Научпоп

Иллюзия хаоса и Свободы Воли

Почему же нам кажется, что мир хаотичен, будущее неопределенно, а у нас есть свобода выбора?

Quantumograph объясняет это через механизм огрубления (coarse-graining). Мы -это наблюдатели внутри графа, его крошечная макроскопическая часть. Мы физически неспособны измерить точное состояние всех кубитов решетки и не обладаем вычислительной мощностью для диагонализации глобального оператора эволюции.

Мы вынуждены делать проекцию на редуцированное (сокращенное) подпространство доступных нам макронаблюдений. В этой усеченной проекции унитарность теряется, порождая для нас иллюзию случайности, термодинамики, стрелы времени и свободы воли. Но на онтологическом фундаментальном уровне «код» закрытого квантового графа уже полностью написан, согласован и вычислен от начала до конца.

Это не просто философское замечание -это вычислимое следствие. Одна из доказанных теорем теории строго математически доказывает, что эпистемический хаос (хаос наблюдателя) точно воспроизводит все статистические свойства классического детерминированного хаоса: правильные распределения Ляпунова, правильную термодинамику, правильную стрелу времени. Наблюдатель не может отличить настоящий хаос от эпистемического.

На онтологическом фундаментальном уровне код закрытого квантового графа уже полностью написан, согласован и вычислен от начала до конца.

Снятие информационного парадокса

Информационный парадокс квантовой механики (особенно в контексте черных дыр или коллапса волновой функции) считается одной из главных нерешенных проблем физики. В Quantumograph этот парадокс не «обходится» внутри пространства-времени, а снимается на уровне самой архитектуры.

Поскольку Вселенная изначально постулируется как конечная, замкнутая и строго унитарная система, информации здесь просто физически негде теряться:

• Нет индетерминистического коллапса волновой функции. Процесс измерения это лишь локальное запутывание одних узлов графа с другими.

• Поскольку эволюция обратима, траекторию всегда можно математически развернуть назад.

• Геометрия гильбертова пространства конечной размерности сохраняет объемы и расстояния между состояниями.

• Информация вечна и полностью сохраняется в глобальной структуре графа. Чёрная дыра не «поглощает» информацию -она перераспределяет запутанность по структуре солитона.

  Что в итоге?

  От квантовой механики до темной энергии: Единая карта физических теорий через призму симметрий и констант

  В Quantumograph выведено Универсальное уравнение (Уравнение Вселенной), которое при разных условиях переходит в уже известные нам физические законы и принципы.

  

  Таблица пределов универсального уравнения

  Ниже представлена структура, показывающая, как из определенных математических ограничений и физических констант (таких как локальные поля, обменное взаимодействие, топологические заряды, красное смещение или группы автоморфизмов рождаются главным уравнением нашей Вселенной.

  Раздел физики Базовые уравнения / Феномен

• Электродинамика Уравнения Максвелла

• Квантовая механика Уравнение Шредингера

• ОТО Уравнения Эйнштейна

• Термодинамика Фазовые переходы

• Космология (Фридман) Уравнения Фридмана

• Начало Вселенной Максимальная симметрия

• Тёмная энергия Космологическая постоянная

• Ретропричинность Нелокальные корелляции

  Вместо заключения

  Quantumograph обширная и объемная работа, насыщенная разнообразнейшей математикой, том числе применен и Нестандартный анализ Робинсона. Это не просто ещё одна теория дискретного пространства-времени. Скорее это попытка построить физику снизу вверх: от конечного квантового графа через спектральную геометрию к эмерджентному четырёхмерному пространству-времени с калибровочными полями Стандартной модели. В отличие от петлевой квантовой гравитации (которая квантует уже готовую ОТО) или теории Вольфрама (которая использует классические биты и необратимые правила), Quantumograph начинает с квантового конечного и показывает непрерывную кажущуюся бесконечность.

Теорема об отсутствии асимптотического хаоса.
Но как быть с хаосом, динамическими системами и чувствительностью к начальным условиям? Здесь программа Quantumograph выдвигает Теорему об отсутствии асимптотического хаоса. Классический детерминированный хаос по определению требует экспоненциального разбегания близких траекторий по положительному показателю Ляпунова. В Quantumograph, благодаря строгой унитарности оператора U, скалярное произведение состояний в гильбертовом пространстве инвариантно. Это значит, что расстояние между любыми двумя траекториями (состояниями графа) математически неизменно на всем протяжении эволюции. Как следствие:

Все показатели Ляпунова на фундаментальном уровне строго равны нулю. Экспоненциальное разбегание траекторий запрещено.

Поскольку граф конституционно конечен, гильбертово пространство имеет конечную размерность N. Согласно квантовой теореме возвращения Пуанкаре-Неймана, траектория графа — это чисто квазипериодическое движение по многомерному тору. Система всегда возвращается к своему исходному состоянию. Истинный онтологический хаос в фундаменте мира невозможен.

Теорема при этом делает важное филосовское онтико-эпистемологическое различение: хаос не исчезает из нашего опыта -он просто переквалифицируется.

Хаос бывает двух видов:
Эпистемический (наблюдательный): возникает при огрублении (coarse-graining) — проекции на подпространство макронаблюдаемых. Именно этот хаос мы наблюдаем в турбулентности, погоде, рынках. Он реален для наблюдателя, но иллюзорен онтологически.

Онтический (реальный): экспоненциальное разбегание на фундаментальном уровне. В Quantumograph запрещён.

Механика микромира: Волны и Топологические солитоны

Если хаоса нет, а граф статичен и детерминирован в своем спектре, как в нем возникает привычная нам физика частиц и полей? Автор описывает это в сопроводительных работах «Waves as Graph Disturbances» и «Retrocausality, Two-Boundary States, and Topological Solitons on the Graph».

Любые волны в нашей Вселенной — это не самостоятельные сущности, а распространяющиеся возмущения структуры самого графа Z⁴:

• Калибровочные волны (фотоны, глюоны, W/Z-бозоны): Возникают как колебания квантовых фаз ребер вокруг положения равновесия. Через плакетный гамильтониан и Г-конвергенцию. Автор доказывает, что в длинноволновом пределе эта динамика строго переходит в классическое непрерывное действие Янга-Миллса. Так из дискретного графа сама возникает калибровочная инвариантность. Причем, удивительно что поддерживаются группы U(1), SU(2) и SU(3) — все три фактора Стандартной модели.

