Difference between revisions of "Logik der medizinischen Sprache: Einführung in die quantenähnliche Wahrscheinlichkeit im Kausystem"

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<math>\psi(t_1)=|1\rangle |live \rangle + |0\rangle |dead\rangle</math>
<math>\psi(t_1)=|1\rangle |live \rangle + |0\rangle |dead\rangle</math>


Was wird Zustand zusammenbrechen <math>\psi(t_1)=|1\rangle |live\rangle + |0\rangle |dead\rangle</math> in eins <math>|1\rangle |live\rangle</math> oder nur <math>|0\rangle |dead\rangle</math>?<blockquote>''Abgesehen von den verschiedenen Interpretationen wird der Kollaps nach orthodoxer Auffassung durch die Wechselwirkung mit einem makroskopischen Messobjekt verursacht, dh wenn dieses „Observable“ vom Beobachter beobachtet wird. Wir haben daher ein (beobachtbares) System erzeugt, das aus dem physikalischen Zustand des Systems selbst, einem Beobachter und einem Messinstrument besteht.''</blockquote> To be precise, the formula <math>\psi(t_1)=|1\rangle |live \rangle + |0\rangle |dead\rangle</math> is incomplete, you need to multiply each term to the right of the equation with a number. The number indicates the 'probability' that the specific event will occur, the complete formula will be:
Was wird Zustand zusammenbrechen <math>\psi(t_1)=|1\rangle |live\rangle + |0\rangle |dead\rangle</math> in eins <math>|1\rangle |live\rangle</math> oder nur <math>|0\rangle |dead\rangle</math>?<blockquote>''Abgesehen von den verschiedenen Interpretationen wird der Kollaps nach orthodoxer Auffassung durch die Wechselwirkung mit einem makroskopischen Messobjekt verursacht, dh wenn dieses „Observable“ vom Beobachter beobachtet wird. Wir haben daher ein (beobachtbares) System erzeugt, das aus dem physikalischen Zustand des Systems selbst, einem Beobachter und einem Messinstrument besteht.''</blockquote> Um genau zu sein, die Formel <math>\psi(t_1)=|1\rangle |live \rangle + |0\rangle |dead\rangle</math> ist unvollständig, Sie müssen jeden Term rechts von der Gleichung mit einer Zahl multiplizieren. Die Zahl gibt die „Wahrscheinlichkeit“ an, dass das bestimmte Ereignis eintritt, die vollständige Formel lautet:  


<math>\psi(t_1)=\sqrt{p_1}|1\rangle |live \rangle + \sqrt{p_0}|0\rangle |dead\rangle</math>
<math>\psi(t_1)=\sqrt{p_1}|1\rangle |live \rangle + \sqrt{p_0}|0\rangle |dead\rangle</math>


The number indicates the probability (square rooted) that the specific event will occur.
Die Zahl gibt die Wahrscheinlichkeit (Quadratwurzel) an, dass das bestimmte Ereignis eintritt.


Let's take an example that brings us back to the medical field:
Nehmen wir ein Beispiel, das uns zurück zum medizinischen Bereich bringt:


if the <math>|1\rangle |healthy\rangle</math> event has a 50% chance of occurring and the <math>|0\rangle |sick \rangle</math> event has 50% to occur then the formula becomes (unless phase factors)
Wenn das <math>|1\rangle |healthy\rangle</math>-Ereignis eine 50-prozentige Wahrscheinlichkeit hat und das <math>|0\rangle |sick \rangle</math>-Ereignis eine 50-prozentige Wahrscheinlichkeit hat, dann wird die Formel (außer Phasenfaktoren)  


'''<math>\psi(t)=\sqrt 50%|1\rangle |healthy \rangle + \sqrt 50%|0\rangle |sick \rangle</math>'''
'''<math>\psi(t)=\sqrt 50%|1\rangle |healthy \rangle + \sqrt 50%|0\rangle |sick \rangle</math>'''  


which in more exact terms mathematically turns into
was genauer mathematisch zu wird.


