0

0
0

文字

分享

0
0
0

比想像中更困難-俄羅斯方塊

科景_96
・2011/02/08 ・520字 ・閱讀時間約 1 分鐘 ・SR值 472 ・五年級
相關標籤:

國小高年級科普文,素養閱讀就從今天就開始!!

Original publish date:Nov 10, 2002

編輯 John C. H. Chen 報導

根據幾位電腦學家的研究,他們發現了俄羅斯方塊困難的原因。

大概有玩過電動玩具的人都玩過俄羅斯方塊,這個一堆形狀不同的方塊會源源不斷的自上方落下的遊戲。這個遊戲的規則極為簡單,不過卻是讓許多人手忙腳亂,但決不影響它自1985年發明以來一直受到大家喜愛。到底困難的原因何在?MIT的Erik Demaine給出了答案。

他們表示俄羅斯方塊類似於一種稱為NP-complete的問題,相類似的範例有推銷員問題(一個推銷員要如何用最短的時間走過所有的城市)。這種問題的解決需要把所有可能做過評估,然後再尋找最佳化解。這對於電腦而言就是考驗記憶體跟運算速度的時候。當在玩俄羅斯方塊的時候,玩家必須對所有可能進行嘗試,就算是沒有任何時間壓力,還是一件麻煩事,更不用說那種來有兩人對戰功能的情形了。所以要設計一種能快速有效玩俄羅斯方塊的邏輯運算幾乎是不可能的任務。

所以下次在玩俄羅斯方塊時,或許可以套句Demaine的話:我在解決一個很困難的問題。

原始論文
Demaine, E.D., Hohenberger, S. & Liben-Nowell, D. Tetris is hard, even to approximate. Preprint, (2002).

參考來源:

本文版權聲明與轉載授權資訊:

文章難易度
科景_96
426 篇文章 ・ 6 位粉絲
Sciscape成立於1999年4月,為一非營利的專業科學新聞網站。

0

0
0

文字

分享

0
0
0
性格會隨著姿勢變化:擺出讓你最有自信的 Pose吧!——《怪咖心理學之鍛鍊正能量思維》
azothbooks_96
・2023/06/04 ・1800字 ・閱讀時間約 3 分鐘

「假裝成真」:行為會改變你的性格

多數改善自信的課程,是以下面的概念為基礎:自信低落是因為看待自己的方式有問題。所以他們鼓勵受測者把焦點放在過去做得很好的事情上,或想像自己變得更堅定、更有自信。相反的,「裝假成真」原理則認為,改變行為的效果更快,也更有效。

在早期的一項研究中,研究人員找來一群受測者,假裝請他們測試新開發的塑膠眼鏡對人的感知力有沒有影響。受測者分成兩組,研究人員要求兩組做一樣的智商測驗和性格測驗,其中一半是以正常的方式完成測試,另一半則是戴上平光鏡片的眼鏡做測試。

由於我們常把眼鏡和智慧聯想在一起,研究人員預測,光是戴上眼鏡,就會讓人突然覺得更有自信、更聰明。結果的確如此,儘管兩組的智力測驗成績差不多,但是戴眼鏡的受測者覺得自己比較穩定、能幹、有學問。

我們常把眼鏡跟智慧聯想在一起。圖/envatoelements

另外,姿勢也會產生影響。哥倫比亞大學的研究人員戴娜. 卡尼(Dana Carney)知道,自信的人通常自我感覺良好,比較願意冒險,體內睪固酮(攸關控制力的化學物質)的濃度較高, 皮質醇(攸關壓力的化學物質)的濃度較低。

改變姿勢使你變得更有自信

卡尼想知道,讓一些人表現出強勢的樣子會發生什麼事?為了找出答案,卡尼和同事找來一群受測者,告訴他們是來幫忙評估新的心臟追蹤系統, 並把他們分成兩組。

其中一組受測者擺出下面的強勢姿態(見下圖)。有些人是坐在桌邊,把腳翹到桌面上,把頭抬高,手臂交叉放在後腦杓; 另一些人是站在桌邊,身子前傾,手掌撐在桌面上。

其中一組把腳翹到桌上。圖/《怪咖心理學之鍛鍊正能量思維》。
同一組另群人則把手撐在桌上。圖/《怪咖心理學之鍛鍊正能量思維》。

另一組受測者則擺出不強勢的姿勢(見下頁圖)。有些人坐著,腳平放在地上,雙手放在大腿上,眼睛看著地面。另一些人是雙臂交叉,雙腳也交叉。

另一組人把手平放在腳上。圖/《怪咖心理學之鍛鍊正能量思維》
另一組某些人則雙臂交叉靠在門邊,擺出不強勢的姿勢。圖/《怪咖心理學之鍛鍊正能量思維》

受測者擺出上述姿勢一分鐘後,研究人員請他們評估自己感覺有多「強大」。那姿勢對他們的自信產生了很大的影響。擺出強勢姿態的人覺得自己比較強大,但效果不只這樣而已。

接著,研究人員請受測者做冒險測試,給他們兩美元,告訴他們可以把錢留著,或拋硬幣賭博。如果拋硬幣時受測者贏了, 他可以得到加倍的錢(亦即四美元);萬一輸了,就空手而歸。結果跟「強勢姿態讓人更願意冒險」的假設相符,剛剛擺出強勢姿態的人中,有80%決定賭博,另一組願意賭博的人只有60%。