• Гравитационные волны: метрика логарифмически зависит от взаимной информации между узлами. Гравитационная волна -это бегущее изменение плотности квантовой запутанности. Колебание запутанности макроскопически воспринимается как колебание ткани пространства-времени.

• Волны материи (фермионы): Проявляются как дискретные дефекты и узловые спинорные токи, подчиняющиеся волновому уравнению Дирака на графах.

Топологические солитоны — это и есть частицы.

Сами элементарные частицы (и даже макроскопические объекты вроде черных дыр) формируются как стабильные локализованные волновые пакеты - топологические солитоны.

На графе Z⁴ они обладают строгой топологической защитой: они стабилизируются не тонкой настройкой параметров, а сохраняющимся топологическим зарядом, зашитым в структуре калибровочного гамильтониана.

Они физически не могут "размыться" или исчезнуть. Даже чёрные дыры описываются как волновые солитоны их ядра остаются регулярными и имеют конечную плотность связей, что полностью устраняет сингулярности Общей Теории Относительности Эйнштейна.

Еще один тест

Петля Полякова и деконфайнментДля SU(3)-сектора КХД (Квантовая Хромодинамика) петля Полякова является измеримым параметром порядка фазового перехода конфайнмент-деконфайнмент. Переход при конечной температуре предсказывается моделью и может быть проверен на решёточных КХД-симуляциях.

На гитхаб-репозитории автора открытый код наглядно демонстрирует и реализует все тесты теории численно.

Сознание у растений

При рассмотрении вопроса о соотношении сознания и различными биологическими группами в филогенетическом дереве возникает вопрос, где провести черту между организмами, обладающими сознанием, и таковыми без наличия сознания. Естественно, что специализация биолога играет немалую роль при проведении такой черты: биологи обычно симпатизируют объектам исследования и не хотят их исключения из группы организмов с сознанием.

В статье 2015 года ботаник Питер Барлоу рассматривает возможность существования сознания у растений. На этом пути:

• Говорится, что у растений есть когнитивные способности, память, аналог нервной системы и даже аналог мозга;

• Сознание рассматривается в духе теории Хамероффа и Пенроуза: в растениях есть достаточно микротрубочек;

• Соответственно, нельзя исключить наличие сознания у растений.

В статье можно выделить два уровня аргументов. На первом уровне утверждается, что сознание могло появиться в ходе эволюции разными путями на разных этапах. Таким образом, при поиске сознания не следует ограничиваться организмами, строение которых напоминает устройство человека. В статье есть немало ссылок на статьи, где утверждается наличие у растений когнитивных способностей, приводятся доводы в пользу наличия у растений аналога нервной системы (например, в растениях экспериментально установлено наличие электрического потенциала действия, action potential), обсуждаются сложные электрические взаимодействия в физиологии растений. Вывод - структура растения функциональна напоминает схему 'сенсорные возбуждения - переработка информации - ответная реакция'. Если в рамках такой схемы возможно появление сознание у человека, то почему бы сознанию на этом пути не появиться у растений.

На втором уровне достаточно подробно обсуждается теория сознания Хамероффа и Пенроуза и говорится, что в рамках этой теории сознание у растений определенно нельзя исключить. Следует отметить, что Питер Барлоу увлечен буддизмом и при обсуждении сознания он также нередко использует концепции буддизма.

В статье много ссылок на взгляды других ботаников и на разные экспериментальные работы (иногда, достаточно странные, например влияние эмоционального состояния человека на рост растений). Мне понравились рисуночки, которые показывают активность краба, человека и листвы фасоли в зависимости от лунно-солнечного цикла (lunisolar time). Во всех случаях испытуемые объекты находились в закрытом помещении, тем не менее, циклы активности чем-то напоминают друг друга.

В целом следует отметить, что поиск происхождения сознания в рамках филогенетического дерева вносит оживление в работы биологов и без всякого сомнения приводит к расширению кругозора.

Peter W Barlow, The natural history of consciousness, and the question of whether plants are conscious, in relation to the Hameroff-Penrose quantum-physical ‘Orch OR’ theory of universal consciousness, Communicative & Integrative Biology Vol. 8 , Iss. 4, 2015, 28 p

Вычислительная сводимость и абсолютный детерминизм: Почему Стивен Вольфрам не прав

Если вы интересуетесь цифровой физикой, то наверняка сталкивались с проектом Wolfram Physics Project. Вольфрам постулирует: Вселенная это гигантский классический клеточный автомат, развивающийся по локальным правилам перезаписи. Из этого вытекает его знаменитый принцип вычислительной неприводимости (computational irreducibility). Он гласит: невозможно узнать состояние системы через N шагов, не просчитав пошагово все промежуточные такты. Коротких путей нет. Вселенная сама является наименьшим компьютером, способным смоделировать собственное будущее. Строго доказанная теорема автора о вычислительной сводимости (редуцируемости) наносит по этой концепции прямой математический удар, закрывая идеи Вольфрама для квантового мира.

Математика редукции: прыжок через миллиарды лет.Вольфрам строит модель на классических битах. В Quantumograph динамика перенесена в конечномерное гильбертово пространство. Эволюция графа задается глобальным оператором U, построенным на базе обратимых и консервативных квантовых затворов Фредкина (CSWAP) и Тоффоли (CCNOT).Поскольку эти вентили строго обратимы, представляющий их оператор фундаментально унитарен. Из этого математического факта выводятся два следствия:

Обход пошаговой симуляции: Чтобы узнать состояние Вселенной в далеком будущем, не нужно симулировать каждый такт планковского времени. Достаточно провести процедуру диагонализации оператора эволюции. После этого вычислительная стоимость предсказания на 10 шагов и на 10¹⁰ шагов вперед становится одинаковой. Мы можем мгновенно «прыгнуть» в любую точку временной шкалы, минуя последовательный пересчет промежуточных состояний графа. Вычислительная неприводимость здесь полностью ломается.

Принцип одного среза: Всего один пространственно-временной срез графа (условное «настоящее») полностью и точно детерминирует всю прошлую и будущую эволюцию. Будущее не вычисляется Вселенной по ходу дела. Оно вне времени зафиксировано в текущей спектральной структуре. В настоящем одновременно закодировано и прошлое и будущее и это строго математически доказывается в Quantumograph — теории.

