标题: 数学原理浅谈一下《黑客帝国》, 总算搜到了,请天宫MM帮我解答一下
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发表于 2006-9-15 00:19 资料 短消息 只看该作者
数学原理浅谈一下《黑客帝国》

[日期:2006-08-04] 来源:网易  作者:呆子逍遥 [字体:大 中 小]  




    Matrix是一个建立在数学基础上的严整系统,一切都是有规律的,包括特工们和尼奥的超能力在内,都是包含在这个系统中的。而尼奥这个“救世主”的产生,则和数学中的哥德尔命题有关。奥地利数学家哥德尔在1931年发表了题为《论<数学原理> 及有关系统的形式不可判定命题》的论文,其中提出这样一个观点,在任何数学系统中,只要其能包含整数的算术,这个系统的相容性就不可能通过几个基础学派所采用的逻辑原理建立。简单地说,就是在任何系统中,总有些真理是游离于逻辑之外的,这些真理就叫做歌德尔命题。

  在Matrix中,尼奥就是在Matrix这个严整系统中不能被数学推得的歌德尔命题,不符合系统的规律。(建筑师对尼奥的谈话中涉及部分)当尼奥重生后,他就担负起系统所有的扰动,所有的规则在他面前都变得透明,因此他能够看到系统中别人所看不到的东西。先知叫尼奥回到源头去终止灾难,在数学逻辑中就是将歌德尔命题变成整个系统的一部分,当作系统的一个变量,从而消除整个系统的不确定性。如果尼奥当初选择了毁灭锡安的门,他所携带的代码将反馈给系统,将系统的稳定性提高到一个新阶段。而这个选择的前提则是系统中没有斯密斯这个狂人。但从数学的角度上来说,这样的稳定也是暂时的,不是对系统的彻底修正,新的系统还是会产生自己的歌德尔命题,从而继续这个轮回。这就是为什么在尼奥之前会有六任救世主的原因。(当然,上帝造世界用了七天,所以需要第七个NEO)


    电影中的特工史密斯实际上就是矩阵这个程序世界中的杀毒程序,他们在矩阵中是没有身体的,由于他们是杀毒程序,所以他们被矩阵赋予了超越常人的能力。在矩阵中他们具有改写人类角色程序的能力,所以可以不断借用他人身体。

  尼奥最后可以战胜特工,实际上是因为他复活后具有了识别矩阵代码的能力,并可以轻松改写这些代码,所以特工就不能再利用超能力战胜他了。

  特工史密斯被尼奥消灭后,因为在他被尼奥消灭前明明是他先杀死了尼奥,所以这就导致了一个逻辑错误。因为这种程序上的逻辑运算错误,导致了特工史密斯不但拒绝被系统删除,而且由杀毒程序变成了病毒,最后危害到了整个矩阵世界。

  因为这个逻辑错误是由尼奥导致的,所以特工史密斯就变成了和尼奥相对的负极。最后尼奥选择了让史密斯感染自己,在复制过程中矩阵掌握了史密斯的代码,最后才得以将他们两个同时删除,使矩阵回到了平衡。


    奥地利数学家哥德尔在1931年发表了题为《论<数学原理> 及有关系统的形式不可判定命题》的论文,其中提出这样一个观点,在任何数学系统中,只要其能包含整数的算术,这个系统的相容性就不可能通过几个基础学派所采用的逻辑原理建立。简单地说,就是在任何系统中,总有些真理是游离于逻辑之外的,这些真理就叫做歌德尔命题。 比如说大家知道欧几里得的《几何原理》中的第五公设就是平行线公设:两平行线永远不能交于一点。但是打破第五公设,人们仍然可以建立完整的罗巴切夫斯基几何和黎曼几何等等非欧几何,并且在现代物理中都有重要的应用。 一本《几何原理》可以由五个公设推出所有的定理,环环相扣,逻辑严密。没有任何“人为”的痕迹,尽管最后发现“第五公设”基础是不坚实的,但中间的逻辑是清楚地,推演是严密的。

    后来,数学家对个别命题的演绎证明逐渐转向了对整个数学的研究。此后很长一段时间,大家在努力构造一个完备的数学体系,包容所有的真理命题,使得所有存在命题可以通过此体系彼此证明出来。但歌德尔这位天才逻辑学家+数学家+理论物理学家在一个形式化的算术体系中构造出了命题G:“G是不可证明的。”这是一个不可判定的命题。(假设G是不可证明的,则G为真,由命题真与命题可证明等价,则G可证明;假设G可证明,则G为真,则G不可证明。)从而也就证明了不完备性定理 Ⅰ)歌德尔第一定理对于包含自然数系的任何相容(彼此矛盾的陈述不同时为公设集所包含)的形式体系F,存在F中的不可判定命题,即存在F中的命题S,使得S和非S都不是在F中可证明的。 Ⅱ)歌德尔第二定理对包含自然数系的任何相容的形式体系F,F的相容性不能在F中被证明。 这样歌德尔就说明了“人类智慧没有能力公式化它的所有数学直觉,它只能用公式表达出它们中的一些” ,而非全部。数学上总是存在着无法用理性证明的直觉,数学远非一大堆毫无生气可言的枯燥的逻辑堆砌,人类理性根本上也是不可能建立这种程式化的逻辑的。同时人类在处理包含思维的抽象体系时有极大的局限性,因为人的理性乃是根植于这个体系中的,人无法超越这个体系来理性地审视思维本身。歌德尔定理认识到了理性的局限性,人永远不能超越理性来认识理性。

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QUOTE:
在任何数学系统中,只要其能包含整数的算术,这个系统的相容性就不可能通过几个基础学派所采用的逻辑原理建立。

啥叫,系统的相容性?基础学派的逻辑原理?也不好理解。

QUOTE:
比如说大家知道欧几里得的《几何原理》中的第五公设就是平行线公设:两平行线永远不能交于一点。但是打破第五公设,人们仍然可以建立完整的罗巴切夫斯基几何和黎曼几何等等非欧几何,并且在现代物理中都有重要的应用。 一本《几何原理》可以由五个公设推出所有的定理,环环相扣,逻辑严密。没有任何“人为”的痕迹,尽管最后发现“第五公设”基础是不坚实的,但中间的逻辑是清楚地,推演是严密的。

能不能介绍一下,几何原理的哪五个公设?


