• Моделирование сценариев неисправностей закрылков самолёта с помощью Wolfram SystemModeler

    • Перевод

    Перевод поста Anneli Mossberg и Olle Isaksson "Modeling Aircraft Flap System Failure Scenarios with SystemModeler".
    Выражаю огромную благодарность Кириллу Гузенко за помощь в переводе.

    Вы что-нибудь слышали о Boeing 747 Dreamlifter, который прилетел не к тому аэропорту и был вынужден приземляться на слишком короткую взлётно-посадочную полосу? К счастью, эта история имела счастливую развязку, и никто из пассажиров не пострадал. Тем не менее, это весьма опасная ситуация — когда фактическая посадочная дистанция (далее — ФПД) длиннее взлётно-посадочной полосы, и возникать она может не только из-за ошибки пилота, который сбился с верного пути.

    Одна из возможных причин такого сценария — неисправность закрылков. Закрылки — шарнирные устройства, расположенные на задних краях крыльев, их угловое положение регулируется для изменения подъёмных свойств самолёта. К примеру, определённое положение закрылков может позволить самолёту лететь на меньшей скорости при наборе высоты, или приземляться под более крутым углом, при этом не увеличивая скорость. Одно из главных их преимуществ состоит в том, что ФПД становится короче. Вот что меня озадачивает: Может ли небольшая неисправность закрылка увеличить ФПД настолько, что взлётно-посадочная полоса окажется слишком короткой?

    Чтобы ответить на этот вопрос, следует понять, как неисправности отдельных компонентов влияют на систему в целом. Как на это отреагирует система управления? Как это обнаружить во время испытаний? Есть ли какая то безопасная процедура, чтобы компенсировать это, и что случится, если пилоту или персоналу технического обслуживания по каким-то причинам не удастся следовать этой процедуре?

    Hydraulics
    Читать дальше →
    • +16
    • 11,5k
    • 5
  • Использование Arduino в качестве компонентов Wolfram SystemModeler

    • Перевод
    • Tutorial
    Перевод поста Leonardo Laguna Ruiz и Johan Rhodin "Using Arduinos as SystemModeler Components".
    Скачать файл с моделями, рассмотренными в посте, можно здесь здесь.
    Выражаю огромную благодарность Кириллу Гузенко за помощь в переводе.

    С помощью новой бесплатной библиотеки ModelPlug library для Wolfram SystemModeler можно подключать Arduino для моделирования в SystemModeler. Arduino легко сопрягаются с компонентами входа и выхода, так что смело можно включать их в модели SystemModeler чтобы управлять, скажем, лампочками, датчиками, переключателями, запускать сервоприводы и тому подобное. С помощью библиотеки ModelPlug можно свободно совмещать программные и аппаратные компоненты в моделировании и использовать Arduino как плату для сбора данных.

    Set of icons
    Читать дальше →
  • История и будущее специальных функций

    • Перевод

    Перевод статьи Стивена Вольфрама (Stephen Wolfram) "The History and Future of Special Functions".
    Выражаю огромную благодарность Кириллу Гузенко за помощь в переводе.


    Статья представляет собой запись выступления, сделанного на Wolfram Technology Conference 2005 в Шампейне, штат Иллинойс, как часть мероприятия в честь 60-летия Олега Маричева.

    Так, хорошо, сейчас я бы хотел вернуться к той теме, которую поднимал сегодня утром. Я бы хотел поговорить о прошлом и будущем специальных функций. Специальные функции были предметом моего увлечения как минимум последние 30 лет. И, полагаю, моя деятельность оказала весомое влияние в продвижении использования специальных функций. Однако, получилось так, что я никогда ранее не поднимал эту тему. Теперь пора исправить это.

    Выдержка из Математической энциклопедии (под редакцией И. М. Виноградова)
    СПЕЦИАЛЬНЫЕ ФУНКЦИИ — в широком смысле совокупность отдельных классов функций, возникающих при решении как теоретических, так и прикладных задач в самых различных разделах математики.

    В узком смысле под С. ф. подразумеваются С. ф. математич. физики, которые появляются при решении дифференциальных уравнений с частными производными методом разделения переменных.

