Search
Write a publication
Pull to refresh
40
0
sysprg @sysprg

User

Send message

Тяжёлое золото Сиборга и алхимические отголоски ядерных реакций

Reading time9 min
Views7.1K

Как я уже упоминал в этом блоге, я очень высоко ценю вклад алхимии в историю идей и в развитие химии как таковой. В эпоху позднего Средневековья алхимия стремительно превращалась в высокобюджетную экспериментальную науку, дававшую практический результат. На сайте «N+1» есть хорошая статья о том, какие вещества и реакции были получены и открыты благодаря алхимикам, но я отдельно отметил бы Хеннига Брандта, который в 1669 году выделил элементарный фосфор. Это был первый химический элемент, ранее не известный в свободном состоянии и заставивший усомниться в самой схоластической картине мира, согласно которой «мир состоит из пяти элементов». Тогда же, в середине XVII века, алхимия окончательно превратилась в лженауку (последним великим учёным, который всерьёз ею занимался, был Роберт Бойль) и одновременно породила современную химию. Сегодня известно, что основная цель алхимиков — превращение неблагородных металлов в золото — в принципе достижима, но лежит в области ядерной физики, а не химии. Цель алхимиков оказалась достигнута практически случайно, но тот самый научный поиск, что был затеян ради овладения трансмутацией металлов, много позже привёл к открытию периодической системы элементов, а затем — структуры атомного ядра. О том, как в XX веке всё‑таки удалось превратить неблагородные металлы в золото, и о практической пользе этого метода — под катом.

Читать далее

Китай превращает современные видеокарты GeForce RTX 4090 в ИИ-ускорители. Что происходит?

Reading time4 min
Views20K

В конце лета 2023 года мы писали о том, что Китай пользуется лазейкой с урезанными версиями ИИ-ускорителей. Дело в том, что Китай не имел возможности покупать (во всяком случае, официально) ускорители А100 и Н100. Но Nvidia ранее выпустила искусственно урезанные версии этих систем, А800 и Н800. Сделано это для обхода экспортных ограничений.

Но чуть позже США запретили ввоз в страну любых ИИ-чипов производства Nvidia, AMD и Intel. Китаю пришлось искать новые способы заполучить производительные графические чипы. Насколько можно понять, Поднебесная нашла и пока что активно пользуется таким способом. Подробности — под катом.
Читать дальше →

Зачем программисту микроконтроллеров тригонометрия? (или Обзор Усилителя Звука из Apple AirTag)

Level of difficultyEasy
Reading time7 min
Views10K

На 12ом году опыта программирования микроконтроллеров мне наконец-то пригодилась школьная тригонометрия (6-класс).
Это настолько специфический случай, что я решил накропать про это заметку.

Когда Вам надо добавить в устройство звук, то можно воспользоваться микросхемой MAX98357A. Это по сути DAC у которого на входе I2S на выходе PWM.

В этой заметке я расскажу о своём опыте работы с усилителем MAX98357A и о том как его тестировать.

Читать далее

Не каждую сталь получится закалить и вот почему

Level of difficultyEasy
Reading time3 min
Views14K

Оказывается, далеко не все стальные детали можно закаливать. Существует стереотипное мнение, что раскали буквально любую железяку до красного каления, опусти её в воду и получишь гарантированное упрочнение. Но нет! Ответ кроется в правильном определении термина "закалка". Но, обо всём по порядку.

Читать далее

Что слизь может рассказать нам о Вселенной?

Reading time6 min
Views3.8K

Что может рассказать о крупномасштабной структуре Вселенной и эволюции галактик слизевик? Эти вещи могут показаться несовместимыми, однако и то, и другое — часть природы, и при этом земные слизевые формы, похоже, всё же могут кое-что рассказать нам о самой Вселенной. Огромные нити газа, пронизывающие Вселенную, имеют много общего со слизевыми формами и их трубчатыми сетями.

Крупномасштабная структура Вселенной состоит из галактик в группах и скоплениях галактик. Они окружены огромными пустотами, и по этим пустотам проходят газовые нити, связывающие группы, скопления и суперкластеры между собой. Но как влияют эти нити на эволюцию галактик?

Группа исследователей разработала новый способ идентификации этих нитей и создания их каталога. Для идентификации филаментов они использовали симулятор Illustris TNG и симулятор слизистой формы. Получив более полное представление о том, где находятся филаменты, можно начать понимать, какую роль они играют в эволюции галактик.

