[论文解读] Unresolvable human mental states based on a parallel universe theory

Changsoo Shin, Wansoo Ha+2 more|arXiv (Cornell University)|Aug 18, 2014

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一句话总结

本文基於平行宇宙理論，提出了一種使用多維對流方程建立的人類心理狀態數學模型，表明心理狀態因其無限多種可能解而本質上無法求解。該模型通過函數的時間微分動力學解釋記憶與遺忘等認知現象，並展示在相同條件下個體思維的差異性。

ABSTRACT

We show that human mental states are unresolvable by suggesting a mathematical function that describes human mental states in relation to parallel universe theory. The function is a solution to a multi-dimensional advection equation; representing a situation a person is faced with, and its time-derivative showing the mental state in that situation. This function has interesting characteristics that explain why each person has different thoughts in a particular situation. Because the multi-dimensional advection equation has an infinite number of solutions, we can use them to represent an infinite number of mental states. We focus on the basic concepts of the model and explain the function using extremely simple cases. We also use the functions to explain remembering and forgetting.

研究动机与目标

• 基於平行宇宙理論，提出人類心理狀態的理論框架。
• 解釋為何心理狀態因其多維對流方程的無限解空間而本質上不可求解。
• 在相同情境條件下，對個體思維過程差異進行建模。
• 將模型應用於解釋記憶與遺忘等認知過程。
• 透過對流方程建立心理動態與數學物理之間的定量聯繫。

提出的方法

• 建立多維對流方程，以表示個人情境與心理狀態的演變。
• 將心理狀態定義為對流方程解的時間微分。
• 利用對流方程的無限解空間，表示無限多種可能的心理狀態。
• 將函數應用於簡單的示意性案例，以展示在相同條件下思維的差異性。
• 將記憶與遺忘建模為解函數隨時間的動態變化。
• 利用函數的行為解釋心理狀態為何不可求解且依賴於情境。

实验结果

研究问题

• RQ1 人類心理狀態能否被建模為多維對流方程的解？
• RQ2 即使動力學是決定性的，為何人類心理狀態本質上不可求解？
• RQ3 對流方程的無限解空間如何解釋思維中的個體差異？
• RQ4 函數的時間微分動力學以何種方式解釋記憶與遺忘？
• RQ5 平行宇宙理論如何為心理狀態多樣性提供概念基礎？

主要发现

• 多維對流方程允許無限多個解，從而能表徵無限多種人類心理狀態。
• 解函數的時間微分對應該情境下不斷演變的心理狀態。
• 在相同條件下，個體思維差異自然源自同一方程的不同解。
• 該模型將記憶與遺忘解釋為解函數隨時間的轉變。
• 該框架從數學上證明了心理狀態不可求解，原因在於解的非唯一性。
• 該理論為神經元與認知中的認知動態提供了定量且受物理啟發的模型。