Я полагаю что все в общих чертах знают о существовании такого замечательного математического инструмента как преобразование Фурье. Однако в ВУЗах его почему-то преподают настолько плохо, что понимают как это преобразование работает и как им правильно следует пользоваться сравнительно немного людей. Между тем математика данного преобразования на удивление красива, проста и изящна. Я предлагаю всем желающим узнать немного больше о преобразовании Фурье и близкой ему теме того как аналоговые сигналы удается эффективно превращать для вычислительной обработки в цифровые.

(с) xkcd

Без использования сложных формул и матлаба я постараюсь ответить на следующие вопросы:

• FT, DTF, DTFT — в чем отличия и как совершенно разные казалось бы формулы дают столь концептуально похожие результаты?
• Как правильно интерпретировать результаты быстрого преобразования Фурье (FFT)
• Что делать если дан сигнал из 179 сэмплов а БПФ требует на вход последовательность по длине равную степени двойки
• Почему при попытке получить с помощью Фурье спектр синусоиды вместо ожидаемой одиночной “палки” на графике вылезает странная загогулина и что с этим можно сделать
• Зачем перед АЦП и после ЦАП ставят аналоговые фильтры
• Можно ли оцифровать АЦП сигнал с частотой выше половины частоты дискретизации (школьный ответ неверен, правильный ответ — можно)
• Как по цифровой последовательности восстанавливают исходный сигнал

Я буду исходить из предположения что читатель понимает что такое интеграл, комплексное число (а так же его модуль и аргумент), свертка функций, плюс хотя бы “на пальцах” представляет себе что такое дельта-функция Дирака. Не знаете — не беда, прочитайте вышеприведенные ссылки. Под “произведением функций” в данном тексте я везде буду понимать “поточечное умножение”

Я надеюсь, что эта статья станет началом цикла заметок о lock-free структурах данных. Я хочу поделиться с хабрасообществом своим опытом, наблюдениям и размышлениями о том, что такое lock-free структуры данных, как их реализовывать, подходят ли концепции контейнеров стандартной библиотеки STL к lock-free контейнерам, и когда стоит (и стоит ли вообще) применять lock-free структуры данных.

23 сентября 2013 года состоялся финал чемпионата по программированию Russian Code Cup 2013.

Первое место занял Петр Митричев (кстати, чемпион RCC 2011). Второй приз взял Геннадий Короткевич, третье — Дмитрий Джулгаков.

Сегодня мы публикуем подробный разбор шести задач, которые были предложены финалистам RCC (спойлер: одна из них так и осталась нерешенной). В программе — сортировка невиданной быстроты, борьба с капибарным гриппом, путешествия роботов и многое другое.

Я был крайне удивлён, найдя мало статей про динамическое программирование (далее просто динамика) на хабре. Мне всегда казалось, что эта парадигма довольно сильно распространена, в том числе и за пределами олимпиад по программированию. Поэтому я постараюсь закрыть этот пробел своей статьёй.

# Весь код в статье написан на языке Python

Основы

Пожалуй, лучшее описание динамики в одно предложение, которое я когда либо слышал:

Динамическое программирование — это когда у нас есть задача, которую непонятно как решать, и мы разбиваем ее на меньшие задачи, которые тоже непонятно как решать. (с) А. Кумок.

Это небольшой учебный пример редактора карты памяти. За счёт очень подробных комментариев и простого кода, понять его не составит проблем. Статья предназначена для знающих и изучающих Javascript.

Я опишу особенности создания редактора карты памяти, который использует базу данных браузера. Причём, это будет не LocalStorage, который не может превышать 5 мегабайт. Объём данных сможет превысить 100-200 мегабайт, так как используется IndexedDB или webSQL, смотря что доступно в конкретном браузере.

Исходники выложены в открытый доступ на Github.

