Можно ли перенести LLM из кремния в чистую оптику? Чтобы проверить эту идею без дорогого лабораторного стенда, я собрал установку из обычного смартфона и зеркала на столе. Рассказываю о том, как пиксели камеры делают сложение за один оптический такт, и делюсь результатами 101 эксперимента — от волновой физики до оптического инференса трансформера.
Привет, Хабр!
С наступлением лета пришло время для очередного гостевого поста в моём хаброблоге. Рассмотрим одну из интересных тем, за которую я не брался годами, при этом очень важную и интересную с точки зрения расширения горизонтов науки. Речь под катом пойдёт о некоторых условно успешных попытках получить вещества прочнее алмаза, то есть, расширить всем известную шкалу твёрдости минералов, предложенную в XIX веке немецким учёным Фридрихом Моосом. Автор исследования - уважаемая Владислава Шраменко @Kotyara99, магистрантка химического факультета Кубанского государственного университета и админ восхитительного мемного паблика "Коты и химия" в сети ВК. Залетаем под кат, там hard science и крутые иллюстрации.
Однажды я наткнулся на одну замечательную презентацию о разработке облучателя для спутниковой параболической антенны. Одним из важнейших узлов этого облучателя был волноводный поляризатор. Предлагаемую замысловатую конструкцию сравнивали с двумя классическими вариантами. Одним из которых был поляризатор на решетке диафрагм (апертур). Я решил что расчет такого устройства был бы полезной дипломной работой в которой можно связать материал различных курсов. Однако оказалось, что теория расчета подобных устройств слишком сложна для современного студента что бы самостоятельно в ней разобраться. Поэтому была написана записка, которая затем легла в основу этой статьи.
Изображение вольтовой батареи — работы Алессандро Вольты
Вся наша жизнь в настоящее время проходит в рамках массы разнообразных эталонов отсчёта — систем координат, мер весов, длин, силы, скорости, времени…
Где среди ряда подобных особняком стоит ещё один эталон — напряжения!
Задавались ли вы когда-нибудь вопросом, а что выступило эталоном электродвижущей силы источника тока, принятым за начало отсчёта?
Вопрос, на самом деле, довольно интересный, так как произошло это достаточно давно и выступило одним из кирпичиков в основании «здания» современной электрики и электроники.
Кроме этого, если задуматься, то становится очевидной и нетривиальность самой задачи — если, например, в отличие от мер длин или веса, где достаточно всего лишь договориться некоторому количеству людей о том, что «вот эту величину принимаем за длину и вес», то как быть с электричеством?!
Ведь мы знаем, что напряжение — весьма нестабильная величина и может изменяться под влиянием множества факторов, например, проседать под нагрузкой, изменяться в зависимости от состояния источника и целого ряда других.
Тем не менее, и этому вопросу также было найдено решение — а какое именно, мы узнаем ниже...
Ранее я публиковал на Хабре относительно успешную статью «Негостеприимные красные карлики. Об ультрафиолетовой зоне обитаемости». В ней я упоминал, почему поблизости от многочисленных звёзд спектрального класса М (красных карликов) маловероятно возникновение жизни земного типа (на основе нуклеиновых кислот), поскольку высокая и нерегулярная активность звезды в ультрафиолетовом спектре не оставляет окна для образования клеточных организмов. Сегодня вернёмся к этой теме и поговорим о некоторых интересных опытах, которые указывают на относительную благоприятность звёзд спектрального класса K (оранжевых карликов) для развития фотосинтеза и, соответственно, инопланетной флоры. Цвет подобной гипотетической растительности едва ли будет зелёным, но долговременное существование растительного покрова на скалистой планете близ оранжевого карлика кажется вполне реалистичной картиной. Давайте обсудим эти модели подробнее.
Некоторые специалисты по квантовой криптографии стремятся найти способы сохранить секретность сообщений даже в том случае, если законы квантовой механики перестанут действовать. Недавно вновь открытая концепция квантового вмешательства ещё больше усложняет ситуацию.
Первый патент предусматривал объединение в одном узле двух различных фильтрующих секций.
Первая секция представляла собой классический бумажный полнопоточный фильтроэлемент.
Вторая секция выполнялась на основе объёмно-капиллярной фильтрующей шторы из синтетической текстурированной нити.