Тут нюанс: теорема атакует не просто технический тезис, а саму онтологическую предпосылку Вольфрама. Вольфрам предполагает, что мир классически вычислителен и необратим на фундаментальном уровне. Quantumograph показывает: если фундаментальный уровень квантовый и унитарный (а не классический и необратимый), то необходимая предпосылка неприводимости отсутствует. Это не просто другой ответ на тот же вопрос -это другой вопрос.

Как это тестировать?

Главная претензия к подобным теориям (например, к теории струн) — это их принципиальная непроверяемость на современном этапе развития технологий. В основном они требуют построения коллайдера размером с галактику. Программа Quantumograph заявляется Автором как эмпирически тестируемая (отсюда и аббревиатура TQGT).

Автор TQGT предлагает наоборот проверять свою теорию в микромире и при температурах близких к абсолютному нулю, при этих условиях можно, так сказать «наблюдать шум ткани вселенной».

Quantumograph — это упор на реальную тестируемость уже сегодня так как проверки теории можно проводить на уже сегодняшнем технологическом уровне.

Из этой теории вытекают много проверяемых предсказаний. Вот лишь некоторые из них.

Проверка спектральной размерности на квантовых процессорах (QPU): Дискретная структура пространства предсказывает специфический профиль. Это должно быть различимо на современных квантовых процессорах при температурах 10-50 мК. Аномалии в профиле -прямая сигнатура дискретной геометрии.

Топологические аномалии решётки: Топологические солитоны (частицы) несут свой квантованный заряд. Отклонение от квантования (нецелое) является прямым признаком того, что конфигурация не термализована или решётка слишком груба. При правильной реализации на QPU целочисленность этого отклонения -прямое свидетельство TQGT.

В следующий раз разберем Теорему об отсутствии асимптотического хаоса.

Реальность — это конечная сеть графа и почему С. Вольфрам не прав.
Дискуссии о дискретности пространства-времени обычно крутятся вокруг петлевой квантовой гравитации или цифровой физики Стивена Вольфрама. Однако в тени этих гигантов развивается программа Quantumograph (Testable Quantum Graph Theory of Spacetime, TQGT). В последних препринтах (включая дополнения к v14) автор предлагает радикальную, жестко детерминированную модель, которая не просто заменяет гладкий континуум дискретной решеткой, но и математически закрывает вопросы онтологического хаоса, информационного парадокса и вычислительной неприводимости.

Давайте разберем, как устроен этот квантовый автомат, почему в нем нет места Большому взрыву, началу мира и почему Стивен Вольфрам, с точки зрения этой теории, оказался неправ.

Петлевая квантовая гравитация (ПКГ), теория струн и большинство современных программ квантовой гравитации работают сверху вниз: берётся известная физика (общая теория относительности, Стандартная модель) и квантуется, дробится, переформулируется. Исходная точка -непрерывный континуум, который затем дискретизируется как приближение или регуляризация.

Quantumograph изначально и оригинально работает наоборот «снизу вверх»:

• Исходная точка -конечный граф на решётке Z⁴. Никакого континуума нет и никогда не было и он не квантуется, он возникает как эффективное описание на больших масштабах.

• Метрика, поля, геометрия Эйнштейна это всё эмерджентные явления, выводимые из спектральных свойств лапласиана графа. Они не постулируются, а доказываются как предельные случаи.

• Квантовая механика не надстраивается над классической физикой — она встроена в архитектуру с самого начала: степени свободы узлов суть кубиты. Эволюция это унитарный оператор.

Это означает, что Quantumograph не является очередной попыткой квантовать гравитацию. Это попытка показать, что и гравитация, и квантовая механика, и пространство-время это разные грани одного и того же объекта: конечного квантового графа.

2. Онтология графа: Забудьте про Большой взрыв

В классической общей теории относительности (ОТО) Вселенная начинается из сингулярности — абстрактной точки с бесконечной плотностью, где ломаются все законы физики. Quantumograph решает эту проблему радикально: никаких непрерывных пространств и бесконечностей не существует в принципе.

Фундаментом мира провозглашается конечный квантовый граф на решётке Z⁴ с кубитными степенями свободы. Т. е. четырёхмерный гиперкубический тор с периодическими граничными условиями. Узлы (кубиты) суть элементарные кванты пространства-времени, рёбра это связи квантовой запутанности. Все привычные нам континуальные понятия — метрика, физические поля, геометрия Эйнштейна — являются строго эмерджентными, то есть возникают лишь как приближение на макроскопических масштабах.

Эмерджентность здесь не метафора, а теорема: автор доказывает через Γ-конвергенцию (метод функционального анализа), что дискретное действие на графе в непрерывном пределе точно переходит в действие Янга-Миллса, а затем в действие Эйнштейна-Гильберта. Континуальная физика получается как предельный случай, а не постулируется.

Отсюда следует принципиально иной взгляд на космогенез:

Время как спектр: В теории действует жесткий постулат: время и спектр это эквивалентные понятия, описываемые на разных языках. Нет внешней «временной шкалы», на которой можно отметить точку «ноль» и спросить, что было до нее.

Большой взрыв без взрыва: То, что мы макроскопически воспринимаем как Большой взрыв — это не появление материи из ничего в пустом пространстве. Это специфическая фаза системы: область графа с экстремально высокой плотностью топологических связей. С точки зрения наблюдателя внутри системы эволюция разворачивается из сингулярности, но на онтологическом уровне это просто структурный пик в глобальном спектре графа.

В следующем посте разберем доказанную Теорему о вычислительной сводимости и почему С. Вольфрам не прав со своей "несводимостью".

В современной квантовой информатике почти незаметно, но очень глубоко сидит одно допущение: фазу кубита можно задавать сколь угодно точно. Именно на этом держатся квантовое преобразование Фурье, алгоритм Шора, поиск по алгоритму Гровера и вообще большая часть красивых обещаний квантовых вычислений. Так называемое «Квантовое превосходство». А что, если у природы есть собственный предел точности?

В работе за июнь 2026 г «Фундаментальный предел квантовых вычислений (ФПКВ)» -'это не ограничение уровня плохого железа, малого числа кубитов или шума. Речь идёт о другом: о нижней границе фазовой точности, которая вытекает из конечной и дискретной структуры пространства -времени. Если сама реальность зерниста, то и фаза не может быть непрерывной до бесконечности.