Мы уложимся в 520 строк кода, при этом в нашей карте можно будет перетаскивать узлы между собой, удалять, переименовывать и создавать новые. А также можно будет назначать одну из 120 иконок через контекстное меню.

Секрет минимализма в том, что мы будем использовать проверенные в бою плагины:

1. Ydn.db — хранение информации в базе данных браузера с автоматическим выбором лучшего метода и единым API
2. jQuery context menu — контекстное меню, которое можно наполнять динамически при помощи Javascript
3. jsPlumb — расширение позволяющее рисовать линии между HTML элементами
4. jQuery UI — Drag&drop — перетаскивание элементов между собой

PS: Также мы научимся создавать «синглтон», облегчать себе асинхронное программирование при помощи jQuery и встроенного объекта $.Deferred(), а также при помощи плагина LiveReload, сохраним краску на клавише F5 при изменении свойств CSS и кода в HTML и Javascript.

Благодаря кодам Рида-Соломона можно прочитать компакт-диск с множеством царапин, либо передать информацию в условиях связи с большим количеством помех. В среднем для компакт-диска избыточность кода (т.е. количество дополнительных символов, благодаря которым информацию можно восстанавливать) составляет примерно 25%. Восстановить при этом можно количество данных, равное половине избыточных. Если емкость диска 700 Мб, то, получается, теоретически можно восстановить до 87,5 Мб из 700. При этом нам не обязательно знать, какой именно символ передан с ошибкой. Также стоит отметить, что вместе с кодированием используется перемежевание, когда байты разных блоков перемешиваются в определенном порядке, что в результате позволяет читать диски с обширными повреждениями, локализированными близко друг к другу (например, глубокие царапины), так как после операции, обратной перемежеванию, обширное повреждение оборачивается единичными ошибками во множестве блоков кода, которые поддаются восстановлению.

Давайте возьмем простой пример и попробуем пройти весь путь – от кодирования до получения исходных данных на приемнике. Пусть нам нужно передать кодовое слово С, состоящее из двух чисел – 3 и 1 именно в такой последовательности, т.е. нам нужно передать вектор С=(3,1). Допустим, мы хотим исправить максимум две ошибки, не зная точно, где они могут появиться. Для этого нужно взять 2*2=4 избыточных символа. Запишем их нулями в нашем слове, т.е. С теперь равно (3,1,0,0,0,0). Далее необходимо немного разобраться с математическими особенностями.

Поля Галуа

Многие знают романтическую историю о молодом человеке, который прожил всего 20 лет и однажды ночью написал свою математическую теорию, а утром был убит на дуэли. Это Эварист Галуа. Также он несколько раз пытался поступить в университеты, однако экзаменаторы не понимали его решений, и он проваливал экзамены. Приходилось ему учиться самостоятельно. Ни Гаусс, ни Пуассон, которым он послал свои работы, также не поняли их, однако его теория отлично пригодилась в 60-х годах ХХ-го века, и активно используется в наше время как для теоретических вычислений в новых разделах математики, так и на практике.

Списки книг

• 25 бесплатных книг по информатике
• Шпаргалки
• CodePlex: Список бесплатных книг
• Бесплатные технические книги
• Galileo Computing (Немецкий)
• How to Design Programs: An Introduction to Computing and Programming
• Microsoft Press: Бесплатные книги
• MindView Inc
• Проект O'Reilly's Open Books
• TechBooksForFree.com
• Theassayer.org
• Wikibooks: Программирование
• Неплохая подборка, редактируемая сообществом (JIghtuse)
• Книги на Русском (telteron)

Программирование графики

На Хабре я недавно (чуть меньше месяца), до этого Хабр практически не читал. Пришёл, огляделся, походил по тематическим «хабам», почитал «Лучшее за всё время», просмотрел статьи отдельных, заинтересовавших меня персонажей и понял, что для того, чтобы получше понять, как живёт и чем дышит это замечательное сообщество, мне придётся Хабр распарсить и позадавать ему разные вопросы. К тому же, раз уж в своих статьях я писал в основном об автореферентности в разных её проявлениях, как не написать на Хабре статью о Хабре?

