Научпоп

Как собрать предметные миры, нормализовать таксоны, найти межпредметный перенос, проверить его и вовремя остановить исследование.

В первой статье этой серии «От университета до искусственного интеллекта: как ускорялся генератор изобретений» мы говорили о том, как человечество усиливало генератор нового. Во второй «Одиночный исследователь с ИИ: как собирать новое из разных предметных областей» — о том, что одиночному исследователю не нужна одна «лучшая методология»: реальная работа собирается из нескольких предметных областей и нескольких специализированных методов. Теперь пора сделать следующий шаг и разобрать саму технологию «Глаз стрекозы».

Самая простая ошибка при работе с искусственным интеллектом — начать с генерации идей. Модель охотно предложит десятки связей между биологией, экономикой, производством, логистикой, теорией устойчивости или любой другой областью. Часть этих связей будет интересной, часть — банальной, часть — просто красивой языковой конструкцией. Проблема в том, что до появления идеи исследователь должен понять, какими сущностями он вообще оперирует и какие предметные миры имеет право сравнивать.

Рабочая карта: от исследовательской оптики и слабых связей до специализированных методов, проверки и работающего компонента.

В первой статье этой серии "От университета до искусственного интеллекта: как ускорялся генератор изобретений" мы смотрели, как человечество постепенно усиливало генератор нового: университеты, печать, научные общества, лаборатории, вычислительные сети и, наконец, искусственный интеллект. Во второй вопрос практичнее: что происходит, когда значительная часть этой мощности оказывается в распоряжении одного исследователя или маленькой группы?

После сравнения разных подходов к изобретательству, научному поиску и разработке продуктов вывод оказался довольно приземлённым. Одиночному исследователю не нужна одна «лучшая методология». Ему нужны три способности: собрать правильную предметную картину задачи, подключить сильный профильный метод в нужный момент и вернуть его результат обратно в общую картину, не потеряв смысл, доказательства и ограничения.

Сначала нужно понять, какими предметными мирами смотреть на задачу. Только потом — какой метод применять.

1. Одиночный исследователь — не маленький НИИ

У одиночного исследователя нет десятков лабораторий, отделов и специалистов. Но его маршрут дешевле перестраивается: можно быстро зайти в соседнюю дисциплину, проверить странную связь, закрыть тупиковую ветвь и вернуться обратно. Большое исследование по более чем 65 миллионам статей, патентов и программных продуктов показало, что малые и большие команды действительно чаще занимают разные ниши: небольшие коллективы чаще связаны с работами, открывающими новые направления, крупные — с развитием существующих линий [1]. Это не означает превосходства одиночки. Это означает другой режим поиска.

На рубеже 2020–2021 годов я только начинал работу на Хабре и присматривался к интересам аудитории. Поэтому среди первых статей, которые я опубликовал, был лонгрид «Марс и магнитосфера. Планета, которую можно отремонтировать», посвящённый терраформированию Марса. Несмотря на то, что тема терраформирования по сей день остаётся чисто гипотетической и выходит за рамки наших технологических возможностей, она является предметом серьёзных научных исследований и вызывает огромный интерес и оптимизм. Примечательно, что уважаемый @sacredtree более года назад написал на Хабре первую (из анонсированной серии) статью о терраформировании, он начал именно с Марса: «Мысленный эксперимент по терраформированию планет. Часть 1: Марс». Также эту тему многократно затрагивали другие хабровчане, например, уважаемый @densss2 (“Марс. Практическое пособие по терраформированию для домохозяек”), уважаемый @SLY_G («Почему на Марсе не получится ничего вырастить?*»). В своё время я написал на Хабре обобщающий материал о терраформировании и жизнепригодности скалистых планет, он называется «Укрощение кислорода и подводные камни терраформирования» (статья собрала 237 комментариев).

У меня складывается впечатление, что аудитория обожает рассуждать о терраформировании Марса, но лишь косвенно затрагивает не менее интересную тему — потенциальные возможности обживания Венеры. При существующем уровне технологий невозможно представить заселение венерианской поверхности или искусственное устранение излишков парниковых газов на Венере. Однако гораздо интереснее выглядят идеи о развёртывании постоянных поселений в облаках Венеры. Под катом поговорим об этом подробнее.

В этой статье я хотел бы поговорить про мегаструктуры. Меня с детства безумно увлекал этот сеттинг, и когда я начал писать статьи для хабра, я хотел написать материал по этой теме, но долго не мог понять, как к ней подступиться.

Но кажется я придумал как. Предлагаю рассмотреть нашу вселенную (математически) как сложную хаотическую систему, которая при достаточном количестве времени начинает самопроизвольно порождать все более сложные структуры.

И мы, люди, являемся одним из этапов этого начавшегося самоусложнения материй. И мы можем находится у порога уже нового скачка, связанного с развитием техносферы.