Откуда берётся предел?

В модели Quantumograph пространство-время описывается как конечная четырёхмерная решётка. Это означает, что физически различимые значения фазы не образуют непрерывный континуум. У них есть минимальный шаг.

Для огромного 10¹²⁰, но конечного мира это даёт очень малую величину, порядка $10^{-30}$ радиан. Но именно в этом и смысл: это не ноль.

А значит, любой физический квантовый процессор, как бы он ни был устроен, сталкивается не только с инженерным шумом, но и с возможным фундаментальным floor-уровнем точности.

Почему это важно именно для квантовых алгоритмов?

Квантовые алгоритмы выигрывают там, где нужна очень тонкая фазовая интерференция. Классический пример — алгоритм Шора. Его идеализированная версия требует фазовой точности, которая для больших входов уходит на чрезвычайно малые масштабы.

Если сравнить требуемую точность для подбора RSA-2048 с фундаментальным шагом, возникает сильный разрыв по порядку величины. Идеальная математическая схема алгоритма предполагает фазовую детализацию, которую физическая реализация может не поддерживать в принципе, а не только на практике.

Это не означает, что квантовые компьютеры бесполезны. Это означает, что у них может быть не только инженерный, но и физический предел.

Проверка гипотезы

Автор предлагает гениальную по своей простоте экспериментальную проверку на сверхпроводящих QPU хоть сегодня, где фазовые операции являются базовой частью устройства.

Идея прямо расписана им по шагам:

1. Реализация: преобразования Фурье (на QPU) на n кубитах при различных T < Tc (30-50mK). При этом получить отклонение фаз (систематическое ) от значений (теоретических) как функцию n.

2. Проверка: растёт это отклонение с n (помехи оборудования) или остаётся постоянным (ФПКВ)? Постоянное значение при увеличении n и является признаком фундаментального предела.

3. Случайные блуждания на графе реализованные на QPU и измерение профиля спектральной размерности $d_s(σ)$. Прохождение через $d_s=4$ при инвариантном σ* будет прямым свидетельством решетки Z⁴.

4. Сравнить фазовые систематические ошибки с предсказанным шагом Δθ; cовпадение порядка величины и есть подтверждение ФПКВ.

Если после всех стандартных мер остаётся устойчивый фазовый порог (пол, плато), который уже не уходит вниз вместе с температурой, калибровкой и улучшением схемы, это уже не похоже на обычную техническую проблему. Это сигнатура ФПКВ.

Есть одно НО

Проверка гипотезы ФПКВ, указывающая на физический порог точности фазы, ставит под сомнение долгосрочную окупаемость инвестиций крупных игроков. Мягко говоря, снижая их мотивацию к верификации. Вся надежда в этой области только на заинтересованные стороны, которые не хотят тратиться на еще один мыльный пузырь: пост -квантовую криптографию.

Чем это отличается от обычных ошибок

Инженерные ошибки уменьшаются при улучшении устройства. Они зависят от конкретной платформы, материалов, температуры и качества управления.

Фундаментальный предел должен вести себя иначе. Он не должен исчезать при том, что мы улучшаем машину. Он должен быть связан не с небрежностью реализации, а с тем, как устроена сама физика.

Именно поэтому гипотеза ФПКВ интересна: она переводит вопрос о точности квантового компьютера из области техники в область фундаментальной физики.

Тим Модлин: Вычисления и сознание

Интерес к БЯМам позволяет вспомнить о популярной в свое время вычислительной теории сознания (computational theory of mind). Однако на этот счет существует аргумент, предложенный Тимом Модлином в 1989 году, который показывает, что вычислительная теория сознания несовместима с материализмом. Ниже краткое описание основной идеи.

Исходной точкой служит идея супервентности сознания по отношению к физическим процессам. Возбуждение нейронов никак не похоже на происходящие ментальные процессы, но предполагается, что для протекания определенного ментального процесса (например, боли) необходимо протекание соответствующих физических процессов.

физические процессы -> сознание

Концепция супервентности не говорит, что сознание эквивалентно, например, возбуждению нейронов, но предполагается, что боль вызывается возбуждением нейронов. Вычислительная теория сознания говорит, что требуется расширить схему супервентности выше следующим образом

физические процессы -> вычислительные состояния -> сознание

Вычисления однозначно определяются посредством машины Тьюринга. Таким образом, вычислительные состояния ассоциируются с определенными состояниями ленты машины Тьюринга.

Модлин анализирует схему выше и вводит условия достаточности и необходимости. Достаточность определяется тем, что определенное вычисление приводит к определенному состоянию сознания (например, определенное вычисление вызывает боль). Необходимость вводится требованием для физической системы поддерживать соответствующее вычисление, которое в свою очередь описывается машиной Тьюринга. Далее Модлин показывает, что одновременно выполнить требования достаточности, необходимости и супервентности не удается.

Аргумент строится при использовании персонажей из новеллы Гофмана 'Песочный человек': Клары и Олимпии. Неявно предполагается, что Натаниэль играет роль человека, который анализирует схему выше, поскольку статья Модлина начинается цитатой из новеллы:

‘… однако ж сыскались насмешники, сумевшие порассказать о всяких странностях и нелепостях, какие были замечены на празднике, и особенно нападавшие на оцепенелую, безгласную Олимпию, которую, невзирая на красивую наружность, обвиняли в совершенном тупоумии, по какой причине Спаланцани и скрывал ее так долго. Натанаэль слушал эти толки не без затаенного гнева, но он молчал; ибо, полагал он, стоит ли труда доказывать этим буршам, что их собственное тупоумие препятствует им познать глубокую прекрасную душу Олимпии.’

На первом этапе Модлин в качестве физической реализации предлагает машину Клару, которая является нормальной машиной Тьюринга. В данной ситуации у людей с развитым абстрактным мышлением проблем не возникает: сложные физические процессы приводят к сложным вычислениям, которые в свою очередь вызывают ментальные процессы.

Однако далее Модлин напоминает, что смена вычислительных состояний эквивалентна смене состояний ленты машины Тьюринга, и предлагает вторую машину, Олимпию, которая в итоге приводит к такой же смене состояний ленты, как и в случае машины Клары. То, что одно и то же вычисление можно выполнить путем разных физических процессов, не должно удивлять. Тем не менее, крайнее удивление вызывает то обстоятельство, что предложенная Модлиным вторая машина крайне примитивна: протекающие физические процессы сводятся к повторению одного и того же движения. Развитое абстрактное мышление уже должно признать, что такие физические процессы на роль 'подложки' сознания не годятся.