Посмотрю, интересно ли это всё кому-либо кроме меня. Если интересно, напишу ещё несколько постов, идей и материала для этого более чем достаточно.

Если я ничего не пропустил в интерфейсе сайта, единственные списки самых-самых, которые можно посмотреть — это общий рейтинг пользователей и список статей, т.н. «Лучшее за всё время». Оба списка отсортированы по рейтингу (пользователей и статей, соответственно). Между тем, существует ещё куча параметров, по которым было бы интересно всё отранжировать.

С момента первого обзора среды (этот обзор был опубликован более чем год назад) IDE Brackets превратилась из просто многообещающего прототипа во вполне полноценный инструмент для разработки web-приложений. Недавно также был опубликован пост, в котором вскользь упоминалась эта среда, но сам текст и комментарии были так скупы на описание проекта, что я посчитал полезным рассказать сообществу о возможностях этой IDE более подробно.

Немного информации о том, что из себя представляет IDE Brackets. Среда разрабатывается на web-платформе (HTML, CSS и JavaScript) для web-программистов с использованием Chromium Embedded Framework (CEF) компанией Adobe. В основе Brackets лежат такие проекты, как CodeMirror, jQuery, require.js, Bootstrap, Node.js. Исходные коды распространяются под open source лицензией MIT. Основная цель проекта — упрощение процесса web-разработки. Работа над IDE идёт по методологии scrum (спринтами по 2.5 недели). Среда вполне стабильна — сами разработчики IDE Brackets стали использовать её в своей повседневной работе уже достаточно давно. Скачать среду можно отсюда.

Основные моменты: среда стала доступна для Linux, появилась поддержка Node.js, реализовано интеллектуальное автодополнение кода для HTML, CSS, JavaScript, сообщество создало более сотни полезных плагинов, плюс в разработке находится продвинутая система для упрощения создания макетов с отзывчивым дизайном, которая уже успела произвести WOW-эффект на тех, кто её видел.

(под катом скриншоты ~1.5Mb)

1. Введение
2. Объекты. Голова
3. Объекты. Хвост
4. Структуры процесса

Помимо изучения стандартной библиотеки, всегда интересно, а иногда и полезно, знать, как язык устроен изнутри. Андрей Светлов (svetlov), один из разработчиков Python, советует всем интересующимся серию статей об устройстве CPython. Представляю вам перевод первого эпизода.

Мой друг однажды сказал мне: «Знаешь, для некоторых людей язык C — это просто набор макросов, который разворачивается в ассемблерные инструкции». Это было давно (для всезнаек: да, ещё до появления LLVM), но эти слова хорошо мне запомнились. Может быть, когда Керниган и Ритчи смотрят на C-программу, они на самом деле видят ассемблерный код? А Тим Бёрнерс-Ли? Может он сёрфит интернет по-другому, не так, как мы? И что, в конце концов, Киану Ривз видел в том жутком зелёном месиве? Нет, правда, что, чёрт побери, он там видел?! Эм… вернёмся к программам. Что видит Гвидо ван Россум, когда читает программы на Python?

Впервые css был представлен примерно в 1995 году, и был предназначен для стилизации простых текстовых документов. Не веб сайтов. Не приложений. А именно текстовых документов. С тех пор, css, прошел долгий путь. Возможно слишком долгий.

Для многих вещей, css, не был предназначен изначально, например для таких как: многоколоночность, отзывчивый веб дизайн и т.д. Вот почему он стал языком полным хаков и глюков, как какая-то древняя машина с кучей расширений.

В лучшем случае — работу с css можно назвать веселым занятием. И это то, благодаря чему мы имеем работу. Потому что, как я считаю, генерация эффективных и кроссбраузерных css стилей невозможна и не будет возможна в ближайшее время.