Как многие из вас знают, в аналоговом телевидении сложились три главные системы цветного телевидения: NTSC, PAL и SECAM

Почему цветных стандартов три, а не один? Чем они отличаются, если решают одну задачу? Зачем Советскому Союзу понадобилась французская система, когда своя уже работала в эфире? Правда ли, что SECAM нужен был против «Голоса Америки» в картинках? И куда всё это делось, когда пришла цифра? Ответы ниже. И эта история интереснее, чем может показаться на первый взгляд.

Вирусный спор трёх петербургских музыковедов вывел меня на книгу 1966 года. Её автор разбирался, как компьютеры повлияют на творчество и эстетику. И за десятилетия до ChatGPT формулировал, каким должен быть помощник в мышлении и решении задач.

Мы живем в эпоху тотальной стандартизации всего. Кабели и разъемы? Никакой пропиетарщины, даже Apple уже использует Type-C. Носители информации? Почти весь мир сел на иглу цифровой дистрибуции и SSD под капотом. ОС? Ну тут посложнее, однако массово это история по Android/iOS или MacOS/Windows.

Но ведь каких то 15 лет (сколько сколько...) назад все было разнообранее и в какой то мере интереснее что-ли... Давайте сегодня вспомним какие форматы носителей, ОС и прочее мы потеряли как это вообще произошло.

Физическая теория использует математический формализм, но отличие физики от математики связано с проведением реальных экспериментов. Можно даже сказать, что экспериментальная установка соединяет математические уравнения физической теории с миром. Понимание происходящего связано с вопросом измерения физических величин. На первый взгляд он кажется интуитивно понятным, поскольку парадигмальным примером измерения служит измерение длины. Длина измеряется линейкой, требуется выбор единиц измерения, но не сложно пересчитать полученную величину из одной размерности в другую.

Бас ван Фраассен для демонстрации концептуальных трудностей сформулировал проблему координации в виде двух тесно связанных вопросов о физической величине: 1) Что такое физическая величина? 2) Что можно считать измерением физической величины? Требуется отделить эти вопросы друг от друга и тем самым избежать порочного круга. Например, следующее утверждение явно бессодержательно: температура - это то, что измеряет термометр, и поэтому измерение термометра можно считать температурой. Более правильно сказать, что термометр измеряет температуру, но для понимания смысла этого утверждения в первую очередь требуется понимание принципа работы термометра.

Рассмотрение отталкивается от книги Пьера Дюгема 'Физическая теория, её цель и строение' (первое издание вышло в 1906 году), в которой разбирался вопрос связи физической теории с экспериментом. Дюгем ввел понятие идеального измерительного прибора и рассмотрел его связь с реальным прибором. Идеи Дюгема разбираются на примере измерения температуры при наличии физической теории. После этого кратко рассмотрена история термометрии; это покажет, каким образом проблема координации решалась в ходе становления физической теории.

Космические полёты на энергии термоядерного синтеза давно сулят возможность стремительных путешествий по Солнечной системе: до Марса за недели, до Сатурна за месяцы, до Плутона за годы.

Десятилетиями эти возможности оставались чисто теоретическими, словно их взяли со страниц фантастического романа. Но теперь несколько компаний работают над созданием практически применимых термоядерных ракетных двигателей и уже достигли важных рубежей.

Британский стартап Pulsar Fusion надеется провести демонстрационный полёт в космос в 2027 году, а Принстонский университет и американская компания Helicity Space продолжают работу над собственными термоядерными двигателями.

Началось все с того, что коллега увидела, как я выдергиваю флешку из ноутбука сразу после копирования, и посмотрела на меня так, будто я при ней вытащила вилку из розетки за провод. Следующие двадцать минут мы спорили про значок в трее, и к концу спора выяснилось, что ни одна из нас толком не знает, что происходит, когда на него нажимаешь. Она нажимает, потому что так учили еще в школьном компьютерном классе, я не нажимаю, потому что у меня за все эти годы ни разу ничего не сломалось, и аргументы у нас обеих, честно говоря, были уровня «а у моей бабушки».

Бездна космоса, холодный отблеск солнечных панелей, режущий глаз. Голубой огонёк Земли, не больше Юпитера на земном небе, затерялся в лучах слепящего Солнца где‑то за кормой, а впереди по курсу, в скошенном полусвете, сияют две крохотные точки, яркая и тусклая, словно далекая двойная звезда. Но это не звезды. Это два астероида, вальсирующие в бесконечном танце.

У полутонного аппарата нет ни лидаров, ни радаров, он летит к цели, полагаясь на единственный оптический глаз: телескоп с двухметровым фокусом и крошечным полем зрения всего в четверть градуса, меньше половины лунного диска. Сквозь эту узкую оптическую щель четырёхмегапиксельная матрица жадно ловит тусклый свет, а бортовой компьютер непрерывно пересчитывает траекторию, короткими импульсами двенадцати микродвигателей удерживая нос корабля на меньшем из двух астероидов.

