Юность – подарок природы, а старость – произведение искусства.
— Станислав Ежи Лец

Каждую неделю в нашем блоге освещаются чудеса Вселенной. У вас есть возможность отправлять вопросы и предложения в еженедельную колонку «Спросите Итана», и периодически я выбираю один из вопросов, чтобы ответить на него. Сегодняшний вопрос не только получит ответ от Итана – он и задан будет Итаном, только по фамилии Барбур, который спрашивает:

У меня вопрос по астрономии, по сути такой: сколько существует независимых способов измерения возраста вселенной?

Я бы с удовольствием сообщил вам, что таких способов великое множество, и все они указывают на возраст в 13,8 миллиарда лет, точно так же, как существует множество доказательств существования тёмной материи. Но на самом теле их только два, причём один сильно лучше другого.

Японские ученые смогли превратить клетки кожи мыши в яйцеклетки, а затем вырастить из них здоровое потомство. Это первое создание половой клетки вне тела млекопитающего. Если этот процесс можно будет повторить для людей, возможно в будущем человечество сможет решить проблему бесплодия.

«Топология – это судьба», — сказал он, и натянул панталоны. Сначала на одну ногу, потом на другую.
— Нил Стивенсон

В начале октября в Стогкольме, Швеция, были объявлены Нобелевские лауреаты по физике. Премию за вклад в развитие этой науки получили сразу трое британских ученых: Дэвид Таулесс (David Thouless), Дункан Халдейн (Duncan Haldane) и Майкл Костерлиц (Michael Kosterlitz) за «теоретические открытия топологических фазовых переходов и топологических фаз материи». Физики расстроились, так как все считали, что приз достанется различным членам коллаборации LIGO, объявившим в этом году о впервые обнаруженных гравитационных волнах, источником которых стало слияние чёрных дыр. В этом году нобелевский комитет встал на практичную сторону, и наградил учёных, разработавших метод создания контролируемых «дыр» или дефектов в квантовых механических состояниях вещества, известных как конденсаты.

Их исследование привело к прорыву в материаловедении и физике конденсированных сред, и обещает революцию в электронике. Вот уже 24-й год подряд награда присуждается группе людей, и 53-й год подряд награду получают исключительно мужчины.

Обучаемые нейронные сети Microsoft теперь распознают человеческий голос так же хорошо, как и люди. В докладе команды исследователей в области научного интеллекта Speech & Dialog сказано, что система распознавания речи теперь ошибается так же часто, как и профессиональные стенографисты. В некоторых случаях система способна совершать меньше ошибок.

Недавно на Хабре появилась публикация про алгоритм Хо-Кашьяпа (Ho-Kashyap procedure, он же — алгоритм НСКО, наименьшей среднеквадратичной ошибки). Мне она показалась не очень понятной и я решил разобраться в теме сам. Выяснилось, что в русскоязычном интернете тема не очень хорошо разобрана, поэтому я решил оформить статью по итогам поисков.

Несмотря на бум нейросетей в машинном обучении, алгоритмы линейной классификации остаются гораздо более простыми в использовании и интерпретации. Но при этом иногда вовсе не хочется пользоваться сколько-нибудь продвинутыми методами, вроде метода опорных векторов или логистической регрессии и возникает искушение загнать все данные в одну большую линейную МНК-регрессию, тем более её прекрасно умеет строить даже MS Excel.

Проблема такого подхода в том, что даже если входные данные линейно разделимы, то получившийся классификатор может их не разделять. Например, для набора точек , получим разделяющую прямую (пример позаимствован из (1)):



Встаёт вопрос — можно ли как-то избавиться от этой особенности поведения?

Некоторые из последних процессоров Intel поддерживают семейство векторных инструкций AVX-512. Они выполняются блоками по 512 бит (64 байта). Преимущество аппаратной поддержки таких больших инструкций в том, что за один такт процессор обрабатывает больше данных.

Если код загружается 64-битными словами (8 байт), то теоретически, если не брать в учёт другие факторы, можно ускорить его выполнение в восемь раз, если использовать инструкции AVX-512.

DeepMind разработала новый тип ИИ, способный учиться использовать собственную память. Проект получил название "Дифференциальный нейронный компьютер" (Differential Neural Computer, или DNC).

Какие последствия может иметь проект, цель которого — «научить» компьютер использовать собственную память? Главное — слабая форма ИИ становится более эффективной, чем когда-либо. Например, такая система может помочь человеку передвигаться в полностью незнакомом городе без малейших неудобств.