В заключение еще одна цитата:

‘В действительности, один путь для понимания структуры Олимпии связан со следующей аналогией: Олимпия создает иллюзию бытия Клары в действии, которое во многом напоминает создание иллюзии движения в фильме на экране. … Проблемы с вычислительной теорией сознания заключается в том, что она не содержит концептуальных оснований, чтобы отличить мерцающую иллюзию от реальности.’

Tim Maudlin, Computation and consciousness, The Journal of Philosophy, v 86, N 8 (1989): 407-432.

Вопрос на засыпку: кто в 1956 году предложил термин «искусственный интеллект»?

Если знаете ответ — у вас есть хорошие шансы в ИТ-кроссворде. 6 июля запускаем третий сезон онлайн-соревнования для всех, кто интересуется AI, ML и сферой ИТ в целом. В этом году вас ждет более 100 вопросов по четырем темам:

• модели и все, что с ними связано;
• история ML и AI;
• безопасность ML и AI;
• ML-железо.

С 6 по 9 июля каждый день будет открываться новая рубрика. Отвечайте на вопросы и набирайте баллы, чтобы выиграть эксклюзивные призы и бонусы на аренду серверов. 🦖

Регистрируйтесь, чтобы не пропустить старт →

Приглашаем на экскурсии с криптографами!

27 июня в Музее криптографии мы запускаем серию экскурсий, которые проведут практикующие криптографы «Криптонита».

Посетители смогут не просто ознакомиться с постоянной экспозицией, но и обсудить с экспертами реальные механизмы защиты данных.

Первую экскурсию проведёт Василий Шишкин, руководитель лаборатории криптографии «Криптонита»!

Он расскажет:
• чем криптографический ключ принципиально отличается от пароля;
• про логику работы TLS-сертификатов, на которых держится защита сайтов;
• есть ли слабые места у протокола Signal и многое другое!

Экскурсии будут проходить раз в месяц. Они рассчитаны на студентов, абитуриентов и молодых технических специалистов.

Следить за расписанием можно по ссылке

Теологическая модель законов физики

Краткое изложение идеи из статьи физика Пола Дэвиса 'Вселенная из битов'.

В хорошо известной метафоре башни черепах поиск фундаментальной реальности ведет к бесконечному регрессу. Обрыв башни на уровне левитирующей сверхчерепахи требует либо скачок, основанный на вере - приняв нижний уровень как необъяснимый факт - или определенную ментальную гимнастику, такую как введение необходимой сущности, отрицание бытия которой логически невозможно. Классическая христианская теология выбирает второй вариант, где Бог выражен в качестве необходимой сущности, от которой начинается вселенная. К сожалению, концепция необходимого бытия Бога приводит к серьезным философским и теологическим проблемам и в настоящей момент большинство теологов отвергают идею необходимого существования Бога.

Наука приняла как основу реальности физическую вселенную саму по себе. В дебатах с Фредериком Коплестоном британский философ Бертран Расселл прямиком заявил 'Я должен сказать, что вселенная находится всего лишь там и это все.' Правда, по ходу двадцатого века в науке произошли серьезные изменения. Теория относительности отменила абсолютное пространство и абсолютное время, разделяемое всей вселенной. Квантовая механика разрушила концепцию внешней реальности, когда всем физическим величинам можно было приписать хорошо определенные значения в любой момент времени. Таким образом реальность, по крайней мере среди физиков-теоретиков, перешла вначале в сами законы физики, а затем в их математические суррогаты, такие как Лагранжианы, пространства Гильберта и т.д. Сегодня математические законы физики рассматриваются большинством ученых как левитирующая сверхчерепаха, описанная выше.

Ортодоксальная позиция, по-видимому, заключается в том, что наличие существующих законов природы должно быть принято как грубый факт, без дальнейшего объяснения. Шон Кэрролл выразил эту позицию в ответ на вопрос, почему существуют данные законы физики, таким образом 'Это так, как обстоят дела.'

Ортодоксальный взгляд на законы физики содержит длинный список свойств, принимаемых по умолчанию. Законы рассматриваются как вечные, неизменные, действующие с бесконечной математической точностью. Физические законы выходят за пределы вселенной и были напечатаны на вселенной снаружи в момент ее создания. Физический мир подвержен влиянию законов, но сами законы не зависят от того, что происходит во вселенной. Нетрудно увидеть, что данная картина произошла от монотеизма, где рациональное создание создало вселенную согласно набору идеальных законов. Асимметрия между неизменными законами и зависящими состояниями вселенной соответствует асимметрии между Богом и природой. Вселенная в ее существовании зависит от Бога, в то же время как Бог не зависит от вселенной.

Без всякого сомнения ортодоксальная концепция законов физики произошла напрямую из теологии. Самое удивительное, что данная точка зрения осталась без изменения даже после трехсотлетнего развития светской науки. 'Теологическая модель' законов физики так укоренилась в сознании ученых, что она рассматривается просто как сама собой разумеющаяся.

Другое сильное влияние на ортодоксальную концепцию законов физики оказал Платонизм. Многие математики являются платонистами и уверены в том, что математические объекты реально существуют, хотя они не находятся в физической вселенной. Физики-теоретики также погрузились в Платонизм и они согласны поместить математические законы физики в Платонию. Слияние Платонизма и монотеизма создало мощную ортодоксальную научную концепцию законов физики как идеальных, совершенных, бесконечно точных, неизменных, вечных математических форм и отношений, которые выходят за рамки физической вселенной и находятся в абстрактных небесах Платонии вне пространства и времени.

Paul Davies, Universe from Bit, in Information and the Nature of Reality: From Physics to Metaphysics.

Иоганн Христиан Лоссиус о мозге и об истине

Иоганн Христиан Лоссиус (Johann Christian Lossius, 1743 - 1813) - современник Иммануила Канта. Кант характеризовал взляды Лоссиуса как научпоп (Populärphilosophie) и Лоссиус отвечал Канту взаимностью. Ниже я переведу описание взлядов Лоссиуса, которые он выразил в книге Физические причины истины (Physische Ursachen des Wahren, 1775). Перевод из книги Естественное и нормативное: Теории пространственного восприятия от Канта до Гельмгольца. Ключевое положение - истина это приятное чувство, получающееся от гармонии вибраций волокон в мозгу.