'''<math>\psi(t)=\sqrt 0.5|1\rangle |healthy \rangle + \sqrt 0.5|0\rangle |sick  \rangle</math>'''
'''<math>\psi(t)=\sqrt 0.5|1\rangle |healthy \rangle + \sqrt 0.5|0\rangle |sick  \rangle</math>'''{{q2|1=Bitte geben Sie mir ein Beispiel, sonst mache ich es nicht Folge dir|2=(ja natürlich ist es einfacher als du denkst)}}Stellen wir uns vor, dass ein „Observable“ das menschliche Gehirn ist, das rein symbolisch Schrödingers Katzenkiste darstellen könnte, da der Schädel ein Organ von so hervorragender Funktionalität enthält.


{{q2|1=Please give me an example otherwise I won't follow you|2=yes of course it's simpler than you think}}Let's imagine that an 'Observable' is the human brain that from a purely symbolic point of view could represent Schrödinger's cat box, given that the skull contains an organ of such excellent functionality.
An diesem Punkt können wir in Abwesenheit bestimmter Symptome und klinischer Anzeichen sagen, dass die Person gesund ist. In der Praxis haben wir nichts anderes getan, als dasselbe zu sagen, was über Schrödingers Katzenkiste gesagt werden kann, nämlich dass 50 % der Katze leben (gesundes Subjekt) und 50 % tot sein könnten (krankes Subjekt).


At this point, in the absence of particular symptoms and clinical signs, we can say that the subject is healthy. In practice we have done nothing but say the same thing that can be said about Schrödinger's cat box and that is that 50% of the cat is alive (healthy subject) and 50% could be dead (sick subject).
Berücksichtigen Sie die Subtilität von Schrödingers Metapher, denn die meisten Menschen schmälern das Konzept, indem sie alles auf eine naive Logik reduzieren, in der die Katze bereits tot war, noch bevor sie die Kiste öffnete, und mein 6-jähriger Neffe hätte diesen Punkt auch erreicht. Schrödinger ist echt Der metaphorische Sinn bezieht sich nicht direkt auf die Katze (makroskopische Struktur), sondern auf das Uranatom (mikroskopische Struktur), das mit einer zufälligen zeitlichen Wahrscheinlichkeit zerfällt (tote Katze), was impliziert, dass das Leben der Katze mit der zeitlich zufälligen Wahrscheinlichkeit des Uranzerfalls verknüpft ist . Kurz gesagt, die Interpretation, die sich aus der makroskopischen Observable ergibt, wäre ein selektiver Filter, der die Interpretation der mikroskopischen Observable verzögert, was bedeutet, dass das Fehlen von Symptomen ein Phänomen sein könnte, das durch den makromolekularen Filter gedämpft wird.


Take into account the subtlety of Schrödinger's metaphor because most people belittle the concept by reducing everything to a naive logic in which the cat was already dead even before opening the box and my 6-year-old nephew would have reached this point too.Schrödinger's real metaphorical sense does not refer directly to the cat (macroscopic structure) but to the uranium atom (microscopic structure) which decays (dead cat) with a random temporal probability implying that the cat's life is linked to the temporal random probability of the decay of uranium. In short, the interpretation that derives from the macroscopic observable would be a selective filter that delays the interpretation of the microscopic observable, which means that the absence of symptoms could be a phenomenon dampened by the macromolecular filter.  
In diesem Sinne ab dem Moment, in dem das Uran nach seinem eigenen zufälligen Zerfallsprozess den Hammer aktiviert, der die Ampulle zerbricht und sich das Zyanid in der Schachtel ausbreitet. Die Zeit, die vom Verfall bis zum tatsächlichen Tod der Katze vergeht <math>\Delta(t)</math> entspricht der Überlagerung von Zuständen.


In this sense, from the moment in which the uranium, following its own random decay process, activates the hammer that breaks the ampoule and the cyanide spreads into the box. The time elapsing from the decay to the actual death of the cat <math>\Delta(t)</math> corresponds to the superposition of states.  
Wir werden während der Lesungen häufig auf diese Themen zurückkommen, insbesondere bei der Beschreibung der verschiedenen klinischen Fälle, über die berichtet wird, wobei auf die zeitlichen Unterschiede zwischen normalen klinischen Situationen und der Manifestation von Symptomen hingewiesen wird.