Кремниевый чип с тремя кубитами, созданный исследователями IBM, надеющимися когда-нибудь сконструировать такие чипы с тысячами кубитов

Когда-нибудь квантовые компьютеры смогут решать сложные оптимизационные задачи, быстро разбирать огромные наборы данных, симулировать физические эксперименты, для которых сейчас требуются ускорители частиц стоимостью в миллиарды, и решать множество других задач, недоступных сегодняшним компьютерам. Если, конечно, их удастся сконструировать. Но пока технические проблемы не дают им появиться, теоретики применяют идеи и технологии, присущие квантовым вычислениям, для решения серьёзных и старых задач классической информатики, математики и криптографии.

«Идут бурные дебаты по поводу того, будут ли квантовые компьютеры вообще когда-либо созданы,- говорит Крис Пейкерт [Chris Peikert], специалист по криптографии и информатике их Технологического института Джорджии. – Но это один вопрос, а второй – могут ли квантовые техники или алгоритмы помочь вам решать задачи новыми способами».

Заболевания сердца убивают больше людей, чем любые другие болезни. В наше время сердечно-сосудистые заболевания, фактически, приобрели характер эпидемии — уж слишком специфический образ жизни ведет большинство людей. Стрессы, малоподвижный образ жизни, обильное питание, отсутствие физических нагрузок — все это приводит к проблемам со здоровьем, включая сердечно-сосудистые заболевания.

Современная медицина позволяет восстанавливаться пациентам, пережившим, например, инфаркт миокарда. При глубоком некрозе стенок сердца образуется рубец из соединительной ткани. Эта ткань менее эластична, чем окружающая «рабочая» ткань. Поэтому сердце в области рубца сокращается гораздо менее эффективно, чем в других частях. А это, в свою очередь, приводит к нарушению кровообращения.

Электрохимические источники питания используются сегодня повсеместно и имеют отличительные характеристики: ёмкость, или количество хранимой энергии, а также мощность, или возможность быстро отдавать или накапливать эту энергию (разрядка/зарядка на высоких токах). К тому же, для элементов питания очень важны безопасность и долговечность. В этом посте я расскажу, чем отличаются аккумуляторы и суперконденсаторы на химическом уровне, и как это влияет на их технические характеристики.

Привет, Хабр! Последнее время все больше и больше достижений в области искусственного интеллекта связано с инструментами глубокого обучения или deep learning. Мы решили разобраться, где же можно научиться необходимым навыкам, чтобы стать специалистом в этой области.

Sherry Young / Fotolia

Эпидемии гриппа каждый год доставляют неприятности сотням миллионов человек на длительный период времени. По оценке ВОЗ, от гриппа ежегодно умирает от 250 до 500 тысяч человек. В некоторые годы число жертв этого опасного заболевания доходит до миллиона в год. Несмотря на то, что возбудители гриппа неплохо изучены, бороться с ними сложно. Дело в том, что существуют сотни вариантов вируса гриппа (около 2000), которые отличаются друг от друга антигенным спектром. Борьбу с вирусами гриппа усложняет то, что в естественных условиях часто меняется их антигенная структура.

Рекомендованный ВОЗ способ предупреждения заболевания гриппом — вакцинация. К сожалению, она не очень эффективна. В частности, нет данных о снижении распространяемости вируса или снижении частоты осложнений при применении вакцины. Также у специалистов мало информации о защите взрослых людей в возрасте 65 лет и старше. В целом, стандартные вакцины от гриппа дают умеренную защиту от вирусологически подтвержденного гриппа, но в ряде случаев такая защита либо значительно снижается, либо вовсе отсутствует. Много лет медики стараются создать универсальную вакцину против гриппа, эффективную против большинства разновидностей вируса. Ученые из Ланкастерского университета утверждают, что им это удалось.

Джоди О'Коннелл-Понкос [Jodie O’Connell-Ponkos] потеряла руку в ходе неосторожного обращения с промышленной мясорубкой. Это случилось в 1985 году. Почти сразу она получила протез, и носила его несколько лет. Все это время девушка ненавидела свою искусственную руку, и однажды просто выбросила ее. С тех пор она не использовала другие протезы в течение 20 лет.

Она не единственная, кто не слишком расположен к протезам. Многие люди, утратившие конечность, отказываются носить искусственные конечности, так что история Джоди не является чем-то из ряда вон выходящим. Пациенты-ампутанты отказываются как от обычных протезов, так и от продвинутых систем с сервоприводами. Процент отказов от современных систем, по статистике, достигает 75%.

Перевод статьи Coding A.I. Techniques in Elixir: The Generate and Test Algorithm

В последнее время, я работал над проектом в области И.И. (искусственный интеллект). По моим ожиданиям, работа над этим проектом займет ещё значительное время. Цель состояла в том, чтобы написать проект 100% на языке Elixir, но прежде чем я смог принять это решение, мне нужно было удостовериться, что я смогу реализовать некоторые из самых популярных решений в области И.И. на Elixir. На протяжении нескольких дней я изучал некоторые из наиболее эффективных техник, которые применяют исследователи в области И.И. для решения проблем программными средствами.