На одноосном подвесе подрагивает плоская щелевая антенна. Компенсируя маневры аппарата, она лупит трёхмегабитным потоком данных в сторону родной планеты. Там, в одиннадцати миллионах километров позади, над австралийской долиной Тидбинбилла высоко в предрассветном небе раскинулось созвездие Пегаса, а исполинская 70-метровая чаша антенны DSS-43 ловит узкий радиолуч из него. Радиосигнал летит до Земли долгих 38 секунд, и уже ни один оператор из центра управления в Мэриленде не способен помочь аппарату. На финальном отрезке полета удаленное управление бесполезно из‑за запаздывания сигнала; он один на один со своей мишенью и полагается только на заложенную программу. Видеотрансляция с запозданием в полминуты идёт на весь мир.

В полустах километрах от него, параллельным курсом, летит шестиюнитовый кубсат с камерами. Самоубийственная миссия аппарата — торпедировать астероид, а задача его маленького спутника — документально зафиксировать и передать на Землю фотографии поражения цели с близкого расстояния. Автопилот посылает последнюю команду и глушит маневровые движки. Больше коррекций не будет, нацеливание выполнено безукоризненно точно. Реактивные струи и вибрация корпуса не должны смазать ни единого пикселя важнейших кадров в истории. Аппарат весом в полтонны приближается к цели, сокращая дистанцию на шесть километров каждую секунду. До удара остаётся две с половиной минуты.

Существует тема, вокруг которой почти всегда возникает путаница: близкородственное скрещивание и мутации у потомства. Обычно её объясняют через два понятия — «защита» и «наказание». Якобы природа защищает вид от вырождения, а нарушителей наказывает уродливым потомством.

Но если убрать моральную окраску и посмотреть на те же факты без оценки, картина может оказаться иной. Не «природа наказывает», а «система переключается в другой режим». Не «уродство как кара», а «мутация как попытка найти новую форму».

Ниже я сначала опишу, как это принято объяснять. А затем — что говорится в новой формулировке тех же самых событий.

Большинство теорий сознания в вычислительном мейнстриме – от предиктивного кодирования до принципа свободной энергии – исходят из того, что мозг строит прогноз, а после его реализации результату присваивается оценка «хорошо/плохо». Но тогда остается трудная проблема сознания (hard problem): если прогноз – это чистая вычислительная операция, непонятно, зачем нужно переживание радости или горя. И даже если мы опишем все вычисления мозга, остается неясным, как и каким образом мозг порождает сознание?

В этой статье я хочу показать, что, если проследить эволюцию информационных потоков от РНК, а начинать не с уровня человека, можно увидеть, что порядок вычислений, начинается не с прогноза и сознание это не порождение мозга - это общий принцип всей живой материи – организовывать информацию о собственной структуре.

Общий принцип организации информационных потоков заключается в том, что все живые организмы сначала оценивают входящие (внешние и внутренние) сигналы, затем на основании накопленной памяти обо всех предыдущих состояниях самого организма осуществляют прогноз изменения своего внутреннего состояния. Это не вычисление будущего и не модель внешнего мира, это упреждающий поиск в сохраненной памяти собственных состояний и воссоздание нужной биохимии чтобы избежать или приблизить то или иное событие.

Затем через изменённую собственную биохимию совершается действие, и результат действия сравнивается с прогнозом. Положительный результат подкрепляет прогноз и порог его срабатывания снижается, делая его вероятностным, отрицательный его не устраняет, а повышает порог срабатывания этого прогноза.

Поэтому мы рассматриваем сознание как свойство всей живой материи организовывать информацию о собственной структуре. Человеческое сознание в этой рамке – частный случай: видоспецифическая форма той же организации информационных потоков.

Итан Сигел (американский астрофизик‑теоретик и научный журналист, автор рубрики «Спросите Итана», один из пропагандистов современных научных знаний), разбирает один из нерешённых вопросов современной физики: куда девается информация о различных частицах, попадающих в чёрную дыру, при том что чёрная дыра испарится путём излучения Хокинга и исчезнет?

@avshkol перевёл эту статью, поскольку здесь Итан подробно разбирает проблему, и если вы только начинаете изучение всего, что связано с чёрными дырами и информацией, то эта статья будет прекрасным введением в предмет. И ещё Итан утверждает, что, несмотря на огромнейшее количество работ по этой теме, парадокс потери (или сохранения) информации в чёрной дыре пока не разрешён!..