'Лоссиус аргументировал, что в познании разум или душа должны опираться на инструмент, который сам по себе не принадлежит нематериальному миру. Каждая идея и операция, посредством которой идеи объединяются, должны иметь основу в мозге. В соответствии с имеющейся в наличии физиологической мыслью в роли обеспечения этой основы Лоссиус рассматривал волокна мозга. Он считал, что законы, управляющие созданием и объединением идей, объясняются на двух уровнях обсуждения: физиологическом и психологическом. Каждый уровень объяснения является "натуралистическим" в хорошем смысле этого слова: психологические объяснения обращаются только к качественному характеру идей и ассоциативным законам, по которым идеи объединяются, а физиологические объяснения формулируются в терминах вибраций волокон. Нормативные ментальные понятия как "суждение" или "согласие" должны быть редуцированы к одному или другому уровню объяснения.'

'Возможно, наиболее показательным из натурализма Лоссиуса является его объяснение тенденции человека искать и узнавать истину. Лоссиус рассматривал эту тенденцию базовым фактом (Grundfactum) в психологии и сравнивал ее с принципом притяжения в физике. Истину он определял по отношению к человеческим способностям; это "приятное чувство, получающееся от удовлетворения склонности души расширить себя в отношении понимания; или, если хотите, приятное чувство, получающееся от гармонии вибраций волокон в мозгу." Когда новая идея гармонично сочетается с предыдущими идеями она получает согласие и считается верной. Тенденция к согласию (или несогласию, когда идея или ее низлежащие вибрации конфликтуют с предыдущей организацией мозга) снова сравнивается с базовыми принципами физики, в этом случае с законом падения. Зависимость истины от устройства человеческих способностей развивается далее по аналогии с эстетикой: как прекрасное понимается по отношению к способности вкусу, так истина понимается по отношению к здоровой способности рассудка. В заключение факт о том, что люди приходят к согласию относительно истины, объясняется в рамках предположения о том, что мозги людей построены похожим образом.'

Взгляды Лоссиуса выглядят достаточно современно и в то же время он практически забыт. Какая несправедливость!

Gary C. Hatfield, The Natural and the Normative: Theories of Spatial Perception from Kant to Helmholtz. 1990. Cambridge, MA: The MIT Press, p. 71-72.

Негативные последствия воздействия сахара на поведение детей обусловлены ожиданиями родителей?

Несколько десятков двойных слепых РКИ, проведенных начиная с 1980-х, не обнаружили никакого эффекта сахара на поведение или когнитивные функции детей.

Показательным стало исследование 1994 года, в котором набрали матерей, твердо убежденных, что их сыновья (5-7 лет) остро реагируют на сахар. Всем детям дали одно и то же, напиток с плацебо (аспартамом), без сахара. Половине матерей сказали, что детям дали плацебо. Другой половине сообщили, что их ребенок только что получил "большую дозу сахара".

Матери из "сахарной" группы оценивали поведение своих детей как более гиперактивное. При этом объективные измерения физической активности, актометры на запястьях детей, показали обратное. Дети в "сахарной" группе двигались даже чуть меньше, чем в контрольной. Матери словно видели гиперактивность там, где ее не было, и взаимодействовали с ребенком в контролирующей, сдерживающей манере.

Чем выше была когнитивная ригидность матери по тесту, тем сильнее проявлялся эффект. Когнитивная ригидность - это устойчивость убеждений перед лицом противоречащих им данных.

Литература:

Метаанализ РКИ об отсутствии влияния сахара на поведение или когнитивные способности детей: Wolraich ML, Wilson DB, White JW. The effect of sugar on behavior or cognition in children. A meta-analysis. JAMA. 1995 Nov 22-29;274(20):1617-21. doi: 10.1001/jama.1995.03530200053037

Экспериментальное исследование (закрытый доступ, но есть на Sci-Hub): Hoover DW, Milich R. Effects of sugar ingestion expectancies on mother-child interactions. J Abnorm Child Psychol. 1994 Aug;22(4):501-15. doi: 10.1007/BF02168088

Источник: https://www.facebook.com/4everscience

Пуанкаре vs. Эйнштейн

В книге Питера Галисона 'Часы Эйнштейна, карты Пуанкаре: империи времени' есть интересное сопоставление позиций Эйнштейна и Пуанкаре. Несмотря на то что оба исходили из преобразований Лоренца, их взгляды на теорию физики существенно отличались. Можно даже сказать, что Пуанкаре не принял теорию относительности Эйнштейна. Ниже несколько цитат из книги по этому поводу.

Интересно отметить, что Эйнштейн не ссылался на работы Пуанкаре, хотя он был знаком с ними. Пуанкаре со своей стороны также оставил работы Эйнштейна без внимания. Галисон охарактеризовал их отношения таким образом:

'Эйнштейну Пуанкаре, вероятно, казался старомодным: очередной физик старшего поколения, который в 1905 г. не смог понять отказа Эйнштейна от эфира или от различения истинного и кажущегося времени. Пуанкаре, должно быть, воспринимал Эйнштейна в качестве второстепенной фигуры, возможно, как автора эвристических аргументов для выведения преобразований Лоренца, но все же как того, кто не смог даже подступиться к фундаментальным вопросам физики: эфиру и структуре электрона.'

Основная разница между Пуанкаре и Эйнштейном связана с отношением к эфиру. Пуанкаре признавал, что в рамках преобразований Лоренца невозможно из проводимых экспериментов установить, находится ли инерциальная система в движении или нет. Тем не менее, он не мог отказаться от идеи эфира, хотя его идеал эфира был уже далек от эфира 19-ого века. Галисон приводит по этому поводу цитату Пуанкаре:

'Можно сказать, <...> что эфир не менее реален, чем любое внешнее тело; сказать, что это тело существует, означает сказать, что между цветом этого тела, его вкусом и запахом существует глубинная связь, стабильная и устойчивая; сказать, что эфир существует, — значит сказать, что существует естественное родство между всеми оптическими явлениями, таким образом, ни одно из двух утверждений не менее осмысленно, чем другое.'