Читать далее

Как утереть нос NumPy с помощью двумерного БПФ

Reading time5 min
Views10K

Двумерное преобразование Фурье — один из важнейших алгоритмов компьютерной науки этого столетия. Он нашел широкое применение в нашей повседневной жизни — от фильтров Instagram до обработки MP3-файлов.

Наиболее частой реализацией, используемой рядовым пользователем, иногда даже неосознанно, является адаптация из NumPy. Однако, несмотря на популярность, их алгоритм не является самым эффективным. С помощью нескольких простых манипуляций и статьи 2015 года мы обошли алгоритм NumPy по производительности аж на 30-60%. Основная проблема этой реализации заключается в том, что она изначально основана на слабом с точки зрения производительности алгоритме.

По своей сути алгоритм, реализуемый NumPy, является поочередным применением обычного одномерного БПФ (FFT) к двум измерениям, что очевидно не может быть оптимальным решением.

С другой стороны, в 2015 году двое российских ученых предложили свою версию алгоритма, адаптировав идею одномерного преобразования бабочки для двумерных сигналов. В этой статье мы реализовали их базовую концепцию алгоритма, дополнив ее парочкой своих идей.

Читать далее

Ральф Меркл: криптограф, крионик и теоретик молекулярной инженерии

Reading time6 min
Views6K


Многие разработчики слышали про дерево Меркла (бинарное хеш-дерево), где в каждой вершине вычисляется хеш от суммы значений из дочерних вершин, а корневой узел — хеш от всего набора данных. На этом принципе основаны блокчейны криптовалют и другие криптографические конструкции.

Но мало кто знает автора этой идеи и одного из родоначальников современной криптографии — американца швейцарского происхождения Ральфа Меркла. А ведь это очень неординарная личность с разносторонними интересами, как и его жена.
Читать дальше →

Фотон-вышибала: испарение воды без нагрева

Reading time11 min
Views4.6K


Одним из фундаментальных фактов является то, что вода испаряется при нагревании. Если в солнечный летний день поставить стакан воды на освещенную солнцем поверхность, то со временем воды в стакане станет явно меньше. Но, как уже не раз доказывала наука, даже самые явные и простые процессы могут оказаться куда сложнее. Ученые из Массачусетского технологического института (Кембридж, США) заметили, что вода в гидрогелях испаряется намного быстрее, чем должна была, при том или ином уровне нагрева. Они провели ряд опытов, которые показали, что испарение возможно и без нагрева за счет света, т. е. фотонов. Как именно свет заставляет воду испаряться, как ученые смогли это установить, и какое практическое применение полученных в ходе экспериментов знаний? Ответы на эти вопросы мы найдем в докладе ученых.
Читать дальше →

Цифровой частотомер без микроконтроллера

Level of difficultyEasy
Reading time8 min
Views20K

Привет, Хабр! Создание цифровых устройств на микросхемах стандартной логики является особым удовольствием. В такой схеме вы точно знаете, как всё работает, от начала и до конца. Ей не страшны недокументированные возможности микроконтроллера и деградация его флеш-памяти. И, наконец, можно не бояться дефицита специфических компонентов или затруднений при их приобретении.

Мне давно хотелось приобрести набор для сборки цифрового частотомера на простых микросхемах, и он нашёлся! Причём конструктор содержит плату с двумя ошибками, потому что предназначался для студенческого конкурса. Так ещё интереснее, не правда ли?
Читать дальше →

Технически подкованный способ похудеть без смс и регистрации

Level of difficultyEasy
Reading time3 min
Views21K

Я программист, и никого не удивлю своей проблемой — в 28 лет набрал 10 кг жира, в 34 года ещё 10 кг, сейчас мне 44 года и я до сих пор не избавился полностью от этих совершенно ненужных килограммов.

Теория полностью известна, но

Читать далее

I2C датчик INA219 + Python + Repka Pi: измеряем ток, напряжение и мощность во встраиваемых системах управления

Level of difficultyMedium
Reading time31 min
Views17K

Когда вы создаете проект промышленной установки, робота, дистанционно управляемой модели ровера или аналогичный проект с микрокомпьютером, встает задача контроля состояния систем электропитания. Вам нужно проверять напряжение на аккумуляторах, потребляемый ток и мощность. Не исключено, что в проекте есть не одна, а несколько цепей, где нужно обеспечить подобный контроль.