В этой статье я сделаю краткое объяснение метода, называемого алгоритмом генерации и испытаний — Generate and test algorithm (он же проб и ошибок), а затем я буду использовать вариацию этого метода для решения простой задачи с использованием языка программирования Elixir.

В И.И. есть много областей, из которых наиболее известными на сегодняшний день являются машинное обучение, обработка естественного языка (natural language processing) и робототехника. Тем не менее, для меня моя любимая дисциплина в И.И. известна как автоматизированные рассуждения — Automated reasoning. Программа, которую я продемонстрирую попадет в эту область И.И.

Крохотные живые организмы, которых называют «тихоходками» хорошо известны в научной среде своей нечувствительностью к внешним факторам. Высокая или низкая температура? Не проблема, тихоходки выживают в невероятно сложных условиях, когда погибают даже самые стойкие микроорганизмы.

Впервые тихоходку описал немецкий пастор И.А. Гёце, назвав ее «маленьким водяным медведем». Современное название эти существа получили в 1777 году благодаря итальянскому ученому Спалланцани.

Роберт Мак Ларен [Robert MacLaren] и Томас Эдвардс [Thomas Edwards], хирурги из Оксфорда, провели операцию на глазу человека, используя робота. В течение всей операции хирурги управляли роботизированной системой, выполняя все работы удаленно. Основная задача хирургов — убрать мембрану толщиной в 1/100 мм с сетчатки глаза на задней стенке глазного яблока (правый глаз).

Пациент — Уильям Бивер [William Beaver], 70-летний мужчина, который согласился лечь под нож робота. Это первая хирургическая операция такого типа, не только в Великобритании, но и во всем мире. Хирургическая установка получила название Robotic Retinal Dissection Device (R2D2). Средства на разработку системы и проведение операции предоставлены Оксфордским университетом и еще несколькими организациями.

Нахождение экстремума(минимума или максимума) целевой функции является важной задачей в математике и её приложениях(в частности, в машинном обучении есть задача curve-fitting). Наверняка каждый слышал о методе наискорейшего спуска (МНС) и методе Ньютона (МН). К сожалению, эти методы имеют ряд существенных недостатков, в частности — метод наискорейшего спуска может очень долго сходиться в конце оптимизации, а метод Ньютона требует вычисления вторых производных, для чего требуется очень много вычислений.

Для устранения недостатков, как это часто бывает, нужно глубже погрузиться в предметную область и добавить ограничения на входные данные. В частности: МНС и МН имеют дело с произвольными функциями. В статистике и машинном обучении часто приходится иметь дело с методом наименьших квадратов (МНК). Этот метод минимизирует сумму квадрата ошибок, т.е. целевая функция представляется в виде

Алгоритм Левенберга — Марквардта является нелинейным методом наименьших квадратов. Статья содержит:

• объяснение алгоритма
• объяснение методов: наискорейшего спуска, Ньтона, Гаусса-Ньютона
• приведена реализация на Python с исходниками на github
• сравнение методов

Главный герой фильма «Помни» тоже страдал от повреждения таламуса

Группа учёных из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе опубликовала отчёт о первом в истории медицины случае выведения пациента из комы неинвазивными методами. Пациента удалось привести в сознание, воздействуя импульсами ультразвука на маленький участок мозга под названием таламус. На третий день после воздействия пациент начал понимать речь и полностью вышел из комы, а на пятый день попытался ходить.

Пока это единичный случай. Возвращение сознания пациенту может быть совпадением или случайностью. Может быть связано с его юным возрастом. Учёные теперь готовят более масштабные клинические испытания прибора.

Если теория получит подтверждение, то экспериментальный ультразвуковой генератор могут одобрить для использования всеми медицинскими учреждениями. Он может вывести из вегетативного состояния и бодрствующей комы десятки тысяч людей. В то же время учёные немного приблизятся к пониманию феномена сознания — фундаментального способа, каким человек соотносится с миром.

Нужно ли вам читать этот текст?

Давайте проверим. Прочтите следующее:

Тригонометрическим рядом Фурье функции  называют функциональный ряд вида



где

Страшно, но всё же хочется понять, что это значит?

Значит, вам под кат. Постараюсь формул не использовать.

НАСА запустило веб-портал PubSpace, на котором опубликовало в открытом доступе результаты почти всех своих научных исследований, финансируемых правительством (то есть за счёт налогоплательщиков). Если общество заплатило за проведение исследований, то результаты должны быть свободно доступны для всех, рассудили в администрации.

«Мы в НАСА радуемся возможности расширить доступ к нашему обширному портфолио научных и технических публикаций, — сказал заместитель руководителя НАСА Дава Ньюман (Dava Newman). — Приглашаем мировое сообщество присоединиться к нам в исследовании Земли, воздушного пространства и космоса».