Галисон описывает позицию Пуанкаре таким образом:

'Пуанкаре сохранил эфир в качестве интуитивной основы, на которой можно было бы представить дифференциальные уравнения'

'Пуанкаре никогда не терял убежденности в чрезвычайной ценности эфира как инструмента для мышления, условия для применения плодотворной интуиции.'

'движение относительно эфира никогда не может быть обнаружено. В этом состоял последний элемент десятилетних попыток Пуанкаре улучшить машинерию физической науки, сохраняя при этом «эластичную рамку» старого: проект «новой механики», который оберегал идею эфира, бросая при этом вызов старым представлениям о пространстве, времени, одновременности.'

В 1912 году, незадолго до смерти, Пуанкаре по-прежнему верил, что возможно достичь успеха в рамках его позиции:

'Сегодня некоторые физики [имеется в виду относительность в духе Эйнштейна] хотят принять новую конвенцию. Дело не в том, что они вынуждены это делать; они считают эту новую конвенцию более удобной; вот и все. И те, кто придерживается иного мнения, с полным правом могут и дальше придерживаться старой концепции, не изменяя своим привычкам. Я считаю, — только между нами, — что они будут поступать так еще в течение долгого времени.'

П. Галисон, Часы Эйнштейна, карты Пуанкаре: империи времени, 2022.

Неравномерность развития науки

Название книги Дж. Роулинсона ‘Сцепление. История изучения межмолекулярных сил’ хорошо передает ее содержание. Дж. Роулинсон — химик по образованию и его научная деятельность была во многом связана с изучением межмолекулярных сил. Его книга содержит интересный фактический материал, который изложен на хорошем профессиональном уровне.

Книга состоит из четырех частей. Для названия первых трех частей Роулинсон использовал имена трех ученых — Ньютон, Лаплас, Ван‑дер‑Ваальс. Их исследования сыграли ключевую роль в исследовании межмолекулярных сил, поэтому их имена были использованы для разделения этапов исследования. Последняя часть под названием «Решения» посвящена работам после появления квантовой механики — в ней рассматриваются ответы на вопросы предыдущих поколений ученых.

Роулинсон отмечает тернистый путь развития идей о когезии и дает интересную характеристику развития науки:

«Делать обобщения о том, как делается наука, на примере одной довольно узкой области опасно. Многие могут оспорить приведенное рассмотрение с использованием представленных свидетельств, но оно представлено как попытка рассмотрения развития этой области за триста лет. Я бы не хотел быть догматичным; другие должны попытаться сделать свои собственные выводы из рассмотрения этой области, а история других областей науки может привести к иным выводам. При чтении Поппера, Куна, Лакатоса и других философов науки можно распознать у них немало правильного, что соответствует ряду реальных примеров, но трудно вписать в эти рамки хотя бы одну теорию в физике (one physical science). На практике наука, похоже, движется менее логичными путями, чем хотелось бы философам. Фейерабенд, несомненно, нашел бы в моей книге примеры, подтверждающие его утверждение о том, что „Наука — это, по сути, анархическое предприятие“.»

J. S. Rowlinson, Cohesion. Scientific History of Intermolecular Forces, 2002.

Эмоциональный след от занятий

Это серия постов про 5 результатов обучения. Если вы хотите ознакомиться с предыдущим материалом, предыстория опубликована в блоге, и там же есть полная статья. Либо вы можете найти предыдущие посты в моем профиле.

Третий результат обучения — самооценка и эмоциональный след от занятий.

То, что сейчас вовсю организовывают в частных школах и школах дополнительного образования, часто называют атмосферой.

Некоторые ученики мне пишут и по сей день благодарности за хорошую базу, скидывают проекты, которые делают уже самостоятельно, рассказывают о том, что начали изучать.

Работая в школах программирования, я был тем преподом-бунтарём, который слал скучные проекты из методического материала и рассказывал своё.

Так я однажды сильно поругался с руководством.

Зато группа, которая должна была изучить работу с 3D-пространством на Python, что само по себе звучит несколько дико, знает Telegram API и умеет писать ботов с подключением базы данных.

Но некоторые ребята из этой группы ещё года 3 вспоминали наши уроки, наполненные энтузиазмом и вдохновением.

Очень надеюсь, что и в других группах удалось оставить след, но со многими уже потеряли связь.

Если занятия наполнены драйвом, вам самому интересен материал, который освещаете, вы не увидите каменные лица учеников и вас не будут перебивать, пока вы рассказываете.

Вместо этого можно наблюдать блестящие глаза, внимающие весь материал.

Это не отменяет знания, умения и навыка. Группа всё равно училась программированию, разбирала API, базу данных, проект и код.

Но эмоциональный след играет важную роль.

Он становится частью результата обучения: что(!) ребёнок будет помнить о занятиях, с каким ощущением вернётся к похожей теме и захочет ли продолжать самостоятельно.

Присоединяйтесь к Telegram-каналу, чтобы не пропустить новые материалы!

Замечательная задачка на воображение.

В библиотеке на длинной полке с книгами, в порядке, как у всех нормальных людей стоит полное собрание сочинений В. И. Ленина, 55 томов. Известно, что в первом томе завёлся книжный червь. Он грызёт строго перпендикулярно поверхности листов. Также известно, что этот книжный червь прогрыз от первого листа первого тома, до последнего листа второго тома. Для простоты, считаем листы, а не страницы. Обложки тоже считаем за листы. Пусть передняя обложка у любой книги – это первый её лист. Известно, что в первом томе 250 листов, а во втором томе 350 листов. Сколько всего листов прогрыз книжный червь?

Ответ и объяснение пишите в комментариях.  

Способность к самообучению

Это серия постов про 5 результатов обучения. Если вы хотите ознакомиться с предыдущим материалом, предыстория опубликована в блоге, и там же есть полная статья. Либо вы можете найти предыдущие посты в моем профиле.

Раннее писал пост про первый результат обучения, можете найти его в мое профиле.

Второй результат обучения чуть менее очевидный.

И тут хочется противопоставить подход, где ребёнку помогают готовыми ответами. Худшее, что можно сделать в обучении, — преподнести на блюдечке готовый результат.

Ребёнку необходимо пройти путь от непонимания к полному осознанию проблемы и решения для твёрдого результата.

Здесь подходит подход Шалвы Амонашвили: мы воспитываемся образами. Учитель, демонстрируя, как бы вёл себя на месте ученика, наглядно транслирует, какие задавать вопросы, где и как находить информацию, как её понимать и применять.