Смысл решения был достаточно прост.
Основная масса масла проходила через бумажную секцию, обеспечивающую минимальное сопротивление потоку.
Одновременно часть масла проходила через объёмно-капиллярную секцию, где происходила более тонкая очистка.
В результате бумажный элемент работал в более благоприятном режиме, а наиболее мелкие загрязнения постепенно удалялись из системы смазки.
Кроме того, объёмная структура фильтрующего материала позволяла надёжно удерживать накопленные загрязнения внутри своей структуры, уменьшая вероятность их повторного попадания в систему.
Привет! Я Лев, системный администратор технической поддержки в Selectel.
В эпоху, когда мы делаем сотни снимков в день и тут же забываем о них в галерее смартфона, есть особенный шик в том, чтобы замедлиться, выстроить кадр и поэкспериментировать с настройками. Именно благодаря этой особенности съемка на пленку сейчас переживает свой ренессанс. О ней сегодня и поговорим — разберем, при чем тут физика и химия, какие виды и форматы пленки бывают и что собой представляет загадочный процесс проявки.
В этой статье мы рассмотрим цепочку радиоактивного распада урана-238 и определим, сколько образуется конечного продукта - стабильного свинца через время t.
Картинка: Д.Ильин, Pajs
Можно ли наблюдать потенциально проблемные места технических конструкций почти невооружённым глазом? Причём буквально на микроуровне, когда ещё ничего не произошло?
Как я уже неоднократно говорил, я, можно сказать, обожаю простые, но эффективные подходы — и сегодня мы поговорим об одном из них, который позволяет с лёгкостью анализировать искажения под воздействием физической нагрузки, наблюдая их даже просто визуально!
Причём изначально даже сам объект не демонстрировал каких-то особых свойств к этому. Однако специфическим техническим подходом это вполне можно изменить…
Впервые эффект появления радужной окраски прозрачных объектов был открыт ещё в 1800-х годах шотландским физиком Дэвидом Брюстером, который в ходе своих исследований изобрёл схему поляризации света, располагая стопку стеклянных пластин под углом к свету.
Новое исследование, опубликованное в журнале Physical Review Letters, накладывает ограничения на гипотезу ER = EPR, показывая, что, если допущения авторов верны, согласно этой гипотезе должны наблюдаться изменения в сверхтонкой структуре и эффективном заряде атома водорода — а таких эффектов никогда не наблюдалось.
В 1935 году Эйнштейн стал соавтором двух разных статей. В первой предлагается парадокс Эйнштейна-Подольского-Розена (EPR), описывающий квантовую запутанность частиц. Во второй представлены мосты Эйнштейна-Розена (ER), соединяющие удалённые области пространства-времени, которые сегодня мы называем червоточинами.
Почти столетие спустя, в 2013 году, физики Хуан Мальдасена и Леонард Сасскинд выдвинули гипотезу ER = EPR, предложив связь между квантовой запутанностью и червоточинами. Она связывает запутанность — краеугольный камень квантовой механики — со связностью пространства-времени в общей теории относительности. Эта гипотеза остаётся одним из главных нерешённых вопросов современной физики.
Bounce — быстрый архиватор на чистом Rust без внешних зависимостей. Smart Routing автоматически выбирает стратегию: LZ77 для текста, Byte-Shuffle для весов нейросетей, Huffman для бинарных данных, Raw Store для уже сжатых файлов. Результат: 450 МБ .safetensors сжимается до 71.9% при декомпрессии 1.3 ГБ/с — лучше gzip и zstd. Многопоточный pipeline, пик памяти 73.6 МБ на файл в 450 МБ, размер блока через золотое сечение. Идеально для ML CI/CD, edge-деплоя LLM и смешанных датасетов.
Черта между гениальностью и безумием ученого лежит в доказательстве его теорий. И порой от формирования теории ее автором до формирования полноценного доказательства проходят долгие годы. В XIX веке математик Бернхард Риман предположил, что перцептивные цветовые пространства не плоские и не прямые, а изогнутые. В 1920-х годах Шрёдингер развил эту идею, определив оттенок, насыщенность и яркость в рамках римановой модели восприятия цвета, используя метрику, описывающую то, как люди воспринимают различия в цвете. И вот в наши дни ученые из Лос-Аламосской национальной лаборатории (Лос-Аламос, Нью-Мексико, США) провели колоссальную работу, в результате которой им удалось формализовать модель цвета Шрёдингера. Какие аспекты входят в данную модель, какие гипотезы стали ее фундаментом, и как это модель описывает наше цветовое восприятие? Ответы на эти вопросы мы найдем в докладе ученых.
