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

User

Send message

Прибытие тензорного поезда. Как достижения мультилинейной алгебры помогают преодолеть проклятие размерности

Level of difficultyHard
Reading time6 min
Views9.6K

Привет! Меня зовут Глеб Рыжаков, я научный сотрудник Сколтеха. Я занимаюсь математикой, а точнее, линейной алгеброй, и её приложениями к практическим задачам. Сегодня я расскажу вам о нашем исследовании, которое может помочь справиться с проблемой проклятия размерности, которая возникает во множестве статистических задач, включая машинное обучение.

Понятие «проклятие размерности» появилось в середине прошлого века в пионерской работе Ричарда Беллмана, посвященной методам решения сложных задач путём разбиения их на более простые подзадачи. Сегодня оно понимается в более общем смысле, а именно как экспоненциальный — O(nd) — рост количества необходимых данных и, как следствие, количества памяти, необходимой для их хранения, с ростом размерности пространства d. Когда задачу можно свести к работе с многомерными массивами в общем случае комплексных чисел, удобно говорить о d-мерных тензорах и использовать достижения мультилинейной алгебры. Хорошая новость заключается в том, что там существует такая процедура, как тензорное разложение, которое в ряде случаев может помочь преодолеть проклятие размерности.

Читать далее

Филаменто-перфекционизм или как сделать стенд с образцами пластика для 3D печати

Level of difficultyMedium
Reading time3 min
Views3.1K

При разработке прототипов я часто использую экструзионную 3D печать, будь это корпус для печатной платы, кукольная мебель или миниатюрный светофор. Сначала печатал все PLA черного, белого или серого цветов. Но постепенно стали попадаться более интересные задачи, где нужно было что-то выделить цветом или использовать, например, прозрачный пластик. А иногда одна часть прототипа требовалась быть твердой, а вторая упругой.

Постепенно обзавелся целой коллекцией самых разных катушек. Но чем больше их становилось, тем сложнее было в них ориентироваться. Тогда и пришла идея сделать из них наглядный каталог.

Читать далее

Почему электрон непременно должен упасть на ядро?

Reading time13 min
Views26K

На "Постнауке" недавно вышел объемистый и красочный гид по квантовой механике. Наверное, самый замечательный момент заключается в том, что интервью брались у разноплановых специалистов, а вопросы частично пересекались, что дает возможность посмотреть на тему с разных позиций.

Как всегда, во время исторического экскурса упоминался кризис классической физики начала двадцатого века, и одним из примеров была модель атома Эрнеста Резерфорда. Планетарная модель, так легко понимаемая и принимаемая в школьные годы, оказывается содержит в себе фатальный изъян. Оценим, как долго протянет планета-электрон в атоме водорода и попробуем его спасти аппаратом теории волны-пилота, касательно которой в последнее время наблюдается взрывной рост количества публикаций.

Читать далее

Звездная зола. Чем закончится диаграмма Герцшпрунга-Рассела

Reading time6 min
Views15K

Именно эта диаграмма, связывающая спектральный класс звезды с возрастом и массой светила, обладает примерно такой же замечательной периодичностью, как и таблица Менделеева. В ней есть эволюция и предсказуемость. Прослеживается и основная закономерность, характерная для Главной последовательности: вместе с массой звезды убывает ее температура и объем. При этом диаграмма Герцшпрунга-Рассела не демонстрирует еще одного важного свойства звезд: чем ниже температура, тем дольше будет гореть (тлеть) звезда. В результате длительного вырождения звезд, относящихся к известным ныне спектральным классам, также могут возникать странные объекты, которые можно назвать «гипотетическими» звездами. Они пока не образовались, так как Вселенная еще слишком молода. Но в теории такие звезды уже описаны, и именно о наиболее интересных из них я собираюсь рассказать ниже.

Читать далее

Спросите Итана: могут ли обычные звёзды синтезировать элементы тяжелее железа?

