对称性与拓扑序：新型量子计算机的物理基础
导语
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凝聚态物理学家正尝试列举和分类所有可能的相。如果实现了完整的分类，不仅可以更好地解释目前为止自然界中已知的相，还可能指引新材料和新技术的发展方向。
编译：集智翻译组
2018年06月21日 17:50
2018年06月14日 13:50
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还原小型大脑：小小虫脑里的复杂神经网络
文 | Calderón等 编译 | 集智翻译组
导语：海鞘的蝌蚪幼体是第二个完成全部神经网络连接绘制的动物，透过这些小型的大脑，我们可以对其他物种的大脑神经网络进行进一步的探索。
在自然界，动物大脑的大小千差万别，有大到超过7千克重的鲸鱼，也有小到只有66个神经元组成的一种侏儒雄性蠕虫(Windoffer and
Westheide,
1988)。然而不管是大是小，它们都有一个共同的特征，那就是组成它们的神经元都会连接形成一个复杂的网络。这种特性在其他器官是见不到的，比如肝脏，肾脏或者皮肤。因此如何绘制神经网络连接就成了神经科学领域的一个重要课题，近年来连接组学的火热也证明了这一点。
......
2018年06月14日 10:11
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小群体如何改变大习俗？
文 | Damon Centola 译 | 赵可为
导语
少数人能改变社会习俗吗？临界点理论模型显示，社会中的少数群体可以引发社会变化，产生新的社会习俗。在最新一期《Science》中，研究者通过网络社区实验，发现在系统中的个体会互相作用并建立新的平衡，并且存在一个改变“社会习俗”的临界点。
1.只要人数超过临界点，小团体也能改变社会习俗
临界点理论模型显示，社会中的少数群体可以引发社会变化，产生新的社会习俗。在此我们对社会习俗的人工系统进行了研究，发现在系统中人类会互相作用并建立新的协调平衡。我们的发现为“社会习俗变革动力学中临界......
2018年06月08日 13:53
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反转时间之箭，量子力学如何挑战热力学第二定律？
文 | Katia Moskvitch 编译 | 集智翻译组
导语：最近的一项实验表明，量子力学能够让热量从低温物体流向高温物体，这看起来“违反”了热力学第二定律。
1.热力学第二定律与时间之箭
热力学第二定律可以表述为，热量总是自发地从高温物体流向低温物体（克劳修斯表述）。然而最近的一项实验表明，量子力学能够让热量从低温物体流向高温物体，这显然（实则并不真的）违反热力学第二定律。
有些物理规律是永远不会被打破的，比如说热力学第二定律。热力学第二定律的另一种表述是，孤立系统的熵——......
2018年06月06日 09:30
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贝叶斯网络之父：如何真正教会机器理解
文 | Kevin Hartnett 译 | 集智翻译组
导语
贝叶斯网络之父，人工智能领域的先驱，Judea Pearl
认为，人工智能已经在近十几年的快速发展中陷入了僵局。人工智能如何进一步发展？Pearl
的想法是，教会机器理解问题背后的根源。
Judea Pearl
对人工智能的发展贡献很大。在20世纪80年代，他曾主导能够使机器人进行概率性推理的研究。然而，现在他已经成为这个领域最尖锐的批评者之一。在他的新书《为什么：因果关系的新科学》（The
Book of Why: The New Science of Cause and
Effect）中，他认为人工智能的发展正在因为对于“什么是真正的智能”的不完全理解而受到阻碍。
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2018年05月30日 13:30
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做科研做到绝望是一种什么样的体验？
文 | Schwartz 编译 | 集智翻译组
导语
10年前，一篇发表在Journal of Cell Science
上的文章，引发众多科研者的共鸣。有位学者曾写道，在他做Science做到快绝望的时候看到了这篇文章，让他大呼“我不是一个人！”是的，科研让自己觉得好愚笨，但是当解决问题的一刹那，整个世界都亮了，也许这就是科研的美丽吧！
最近我遇到了一个好几年没见的朋友，我们当初一起读的博士学位，虽然我们都是在自然科学领域，但是我们的研究方向并不相同。她之后就辍学去了哈佛法学院，现在在一家大型环保组织里担任高级律师。很快我们就谈到到了她当初为什么要辍学。令我......