We will often return to these topics during the readings, especially in describing the various clinical cases that will be reported, denoting the temporal differences between normal clinical situations and manifestation of symptoms,
Das <math>\Delta(t)</math> ist die Überlagerung von Zuständen und der Kollaps der Wellenfunktion (tote oder lebendige Katze) entspricht einer hauptsächlich quantenmechanischen Dialektik.


This <math>\Delta(t)</math> is the superposition of states and the collapse of the wave function (dead or alive cat) corresponds to a mainly quantum dialectic.  
Um zu unserem Beispiel zurückzukehren, um zu verstehen, ob das Subjekt tatsächlich, noch besser, das Gehirn des Subjekts intakt oder unstrukturiert ist (der Begriff gesund oder krank ist noch ein weiterer Schritt), sollten wir die Schachtel öffnen und den Zustand des zentralen Nervensystems sehen.


Returning to our example, to understand if the subject actually, even better the subject's brain is intact or unstructured (the term healthy or sick is still a further step) we should open the box and see inside the state of the Central Nervous System.
Nicht einmal Schrödinger hätte diese Metapher verwendet, also haben wir Messgeräte erfunden .... fantastisch !!!


Not even Schrödinger would have used this metaphor so we invented measuring instruments .... fantastic !!!{{q2|1=but what do they measure ....|2=it is not so much what it measures but how the measure is interpreted}}
{{q2|1=aber was messen sie ....|2=es kommt nicht so sehr darauf an, was es misst, sondern wie das Maß interpretiert wird}}


[[File:EEG.jpeg| thumb|'''Figure 4:''' An EEG trace corresponds to the space-time summation of a series of wave frequencies <math>(\delta,\theta,\alpha,\beta,\gamma)</math> where a dot (red / arrow) will correspond to positions spatially different than the recorded wave frequencies. (Lagrange coordinates)|alt=|center|385x385px]]
[[File:EEG.jpeg| thumb|'''Abbildung 4:''' Eine EEG-Spur entspricht der Raum-Zeit-Summierung einer Reihe von Wellenfrequenzen , wobei ein Punkt (rot / Pfeil) Positionen entspricht, die sich räumlich von den aufgezeichneten Wellenfrequenzen unterscheiden. (Lagrange-Koordinaten)|alt=|center|385x385px]]


===== Electroencephalography (EEG) =====
===== Elektroenzephalographie (EEG) =====
To stay on the neurophysiological theme, let's consider EEG electroencephalography. The measuring instrument basically measures nothing more than the difference in ionic electric potential 'dipole' that moves at sustained speeds here and there between the neural interconnections (Lagrangian coordinates) <ref>Bin-Qiang Chen, Bai-Xun Zheng, Chu-Qiao Wang, Wei-Fang Sun. [https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34026718/ Adaptive Sparse Detector for Suppressing Powerline Component in EEG Measurements]. Front Public Health. 2021 May 7;9:669190. doi: 10.3389/fpubh.2021.669190. eCollection 2021.
Um beim neurophysiologischen Thema zu bleiben, betrachten wir die EEG-Elektroenzephalographie. Das Messinstrument misst im Grunde nichts anderes als die Differenz des ionischen elektrischen Potentials „Dipol“, der sich mit anhaltender Geschwindigkeit hier und da zwischen den neuralen Verbindungen (Lagrange-Koordinaten) bewegt.<ref>Bin-Qiang Chen, Bai-Xun Zheng, Chu-Qiao Wang, Wei-Fang Sun. [https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34026718/ Adaptive Sparse Detector for Suppressing Powerline Component in EEG Measurements]. Front Public Health. 2021 May 7;9:669190. doi: 10.3389/fpubh.2021.669190. eCollection 2021.
</ref> Figur 4 


</ref>). Figure 4 
Nun, hier führen wir das quantenähnliche Konzept ein: Wenn wir den Zustand des Gehirns durch eine EEG-Messung beobachten, können wir nur sagen, dass der EEG-Zustand in einer solchen Situation nichts anderes ist als eine Überlagerung von gemischten Zuständen, die im Wesentlichen bei sind mindestens die 5 in Abbildung 4 dargestellten Frequenzen der Welle 0<math>(\delta,\theta,\alpha,\beta,\gamma)</math>. (EEG-Spur).