Согласно одной легенде, в молодости к Наполеону Бонапарту подошла цыганка и предложила погадать ему по руке. «На вашей руке почти не видна линия судьбы, вас ждёт заурядная жизнь» — сказала цыганка. Будущий император французов выхватил из ножен кинжал и, прочертив по своей руке кровавую линию, воскликнул: «Я сам определяю свою судьбу». Эта прекрасная, хоть скорее всего и вымышленная история служит прелюдией к теме моего сегодняшнего эссе — мы поговорим о предопределённости судьбы, детерминизме, свободе воли и возможности их совместить.

С древних времён люди задумывались о несовместимости представлений о свободе человеческой воли и представлений о том, что все события в мире безусловно подчинены неумолимому закону причинности. После создания Исааком Ньютоном названной в его честь физической теории гравитации философские споры лишь усилились. Представьте себе бильярдный стол: движение всех шаров на нём, их отражение от стенок стола и от взаимных ударов подчиняется строгим физическим законам, а значит, положение шаров в определённый момент времени после удара и их импульсы определяются исключительно силой и направлением изначального удара. По аналогии с этим можно сказать, что раз законы физики полностью детерминируют, то есть, строго определяют взаимодействие всех тел во Вселенной, то все будущие события должны быть уже заложены в самом первом моменте существования Вселенное. Такое представление никак не совместимо с представлением о том, что у человека есть свободная воля, и он свободен выбирать любое действие для решения вставшей перед ним проблемы, принимая на себя все последствия своего решения.

При построении графиков по математическим формулам, особенно если они заданы в полярных координатах или в параметрической форме в окрестностях некоторых точек они могут существенно искажаться. Обычно это происходит вблизи точки O с координатами 0;0, потому что ошибка округления в районе этой точки имеет такой же порядок или даже выше, что и значения функции. Но есть и вторая причина этого – для некоторых функций 0 является пограничной точки, то есть с одной стороны нуля, как правило, с положительной функция определена, а с другой, как правило отрицательной – неопределенна. Примером такой функции является квадратный корень.

В некоторых случаях это преодолевается с помощью математических выкладок...

В свои 42 года я нашел новую супер‑способность. Для многих из вас это привычное состояние, однако для меня это стало открытием...

Делюсь с вами тем, что позволило мне нащупать баланс, нащупать тот навык, который я хотел бы иметь с детства. Да я и имел его, вот только, с годами, я перестал им пользоваться... Этот навык — это видение собственного Я.

В статье я расскажу и про эксперимент, который помог мне нащупать свое Эго. Нащупать его и понять, как это переключать по желанию, осознанно.

А еще там есть мои личные наблюдения, что, как я считаю, я терял в этой жизни, забыв про себя и уйдя с головой в «новые задачи», «новые победы», «новые проекты».

У больших данных часто есть одна проблема: самые важные выводы зависят не от сложности алгоритмов, а от того, насколько аккуратно собраны и сопоставлены исходные источники. Автор собрал карту мелодий отправления для 2496 станций Большого Токио, объединив разрозненные вики, аудиоархивы и открытые данные, но столкнулся с тем, что даже названия станций оказались отдельной задачей для анализа.

В статье разбирается, как построить такой набор данных, какие ошибки возникают при очистке и проверке информации и почему итоговая карта показывает лишь часть реальной картины.

О динозаврах современным палеонтологам известно много всего. Благодаря кропотливой работе, тщательному изучению останков, мы можем предполагать, как они росли, чем питались и какой вообще вели образ жизни. Но есть и белые пятна — например, возможная теплокровность, растительность на коже (чешуя, перья или шерсть) и другие нюансы. 

По поводу теплокровности среди ученых много лет ведется дискуссия. Не так давно появились аргументы в пользу механизма внутреннего нагрева. Исследователи тщательно изучили зубы тираннозавра и сделали вывод: у этого суперхищника тело было теплым! Температура — около 36 °C, почти как у нас. Как ученые получили этот результат и насколько он надежен? Давайте разбираться.

Казалось бы, латиница всем хорошо знакома и привычна — прежде всего английская, глобальная и дефолтная в эру Интернета. Однако если посмотреть внимательнее, всё оказывается не так просто, особенно за пределами англосферы. Да и в самом английском языке раньше всё было не совсем так, как ныне: на заре английской латиницы в ней были дополнительные буквы, в том числе две бывшие руны, а ещё во времена войны за независимость США правильным написанием названия реки Миссисипи было Miſsiſsippi, с полузабытой ныне ſ, «длинной S». В других языках с подчас очень своеобразными фонетическими особенностями всё было не менее сложно и причудливо. Системы письма на основе латиницы вводили новые буквы и отказывались от них, алфавиты переделывались и реформировались — то под актуальную фонетику, то под романтическую древность. Причём у всех по-своему, и подчас специально, чтобы не как у горячо «любимых» соседей.