    С. ф. могут быть определены с помощью степенных рядов, производящих функции, бесконечных произведений, последовательного дифференцирования, интегральных представлений, дифференциальных, разностных, интегральных и функциональных уравнений, тригонометрических рядов, рядов по ортогональным функциям.

    К наиболее важным классам С. ф. относятся гамма-функция и бета-функция, гипергеометрическая функция и вырожденная гипергеометрическая функция, Бесселя функции, Лежандра функции, параболического цилиндра функции, интегральный синус, интегральный косинус, неполная гамма-функция, интеграл вероятности, различные классы ортогональных многочленов одного и многих переменных, эллиптическая функция и эллиптический интеграл, Ламе функции и Матъё функции, дзета-функция Римана, автоморфная функция, некоторые С. ф. дискретного аргумента.

    Теория С. ф. связана с представлением групп, методами интегральных представлений, опирающихся на обобщение формулы Родрига для классических ортогональных многочленов и методами теории вероятностей.

    Для С. ф. имеются таблицы значений, а также таблицы интегралов и рядов.

    История многих понятий и объектов математики прослеживается ещё со времён древнего Вавилона. Ведь ещё 4000 лет назад в Вавилоне была разработана и активно использовалась 60-ричная арифметика с различными сложными операциями.

    В то время операции сложения и вычитания считались довольно простыми. Но это не касалось операций умножения и деления. И для того, чтобы производить подобные действия, были разработаны некоторые подобия специальных функций.

    По сути, деление сводилось к сложению и вычитанию обратных величин. А умножение довольно хитрым образом сводилось к сложению и вычитанию квадратов.

    Таким образом, практически любые вычисления сводились к работе с таблицами. И, конечно, археологам доводилось находить вавилонские таблички из глины с таблицами обратных величин и квадратов.

    То есть у вавилонян уже была идея о том, что существуют некоторые кусочки математической или вычислительной работы, которые можно использовать многократно, получая весьма полезные результаты.

    И, в какой-то мере, история специальных функций начинается с открытия принципов работы с последовательностями из этих самых «кусочков».

    Следующие «куски» были, вероятно, теми, которые включают тригонометрию. Египетский папирус Ринда 1650-го года до н.э. уже содержал некоторые проблемы касательно пирамид, решение которых требовало тригонометрии. Стоит упомянуть, что была найдена вавилонская табличка с таблицей секансов.

    Астрономы тех времён со своей моделью эпициклов, безусловно, уже вовсю использовали тригонометрию. И, опять-таки, все математические операции сводились к работе с небольшим количеством «специальных» функций.
    Читать дальше →
    • +26
    • 16,2k
    • 5
  • Искусственный интеллект в Wolfram Language: проект по идентификации изображений

    • Перевод
    Перевод поста Стивена Вольфрама (Stephen Wolfram) "Wolfram Language Artificial Intelligence: The Image Identification Project".
    Выражаю огромную благодарность Кириллу Гузенко за помощь в переводе.


    «Что изображено на этой картинке?» Люди практически сразу могут ответить на этот вопрос, и раньше казалось, что это непосильная задача для компьютеров. Последние 40 лет я знал, что компьютеры научатся решать подобные задачи, но не знал, когда это произойдёт.

    Я создавал системы, которые дают компьютерам разные составляющие интеллекта, и эти составляющие зачастую далеко за пределами человеческих возможностей. С давних про мы интегрируем разработки по искусственному интеллекту в Wolfram Language.

    И сейчас я весьма рад сообщить о том, что мы перешли новый рубеж: вышла новая функция Wolfram Language — ImageIdentify, которую можно спросить — «что изображено на картинке?» и получить ответ.