Аэродинамическое сопротивление является основным барьером для высокоскоростных самолётов, автомобилей и скоростных поездов. Это связано с тем, что конструкция с меньшим аэродинамическим сопротивлением позволяет летательному аппарату развивать более высокие скорости с меньшими затратами энергии.
Когда корпус самолёта или автомобиля движется с высокой скоростью, на его поверхности образуется тонкий слой воздуха, называемый пограничным слоем. Этот пограничный слой имеет два состояния: ламинарное течение, при котором воздух течёт упорядоченно, и турбулентное течение, которое является хаотичным.
Чем дольше воздух остаётся в состоянии ламинарного течения с низким трением, тем меньше становится сопротивление воздуха, но по мере увеличения скорости воздуха оно всё равно переходит в турбулентное течение. Ключ к уменьшению аэродинамического сопротивления заключается в том, чтобы оттянуть момент этого перехода к турбулентности.
На протяжении более 80 лет основной принцип авиационной инженерии был прост: чтобы уменьшить аэродинамическое сопротивление, поверхность объекта должна быть гладкой. Эта предпосылка основывалась на результатах исследования 1940 года, проведённого японским учёным Ичиро Тани, который продемонстрировал взаимосвязь между шероховатостью поверхности (показателем состояния обработанной поверхности) и переходом к турбулентному течению, утверждая, что шероховатость поверхности, которая была неизбежна при технологиях производства того времени, препятствовала реализации ламинарного течения.
Однако в 1989 году Тани переосмыслил экспериментальные данные по трубам с шероховатой поверхностью, полученные инженером-гидродинамиком Йоханом Никуласе в 1930-х годах, выдвинув предположение, что «шероховатость не обязательно способствует только переходу к турбулентному течению и увеличению сопротивления потоку». Развивая эту идею, исследовательская группа под руководством Ясуаки Кохамы из Тохокского университета в 1990-х годах продемонстрировала, что волокнистые шероховатые поверхности, имеющие мелкие волокнистые неровности, при определённых условиях способствуют задержке перехода.
Со школьной скамьи нам внушают: электромагнитная волна — поперечная. Векторы напряжённостей электрического поля E и магнитного поля B колеблются перпендикулярно направлению распространения волны. Этот факт считается окончательно установленным, а любое сомнение в нём — наивным. Однако строгий анализ наблюдаемых явлений и механики сплошных сред обнаруживает здесь глубокое и по сей день не разрешённое противоречие.
Суть противоречия проста. В механике хорошо известно: поперечная волна возникает на границе раздела сред и передаётся через неё. Однако её дальнее распространение с переносом энергии возможно лишь в твёрдом теле, обладающем ненулевым модулем сдвига G > 0. В газе и жидкости поперечное возбуждение затухает экспоненциально уже на расстоянии порядка длины волны. Физический вакуум — среда, в которой свободно перемещаются планеты и галактики, — твёрдым телом не является. Мировое пространство не имеет твёрдых границ раздела, доступных для создания поверхностных поперечных волн во всех направлениях распространения ЭМВ. Следовательно, плоская поперечная ЭМВ с дальним переносом энергии в вакууме невозможна в принципе. Между тем электромагнитное излучение уверенно распространяется на расстояния в миллиарды световых лет. Как это согласовать?
В основе анализа лежит фундаментальный физический принцип: энергия есть движение материи. На более глубоком уровне любая передача энергии от одного тела к другому есть передача движения через материальную среду, их связывающую. Не существует передачи энергии через абсолютную пустоту — это означало бы движение без того, что движется. Следовательно, распространение электромагнитной энергии на любые расстояния с необходимостью требует материального носителя — среды, заполняющей пространство. Вопрос о поперечности или продольности волны есть, по существу, вопрос о том, какие именно движения эта среда поддерживает.
