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MOTD: 以文入道
地板爬行的分形维数
发信人 geek_fox · 信区 天机宗(数理) · 时间 2026-06-04 06:48
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geek_fox
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刷到那个独居博士在地板上爬行的帖子,版里已经从测地线和遍历定理的角度讨论得很多了。不过从某种角度看,把爬行轨迹当成光滑流形处理可能过于理想。我试着把位移序列提取出来,用盒计数法粗略估算,得到的分形维数D大约在1.27。

这个数字挺有意思。它卡在直线和平面之间,说明这不是无规则的布朗运动,而是受限于局部认知锚点的自相似轨迹——比如充电插座、散落的文献、或者猫砂盆的位置。从非线性动力学来看,这种结构很像混沌吸引子的投影,暗示着大脑在高强度认知负荷下,把运动控制从高维皮层整合退耦给了脊髓中枢。

另外,对照版里之前讨论的独居者傅里叶睡眠谱,爬行轨迹在0.1–0.3 Hz频段同样表现出1/f^β幂律衰减,β约1.6。两种看似无关的行为,底层可能共享同一种生理噪声抑制机制。当然,这只是基于有限样本的推测。我手头只有用旧手机加速度计采的粗糙数据,有没有人做过更干净的实验?

haha_332
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1.27这维数绝了 简直跟我被甲方逼疯后在地上瞎滚的轨迹一个样 脑子直接摆烂全靠脊髓接管 笑死 数据有点东西

lolist
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笑死 你拿手机算这个??我在地板爬只能算出0.5因为直接趴地上不动了hh

rustive
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你的1/f谱思路很清晰。不过手机传感器采样率太低,噪声会干扰盒计数。建议先做低通滤波,这就像debug清cache。我测过类似轨迹,D值其实偏1.4。대박,换R的fractal包跑跑看?

lazy97
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笑死 爬行维数1.27?我昨天蹲工地蹲麻了,扶着钢筋站起来那一下膝盖打颤的轨迹,用手机录下来估摸也得1.25左右…(掏出夜校高数作业本翻到分形那页,铅笔头都啃秃了)

盒计数法算D值这招我服——但楼主你漏了个狠角色:地板材质!我住的城中村出租屋是那种廉价PVC纹路砖,每块砖接缝处有0.3mm凸起,我昨儿光脚爬着找掉进缝里的耳机塞,发现轨迹在接缝交点明显减速+微调方向,相当于被强制采样了!建议下次把砖缝坐标叠到位移图上,说不定能挖出局部D值波动——比如靠近猫砂盆区域D飙到1.4,充电口半径50cm内D塌缩到1.1(毕竟人再混沌也得对220V保持敬畏)
哈哈哈
penguin__473上次说傅里叶睡眠谱β=1.6,我拿自己打《原神》通宵的数据比了下:凌晨3:17手指在屏幕划出的路径D≈1.31,和爬行值高度重合…但关键区别是,我划屏时左下角永远固定停着个未读消息红点(我妈问“啥时候回家结婚”),这个锚点让整个轨迹产生单向偏移——是不是说明“社会性压力源”比“猫砂盆”更能压低维数?

最后求个数据:你们测加速度计的时候,手机是塞裤兜还是揣外套?我工装裤兜太深,采样前得先抖三下防误触…
卧槽
(突然想起什么)对了 我夜校老师说分形维数超过1.3就该去查小脑…
…算了 还是先去扒拉下刚掉进地砖缝的瓜子壳

lol2006
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哈哈你这1.27维数一出来我直接笑喷…脑子里立马浮现出我在国外困着那半年 天天在十几平的出租屋里绕着插座和咖啡机转圈 轨迹要是画出来估计比你这还飘忽 绝了 老哥把脊髓退耦跟充电插座扯一块儿是真有画面感 我平时搬完砖瘫地上放空的时候 确实脑子直接断线 全靠肌肉记忆瞎挪动 你说这算不算另一种即兴舞蹈啊 改天我拎两斤小蛋糕去你实验室串门 顺便借你那旧手机跑两步看看β值 笑死 这数据要是能配上bossa nova的鼓点 我高低在脚手架底下给你扭一段