    Сегодня мы запускаем Wolfram Language Image Identification Project — проект по идентификации изображений, который работает через интернет. Можно отправить туда изображение с камеры телефона, с браузера, или перетащить его посредством drag&drop в соответствующую форму, или просто загрузить файл. После этого ImageIdentify выдаст свой результат:

    Give the Wolfram Language Image Identify Project a picture, and it uses the language's ImageIdentify function to identify it

    Содержание


    Теперь в Wolfram Language
    Личная предыстория
    Машинное обучение
    Все это связано с аттракторами
    Автоматически созданные программы
    Почему сейчас?
    Вижу только шляпу
    Мы потеряли муравьедов!
    Назад к природе
    Читать дальше →
  • Виртуальный учебник Wolfram Language (Mathematica)

    • Перевод

    Скачать учебник на русском языке
    Скачать учебник на украинском языке

    В документацию системы Wolfram Mathematica встроен виртуальный учебник, который подробно рассказывает о базовых принципах языка Wolfram Language, а также на множестве примеров показывает то, как его можно применять в самых разных областях знаний.

    Этот учебник содержит в себе 356 статей, общий объем которых составляет несколько тысяч печатных страниц.

    Мне радостно сообщить, что этот учебник теперь переведен на украинский и русский языки.

    Перевод учебника делался довольно длительное время Андреем Михайловичем Зеленицей (сотрудником официального дистрибьютора продукции компании Wolfram Research на Украине, компании "Бакотек").
    Читать дальше →
    • +13
    • 32,1k
    • 5
  • Солнечные затмения: из прошлого в будущее, от Земли до Юпитера (исследование, проведённое с помощью Wolfram Language)

    • Перевод

    Скачать статью в виде CDF-файла.
    Выражаю огромную благодарность Кириллу Гузенко за помощь в переводе.

    Возможно, Вы слышали, что 20 марта было солнечное затмение. Будет видно солнечное затмение или нет зависит от того, в какой точке планеты Вы находитесь. Если солнечное затмение будет видно, об этом всегда можно будет узнать из средств массовой информации, которые обычно создают некоторую шумиху вокруг этого события — сообщаются погодные условия на момент затмения, прочие детали. Если в месте, в котором Вы находитесь, солнечное затмение не будет видно, скорее всего Вы о нём даже и не узнаете. Однако, зачастую люди из сообщества Wolfram Community со всех частей света — как опытные, так и начинающие разработчики, принимают участие в обсуждении подобных вещей. И очень здорово наблюдать, как знание предмета и технологий Wolfram передаются друг другу от людей со всех уголков Земли.

    Не так давно в сообществе Wolfram Community было создано пять дискуссий, в которых обсуждалось последнее солнечное затмение. Ниже они представлены в том порядке, в котором они появлялись внутри сообщества. Посты содержат данные по наблюдениям недавнего затмения и их анализ, прогнозы будущих затмений и немного о том, как затмения проходят на других планетах.

    Читать дальше →
    • +18
    • 9,4k
    • 1
  • Арбелос

    • Перевод
    • Tutorial

    Скачать статью в виде документа Mathematica (NB), CDF-файла или PDF.
    Выражаю огромную благодарность Кириллу Гузенко за помощь в переводе.

    В этой статье систематически проверяются некоторые свойства фигуры, известной с древних времён, называемой арбелос. Она включает в себя несколько новых открытий и обобщений, представленных автором данной работы.

    Введение


    Будучи мотивирован вычислительными преимуществами, которыми обладает Mathematica, некоторое время назад я решил приступить к исследованию свойств арбелоса — весьма интересной геометрической фигуры. С тех пор я был впечатлен большим количеством удивительных открытий и вычислительных проблем, которые возникали из-за всё расширяющегося объёма литературы, касающейся этого примечательного объекта. Я вспоминаю его сходство с нижней частью культового велосипеда пенни-фартинг из The Prisoner (телесериал 1960-х), шутовской шапкой Панча (знаменитых Punch and Judy) и символом инь-ян с одной перевёрнутой дугой; см. рис. 1. В настоящее время существует специализированный каталог архимедовых кругов (круги, содержащиеся в арбелосе) [1] и важные применения свойств арбелоса, которые лежат вне поля математики и вычислительных наук [2].

    Многие известные исследователи занимались этой темой, в том числе Архимед (убитый римским солдатом в 212 г. до н.э.), Папп (320 г. н.э.), Кристиан О. Мор (1835-1918), Виктор Тебо (1882-1960), Леон Банкофф (1908-1997), Мартин Гарднер (1914-2010). С недавних пор свойствами арбелоса занимаются Клейтон Додж, Питер Ай. Ву, Томас Шох, Хироши Окумура, Масаюки Ватанабе и прочие.