Результаты контроля можно передавать, например, на пульт управления или использовать как‑то еще. Когда заряд аккумуляторов подходит к концу, можно отключить какие‑нибудь устройства с целью экономии энергии или инициировать зарядку аккумуляторов вашего устройства. Если в устройстве есть сервоприводы, можно контролировать потребляемую ими мощность, а при перегрузке отключать все сервоприводы или некоторые из них.

В этой статье мы расскажем об использовании для контроля напряжения, тока и мощности недорогого модуля GY-219 с интерфейсом I2C и чипом INA219. Вы сможете подключить его практически к любому микрокомпьютеру, где есть такой интерфейс.

В статье будет описано подключение GY-219 к отечественному микрокомпьютеру Repka PI, однако все будет работать и с Raspberry Pi. В интернете вы найдете руководства, как подключить GY-219 к любому другому микрокомпьютеру или микроконтроллеру с интерфейсом I2C.

Читать далее

Поговорим об оптимизирующих компиляторах. Сказ седьмой: борьба с проверками диапазонов

Level of difficultyMedium
Reading time10 min
Views6.8K

В этой статье мы поговорим о том, чего нам стоят безопасные доступы к элементам массива, и как современные компиляторы пытаются сделать код снова быстрым.

Читать далее

Новый китайский аналоговый процессор в 3000 раз быстрее GPU A100 от Nvidia. Что это за чип и для чего он нужен?

Reading time3 min
Views57K

Именно это преимущество нового чипа указывают в статье, описывающей новое изобретение, китайские разработчики. Команда ученых из университета Цинхуа создала аналоговый фотоэлектронный чип. По мнению самих разработчиков, этот чип способен вывести отрасль машинного зрения на новый уровень. Чип получил название ACCEL (All-analog Chip Combining Electronic and Light Computing).

В новой разработке используются технологии и достижения из отрасли фотонных вычислений, где свет использует для обработки данных. В частности, в чип применяются как дифракционные оптические аналоговые вычисления (OAC) и электронные аналоговые вычисления (EAC), что позволяет значительно увеличить энергоэффективность и производительность. Подробности о чипе — под катом.
Читать дальше →

Постоянная тонкой структуры, магия чисел и потенциал Леннарда-Джонса

Level of difficultyMedium
Reading time3 min
Views9.6K

"Когда я умру, первым делом посчитаю спросить у дьявола, – каков смысл постоянной тонкой структуры?" Вольфганг Паули

Так написано в статье в Википедии о этом числе.

Решил поизучать в чем загадочность числа и обеспечил себе на две недели досуг за игрой в циферки. Очень интересная ира, для того чтобы отвлечься от работы, если нравится наука. Занимательность ниже изложенного в том, что с точки зрения Википедии даже нумерологические упражнения над этой постоянной не дали результата.

Что отдельно интересно, все упражнения крутились вокруг некого числа около единицы, но никакие константы и их комбинации не подходили, и статья изначально задумывалась как констатация факта загадочности числа. Но неожидано сегодня получилась точность "аш 16 знаков, Карл!", и понял, что таким занимательным фактом нужно сразу делиться с другими людьми, интересующимися физ-мат дисциплинами.

Как то сама пришла в голову мысль связать "1+1=2", постоянную Дирака и волновую функцию. Исключил из выражения волновой функции массу, подставил скорость света с минусом и планковскую длину, перевел величины в безразмерный вид, и просто следовал за числами, составляя аппроксимацию с постоянной тонкой структуры и математическими константами, что бы это не означало.

Вот что получилось:

Читать далее

Знакомьтесь, loop fracking

Reading time15 min
Views14K
image

Целью данной работы является обозначение еще одной техники оптимизации циклов. При этом нет задачи ориентироваться на какую-либо существующую архитектуру, а, наоборот, будем стараться действовать по возможности абстрактно, опираясь преимущественно на здравый смысл.