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发表于 2006-9-15 00:45 资料 主页 短消息 只看该作者 QQ
简单的说,这个就是 Godel's paradox.

刚刚看完张纪中拍《三国》那贴,我觉得好莱坞比中国影艺界好就好在,好莱坞每次拍片都在这种 technical details 下很多功夫。让所谓的“内行”观众不是很容易就能挑出很多低级错误,这点我感觉张纪中恐怕没有兴趣解决。

[ 本帖最后由 天宫公主 于 2006-9-15 00:48 编辑 ]


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发表于 2006-9-15 02:33 资料 个人空间 短消息 只看该作者 QQ


QUOTE:
简单的说,这个就是 Godel's paradox.

这个解释真有够简单……

看不懂楼主的文章
同时不认为该电影和矩阵本身有任何联系
btw, 我的矩阵只是仅限于四则运算~~
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发表于 2006-9-15 02:34 资料 短消息 只看该作者


QUOTE:
原帖由 忽悠 于 2006-9-15 00:19 发表
能不能介绍一下,几何原理的哪五个公设?

1.        由任意一點到任意一點可以作直線。
2.        一條有限直線可以繼續延長。
3.        以任意的點為圓心及任意的線段為距離可以畫圓。
4.        凡直角皆相等。
5.        同平面內一條直線和另外兩條直線相交,若在直線某一側的兩個內角之和小於二直角,則這兩條直線經無限延長後在這一側相交。
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发表于 2006-9-15 03:56 资料 主页 短消息 只看该作者 QQ


QUOTE:
原帖由 Z_Artemis 于 2006-9-15 02:33 发表

这个解释真有够简单……

看不懂楼主的文章
同时不认为该电影和矩阵本身有任何联系
btw, 我的矩阵只是仅限于四则运算~~

可以把矩阵理解为变换在不同空间下的各种表示(c.f. representation theory).
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发表于 2006-9-15 18:08 资料 短消息 只看该作者
technical details 是嘛意思?
这电影的基本架构,和事情的起因等等和机械世界的运行状况来源于歌德尔命题。
整个故事的发展就是围绕这个命题的一个系统。
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发表于 2006-9-16 00:52 资料 主页 短消息 只看该作者 QQ
technical details=技术理论
美国大片吹牛吹得又大又圆,国内吹牛一吹就破惨不忍睹

命题G:“G是不可证明的。”
我说:“我说的话是错的。”假设“我说的话是错的。”为真,则我说的话不是错的;假设“我说的话是错的。"为假,则我说的话是对的。
其实就是悖论

要使系统完全消除这种悖论就必须使系统自身封闭以达到完全系统自我认知,但是任何系统都是具有开放性的,也就是说我们找不到一个系统可以函盖整个世界的存在。简单地说就是不可知
理性本身来源于经验,但又否认经验来源的可靠性,这就造成了理性排斥先验又无法独立存在的局面。总之存在的整体性命题是不可解的,或者它就不该作为一个命题来探讨,命题针对的是可以证明或证伪的有限制的确定性事物

Matrix我最早是在《变形金刚》里知道的,翻译成“领导模块”就是擎天柱肚子里那个宝贝,电影版里补天士用那个炸掉了宇宙大帝;《夜行神龙》里有一集也有,是一群有集体意志的微型机器人
这些都是动画片,估计别的地方也出现过,一般代表电子科技中的某个中央系统,所以说翻译成 黑客帝国、矩阵真的让我很郁闷……根本就没法翻译么…………要不就是很长串的词
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发表于 2006-9-16 03:00 资料 短消息 只看该作者
无聊的影片,实在不能想象
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发表于 2006-9-16 09:40 资料 短消息 只看该作者
我头有点晕
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发表于 2006-9-21 14:13 资料 短消息 只看该作者
稍微解释一下Godel's Paradox.

也就是歌德尔不完全性定理。简单地说,第一条定理指出:任何一个相容的数学形式化理论中,只要它强到足以在其中定义自然数的概念,就可以在其中构造在体系中既不能证明也不能否证的命题。第二条定理指出:任何相容的形式体系不能用于证明它本身的相容性。(以上引自维基百克)

从数学的角度来说,系统的相容性的相容性可以理解为系统是一致而完全的。所谓系统是一致的,是指系统不能是自相矛盾的,两个互相矛盾的命题不能同时在系统内成立。系统是完全的,是指一个真命题相关的其他真命题在系统内都是可证明的。

哥德尔不完全性定理对数学界、逻辑学届来说是天翻地覆的变化。同时,他的定理对社会学、政治学等多方面都有深刻影响。曾有人问哥德尔,他的不完全性定理是否能推广到数学以外,他尝试着给出了一个比较合理的表述:“一个处处按统一法则行事的社会,就其行为而言,或者是不一致的,或者是不完全的,即无力解决某些可能是极端重要的问题。当社会面临困难处境时,这两者都会危及社会的生存。”

从哥德尔自己的表达内容上,就可以看到Matrix构造的合理性与不合理性。至于其中的奥妙,相信每个观众都有自己的一个理解。
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