На хабре месячник квайнов, поэтому хочу поделиться своими разработками, которые проделывал ещё четыре года назад.

Хороший мультиквайн — это произведение инженерного искусства, но…
При взгляде на очередную порцию «помех на телеграфной линии», у обычного программиста возникает лишь изумление: «как такое вообще возможно», и «кем был тот сумрачный тевтонский гений».
Я хочу сорвать покровы и показать, как легко писать мультиквайн любой степени сложности на любом наборе языков программирования, включая вайтспейс и брейнфак.

Поскольку мы имеем дело с текстами программ и результатами их исполнения, то было бы естественно взглянуть на это дело как на функции над строками.

Эта статья рассказывает о времени выполнения и о расходе памяти большинства алгоритмов используемых в информатике. В прошлом, когда я готовился к прохождению собеседования я потратил много времени исследуя интернет для поиска информации о лучшем, среднем и худшем случае работы алгоритмов поиска и сортировки, чтобы заданный вопрос на собеседовании не поставил меня в тупик. За последние несколько лет я проходил интервью в нескольких стартапах из Силиконовой долины, а также в некоторых крупных компаниях таких как Yahoo, eBay, LinkedIn и Google и каждый раз, когда я готовился к интервью, я подумал: «Почему никто не создал хорошую шпаргалку по асимптотической сложности алгоритмов? ». Чтобы сохранить ваше время я создал такую шпаргалку. Наслаждайтесь!

Ну действительно, прекратите. Есть куча прикольных штук для соединения самых разнообразных проводов, а все равно технология «откусить зубами изоляцию, скрутить, замотать изолентой» жива до сих пор.

На прошедшем неделю назад чемпионате мира по командному программированию ACM ICPC 2013 было 11 задач, одну из которых за отведённое время не смогла решить правильно ни одна из команд.

Но кроме команд есть и другие люди, которые профессионально решают задачи, — аналитики чемпионата. В течение трансляции они разбиваются на группы, распределяют задачи и потом рассказывают о них в студии. Множество зрителей следят за эфиром, пока эти ребята не разберут самую последнюю задачу. Кроме того, аналитики подсказывают ведущему, что происходит «на поле», высматривают интересные куски кода, следят за картинкой с веб-камер участников.

В этом году на ACM ICPC был 21 аналитик из Швеции, Нидерландов, США, Словакии, Беларуси и России. И 10 из них были из Яндекса. Все они в разные годы были призёрами ICPC. Специально для Хабра они разобрали все задания чемпионата.

Доброго времени суток. Этот топик рассчитан на тех, кто имеет представление об ограниченных машинах Больцмана (restricted Boltzmann machine, RBM) и их использовании для предобучения нейронных сетей. В нем мы рассмотрим особенности применения ограниченных машин Больцмана для работы с изображениями, взятыми из реального мира, поймем, почему стандартные типы нейронов плохо подходят для этой задачи и как их улучшить, а также немного пораспознаем выражения эмоций на человеческих лицах в качестве эксперимента. Те, кто представления o RBM не имеет, могут его получить, в частности, отсюда:

Реализация Restricted Boltzmann machine на c#,
Предобучение нейронной сети с использованием ограниченной машины Больцмана

Много веков, с самого времени изобретения денег, идет противостояние эмитентов валют и фальшивомонетчиков. Первые используют все более изощренные способы защиты, а вторые находят способы их подделывать. Современные банкноты имеют настолько сложные защитные признаки, что проверка их невозможна без специальных технических средств. Кроме того, зачастую требуется обеспечить проверку подлинности вообще без участия человека, например, в платежных терминалах, или в банках при автоматизированной обработке больших объемов наличности.

Рассмотрим подробно, как защищены современные валюты, как происходит проверка подлинности (валидация) и что за аппаратура для этого применяется.