2018年05月29日 13:52
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细胞需要多少基因？一个都不能少！
导语
一项关于酵母菌的研究显示，细胞的健康依赖于多基因高度复杂的相互反应，几乎没有基因可以被不计后果地删除。
通过一次敲除三个基因，科学家煞费苦心地推导出了使细胞保持活性的基因相互作用网图。很早以前，研究者就确定了使酵母细胞保持活性不可缺少的基因，但是这项发布于《科学》的新研究结果[1]显示，如果只关注这些基因，可能会产生误导性：很多基因单独存在时并不必要，但当其他基因消失时，就变得至关重要。这个结果表明，酵母细胞——或许也能推广到其他更复杂有机体——用于维持生存并繁衍的最小基因数目可能会相当庞大。
1.敲除基因的......
2018年05月28日 14:48
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Nature最新论文解读：最小车队问题与“乌托邦”交通系统
文 | 张江
导语：随着共享出行的普及，以及全路网的自动驾驶变得越来越可能，我们完全可以实现一个由算法管理的乌托邦式的城市交通系统。这样的系统可以做到按需交通（On-demand
urban
mobility），即根据每个人的需求动态地分配运载车辆，从而实现整体的最优化。从技术上说，作者首先把按需交通问题映射为一个理想化数学问题——最小车队问题，并在与实际纽约市出租汽车15亿条出行数据相结合的情况下，给出了该问题的最优解。结果表明，使用算法管理的交通系统可以将出租车使用数量减少40%左右。即使在考虑到出行需求可能实时提交处理的情况，这一缩减量也可以达到30%。因此，该问题的解决不仅可以大大提升共享出行系......
2018年05月25日 13:44
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Nature | 自动驾驶调度算法有望将出租车数量减少一半
文 | Marcus Fairs
麻省理工学院 Senseable City Lab 主任Carlo
Ratti主导的一项新研究表明，如果人类司机被自动驾驶取代，城市中的出租车数量将减少一半。
这项研究指出，如果自动驾驶汽车由算法调度，那么只需一半的车辆便能完成相同的旅客运输量。
然而，Ratti也警告称，自动驾驶的出租车最终可能导致“超现实的交通堵塞”，因为将会有更多的乘客为了获得自动驾驶车辆提供的优质服务而放弃选择公共交通出行。
1.算法主导下的高效出行
Ratti的这项研究发现，如果对出租车路线进......
2018年05月24日 13:42
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走向“生长”机器人：从细胞到植物仿生机器人的历史演变
文 | Emanuela等
1. “生长机器人”简介
1.1 生物界的生长
生物有机体的产生涉及了三个彼此紧密连接的变化过程：生长（质量上的改变），重塑（材料性质上的改变），和形态发生（形态的演变）。其中的生长，可以被看作一个物理过程，在这个过程中，通常随着身体的扩大或伸长，质量上产生永久性的增加。生长也可以被看作一个描述系统复杂性增加（例如知识的增长）的抽象过程。
动物与植物的细胞活动都与生长相关，然而，动物界的进化过程与植物界是完全不同的。动物有多个生长阶段，且只生长到成熟期，生长通常发生在全身。动物生长也被称为有限......
2018年05月23日 14:53
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关系数据纷繁复杂，如何捕捉其中结构？
文| Matthew
1.图数据中蕴藏着秘密
事物之间的关联信息，人类已经积累了很多，但绝大多数人不知道如何利用它们。
社交媒体中的互动和关系网络图中，蕴含着深意。像WordNet这样的同义图表能够通过计算机视觉，帮助我们更好地理解和识别特定情形下研究对象之间的联系。从家谱到分子结构，我们周围世界中海量的信息都以图的形式呈现。
尽管普遍存在，图结构（Graph
Structure）在机器学习的应用方面还是经常被忽视。比如“时尚潮流推荐问题”，其目标在于发现特定的能够形成凝聚趋势的一些衣服形式，也就是“风格”（style）。通常的做法是从社交媒体......
2018年05月18日 14:51
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几何深度学习前沿
文 | 文雷
导语：随着深度学习的发展，人们已经不满足于将深度学习应用于传统的图像、声音、文本等数据上，而是对更一般的几何对象如网络、空间点云、曲面等应用深度学习算法，这一领域被称为几何深度学习（Geometric
deep learning）。人们尝试在不规则的非欧氏的数据上扩展卷积神经网络模型，这便有了图卷积神经网络（Graph Neural
Network）、PointNet等新的技术。
2016年，Bronstein的一篇名为《Geometric deep learning: going beyond
Euclidean data》[1] 的文章来势汹汹，该文的后两位作者分别是Facebook前人工智能团队博士后成员Joan
Bruna和现人工智能负责人Yann LeCun，这也算得上是全明......
