言語ルール1の気分を感じるために, 簡単な例[コップの水は熱いか冷たいか]を示す.
いろいろな温度$\omega$℃
$(0 {{\; \leqq \;}}\omega {{\; \leqq \;}}100)$
のコップの水(お湯)を,
多くの被験者に
飲んでもらって,「熱いか?冷たいか?」を
二者択一のアンケート形式で質問する.
そして,得られた
データ(たとえば,$g_{冷}(\omega)$人が「冷たい」,
$g_{熱}(\omega)$人が「熱い」と答えたとする)
を正規化と,折れ線化により,以下の
\begin{align}
&
f_{冷}(\omega)(=f_c(\omega )) = \frac{g_{冷}(\omega)}{被験者数}
\\
&
f_{熱}(\omega)(=f_h(\omega ))=\frac{g_{熱}(\omega)}{被験者数}
\end{align}
を得たとしよう.
この事実・現象を,
二元論的記述法(=測定理論的記述法=量子言語)
で
記述することを以下に考える.
状態空間を$\Omega=区間[0, 100]$として,
測定値空間を$X=\{冷, 熱\}$とする.
ここで,
次のような「冷熱-測定器」を考えよう:
したがって, 日常言語の文言$(A_1)$を量子言語(=測定理論)に
翻訳
して、次を得る。
と思ってもらえばよい.
["Cold or Hot" for water in a cup]
(量子言語の知識がなくても、読めるように以下を書いた)
したがって, たとえば,,
$(A_1):$ 多くの被験者の中から一人を選んで,$55$℃のコップの水が
「熱いか?冷たいか?」を二者択一で質問すれば,
その被験者が
$
\left[\begin{array}{ll}
\mbox{"cold"}
\\
\mbox{"hot"}
\end{array}\right]
$と言う確率は$ \left[\begin{array}{ll} f_{\text c}(55)=0.25
\\
f_{\text h}(55)=0.75
\end{array}\right]
$
である
もちろん,このような
「冷熱-測定器」
を工学的に作ることは,
乱数発生回路を用いれば,容易である.
ここで,
$(A_2):$ $\left.\begin{array}{ll}\omega \\ \end{array}\right.$℃ の水に対して、 確率$
\left[\begin{array}{ll}
f_{\text c}(\omega)
\\
f_{\text h}(\omega)
\end{array}\right]
$
で
$
\left[\begin{array}{ll}
\mbox{c}
\\
\mbox{h}
\end{array}\right]
$
を表示するような冷熱-測定器(=[C-H]-温度計)を考える.
この
冷熱-測定器を
${\mathsf O} =$
$(f_{冷},f_{熱})$
と記す.
と見なそう。
$(A_3):$ $\qquad$(A$_1$)$\Longleftrightarrow$(A$_2$)
すなわち、翻訳:
$$
(A_1) \xrightarrow[翻訳]{} (A_4)
$$
を得た。
$(A_4):$
55℃ (状態 $(=\omega =55 \in \Omega) )$の水に対して、
[C-H]-温度計(= 測定器 ${\mathsf O} =(f_{\text c},f_{\text h})$)で測定すれば、
測定値 $
\left[\begin{array}{ll}
\mbox{c}
\\
\mbox{h}
\end{array}\right]$
を得る確率は
$\left[\begin{array}{ll}
f_{\mbox{c}}(55)=0.25
\\
f_{\mbox{h}}(55)=0.75
\end{array}\right]$
である。
上は簡単すぎると思うかもしれない。「翻訳」だけでは、何も進展がないと思うかもしれない。
しかし、次章以降で、
すなわち、
のが、
この講義の目的である。
1.3: 量子言語の簡単な例 ( Hot or Cold?)
This web-site is the html version of "Linguistic Copehagen interpretation of quantum mechanics; Quantum language [Ver. 4]" (by Shiro Ishikawa; [home page] )
PDF download : KSTS/RR-18/002 (Research Report in Dept. Math, Keio Univ. 2018, 464 pages)