Например, когда ребёнок видит первые ошибки в терминале, по-дефолту паникует или впадает в ступор.И здесь важно обсуждать с ним, что ошибок здесь не бывает.

Слово «ошибка» со школьной скамьи звучит как что-то, за что ругают и наказывают. Вместо этого мы читаем обратную связь от компьютера и исключительные ситуации, которые он не смог обработать.

Чтобы ребёнку не только спокойно реагировать на них, но и продвигаться вперёд, идём в Google, учимся формулировать вопросы, чтобы добрать информации об ошибке.

После того как ребёнок полностью освоил синтаксис, больше читаем код и учимся анализировать.

Отдельно важно говорить про психологический настрой и отношение к ошибкам.

Мы смещаем норму: мозг ребёнка начинает воспринимать ситуации с ошибками как норму, а ситуации, когда решение оказалось верным, — как исключительный успех.Решённые задачи подкрепляются позитивом, а ошибки перестают вызывать стресс.

Так способность к самообучению появляется не из готовых ответов, а из повторяемого опыта: не понял, прочитал обратную связь, сформулировал вопрос, нашёл информацию, применил и разобрался.

Весь новый материал выходит в официальном блоге. Также, присоединяйтесь к Telegram-каналу, чтобы не пропустить новые материалы!  

ISC-D: как NASA научилась вызывать внутренние отказы в литий-ионных аккумуляторах

Если смотреть на аккумуляторы как на систему, а не как на продукт, довольно быстро становится видно: самые тяжёлые сценарии отказа почти всегда начинаются внутри ячейки.

Не с удара, не с перегрева корпуса, а с мелочи, которую на этапе производства просто невозможно нормально разглядеть. Микроскопическая частица, дефект сепаратора, локальная неоднородность — и дальше процесс уже сам себя поддерживает: нагрев, рост токов утечки, деградация разделителя. И в какой-то момент система уходит в режим, где уже поздно что-то корректировать.

Проблема в том, что классические тесты это плохо ловят. Они про внешнюю механику, а не про внутреннюю причину. ISC-D (Internal Short Circuit Device), разработанный партнёрами NASA и NREL, закрывает именно эту слепую зону.

Устройство размещается внутри ячейки и позволяет инициировать контролируемое внутреннее короткое замыкание при заданной температуре (около 57°C). Важно, что речь не про “повреждение ради теста”, а про воспроизводимый сценарий отказа.

И это оказалась неожиданно сложная инженерная задача. Даже не столько по электронике, сколько по материалам: нужно было добиться стабильного срабатывания без того, чтобы устройство влияло на батарею до момента активации. По сути, это переход от проверки прочности к попытке понять механизм отказа. И, пожалуй, это один из самых честных сдвигов в теме батарейной безопасности за последние годы.

Так что то, что NASA дала премию "Изобретение года" именно ISC-D мало для кого стало неожиданностью. Поздравлямба! И, как человек, работающий в аккумуляторной промышленности, я не могу не восхититься элегантности и (кажущейся) простоте данного решения.

Больше солнечный новостей в телеграм-канале "Солар-Ньюс" - https://t.me/solarnews

Результаты детского обучения в IT

Материал взят из оригинальной статьи на Хабре. А предысторию я описывал здесь.

Адресую всем, у кого есть дети и кто обучает детей или подростков.Тема пяти результатов обучения стала ключевым фактором в моём опыте успешного обучения программированию детей. Это то, что даёт действительно уверенные результаты и помогает формировать личность, сильно выходя за рамки изучаемого предмета.10 лет в сумме я проработал в IT-образовании. Была и компьютерная грамотность, и робототехника, и программирование, и тренинги, и выездные лагеря по личностному росту.Когда ребёнок, студент или даже взрослый чему-то учится, он приобретает или не приобретает 5 результатов обучения:

1. Знание, умение, навык

2. Способность к дальнейшему самообучению

3. Самооценка и эмоциональный след от занятий

4. Вывод о себе

5. Память об учителе и взаимоотношениях с ним

На практике они требуют тренировки и внимательного отношения к деталям образовательного процесса.

Главная ловушка в том, чтобы ориентироваться только на первый результат, игнорируя остальные.

Самый очевидный результат, за которым приходят учиться чему-то новому, — знание, умение и навык. Ребёнок получает знания и тренирует навыки. Другими словами, теоретическая база и наработка алгоритмов действий.

В случае программирования это база Computer Science, понимание структур данных и алгоритмов. Ребёнок учится находить решения задач и описывать их на одном из языков программирования.

Но если смотреть только на этот результат, легко не заметить остальное.

Остаётся ли у ученика способность к самообучению. Какой эмоциональный след оставили занятия. Какой вывод о себе он сделал после ошибок, задач и общения с преподавателем. Какая память останется об учителе и взаимоотношениях с ним.

Именно эти результаты часто остаются с человеком дольше, чем конкретный синтаксис или отдельная тема курса.

Весь новый материал выходит в официальном блоге.

Также, присоединяйтесь к Telegram-каналу, чтобы не пропустить новые материалы!  

Два месяца бесплатного тестирования ВИДЕОБЛЕЙЗЕРА

Для всех, кто ценит честный подход и свободу выбора

ОФИЦИАЛЬНАЯ ОФЕРТА!

Каждый желающий может приобрести видеоблейзер - умный видеорегистратор на основе нейросетей, протестировать его в реальных условиях и — если вдруг устройство не подойдёт — вернуть без объяснения причин.

Мы прекрасно понимаем, что людям важно быть уверенными в покупке. Поэтому решили убрать любые барьеры и формальности. Никаких договоров на тестирование, никаких сложных процедур — только наша открытость и 30-летняя репутация, на которую тоже не нужно теперь опираться, потому что всё можно проверить!

Спецлаб дает 60 дней на возврат оборудования и ПО без каких-либо вопросов. Единственный возможный расход — пересылка.

Если вы захотите поделиться впечатлениями, рассказать причину возврата или отправить логи — мы будем благодарны. Но это исключительно по вашему желанию.

За годы работы мы заключили столько договоров на тестирование, что пришли к простому выводу: гораздо удобнее и быстрее сделать процесс свободным и прозрачным. Зачем тратить месяцы на согласования, если можно просто делать нужный продукт, который не хотят возвращать?

И самое удивительное — за всё время ни один тестировщик так и не вернул оборудование.