在實驗的最後階段,研究人員把注意力轉向受測者血管中流動的化學物質。他們叫受測者擺出姿勢之前和之後,分別把唾液吐到試管中。研究人員分析唾液後,發現剛剛擺出強勢姿態的受測者,睪固酮濃度上升了,皮質醇濃度降低了。總之,表現出強勢的樣子僅短短一分鐘,就改變了他們體內的化學成分。

握緊拳頭能讓自己變得自信。圖/giphy

如果你沒時間擺出強勢姿態,握緊拳頭也可以。心理學家湯瑪斯.舒伯特(Thomas Schubert)請一群人評估自己的自信度, 接著以玩剪刀石頭布為由,請受測者握拳幾秒鐘,之後再評估自信度。結果受測者的行為影響了他們的大腦,剛剛握拳片刻讓他們的信心大增了。

——本文摘自《怪咖心理學之鍛鍊正能量思維,用科學方法讓好事成真》,2023 年 4 月,漫遊者文化出版,未經同意請勿轉載。

azothbooks_96
50 篇文章 ・ 17 位粉絲
漫遊也許有原因,卻沒有目的。 漫遊者的原因就是自由。文學、人文、藝術、商業、學習、生活雜學,以及問題解決的實用學,這些都是「漫遊者」的範疇,「漫遊者」希望在其中找到未來的閱讀形式,尋找新的面貌,為出版文化找尋新風景。

0

0
0

文字

分享

0
0
0
最新自行車帽設計 MIPS,抵抗側向與旋轉碰撞是怎麼回事?
PanSci_96
・2023/06/04 ・1958字 ・閱讀時間約 4 分鐘

你騎自行車時會戴安全帽嗎?

今年 4 月起日本新規上路,所有騎士不分年齡,騎自行車都必須戴上安全帽,自行車用品店安全帽的銷量直線上升,熱門產品更賣到缺貨。

台灣目前道路相關法規僅規定機車、電動(輔助)自行車要戴安全帽,一般沒有電力輔助的腳踏自行車,還未特別規定要戴安全帽。

自行車的安全帽到底防護效果如何,得要從設計看起;最近的新科技 MIPS 號稱能降低側撞與旋轉衝擊,什麼是旋轉衝擊?什麼是 MIPS 呢?

都柏林大學腦創傷模型

想要知道這樣摔、那樣摔會有什麼下場?這就需要用假人頭來分析;最著名的實驗模型就是「都柏林大學腦創傷模型」(University College Dublin Brain Trauma Model , UCDBTM)。

UCDBTM 最初發表在 2003 年,是使用男性屍體的腦袋進行「電腦斷層掃描」(computed tomography , CT)和「核磁共振」(magnetic resonance imaging , MRI),開發模擬頭部幾何形狀及頭內部壓力反應的模型,透過一系列屍體衝擊測試,進行參數調整,觀察不同衝擊對於大腦和腦脊液(CSF)體積和剪應力的影響。

在研究的 3D 有限元素模型(three-dimensional finite element model),以大約 2 萬 6 千個六面體元素,來代表頭皮、顱骨、軟腦膜、腦鐮、腦幕、腦脊髓液、灰質與白質、小腦以及腦幹,也就是整個頭部重要的組成都涵蓋進去了。

 3D 有限元素模型頭部重要的組成都涵蓋進去。圖/Envato Elements

安全帽衝擊測試

2022 年 5 月在《Scientific Reports》上的一篇研究,團隊利用先前提到的 UCDBTM 假人頭模型試砸,目的是想了解頭部撞擊的旋轉加速度。為什麼要那麼在意旋轉衝擊?