Автор назвал эту технику “loops fracking” по аналогии с, например, “loops unrolling” или “loops nesting”. Тем более, что термин отражает смысл и не занят.
Читать дальше →

Ускоряем неускоряемое или знакомимся с SIMD, часть 2 — AVX

Reading time6 min
Views29K

Предыдущая часть вызвала бурную дискуссию, в ходе которой выяснилось, что AVX/AVX2 на самом деле есть в десктопных CPU, нет только AVX512. Поэтому продолжаем знакомиться с SIMD, но уже с современной его частью — AVX. А так же разберём некоторые комментарии:


  • медленнее ли _mm256_load_si256, чем прямое обращение к памяти?
  • влияет ли на скорость использование AVX команд над SSE регистрами?
  • действительно ли так плохо использовать _popcnt?
Читать дальше →

Приемы использования масочных регистров в AVX512 коде

Reading time14 min
Views12K
В процессорах компании Intel на смену AVX2 приходит новый набор инструкций AVX512, в котором появилась концепция масочных регистров. Автор этой статьи уже несколько лет занимается разработкой версии библиотеки Intel Integrated Performance Primitives, оптимизированной для AVX512, и накопил довольно большой опыт использования AVX512 инструкций с масками, который было решено объединить в одну отдельную статью, поскольку само использование таких инструкций с масками позволяет упростить и ускорить код в дополнение к ускорению от двукратного увеличения ширины регистров.
далее несколько примеров использования AVX512 инструкций с масками

Оптимизация обработки изображений на C++ с использованием SIMD. Медианный фильтр

Reading time8 min
Views29K

Введение


Ранее во вступительной статье я поднимал список проблем, с которыми придется столкнуться разработчику, если он захочет оптимизировать оптимизацию обработки изображения при помощи SIMD инструкций. Теперь пришло время на конкретном примере показать, как указанные выше проблемы можно решить. Я долго думал, какой алгоритм выбрать для первого примера, и решил остановиться на медианной фильтрации. Медианная фильтрация является эффективным способом подавления шумов, которые неизбежно появляются на цифровых камерах в условиях малого освещения сцены. Алгоритм этот достаточно ресурсоемок – так например, при обработке серого изображения медианным фильтром 3х3 требуется порядка 50 операций на одну точку изображения. Но в тоже время он оперирует только с 8-битными числами и ему для работы требуется сравнительно не много входных данных. Эти обстоятельства делают алгоритм достаточно простым для SIMD оптимизации и в тоже время позволяют получить из нее весьма существенное ускорение.

image
Читать дальше →

Быстрая медианная фильтрация с использованием AVX-512

Reading time11 min
Views7.2K

Недавно Боб Стигалл сделал в конференции CppCon 2020 доклад под названием «Adventures in SIMD-thinking”, где он среди прочего рассказывал о своем опыте использования AVX512 для медианной фильтрации (с окном 7). Этот доклад вызвал у меня двоякие чувства: с одной стороны, прикольно сделано, и заявлено почти 20-кратное ускорение по сравнению с «тупейшей» реализацией через STL; с другой стороны, за один проход алгоритма из 16 входных семплов у него получалось всего 2 выходных, хотя входных данных хватало на 10, да и некоторые детали реализации вызвали желание попытаться их улучшить. Я подумал-подумал, и придумал идею, потом еще, потом попробовал их «в софте» и понял, что у меня появилось что-то, чем можно поделиться :) Так и получилась эта статья.

Читать далее

Могут ли в нашей Вселенной существовать магнитные монополи?

Level of difficultyMedium
Reading time8 min
Views19K

Разные элементарные частицы нашей Вселенной обладают разными свойствами, и в сумме этих свойств набирается довольно много. Кварки, согласно квантовой хромодинамике (КХД), могут иметь «цвета», принимающие одно из трёх значений или «зарядов»: красный, зелёный и синий. Антикварк может принимать один из трёх антицветов: антикрасный, антизеленый и антисиний (обозначаются как голубой, пурпурный и жёлтый, соответственно). Глюоны представляют собой смесь двух цветов, например, красного и антизеленого, что и составляет их цветовой заряд. В КХД восемь глюонов из девяти возможных комбинаций цвета и антицвета считаются уникальными.

Все три цвета, смешанные вместе, или любой из этих цветов и его дополнение (или отрицание) являются «бесцветными» или «белыми» и имеют чистый цветовой заряд, равный нулю. Вследствие свойства сильного взаимодействия, называемого цветовым ограничением, у свободных частиц цветовой заряд равен нулю.

Многие частицы обладают массой (в каком-то смысле это тоже некий вид заряда), но есть и такие, которые её лишены — к примеру, фотоны, переносящие электромагнетизм и глюоны, переносящие сильное взаимодействие, а возможно и гравитоны – гипотетические переносчики гравитационного взаимодействия.
Читать дальше →

Information

Rating
Does not participate
Date of birth
Registered
Activity