Well, here we introduce the quantum-like concept: if we observe the state of the brain through an EEG measurement we can only say that in a situation of this type the EEG state is nothing more than a superposition of mixed states which are essentially at least the 5 frequencies of wave <math>(\delta,\theta,\alpha,\beta,\gamma)</math> depicted in figure 4. (EEG trace) 
Mit dieser Messung (wenn wir die EEG-Kurve unten in Abbildung 4 betrachten) bleibt es sehr schwierig, den tatsächlichen Integritätszustand eines bestimmten und eingeschränkten Gehirnbereichs zu extrapolieren, selbst unterstützt durch ausgefeilte mathematische / statistische Analysemethoden wie Fourier-Transformationen, Wavelets etc., da die Messunsicherheit mit der gemessenen Volumenamplitude, der neuronalen Entladungsrate, der Abtastfrequenz etc. erheblich zunimmt.


With this measurement (if we consider the EEG trace at the bottom of Figure 4) it remains very difficult to extrapolate the real condition of integrity of a specific and restricted brain area even supported by sophisticated mathematical / statistical analysis methods such as Fourier transforms, Wavelets etc., because the uncertainty of the measurement increases considerably in relation to the measured volume amplitude, the neuronal discharge rate, the sampling frequency, etc.
Das EEG ist nicht nur das Ergebnis einer tonischen Aktivität des neuronalen Pools, sondern eine Raum-Zeit-Summe synchroner (phasischer) und asynchroner (tonischer) neuronaler Aktivitäten, die manchmal kollidieren und unter anderem Teile der EEG-Spur auslöschen.


The EEG is not only the result of a tonic activity of the neuronal pool but a space-time sum of synchronous (phasic) and asynchronous (tonic) neuronal activities which sometimes collide, canceling, among other things, parts of the EEG trace.                                  
{{q2|1=Im Grunde ist es so, als würde man versuchen, den Ursprung des Klangs einer Flöte in einem Orchester zu verstehen und gleichzeitig seine Anwesenheit zu erkennen.|2=}}


{{q2|1=Basically it is like trying to understand the origin of the sound of a flute in an orchestra while recognizing its presence.|2=}}
Leider haben wir bei der EEG-Messung eine Form von Unsicherheit der Messdaten. Dieses Phänomen wurde als das analoge Prinzip der "Heisenberg-Unbestimmtheit" der Form definiert, <math>\bigtriangleup x(t)\bigtriangleup p_x(t)\geqq K_{brain}</math> in welchem <math> K_{brain}</math> steht für Unsicherheitskonstante der elektroenzephalographischen Messung. Die Autoren dieser Studie<ref>Nicholas J M Popiel, Colin Metrow, Geoffrey Laforge Adrian M Owen, Bobby Stojanoski, Andrea Soddu. [https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34611185/ Exploring electroencephalography with a model inspired by quantum mechanics]. Sci Rep. 2021 Oct 5;11(1):19771. doi: 10.1038/s41598-021-97960-7.
</ref> fanden heraus, dass ihr quantenähnliches Modell zu einem Mindestwert der Unsicherheitskonstante in führt <math>\bigtriangleup x(t)\bigtriangleup p_x(t)</math> und in <math>\bigtriangleup y(t)\bigtriangleup p_y(t)</math> von <math>0,78\pm0,41 \tfrac{cm^2}{4ms}</math> beim EEG. (siehe Kapitel '[[Exploring electroencephalography with a model inspired by quantum mechanics]]'. 