    Леон Банкофф — человек, который привлекал всеобщее внимание к арбелосу в последние 30 лет. Шох привлёк внимание Бэнкоффа к арбелосу в 1979 году, открыв несколько новых архимедовых кругов. Он послал 20-страничную рукописную работу Мартину Гарднеру, который направил её Бэнкоффу, который затем отправил 10-страничный фрагмент копии рукописи Доджу в 1996 году. Из-за смерти Бэнкоффа запланированная совместная работа была прервана, пока Додж не сообщил о некоторых новых открытиях [3]. В 1999 году Додж сказал, что ему потребуется от пяти до десяти лет, чтобы отсортировать весь материал, которым он располагает, разложив всё это дело по стопкам. В настоящее время эта работа все ещё продолжается. Не удивительно, что в четвертом томе The Art of Computer Programming, сказано о том, что важная работа требует большого количества времени.


    Рис. 1. Велосипед пенни-фартинг, куклы Панч и Джуди, физический арбелос.

    Арбелос (“нож сапожника” в греческом языке) назван так из-за своего сходства с лезвием ножа, использующегося сапожниками (Рис. 1). Арбелос — плоская область, ограниченная тремя полуокружностями и общей базовой линией (рис. 2). Архимед, вероятно, был первым, кто начал изучать математические свойства арбелоса. Эти свойства описаны в теоремах с 4-ой по 8-ую его книги Liber assumptorum (или Книги лемм). Возможно, эту работу написал не Архимед. Сомнения появились после перевода с арабского Книги лемм, в которой Архимед упоминается неоднократно, но ничего не сказано о его авторстве (однако, существует мнение, что эта книга — подделка [4]). Книга Лемм так же содержит знаменитую архимедову Problema Bovinum [5].

    Эта статья направлена на систематическое изложение некоторых свойств арбелоса и не носит исчерпывающий характер. Наша цель состоит в том, чтобы выработать единую вычислительную методологию для того, чтобы преподнести данные свойства в формате обучающей статьи. Все свойства выстроены в рамках определённой последовательности и представлены с доказательствами. Эти доказательства были реализованы посредством тестирования эквивалентных вычисляемых утверждений. В ходе выполнения данной работы автором было совершено несколько открытий и сделано несколько обобщений.
    Читать дальше →
  • Разработка приложений для Apple Watch (iPhone и iPad) с помощью Wolfram Language (Mathematica)

    • Перевод

    Перевод поста Стивена Вольфрама (Stephen Wolfram) "Instant Apps for the Apple Watch with the Wolfram Language".
    Выражаю огромную благодарность Кириллу Гузенко за помощь в переводе.


    Моя цель — с помощью Wolfram Language вывести программирование на новый уровень. И за прошлый год (см. статью на Хабрахабре "Стивен Вольфрам: Рубежи вычислительного мышления (отчёт с фестиваля SXSW)") мы расширили способы использования и развёртывания языка — на рабочем компьютере, в облаке, мобильных и встраиваемых платформах и т. д. А что по поводу носимых гаджетов? И, в частности, насчет Apple Watch? Несколько дней назад я решил посмотреть, что тут можно сделать. Так что я освободил свой день под это дело и начал писать код.

    Идея заключалась в написании кода с помощью Wolfram Programming Cloud, но вместо создания веб-приложения или web API мне нужно было получить приложение для Apple Watch. И, что достаточно удобно — первая, предварительная, версия нашего Wolfram Cloud app теперь доступна в App Store:



    Оно позволяет выгружать приложения из Wolfram Cloud сразу на iPhone, iPad и Apple Watch.


    Читать дальше →
  • Детальный анализ Хабрахабра с помощью языка Wolfram Language (Mathematica)


      Скачать пост в виде документа Mathematica, который содержит весь код использованный в статье, вместе с дополнительными файлами, можно здесь (архив, ~147 МБ).

      Анализ социальных сетей и всевозможных медиа-ресурсов является сейчас довольно популярным направлением и тем удивительнее для меня было обнаружить, что на Хабрахабре, по сути, нет статей, которые содержали бы анализ большого количества информации (постов, ключевых слов, комментариев и пр.), накопленного на нем за довольно большой период работы.