Это вторая завершающая часть статьи об испытании энергоэффективного электромотора для сапборда, разработка которого была описана в предыдущей моей публикации «Сапборд с мотором и немного о физике».
Существует ли сжатие газовой струи при дросселировании газа через отверстие с острой кромкой?
В предыдущей статье было получены два важных вывода:
1. Скорость молекул в струе газа из отверстия с острыми кромками НЕ может быть ниже, чем энергия вытеснения этого газа из-под тяжёлого поршня :
M*g*H=P*V=0,5*V*Qг*Uг^2
Где V=Sп*Н , при этом Sп- площадь поршня, Н- перемещение поршня по вертикали (см.рис.1.)
Вся эта возня по раздуванию популярности Meshtastic - как дешёвые бусы для папуасов: высокая доступность чипа (цена), приличные характеристики чипа (бусы блестят) и больше ничего.
Радиотехнически, LORA - это лютая проприетарщина: вся реализация в закрытом чипе Semtech, который как чёрный ящик во что-то модулирует-демодулирует ваш битовый поток, но чертежи чипа тебе не дадут. Даже прекрасно расписаны эти структуры посылок из чирпов, но как с ними работать физически - никто вам не скажет: успехов это демодулировать из эфира без чипа Semtech. Если взять RTL-SDR приёмник и попытаться реализовать какие-то алгоритмы руками на сишечке, то в дурку увезут достаточно быстро. В случае успеха, бедный проц будет пыхтеть делая 120 штуки FFT-4096 в секунду и гору всяких операций вокруг с децимациями и фильтрациями и сдвигами и поисками (мы хотим уверенно принимать эти посылки из-под уровня шумов, ничем не проигрывая эталонной реализации, а не принять яркие чирпы и демодулировать глазами). Судя по гуглу, что-то ниже Raspberry PI 5 с жуткими оптимизациями сразу умрёт. Демодулировать это из эфира энергетически бюджетно от батарейки - только проприетарный ASIC Semtech. Размер статей и количество грёбли и изысканий от китайских гениев, пытавшихся это демодулировать - на уровне астрофизических открытий.
Во всей истории с LORA ценна популяризация идеи «небольшой мощностью под уровнем шума передадим маленький пакетик на 5 километров». Но прикосновение к этой идее покупкой готового закрытого чипа - небольшой вклад в дело. С тем же успехом можно ощущать свою прогрессивность просто включив древний Wi-Fi 802.11b - там тоже всё нетривиально и ещё более увлекательно, чем в LoRA, хотя эмоционально уже никого не штырит.
«Солнечный бум» последнего десятилетия слабо ощущается в РФ, но хорошо заметен в США, Европе и Китае, где строят гигантские солнечные фермы на тысячи гектаров. На потребительском рынке тоже ажиотаж, ведь в солнечных широтах можно полностью обеспечивать дом электроэнергией, если покрыть крышу солнечными панелями. И даже на зарядку автомобиля хватит, если крыша большая.
Самый важный вопрос — как хранить энергию, накопленную в солнечное время, чтобы выдавать её зимой, когда солнца мало.
Обычные литий-ионные аккумуляторы — слишком дорогое решение, хотя цены на них упали в десять раз с 2010 года. Но всё равно есть варианты дешевле и эффективнее, включая солевой расплав, сжатый воздух, гравитацию и лёд.
Ранее в этом блоге я уже обращался к личности сэра Роджера Пенроуза (род. 1931), великого математика и космолога, также прославившегося исследованием апериодических мозаик и сознания. В 2020 году Пенроуз стал одним из самых возрастных лауреатов Нобелевской премии (по физике) с формулировкой «За открытие того, что образование чёрных дыр с необходимостью следует из общей теории относительности». Именно теоретическое изучение чёрных дыр (наряду с написанием очень хороших научно-популярных книг) является тем аспектом деятельности Пенроуза, который почти не затронут на Хабре — и именно на нём я остановлюсь.
Согласно модели Роя Керра, все чёрные дыры должны вращаться. Вращение — это источник энергии, и, согласно принципу, заложенному в основу механизма Пенроуза, данная энергия теоретически извлекаема из ближайших окрестностей горизонта событий, именуемых эргосферой.