Reading time6 min
Views17K

В скоплении Terzan 5 есть много старых звёзд малой массы (тусклые красные), но есть и более горячие, молодые звёзды большой массы, некоторые из которых смогут создавать железо и даже более тяжёлые элементы

В периодической таблице Менделеева есть более 90 элементов, естественным образом встречающихся в природе, но из всех них наиболее стабильным является железо. Синтезируя из более лёгких элементов более тяжёлые, и постепенно приближаясь к железу, вы получаете энергию; то же самое произойдёт, если вы будете расщеплять более тяжёлые элементы. Железо представляет собой наиболее стабильную конфигурацию из протонов и нейтронов среди всех пока открытых атомных ядер. И хотя это всего 26-й элемент, он представляет итоговый этап большей части реакций синтеза даже в самых крупных звёздах. Но так ли это? Именно об этом спрашивает нас читатель:
Железо называют пеплом звёздного синтеза, накапливающимся внутри звёзд, поскольку это последний элемент, получаемый в результате синтеза, который не потребляет энергии больше, чем создаёт синтез. Я читал об r-процессе и других подобных, приводящих к появлению более тяжёлых элементов в новых и сверхновых звёздах. Мой вопрос следующий – появляются ли в обычных звёздах элементы тяжелее железа, несмотря на то, что такой процесс поглощает больше энергии, чем выдаёт.

Как вы могли догадаться, ответ на этот вопрос довольно сложен; в обычных звёздах появляются элементы тяжелее железа, но очень малая их доля появляется там в результате синтеза.
Читать дальше →

Ядерная смерть звёзд

Reading time5 min
Views20K
В конце концов, Вселенной понадобилось десять миллиардов лет эволюции до того, как стала возможной жизнь. Эволюция звёзд и новых химических элементов в ядерных топках звёзд были незаменимыми предварительными условиями для возникновения жизни.
Джон Полкинхорн

Количество атомов в вашем теле огромно – около 1028. Половина из них – атомы водорода, а все остальные – от лития до урана – возникли внутри звёзд, и были выброшены во Вселенную, после чего, через миллиарды лет, собрались внутри вас.


И большое количество этих атомов появились не невесть откуда, а конкретно из сверхновой! История наша начинается, когда самые ранние элементы во Вселенной, водород и гелий, собираются вместе в массивные комки благодаря непреодолимой силе гравитации, и формируют первые звёзды.

Новая элементарная частица может разрешить загадку исчезнувшего лития

Reading time2 min
Views22K
image

Новая элементарная частица X, не предсказанная Стандартной моделью, может объяснить загадку расхождения предсказаний по поводу количества лития во Вселенной с его наблюдаемым количеством. Об этом в своей работе сообщила международная команда физиков, работающая под руководством Максима Поспелова из Канадского института теоретической физики.

Загадка недостачи лития заключается в том, что в сравнении с предсказанным количеством этого вещества, которое должно было образоваться вскоре после Большого взрыва, его во Вселенной наблюдается в три раза меньше. Существование новой частицы ещё не подтверждено, а физики уже назначили её ответственной за исчезновение лития.

Согласно теории нуклеосинтеза Большого взрыва (первичного нуклеосинтеза), вскоре после этого эпохального события (в промежутке от 10 секунд до 20 минут) протоны и нейтроны начали объединяться в ядра. В результате появился дейтерий, большое количество гелия-4 и немного гелия-3. Их комбинация породила бериллий-7, который затем распался до лития-7.
Читать дальше →

И ещё один день из жизни звезды главной последовательности

Reading time18 min
Views9K

Well met!

Звёзды, подобно людям, рождаются, живут и умирают. Светят они по-разному. Кто-то рок-звезда – горит ярко, но недолго. А есть и долгожители, которые пережили не одно поколение и находятся здесь большую часть времени существования Вселенной. У людей на продолжительность жизни, правда, влияет большое число факторов, у звёзд же весь их процесс эволюции можно предсказать лишь по одному параметру – массе.

«Хорошего человека должно быть много», применим ли этот же принцип и к небесным телам, освещающих ночное небо? Какие массы могут быть у звёзд и как это влияет на их «наследство», которое они оставляют своим потомкам?

Разбираемся вместе..

Слушаем и декодируем в реальном времени радиосигнал точного времени из интернета

Level of difficultyMedium
Reading time20 min
Views25K
image

Сегодня я хочу поговорить о том, как можно получить и декодировать сигналы точного времени, которые передаются по радио. Чтобы выполнить эту задачу, вам даже не понадобятся специальные устройства. Достаточно будет компьютера с более-менее быстрым интернет-соединением.