Unfortunately in the EEG measurement we have a form of uncertainty of the measurement data. This phenomenon has been defined as the analogous 'Heisenberg Indetermination' principle of the form, <math>\bigtriangleup x(t)\bigtriangleup p_x(t)\geqq K_{brain}</math> in which <math> K_{brain}</math> stands for uncertainty constant of the electroencephalographic measurement. The authors of this study<ref>Nicholas J M Popiel, Colin Metrow, Geoffrey Laforge Adrian M Owen, Bobby Stojanoski, Andrea Soddu. [https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34611185/ Exploring electroencephalography with a model inspired by quantum mechanics]. Sci Rep. 2021 Oct 5;11(1):19771. doi: 10.1038/s41598-021-97960-7.
An diesem Punkt haben wir zwei „Beobachtbare“ bei einem asymptomatischen Subjekt, das rechtzeitig getestet wurde <math>t</math> diejenige, die sich aus der Systemmessung ergibt <math>A</math> (EEG), die nach dem Gesagten eine Datensystemintegrität zurückgeben könnte (Daten verschmutzt durch <math> K_{brain}</math>) und ein beobachtbares <math>B</math> entsprechend dem Gesundheitszustand des Subjekts, das sich als krank herausstellt.
</ref> found that their quantum-like model leads to a minimum value of uncertainty constant in <math>\bigtriangleup x(t)\bigtriangleup p_x(t)</math> eand in <math>\bigtriangleup y(t)\bigtriangleup p_y(t)</math> of <math>0,78\pm0,41 \tfrac{cm^2}{4ms}</math>in the case of the EEG. ( see chapter  '[[Exploring electroencephalography with a model inspired by quantum mechanics]]'.


At this point we have two 'Observables' in an asymptomatic subject tested in time <math>t</math> the one deriving from the system measurement '<math>A</math>'  (EEG) which from what has been said could return a data system integrity (data polluted by <math> K_{brain}</math>) and an observable <nowiki>''</nowiki><math>B</math>' corresponding to the state of health of the subject who turns out to be sick.
Die gemäß dieser Projektion beobachtete Realität würde die beiden Observablen machen <math>A</math> Und <math>B</math> unvereinbar.


The reality observed according to this projection would make the two observables <math>A</math> and <math>B</math> incompatible.
In Lehrbüchern zur Quantenmechanik wird häufig darauf hingewiesen, dass das Hauptunterscheidungsmerkmal der Quantentheorie das Vorhandensein „inkompatibler Observablen“ ist. Erinnern Sie sich, dass zwei Observable, wie in unserem Fall, <math>A</math> Und <math>B</math>, sind unvereinbar, wenn ihnen keine gemeinsamen Werte zugeschrieben werden können. Im probabilistischen Modell führt dies dazu, dass es unmöglich ist, ihre „Joint Probability“-Verteilung (JPD) zu bestimmen. (siehe Kapitel '[[Quantum-like modeling in biology with open quantum systems and instruments]]'){{q2|1=Wie gehen wir nach einer Prämisse dieser Art an die Diagnose unserer armen Mary Poppins heran?|2=.... wir werden in den nächsten Kapiteln sehen, wie sich die Herangehensweise ändert}}
 
In textbooks on quantum mechanics, it is commonly pointed out that the main distinguishing feature of quantum theory is the presence of 'incompatible observables'. Recall that two observables, as in our case, <math>A</math> e <math>B</math>, are incompatible if it is impossible to attribute joint values ​​to them. In the probabilistic model, this leads to the impossibility of determining their 'joint probability' distribution (JPD). (see chapter '[[Quantum-like modeling in biology with open quantum systems and instruments]]')  
 
{{q2|1=after a premise of this type, how do we approach the diagnosis of our poor Mary Poppins?|2=.... we will see in the next chapters how the approach changes}}


{{bib}}
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<references group="Nota" />
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Editor, Editors, USER, admin, Bureaucrats, Check users, dev, editor, founder, Interface administrators, oversight, Suppressors, Administrators, translator
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