Лирическое введение

Я просто обожаю эстетику кнопочек, джойстиков и больших экранов.
В детстве в моем родном городке был зал с аркадными автоматами на базе Сеги, и, не смотря на то, что у меня у самого была Сега, я постоянно бегал туда играть. А ведь тогда я еще не знал всех прелестей Галаги, Донки Конга и Пакмана.

Моя первая коробка

Год назад я решил сделать аркадный автомат вместе со своим другом. Оказалось, что в России толковый автомат не купить вообще, а заказывать из Америки или Китая очень дорого. Было принято волевое решение купить компоненты, сделать 3D модель и отдать чертежи на лазерную резку.

Компоненты купить в интернете было просто и не так уж и дорого:

• Начинать нужно было с игровой платы и мы взяли ту, которая отвечала нашим требованиям по цене, количеству игр и количеству игр на 2 игрока. Мы взяли Happy Fish. У этой платы нет прямого выхода на монитор. Пришлось брать плату конвертации видео. Вторая железка пошла в корзину.
• Игровая плата рассчитана на коннетктор Jamma. Это большой разъем на 28 пинов, который соединяется с платой и посылает провода на кнопки и джойстики обоих игроков, на монетоприемник, звук и землю.
• Настало время кнопочек и джойстиков, которые нужно брать с запасом, ведь мы покупаем все в Китае =)
• Затем мы выбираем монетоприемник. Нам достаточно устройства работающего с одним эталоном. Ведь кошельки порой очень приятно с пользой избавить от десятирублевых монет. Но в будущем мы планируем заказать партию уникальных жетончиков.
• Заканчиваем блоком питания и экраном. Они приобретаются уже в России и ждут заветной посылки из Китая, которая их превратит в нечто большее, нежели привычные БП и монитор.

Я не вставляю картинок на данном этапе, так как по дальнейшим фотография все компоненты будут отчетливо видны и вряд ли вызовут сложности в своей идентификации.

Пока шла посылка, я набросал модель будущего автомата.

Перевод статьи Дэвида Альберта — Understanding C by learning assembly.

В прошлый раз Аллан О’Доннелл рассказывал о том, как изучать С используя GDB. Сегодня же я хочу показать, как использование GDB может помочь в понимании ассемблера.

Уровни абстракции — отличные инструменты для создания вещей, но иногда они могут стать преградой на пути обучения. Цель этого поста — убедить вас, что для твердого понимания C нужно также хорошо понимать ассемблерный код, который генерирует компилятор. Я сделаю это на примере дизассемблирования и разбора простой программы на С с помощью GDB, а затем мы используем GDB и приобретенные знания ассемблера для изучения того, как устроены статические локальные переменные в С.

Карл Гаусс, в своё время, назвал математику царицей всех наук, отдавая ей особое место в сфере человеческого знания. Действительно, совершенно непохожая на другие науки, она скорее служит для них языком или методом изучения. Являясь, пожалуй, самой строгой из всех наук, она не имеет собственного строгого и общепринятого определения. На протяжении всей своей истории, преобразуясь сама, преобразовывалось и понятие о математике. Учёные, в течении всего развития математики, смогли составить скорее не определения математики, а набор афоризмов характеризующий её или представления о ней.

«Математика — это язык, на котором написана книга природы»(Г. Галилей)
«Математика – это наука о необходимых заключениях»(Б. Пирс)
«Математика – это строгий язык, служащий для перехода от одних опытных суждений, к другим»(Н. Бор)
«Математика – это иерархия формальных структур»(Н. Бурбаки)
«Математика — это наука о количественных отношениях и пространственных формах действительного мира»(А. Колмогоров)

— это лишь малая часть суждений, показывающая разнородность представлений о математике. Помимо вопроса определения математики, интересными и дискуссионными являются вопросы о её природе(основаниях), её методологии, целях и связи с реальным миром. Ответы на них также неоднозначны и значительно изменялись со временем, создавая различные философские течения.