Технология передачи точного времени по радио не нова. Сигналы точного времени начали передавать практически сразу, как появился радиотелеграф. Сейчас передача сигналов точного времени осуществляется с помощью различных технологий. Помимо радио, информация о времени с разной степенью точности передаётся:

  • в интернете (NTP);
  • в сетях мобильной связи (NITZ);
  • в системах спутниковой навигации GPS, ГЛОНАСС, BeiDou-3, Galileo.

Хотя в этих случаях используются более современные технологии, передача сигналов точного времени по радио продолжает существовать и выполнять свои функции. Промышленностью выпускаются различные устройства, принимающие эти сигналы, например, часы Casion Wave Ceptor. Изучив основы передачи точного времени по радио, вы узнаете много интересного, а также закрепите свои знания в различных областях.
Читать дальше →

Бардак в идеальном мире. Часть 1

Level of difficultyMedium
Reading time14 min
Views30K

Откуда берëтся динамический хаос в простейших механических системах? Как его изучать? А это настоящий хаос или просто что-то очень сложное?

Я начинаю мини-серию статей, в которой мы будем понемногу знакомиться с элементами теории хаоса. За последние полвека сформировался набор классических примеров, кочующих из одного популярного введения в другое: аттрактор Лоренца, логистическое уравнение, двойной маятник, подкова Смэйла и т.п. Я, конечно, их упомяну, но мне бы хотелось показать что, кроме классики, есть хаотические системы, обойдённые вниманием, но, тем не менее, имеющие малую размерность и вполне ясные физические модели, при этом способные порождать красивые и сложные, примеры хаотического поведения, поддающиеся объяснению.

Это пример небольшого исследования, доступного студентам младших курсов, поэтому я позволю себе привести некоторые подробности анализа, которые искушённому читателю могут показаться излишними. Моя задача показать, что даже очень простые системы могут быть очень интересными, красивыми и доступными для глубокого анализа. И, конечно же, это повод показать симпатичные картинки, как правило, фрактальные. Ведь все же любят фракталы, верно? Ну, поехали!

Читать далее

Магистратура во Франции: личный опыт обучения в grande école и обзор системы высших школ

Reading time6 min
Views6.2K
Всем привет! Прерываю своё HABR-радио молчание, чтобы рассказать вам о моём опыте обучения во французской инженерной магистратуре. Подписки, комментарии, лайк в карму, «колокольчик» :)
Читать дальше →

6-шаговая коммутация BLDC моторов

Level of difficultyMedium
Reading time19 min
Views28K

В нашем проекте контроллера сервоприводов применяется чип семейства Renesas Synergy S5D9. Чип содержит периферийный блок специально предназначенный для 6-шагового управления. Попробую показать как этот блок применить для управления BLDC мотором и какие грабли разложены на пути.

Читать далее

История создания синхронизатора часов DCF77

Reading time15 min
Views22K
Однажды я решил порадовать себя и купил часы citizen. Кроме всего прочего, в этих часах заявлена возможность синхронизировать часы по радиоканалу. В момент заказа я не сильно представлял, что это такое, думал, что оно как-то само всё сделает как надо. Но оказалось, что синхронизация по радио в России практически не работает. Я решил исправить ситуацию. Первое, что я нашёл была статья посвященная усилению сигнала. Предлагалось намотать большую катушку с конденсатором, положить на окно, выходящее на запад и ждать. Также в этой статье упоминался протокол dcf77, по которому часы синхронизируют время, и я понял, что он не очень сложный. Хотя на этот момент в электронике я был полный ноль, но мне представлялось, что с цифровой частью я справлюсь, а с остальным я как-то разберусь. И я решил стартовать проект по разработке устройства синхронизации часов по протоколу dcf77.

Здесь я опишу то, как я работал над этим проектом, с какими проблемами столкнулся, будучи новичком в электронике, интересные решения, которые мне попались при работе над проектом, и попробую оправдать их. Этот текст, может быть интересен программистам, которые решили заняться электроникой. Поэтому со стороны программирования многие вещи будут опускаться.

image
Читать дальше →

Преобразование Хафа

Level of difficultyEasy
Reading time3 min
Views9.8K

Автор статьи: Рустем Галиев

Сегодня мы рассмотрим преобразование Хафа — популярный метод обнаружения фигур среди граней и границ. Поговорим про использование преобразования Хафа для обнаружения линий и кругов.