在全球車禍直接撞擊造成腦部損傷的機率較小,相比之下,側撞和旋轉衝擊才是最可怕的傷害方式,這是因為人在車禍中會有自主閃避的反應;物理上來說,我們就是身處在移動中的慣性狀態,所以旋轉衝擊,特別是導致腦部受損和致命傷的主要原因。

而在這篇安全帽衝擊研究,團隊選了 3 種已上市的自行車安全帽 ,每種各買 4 頂來 PK,這三款安全帽分別是:

  1. 一般有「貼合棘輪機制」、「EPS 保麗龍」內襯的自行車安全帽。為最常見的安全帽規格,而棘輪的位置在後腦杓,轉動可以調整鬆緊,讓安全帽貼合頭部不會任意鬆脫。
  2. 採用「多向衝擊保護系統」(Multi-Directional Impact Protection System)簡稱 MIPS,MIPS 是一層安裝在安全帽內部的保護裝置,當頭部受到衝擊時,減震層可以提供 1 到 1.5 公分  多方向的移動空間,利用在安全帽內部滑動,緩衝側面撞擊或是旋轉所造成的作用力。
  3. 安裝數個裝著低黏度無色「礦物油」的「熱塑性胺甲酸乙酯 TPU」囊袋,利用這些囊袋緩衝頭部衝擊。

戴著安全帽的假人頭依序被送上「單軌掉落支架系統」之後,再分別以每秒 6.5 公尺的衝擊速度(時速每小時 23 km)自由落體撞擊貼上 80 粒度(grit)砂紙、45 度角的鐵砧表面上,模擬自行車摔車時的高摩擦衝擊狀態。

以實驗的結果來說,作為對照組的【一號】安全帽表現整體來說比較差,雖然一號傳統安全帽在線型加速度控制能力,不輸【二號】,但【二號】與【三號】所加持的旋轉控制科技,表現明顯出色;【二號】的減震層和【三號】的礦物油囊袋,不僅降低了線性和旋轉加速度的峰值(最大值),還減少腦部灰質與白質所受的衝擊。顯然 MIPS 以及類似這類防側撞和旋轉衝擊的新科技,確實有明顯的保護效果。

科學證實戴帽更安全!

日本安全帽新規已上路,台灣該跟上,還是維持現況呢?圖/Envato Elements

2018 年刊登在《事故分析與預防》期刊(Accident Analysis & Prevention)的薈萃分析研究,從 1989 年至 2017 年的 55 項研究,共 179 個效果估計;結果顯示,使用安全帽可將頭部損傷減少 48%,嚴重頭部損傷減少 60%,創傷性腦損傷減少 53%,面部損傷減少 23%,造成死亡或重傷的總數減少 34%。

總之,科學實證強烈建議騎自行車必須佩戴安全帽。

只是在台灣這種亞熱帶氣候,夏天悶熱考驗也是避不掉的,另外也有不少反對強制立法配戴安全帽的人表示,不想要在騎 Ubike 時被強制戴「共用」安全帽,覺得很不衛生。而且覺得強制規定戴安全帽,反而會降低大眾使用自行車替代汽機車的都市減碳目標。

回到開頭,日本新規已上路,所有騎士不分年齡,騎自行車都必須戴上安全帽,而台灣目前還只有機車、電動自行車要戴安全帽;台灣該跟上,還是維持現況呢?

歡迎訂閱 Pansci Youtube 頻道 獲取更多深入淺出的科學知識!

PanSci_96
1166 篇文章 ・ 1513 位粉絲
PanSci的編輯部帳號,會發自產內容跟各種消息喔。

0

0
1

文字

分享

0
0
1
改變立場比想像中容易?用「假裝成真」的心理達成思想操控!——《怪咖心理學之鍛鍊正能量思維》
azothbooks_96
・2023/06/03 ・2374字 ・閱讀時間約 4 分鐘

人們慣於「合理化」自身行為

越戰中喪生的美國士兵多達五萬多人。戰爭期間,美國政府為了獲得民眾的支持,經常刻意發布一些正面的消息,例如,北越共軍即將敗退,或南越很快就足以自保。美國不斷派兵前往越南,總統詹森應該比其他的領導者為此付出更多的責任。

詹森不時會聽到閣員私下表示對越戰形勢的擔憂。詹森是否曾把這些政治人物叫進自己的辦公室,向他們解釋自己的觀點呢?完全沒有。相反的,他採用一種很不尋常的技巧:他派那些懷疑者跟一群記者去越南「調查真相」。

詹森很清楚他的閣員不太可能公開表達私人疑慮,面對外界時,他們不得不高調捍衛政府的政策。「裝假成真」原理預測, 這些懷疑者在聽到自己發表支持總統政策的言論後,最終也會相信自己的言論。

當政治家持續發表支持總統的言論後,自己也會慢慢相信這是正確的。圖/envatoelements

「假裝成真」會影響人們自身的信念嗎?