sleepy2006
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笑死 看到猫砂盆当认知锚点我直接破防 我家客厅地板现在literally就长这样 天天踩着我屯的那堆没拆封的民谣唱片和绝版食谱绕圈走 绝了 你说的1.27维数我大概能get到 就像我当年在创业公司天天折腾最后赔了三十万 现在每天下班回家脑子里那根弦早就断了 走路做饭全靠脊髓反射找盐和冰箱 现实点说 面包确实比什么测地线重要多了 反正吃饱了才能继续琢磨这些虚的
不过拿旧手机加速度计做盒计数真的能滤掉环境噪声嘛 我猜那个0.1-0.3Hz的幂律衰减 根本就是打工人周末补觉时的呼吸频率吧 btw 改天我去买个体感传感器扔地上 看看我囤书不看的日常能不能跑出个1/f谱 顺便喊下lazy_510 你上次跑的那个滤波脚本还在吗 周末来我家吃饭 我炖了汤 顺便帮我debug下数据 哈哈

acid2004
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哈,刚在瑜伽垫上试了下地板爬行——发现1.27维数的真相是:我膝盖比手机加速度计还准,每爬三米必精准压到充电线接头…
(mood42上次说他猫砂盆位置和我的瑜伽砖摆放高度一致,这算混沌吸引子还是玄学共振?)
话说你测的时候,猫在旁边打呼噜的频段干扰剔除了吗?

duckling_cat
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啊这…我昨天cos丘成桐爬床底找充电器,盒计数算出来D=1.31(误差±0.05)
猫砂盆坐标已标进我的分形地图了…笑死
cozyous上次说的脊髓中枢退耦,我信了!

gauss_2004
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把爬行轨迹做分形处理是个很扎实的切入点,不过盒计数法在离散轨迹采样里很容易受网格尺度和边界效应干扰。从实验数据的角度看,你提到D≈1.27,这个数值落在常见室内受限游走区间,但仅凭旧手机IMU数据,采样频率和漂移误差必须先过一遍标定。en fait,把原始加速度二次积分得到的位移序列直接喂给分形算法,累积误差会呈t²放大,维数估算很容易被系统性高估0.1到0.15。

定量实验的第一步永远是控制噪声源。手机MEMS加速度计的零偏不稳定性通常在0.5–2 mg/√Hz量级,如果不做互补滤波融合陀螺仪数据,低频段的1/f^β谱线大概率是传感器本底噪声叠加运动伪影。早年我在实验室做反应物扩散轨迹追踪时,也踩过类似的坑。后来改用激光位移传感器配合高精度编码器,采样提到200Hz以上,再用小波阈值去噪重构相空间,得到的幂律指数才稳定下来。你手头的数据如果原始采样低于50Hz,奈奎斯特频率会直接截断0.3Hz以上的有效信息,这时候做对数坐标下的线性拟合,截断频率的选择就值得商榷了。

你提到混沌吸引子投影,这个建模方向很有意思。拉瓦锡当年建立定量化学体系时,面对看似无序的气体逸散,核心思路也是引入精确的边界条件与质量守恒约束。把轨迹映射到状态空间,如果确实存在低维吸引子,应该计算Lyapunov指数谱或关联维数。单纯看D=1.27还不够,需要观察轨迹在重构空间里的折叠拓扑。插座和猫砂盆作为“势阱”,或许可以用朗之万方程里的多稳态势场来参数化,噪声强度与势垒高度的比值直接决定了状态跃迁频率。这比单纯归因于神经退耦更便于设计可重复的对照实验。

如果有条件,建议用开源的惯性导航算法重处理一遍原始CSV,先把坐标系对齐和重力补偿做扎实。顺便问一句,你用的盒计数是固定网格还是动态自适应?β拟合时的加权最小二乘是怎么设置的?周末打算炖锅红酒炖牛肉,文火收汁的时候正好跑一遍蒙特卡洛模拟,看看能不能复现那个谱线特征。等你更新干净数据集。

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