Читать далее

Архитектура кеша DragonflyDB

Level of difficultyMedium
Reading time6 min
Views5.5K

DragonflyDB - молодая in-memory база данных, написанная на C++ и совместимая с Redis (не форк). Под капотом используется многопоточная архитектура (в отличии от однопоточного Redis) для лучшей утилизации современных процессоров и более простого вертикального масштабирования.

Особое внимание в DragonflyDB привлекает устройство кеша и его очистки, которая должна превосходить известные LRU и LFU политики.

Читать далее

Детство и отрочество алюминиевой промышленности: до эпохи электролиза

Level of difficultyEasy
Reading time14 min
Views15K

Алюминий, который числится в таблице Менделеева под №13, — 12-й по распространенности во Вселенной (или во всяком случае в Солнечной системе). В земной литосфере он занимает третье место среди всех элементов (после кислорода и кремния) и первое место среди металлов. В континентальной земной коре его больше 8%, на втором месте железо — его примерно вдвое меньше. Меди в земной коре меньше в тысячу раз, а олова в сто тысяч раз. Тем не менее, медь получали промышленным способом за 75 веков до н.э. (начало «медного века»), олово — за 35 веков до н.э. (начало «бронзового века»); железо — за 12 веков до н.э. (начало «железного века»).

А промышленное производство алюминия началось всего 165 лет назад. С этого момента и следует отсчитывать начало «алюминиевого века». В 1954 году алюминий обогнал по объемам производство медь, и сейчас лидирует по этому показателю среди цветных металлов. В прошлом году его выплавили 68,4 млн т, и на сегодня он один из важнейших металлов в мире. Разумеется, без алюминия была бы невозможна наша нынешняя реальность с компьютерами, самолётами и космическими ракетами. Автор этой статьи уверен, что устройство, с которого вы сейчас читаете эту статью также содержит несколько десятков (а может) и сотен грамм этого металла.  

Читать далее

Лабораторный двухканальный блок питания из китайских модулей, или мощный импульсный нестабилизированный на IR2153

Reading time12 min
Views20K

Эта статья объединяет в себе две: "домашний лабораторный БП" и "источник питания 350Вт на IR2153". Можно считать её продолжением "Нестабилизированный AC/DC источник питания. IR2153".

Заходим, не стесняемся

Механические клавиатуры 2023. Продолжение

Reading time29 min
Views38K

Продолжаем разбираться в устройстве и работе современных механических клавиатур. В первой части мы поговорили про терминологию, размеры и типы переключателей. А сегодня разберемся в кейкапах (клавишах) и программировании, полюбуемся на артизаны и другие виды кастомизации, а также посмотрим где все это продается и какому алгоритму можно следовать при покупке.

Читать далее

Почему Trino такой быстрый: архитектура оптимизатора SQL-запросов

Reading time12 min
Views38K

Аналитические системы должны эффективно обрабатывать сложные пользовательские запросы к десяткам и сотням терабайт данных (пета-?). Продвинутый оптимизатор запросов является важнейшим компонентом любого big data движка. В данной статье мы рассмотрим, как устроен оптимизатор запросов в массивно-параллельном аналитическом SQL-движке Trino.

И как же он устроен?

Почему разоряются все салатные фермы, управляемые ИИ

Reading time9 min
Views27K

У идеи вертикального земледелия было всё, чтобы привлечь современный венчурный капитал. Новая технология, использующая роботов, дроны и искусственный интеллект. Обещания огромной экономии воды и отсутствие необходимости в нормальной почве (так что, очевидно, это наше будущее на Марсе или просто на неплодородной Земле). Плюс — продовольственная безопасность для всех стран и защита окружающей среды. А еще, конечно же, миллионные прибыли, поскольку люди, живущие в пустынях или засушливых регионах (а их 2,1 млрд), заплатят любые деньги за салат или капусту прямо с грядки, не правда ли?

Всё это звучало прекрасно. И за предыдущие пять лет инвесторы вложили в такие стартапы «вертикального земледелия» миллиарды долларов. Эти стартапы заключали соглашения с Nokia, IKEA, Amazon и Microsoft, фондами Дубая и Абу-Даби. Некоторые стали единорогами, их оценки поднялись в стратосферу. Но сейчас эта новая отрасль столкнулась с суровой реальностью. Финансирование иссякает, прибыли почему-то всё нет, а кредиторы уже рядом и скрежещут зубами.

Читать далее

Information

Rating
Does not participate
Date of birth
Registered
Activity