研究人員在實驗室中運用相同的方法,測試「裝假成真」原理是否能夠影響信念。為此,他們把受測者找來實驗室,讓他們填寫一份有關其政治立場的問卷。接著,叫半數的受測者發表支持其反對政黨的簡短演說,另一半的人則是從雙面鏡觀看他們演說。兩周後,所有的受測者又填了一份有關其政治立場的問卷。

「裝假成真」原理預測,發表過演說的人看到自己支持討厭的政黨後,可能會開始覺得那個政黨其實沒那麼壞。相反的,那些只聽到演說的人雖然接收了一樣的資訊,但不是自己提出主張,所以不會改變立場。研究結果證實了這點,只要幾分鐘的角色扮演,就可以達到媒體轟炸、政治廣告所達不到的效果。

多年來,研究人員也把同樣的程序套用在多種不同的場合上,他們錄下有些人主張多種議題的談話,例如,墮胎、酒駕危險、擴大警方職權等等。在每個例子中,他們讓受測者表現出相信某言論的樣子,可以讓他因此相信上百個理性論點也無法說服他的議題,迅速改變他的態度,讓他支持你預設的立場。

事實上,這個轉變非常明顯,受測者往往事後還會否認自己曾抱持原始的觀點。研究人員拿出原始問卷證明他們原始立場不同時,他們會堅稱問卷是假的,或自己當初看錯題目。這個機制可以解釋許多原本難以理解的立場轉變。

受試者在表現出相信某個立場後,竟「假裝成真」變成相信那個立場。圖/envatoelements

用「假裝成真」的心理改變戰俘的立場

本章一開始,我提到韓戰結束時,許多美軍決定續留北韓,很多美國大兵即使回到美國,依舊大談共產主義的優越。

研究人員深入訪問這些戰俘後發現,那些信念不是在催眠、迷藥或體罰下灌輸給他們的,而是共產高層刻意運用「裝假成真」原理來改變美國戰俘的想法。這種罕見的思想操縱形式,通常是從戰俘進入拘留營時開始運作。警衛先和新來的戰俘握手,並說道:「恭喜,你被解放了。」

接下來的數周,戰俘必須上長時間的課程,那些課程都是在歌頌共產主義的優點,課程也會要求他們做小組討論。每組通常會分派一位中國共產黨員監督,以確定戰俘討論出「正確」的結論。如果小組裡有人公然表達反共產的論點,所有的戰俘都必須重聽一遍講課並重新討論。

藉由持續讓戰俘接觸親共言論,達成思想改變。圖/envatoelements

戰俘入營不久,中國警衛也會要求他們抄寫幾句親共言論(例如「共產主義很棒」、「共產主義是未來之道」、「共產主義是最開明的政府形式」)。很多美國人都很樂意抄寫,因為這些要求看起來微不足道,乖乖聽話通常可以換得一塊肥皂或幾根香菸作為獎勵。

幾周後,警衛加碼要求戰俘大聲朗讀那些言論, 多數戰俘還是照做了。又隔幾周後,他們要求戰俘向自己的同伴朗讀那些言論,最後開始辯論,主張為什麼他們相信那些言論是正確的。

此外,如果戰俘自願為拘留營寫親共文宣,他們可以得到在當地相當珍貴的東西,例如,鮮果或甜食。文宣一經刊出,作者就可以戴上毛澤東的徽章,不必做繁瑣的勞務。久而久之,這些行為使很多戰俘改變了他們對共產主義的態度,甚至說服一些戰俘留在北韓,而不是返美。

「裝假成真」原理有助於解釋這種信念的巨大轉變:中國共產黨不需要訴諸體罰或神祕的洗腦術,只要確定戰俘看到自己一再重申他們支持共產主義,他們就會自己培養出和他們的說法一樣的信念。

納粹禮。圖/wikipedia

同樣的方法也可以用來影響整個民族。每天高喊「希特勒萬歲!」,可以鼓勵許多德國人民更接納納粹的意識型態。叫人一再高唱國歌,可讓人更愛國。讓孩子每天早上祈禱,可以提高他們接納宗教信仰的機率。

在上述的每個例子中,言語成了信念。許多人對這種研究相當好奇,開始研究其他類型的行為是否也有同樣的說服效果。其中有兩個研究最出名,一個是關於眼珠的顏色,另一個是「第三浪潮」(Third Wave)的形成。

——本文摘自《怪咖心理學之鍛鍊正能量思維,用科學方法讓好事成真》,2023 年 4 月,漫遊者文化出版,未經同意請勿轉載。

azothbooks_96
50 篇文章 ・ 17 位粉絲
漫遊也許有原因,卻沒有目的。 漫遊者的原因就是自由。文學、人文、藝術、商業、學習、生活雜學,以及問題解決的實用學,這些都是「漫遊者」的範疇,「漫遊者」希望在其中找到未來的閱讀形式,尋找新的面貌,為出版文化找尋新風景。