基於臨界轉換理論的神經意識狀態分析框架
A Neural Consciousness State Analysis Framework Based on Critical Transition Theory
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Six Keys Criticality 是一個基於臨界轉換理論的神經意識狀態分析框架。通過六個核心指標（ζ₁-ζ₆）量化神經網絡的臨界性特徵，為意識研究提供理論視角和實用工具。
| 指標 | 名稱 | 描述 |
|---|---|---|
| ζ₁ | FELC | 自由能極限環 (Free Energy Limit Cycle) |
| ζ₂ | TEB | 資訊-能耗效率 (Thermodynamic Efficiency Balance) |
| ζ₃ | RFI | Ricci曲率臨界流 (Ricci Flow Index) |
| ζ₄ | ECGP | 因果滲流 (Effective Causal Graph Percolation) |
| ζ₅ | PWC | 相位拓撲環流 (Phase-Wrapped Circulation) |
| ζ₆ | ACI | 神經-星膠耦合臨界 (Astrocyte-Coupling Index) |
想快速了解六鑰臨界理論？以下是最常被問到的核心問題：
🧠 Q1: 什麼是「六鑰臨界」？為什麼是六個指標？
A: 六鑰臨界是基於臨界轉換理論的意識分析框架。選擇六個指標是因為：
- 數學約束：SO(7)群的6維李代數結構
- 生物對應：對應大腦的六個核心功能模組
- 臨界性：每個指標都捕捉不同尺度的臨界轉換特徵
六個指標協同工作，形成完整的意識狀態描述空間。
⚡ Q2: 這個理論如何解釋麻醉過程中的意識消失？
A: 麻醉過程中，六個指標會依序失效：
- ζ₁ (FELC) 首先受影響 - 能量代謝改變
- ζ₆ (ACI) 隨後下降 - 神經-膠質耦合減弱
- ζ₄ (ECGP) 關鍵崩潰 - 因果連接斷裂
- 其他指標連鎖反應，系統脫離臨界狀態
這解釋了為什麼意識消失是突然的，而非漸進的。
🎵 Q3: 為什麼音樂能引發強烈情緒反應？
A: 音樂通過多個維度同時影響六鑰系統：
- 節拍 → ζ₁ (能量相位) → 身體律動感
- 和聲張力 → ζ₆ (拓撲纏繞) → 情緒高潮
- 旋律 → ζ₂ (資訊尺度) → 期待與滿足
當和聲解析時，ζ₆的拓撲纏繞瞬間釋放，產生「雞皮疙瘩」效應。
🔬 Q4: 這個理論可以被實驗驗證嗎？
A: 完全可以！理論提供了具體的可測量預測：
- 臨界閾值：意識轉換應在特定 D_w 值發生
- 六鑰協調：所有指標應同步變化
- 可逆性：意識恢復應沿相反路徑
目前正在進行多中心驗證實驗，初步結果支持理論預測。
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# 推薦方式：pip 安裝
pip install sixkeys
# 或從源碼安裝
git clone https://github.com/isyanghou/6Keys.git
cd 6Keys && pip install -e .import numpy as np
from sixkeys import SixKeysAnalyzer
# 創建分析器並分析數據
analyzer = SixKeysAnalyzer()
data = np.random.randn(1000, 64) # 示例神經數據
results = analyzer.analyze(data)
# 查看六個核心指標
for key, value in results.items():
print(f"{key}: {value:.4f}")- FELC (ζ₁): 自由能極限環分析 | Free Energy Limit Cycle Analysis
- TEB (ζ₂): 資訊-能耗效率平衡 | Thermodynamic Efficiency Balance
- RFI (ζ₃): Ricci曲率臨界流 | Ricci Flow Index
- ECGP (ζ₄): 有效因果圖滲透 | Effective Causal Graph Percolation
- PWC (ζ₅): 相位拓撲環流 | Phase-Wrapped Circulation
- ACI (ζ₆): 神經-星膠耦合指標 | Astrocyte-Coupling Index
- 統一框架: 六鑰臨界管道流形 (CTM) | Unified framework with Critical Transition Manifold
- 多狀態分析: 清醒、輕度鎮靜、深度麻醉 | Multi-state analysis (awake, sedation, anesthesia)
- 時間演化: 動態臨界轉換追蹤 | Temporal evolution and critical transition tracking
- 統計驗證: 交叉驗證和顯著性檢驗 | Statistical validation and significance testing
- 雷達圖: 六維指標空間可視化 | Radar charts for six-dimensional indicator space
- 相位圖: 臨界狀態相位軌跡 | Phase diagrams for critical state trajectories
- 時間序列: 動態演化分析 | Time series analysis for dynamic evolution
- 統計圖表: 箱線圖、分布圖等 | Statistical plots (boxplots, distributions, etc.)
- 多平台支持: Windows, macOS, Linux | Multi-platform support
- 容器化部署: Docker 和 Docker Compose | Containerized deployment
- 批量處理: 大規模數據集分析 | Batch processing for large datasets
- 可擴展性: 模組化設計，易於擴展 | Extensible modular design
- 開源協議: BSD 3-Clause 許可證 | Open source with BSD 3-Clause license
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六鑰臨界理論基於臨界轉換理論、自由能原理、網絡拓撲學和資訊理論，通過六個核心指標量化神經系統的臨界狀態轉換。
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| 🧠 理論基礎 | Q1-Q10 | 研究者、學者 |
| 🔧 技術實現 | Q11-Q20 | 開發者、工程師 |
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# 開發環境設置
git clone https://github.com/isyanghou/6Keys.git
cd 6Keys && pip install -e ".[dev]"
pytest tests/ # 運行測試如果您在研究中使用了本項目，請引用：
@software{sixkeys2025,
title={Six Keys Criticality: A Framework for Neural Consciousness State Analysis},
author={Hou, You Yang},
year={2025},
url={https://github.com/isyanghou/6Keys},
note={ORCID: 0009-0000-7041-8574}
}- 論文內容: CC BY-NC 4.0
- 程式碼: BSD 3-Clause
You Yang Hou
📧 isyanghou@gmail.com | 🆔 ORCID: 0009-0000-7041-8574
注意：本項目為研究性質，不適用於臨床診斷。使用前請詳閱相關文檔和免責聲明。