第八百六十一章 萊維飛行（2/2）
思索了好一會，他才舉了一個自己覺得比較恰當的例子。
「這樣子說吧，如果在一棟別墅的二樓房間裡放一個鬧鐘，你坐在一樓客廳里，單純靠聽覺捕捉，能否準確判斷出鬧鐘在二樓的哪一個房間呢？」
「我想大部分人應該是做不到的，在嗅覺敏銳的動物世界中，它們的嗅覺，就和我們此時的聽覺起到的作用是一樣的，知道獵物在二樓，可是並不知道在哪個房間，而且嗅覺比聽覺更具有模糊性。」
「只要在一個地方長時間停留，就可以製造出兩個有濃厚氣味的發源地，在聲音的世界裡這點是沒法做到的。」
【有點懵，但感覺好像又抓住了點什麼（捂臉）】
【好像有點道理】
【不明覺厲】
「大家對布朗運動應該不陌生，懸浮在液體或氣體中的微粒所做的永不停息的無規則運動，一個連續的隨機過程。」
「其實布朗運動看起來好像不起眼，但它的發現是物理學的一個重大發展，讓人類對宇宙的理解產生了巨大影響。」
「自然界中許多生物的行為也無形中遵守著這點，進行布朗運動的動物，就像是來到的二樓，隨機進入一個房間搜索，並且從數據的角度上來說，這還是效率最高的一種方式。」
「它的步長服從正態分布，就像隨機遊動一樣，它的步長和方向都是離散的。儘管布朗運動和隨機遊動是兩個概念，也各自發展出一套不同的理論，但兩者的數學本質是一樣的，無論捕食者採用哪種覓食策略，發現獵物的效率實際上沒有差別。」
「可如果捕食者真的像無頭蒼蠅一樣漫無目的地做布朗運動，真的能很有效地找尋到獵物嗎？」
畢方向觀眾提出了疑問。
可不用回答就知道，這個答案是否定的。
「在數學上可以證明，布朗運動就和分子的自由擴散一樣，單位速度的分子在時間 t內平均只有根號t的位移量。」
「捕食者若採用這種方案找尋獵物，可能需要踏遍千山萬水才能成功了。」
「所以在此之前還有一個判斷鬧鐘是在小區裡的哪一棟別墅，這就是另外一個數學概念，萊維飛行。」
「發現萊維飛行的是法國數學家本華·曼德博的導師保羅·皮埃爾·萊維，他最早發現，生命的許多隨機運動都屬於萊維飛行，同時包含少部分的布朗運動。」
「這是一個比較複雜的概念，我不就不多解釋了，但有一個例子大家應該不陌生，蒼蠅的飛行軌跡，應用的就是萊維飛行，這個原理讓它們的飛行軌跡難以捉摸，幫助蒼蠅躲避掠食者還有想要敲扁它們小頭的人類。」
「萊維飛行是一種分形，也就是說不管放大多少倍，看起來還和原來的圖案類似的圖形。」
「更重要的是，萊維飛行屬於隨機遊走，也就是說它的軌跡並不能被準確預測，就和蒼蠅的步伐一樣鬼魅。」
「布朗運動有個特點，那就是每步的步長集中在一個區域內，畫成圖就是鐘形曲線。」
「萊維飛行就不是這樣，萊維飛行圖中，每步行走的距離就符合冪定律。」
「也就是說，運動中大多數的步子很短，但有少部分步子很長。」
【我數學學得不好，你說就是你對】
【完了，又是聽天書的一節課】
【可惡，沒點物理和數學知識，都沒法荒野求生了嗎？】
直播間內的絕大部分觀眾聽到這裡已經基本懵逼了。
「萊維飛行和布朗運動的步長的不同性質，就直接導致了萊維飛行比布朗運動更有效率。」
「走了相同的步數或路程的情況下，萊維飛行位移比布朗運動要大得多，能探索更大的空間。」
「這一點對於需要在未知領域打野的生物來說至關重要。」
「舉個例子，鯊魚等海洋掠食者在知道附近有食物的情況下，採用的是布朗運動，因為布朗運動有助於『光碟』——打開和清空一小片區域內的隱藏食物。」
「但是當食物不足，需要開拓新地盤時，海洋掠食者就會放棄布朗運動，轉而採取萊維飛行的策略。」
【早這麼說不就好了，就是碰運氣唄】
【總結：逛該碰運氣】
【我願稱方神的房間和薛丁格的貓並列！】
【黑苦蕎麥茶贈送給主播遊艇*1——雖然聽不懂，但為方神的專業點個讚。】
石頭後面，畢方與再次休息的哈雷掃視著四周，想知道有沒有獵物前來。
同時繼續和觀眾聊天。
「08年的時候，一個來自央國和丑國的研究團隊在自然上發表過一項研究：給大西洋和太平洋的55隻不同海洋掠食者，包括絲鯊、劍魚、藍槍魚、黃鰭金槍魚、海龜和企鵝帶上追蹤器，跟蹤觀察它們在5700天裡的運動軌跡。」
「在分析了1200萬次它們的動作後，發現了大多數海洋掠食者在食物匱乏時對萊維式運動的偏好。」
「更有趣的是，獵物，比如磷蝦的分布也符合萊維飛行的特徵。」
「不僅如此，土壤中的變形蟲、浮游生物、白蟻、熊蜂、大型陸地食草動物、鳥類、靈長動物、原住民在覓食時的路線也有類似的規律。」
「萊維飛行似乎是生物在資源稀缺的環境中生存的共同法則。」
「對於浪跡天涯的動物來說，找到下一頓飯靠的不僅靠運氣，還要靠高等數學。」
「在對獵物的分布情況幾乎一無所知的情況下，萊維飛行的效率遠超布朗運動，這或許就是它們在碰運氣的時候都會轉入萊維飛行模式的原因。」
「因此，後來生物學家們提出了萊維飛行覓食假說，用來概括動物們聽天由命時的風騷走位。」
「不過，野生動物聽天由命，不代表哈雷也要聽天由命，我們可以幫助它意識到一些地方碰到獵物的概率會更大，直接在幾個固定的地點做布朗運動就好，來幫助它在草原上更好的生存下去。」
【裁判，我舉報對面開掛！】
【舉報無效！】
【真幾把牛皮，你是我見過的，第一個在戶外板外一本正經講數學知識的主播】
【真就是學好數理化，走遍天下都不怕了。】
【你以為數理化沒法荒野生存，其實只是你知道的太少了，外加沒學到家（滑稽）】
跟哈雷在石頭後面坐了半天，終於在中午時分，畢方在草原上遇到自己真正意義上的第一個獵物。
一隻鴕鳥！
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