2018年05月14日 16:04
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斯蒂芬·斯托加茨：探寻宇宙的脉搏，解密同步的奥秘
本篇为译者后记。
秩序如何从混动中涌现？
为什么一群萤火虫会同步闪烁？为什么一群螃蟹会一齐挥舞蟹鳌？为什么夏天一群蟋蟀会齐声鸣叫？
《同步》这本书尝试揭露这些答案。此书从这些绚丽而又令人着迷的自然景象着手，讲述了宇宙中的同步现象。热力学定律表明，大自然会无情地走向更无序、更混乱的状态，然而，种种同步现象却又表明，秩序会从混沌中自发产生。
萤火虫的同步闪烁，人体生物钟内部的机制，女性经期的互相影响，超导体中耦合电子的同步振动，有节奏循环变化的神奇化学反应，伦敦千禧桥的垮塌，交通中节奏频率因素对道路畅通度的影响，歌剧......
2018年04月30日 14:34
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入门系统科学？你有一份系统科学导引待收…..
新书推介：《系统科学导引》
经常听到“这是一个系统工程”，什么“是一个系统性问题”这样的说法，来形容某件事情或者某个东西比较复杂，有的时候也意味着这个事情或者这个东西应该用某种适合“系统性问题”的方式来解决。
如果这个说法有意义，其实就要求我们就必须先有一些这样的解决方法。我们有吗？甚至，我们有什么样的问题是系统性问题的一个比较科学完整的说法或者定义吗？
如果这些都没有，那么，当我们说什么什么是“系统工程”是“系统性问题”的时候，也就是&......
2018年04月29日 18:30
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全息计算打造“公司大脑” 简单规则驱动复杂系统
特约记者：郭宝婷
2018年4月28日下午，由腾讯研究院和集智俱乐部共同发起的AI&Society 系列沙龙第六期，在位于中关村的腾讯研究院成功举办。
活动开始，集智俱乐部创始人、北师大系统科学学院教授张江介绍了本次活动的主题——多主体系统（multi-agent system）。多主体系统是由多个自主运行的agent组成的整体，系统必须找出一种使各个agent协同工作的适当方法。多主体仿真建模，始于美国圣塔菲研究所，他们使用Swarm软件为复杂的个体行为建模， 用于对经济行为进行仿真研究。
2018年04月23日 20:55
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当对称性被打破，事情才开始变得有趣
文：Anthony Phillips
译：原原
假设有一个外星人到访地球，他的任务是观察所有人类的文化，包括艺术和建筑、音乐和医学、故事和科学。很快，他就会得出结论：人类是一种痴迷于“模式”的物种。18世纪的英式花园、中世纪德国的民间传说、还有玛雅文明里的传统编织物，它们之间几乎没有什么共同之处，但都有各自的美学魅力，它们都是由更小的相同部分组成的一个和谐的整体。
2018年04月20日 21:11
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经济学范式的转移：复杂性科学家对信息经济学做出开创性研究
● 随着互联网的飞速发展，全球经济正在从工业时代向信息时代全面转型，而我们每一个人，既是信息的消费者，也是信息的创造者。主流的经济学理论已远远落后于信息科技发展的速度，无法把光怪陆离的信息经济现象规整收编。《重塑：信息经济的结构》系统分析了传统经济学的缺陷，首次将“信息”这一重要的无形产品真正纳入经济解释的分析框架，引入了分配、创造的新范式，为新经济提供了与之配套的新理论、新方法和新政策，为中国经济的转型升级提供了核心动力。
● “魔饼”“信息能力”“个人......
2018年04月19日 22:15
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侯世达：机器可以“翻译”但不能真正理解
特约记者：郭宝婷
《GEB》作者侯世达
参加 AI&Society 第五期活动
4月18日下午，侯世达参加了由腾讯研究院、集智俱乐部、湛庐文化、苇草智酷联合举办的 AI&Society 第五期活动，这是一场定向邀请50名业内人士并在APP进行网络直播的活动。
活动邀请到了腾讯研究院助理院长程明霞、搜狗 CEO 王小川、苇草智酷创始合伙人段永朝、龙泉寺人工智能与信息技术中心主任贤度法师、北京师范大学系统科学......
2018年04月16日 12:28
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Barabási 组最新研究成果：如何从300万种图书中脱颖而出？
在美国，每年印刷的图书超过300万种，其中仅新书就超过20万种，但是只有不到500本书能出现在纽约时报畅销书名单上，能长期在名单上的则更是凤毛麟角。图书出版业的竞争是如此激烈，脱颖而出的几百种书籍，到底为何能够畅销？
最近，美国东北大学 Albert-László Barabási 团队发表了一项研究，通过对2008年-2016年纽约时报畅销书排行榜的数据研究，发现了书籍销量的诸多影响因素，并给出一个书籍畅销的动力学机制。本文是对该项工作的介绍。
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