、小線、渣渣昊、Sid
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