      Надеюсь, что этот пост сможет заинтересовать многих участников Хабрахабра. Я буду рад предложениям и идеям возможных дальнейших направлений развития этого поста, а также любым замечаниям и рекомендациям.

      В посте будут рассматриваться статьи, относящиеся к хабам, всего в анализе участвовало 62000 статей из 264 хабов. Статьи, написанные только для корпоративных блогов компаний в посте не рассматривались, а также не рассматривались посты, не попавшие в группу «интересные».

      Ввиду того, что база данных, построенная в посте, формировалась за некоторое время до публикации, а именно 26 апреля 2015 г., посты, опубликованные на Хабрахабре после этой даты (а также, возможно, новые хабы) в данном посте не рассматривались.

      Оглавление


      Импорт списка хабов
      Импорт ссылок на все статьи Хабрахабра
      Импорт всех статей Хабрахабра
      Функции извлечения конкретнных данных из символьного XML представления поста
      Создание базы данных постов Хабрахабра с помощью Dataset
      Результаты обработки данных
      Краткий анализ хабов
      Граф связей хабов на Хабрахабре
      Количество статей в зависимости от времени
      Количество изображений (видео), используемых в постах в зависимости от времени
      Облака ключевых слов Хабрахабра и отдельных хабов
      Сайты, на которые ссылаются в статьях на Хабрахабре
      Коды, которые приводят в статьях на Хабрахабре
      Частота встречи слов
      Рейтинг и числа просмотров постов, а также вероятность достижения их определенных значений
      Зависимость рейтинга и числа просмотров поста от времени публикации
      Зависимость рейтинга поста от его объема
      Заключение
      Читать дальше →
    • Поиск ошибок в облаке с научной точки зрения: нежданное приключение CEO

      • Перевод

      Перевод поста Стивена Вольфрама (Stephen Wolfram) «Scientific Bug Hunting in the Cloud: An Unexpected CEO Adventure».
      Выражаю огромную благодарность Кириллу Гузенко за помощь в переводе.


      Wolfram Cloud должен быть совершенным


      Wolfram Cloud в самом скором времени выйдет из стадии бета-тестирования, в данный момент я трачу очень много времени на то, чтобы сделать эту систему как можно лучше (и, стоит заметить, получается действительно здорово!). В основном я занимаюсь высокоуровневыми функциями и стратегией. Но мне нравится контролировать процесс на всех уровнях, ведь, как CEO, я полностью отвечаю за все, что происходит в моей компании. И вот в начале марта я оказался погруженным в то, о чём никак не мог догадываться ранее.

      Собственно, вот о чем речь. Как серьезная производственная система, которую многие люди будут использовать в том числе и для бизнеса, Wolfram Cloud должен работать как можно быстрее. Показатели говорили о том, что скорость достаточно хороша, но чисто субъективно чувствовалось, что что-то не так. Иногда всё было действительно быстро, но иногда казалось, что все работает слишком медленно.

      В нашей команде есть отличные программисты, однако шли месяцы, и какие-бы то ни было изменений не ощущалось. А тем временем мы успели выпустить Wolfram Data Drop (см. статью на Хабрахабре «Wolfram Data Drop — новый сервис Wolfram Research»). Так что я подумал, почему бы мне самому не провести несколько тестов, возможно, и собрать немного информации в наш новый Wolfram Data Drop?

      Существенное преимущество Wolfram Language заключается в том, насколько он хорош для занятых людей: даже если у Вас есть время только чтобы напечатать всего несколько строк кода (см. статью на Хабрахабре "Компания Wolfram Research открыла сервис Tweet-a-Program: интересных программ на языке Wolfram Language, длина которых не превышает 140 символов"), Вы сможете получить что-то действительно полезное. И, в данном случае, мне достаточно было просмотреть три строчки кода, чтобы найти проблему.

      Сперва я развернул web API для простой программы на Wolfram Language в Wolfram Cloud:

      In[1]:= CloudDeploy[APIFunction[{}, 1 &]]
      Читать дальше →
      • +12
      • 6,1k
      • 3
    Самое читаемое