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《规模》04空间填充/恒定的终端单元/能量最小化

《规模》04空间填充/恒定的终端单元/能量最小化

作者: 和弦夜光杯 | 来源:发表于2024-08-27 06:02 被阅读0次

十行采集:

1.构成1/4次幂异速生长规模法则基础的生物网络的一般性几何和动态特点:它们是空间填充的;有恒定的终端单元;网络已经进化到近似最优化,即能量最小化。

2.空间填充意味着网络的触角必须延伸至它所服务的整个系统的各个角落。无论网络的几何学和拓扑结构如何,它都必须服务生物体的所有生物子单元或子系统。

3.终端单元是能量和资源交换的传输点与分配点。一个给定网络的终端单元,都有近似相同的尺寸和特点。

终端单元的恒定性构成了分类的特性。

4.在自然选择过程中隐含的连续的多重反馈和调整机制在过去长期发挥作用,使得网络性能得到了“优化”。

网络不断进化的结果是维持个体生命、完成生命日常生活任务的能量被最小化,以使得留给繁殖、抚育后代的能量最大化。这被称作达尔文适应度,是普通个体为下一代基因库所做的基因贡献。

5.所有的物理学定律都源自“最小作用量原理”:在一个系统能够拥有或遵循的所有可能配置中,最终得以实现的是作用量最小的那个配置。

6.阻抗匹配主要用于传输线上,以此来达到所有高频的微波信号均能传递至负载点的目的,而且几乎不会有信号反射回来源点,从而提升能源效益。

7.做B超时,在超声波探头上涂抹一层黏稠的凝胶,事实上就是为了阻抗匹配。缺少了这层凝胶,超声波检测中的阻抗失配便会导致几乎所有的能量都从皮肤处反射回来,很少有能量进入身体内部,到达被检测的器官再反射回来。

8.社会网络的平稳、高效运转需要良好的通信,信息要如实地在集体和个体之间传输。当信息被驱散或“反射”时,不可避免地会造成误解,这个过程类似阻抗失配带来的能量损失。

9.流动的特性促进了从较粗血管的脉动向较细血管的平缓的转变。当血液到达毛细血管时,流动十分缓慢。这样能够确保血液携带的氧气有充足的时间高效地渗入毛细血管壁,并快速传输到细胞中。

所有哺乳动物在网络两端(毛细血管和主动脉)的血流速度都是相同的。

所有哺乳动物的血压也都是相同的,无论其体形是大是小。

10.等面积分支结构:树干的横截面面积与网络末端(叶柄)所有小枝杈的横截面面积总和相当。

一行精华:

构成1/4次幂异速生长规模法则基础的生物网络的一般性几何和动态特点:它们是空间填充的;有恒定的终端单元;网络已经进化到近似最优化,即能量最小化。

触动,反思,改变:

作者把生物学与网络构建、立体几何学等学科结合起来,假设了上述三个特征,随后通过解剖观察与实验验证,逐步进行修正和证实。至少在我看来,这三个特征都非常有说服力。

而且这套理论,还能扩展到几乎所有的生物与非生命体的网络结构上,其中流动的要素,无论是血液还是信息,都能让人信服地进行解释。又学到了新知识。

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