Mathematical Models of the Real World – Telegram
Mathematical Models of the Real World
806 subscribers
317 photos
3 videos
20 files
877 links
Channel of Professor Andrey Uskov @ProfUskov about mathematical models.
Download Telegram
VR-ботинки воссоздали модель человека

Стартап Surplex представил ботинки с датчиками, позволяющими отслеживать положение всего тела. Это позволяет в реальном времени создавать модель человека и использовать ее в VR-играх. Проект гаджета опубликован на Kickstarter и уже собрал требуемую для запуска сумму.
Отслеживание положения тела или его частей позволяет переносить модель игрока в виртуальную реальность, чтобы персонаж в точности повторял движения человека. Для этого используются разные подходы. Самый простой из них технически — датчики на каждую конечность.
https://www.kickstarter.com/.../surplex-future-vr.../
На русском https://nplus1.dev/news/2022/09/09/surplex

VR shoes recreate a human model

Startup Surplex introduced shoes with sensors that allow you to track the position of the entire body. This allows you to create a human model in real time and use it in VR games. The gadget project has been published on Kickstarter and has already collected the amount required for launch. Tracking the position of the body or its parts allows you to transfer the player model to virtual reality so that the character exactly repeats the movements of a person. For this, different approaches are used. The simplest of them technically is sensors for each limb.
🔥2
Нейросеть Google предсказала запах молекул по их структуре
/аналогия с представлением цвета, но все сложнее/

Исследовательская лаборатория Google Research представила карту основных запахов (Principal Odor Map), с помощью которой по химической структуре молекуле можно определить ее запах. По словам авторов исследования, предсказания этой карты точнее, чем у аналогичных моделей. С помощью предложенного подхода ученые могут в том числе предсказывать запахи неизвестных молекул. О результатах исследования Google сообщает в своем блоге, препринт с результатами исследования опубликован на biorxiv.
Из скольких базовых компонент человеческий мозг складывает запах — до сих пор непонятно. Чтобы разобраться с числом основных запахов, ученые — математики, нейробиологи, химики и лингвисты — тем или иным способом пытаются связать химическую структуру молекулу с обонятельным перцептом (образом, который воспринимает мозг) и его словесным описанием. Сейчас считают, что этих запахов должно быть порядка десяти, но точное число неизвестно: уверенно ученые могут говорить, что размерность обонятельного пространства где-то между 6 и 30.
https://ai.googleblog.com/.../digitizing-smell-using...
https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2022.09.01.504602v2
На русском https://nplus1.dev/news/2022/09/09/google-odors
https://nplus1.dev/material/2022/01/18/odor-dimensionality

Google's neural network predicted the smell of molecules based on their structure

The Google Research lab has released a Principal Odor Map that can be used to determine the odor of a molecule by its chemical structure. According to the authors of the study, the predictions of this map are more accurate than those of similar models. Using the proposed approach, scientists can also predict the smells of unknown molecules. Google reports on the results of the study in its blog, a preprint with the results of the study is published on biorxiv. It is still not clear how many basic components the human brain makes up the smell of. To deal with the number of basic smells, scientists - mathematicians, neuroscientists, chemists and linguists - in one way or another try to connect the chemical structure of a molecule with the olfactory percept (the image that the brain perceives) and its verbal denoscription. Now it is believed that there should be about ten of these smells, but the exact number is unknown: scientists can confidently say that the dimension of the olfactory space is somewhere between 6 and 30.
🔥2❤‍🔥1
Математики обнаружили, что музыка распространяется так же, как вирусы и здесь тоже работает SIR-модель для эпидемий

Закономерности загрузки новых музыкальных треков повторяют кривые эпидемий инфекционных болезней, выяснили канадские ученые. Самый заразный жанр — электроника, чей «индекс заразности» в 190 раз превышает заразность кори.
https://www.theguardian.com/science/2021/sep/22/mathematicians-discover-music-really-can-be-infectious-like-a-virus
На русском https://hightech.plus/2021/09/23/matematiki-obnaruzhili-chto-muzika-rasprostranyaetsya-tak-zhe-kak-virusi

Mathematicians have discovered that music spreads in the same way as viruses and the SIR model for epidemics also works here

The patterns of downloading new music tracks repeat the curves of epidemics of infectious diseases, Canadian scientists have found out. The most contagious genre is electronics, whose "infectiousness index" is 190 times higher than that of measles.
🔥4👍1
Channel name was changed to «Mathematical Models of the Real World»
Возникновение зарядовых мозаик при контакте диэлектриков, известное еще со школы явление не так и просто

Корейские физики исследовали образование зарядовых мозаик в ходе контактной электризации двух диэлектриков. С помощью множества экспериментальных техник, а также подробной теоретической модели они доказали, что за формирование узоров ответственны разряды между отдельными участками поверхностей, заканчивающиеся инверсией зарядов. Исследование опубликовано в Nature Physics.
https://www.nature.com/articles/s41567-022-01714-9
На русском https://nplus1.ru/news/2022/09/12/Charge-mosaics

The appearance of charge mosaics at the contact of dielectrics, a phenomenon known since school, is not so simple

Korean physicists have studied the formation of charge mosaics in the course of contact electrification of two dielectrics. Using a variety of experimental techniques, as well as a detailed theoretical model, they proved that discharges between separate areas of surfaces, ending in charge inversion, are responsible for the formation of patterns. The study is published in Nature Physics.
🤔2
Моделирование с помощью клеточного автомата искусственной жизни и борьбы за выживание.
P.S. На мой взгляд, видео немного затянуто, так что лучше смотреть на удвоенной скорости.

Cellular automaton simulation of artificial life and struggle for survival.
P.S. In my opinion, the video is a little long, so it's better to watch at double speed.
https://www.youtube.com/watch?v=_Aow6P3oBAg
2
Многие считают Java Script лучшим языком для разработки интерактивных сайтов (веб-приложений).
Владеющие Java Script, можете высказать свое мнение?
👍1🤔1
Как нужно рекламировать свои результаты...
Перевод первых двух абзацев:
Было обнаружено новаторское математическое уравнение, которое в будущем может трансформировать медицинские процедуры, добычу природного газа и производство пластиковой упаковки. Новое уравнение, разработанное учеными из Бристольского университета, показывает, что диффузионное движение через проницаемый материал впервые может быть точно смоделировано. Это произошло через столетие после того, как ведущие мировые физики Альберт Эйнштейн и Мариан фон Смолуховски вывели первое уравнение диффузии, и знаменует собой важный прогресс в представлении движения для широкого круга объектов, от микроскопических частиц и природных организмов до искусственных устройств.
https://phys.org/news/2022-09-mathematical-formula-paves-advances-health.html
A groundbreaking mathematical equation that could transform medical procedures, natural gas extraction, and plastic packaging production in the future has been discovered.
The new equation, developed by scientists at the University of Bristol, indicates that diffusive movement through permeable material can be modeled exactly for the very first time. It comes a century after world-leading physicists Albert Einstein and Marian von Smoluchowski derived the first diffusion equation, and marks important progress in representing motion for a wide range of entities from microscopic particles and natural organisms to man-made devices.
🤩1
Выявление работы микрофона ноутбука

Сингапурские и южнокорейские инженеры научились определять работу микрофона в ноутбуке аппаратным образом, независимо от операционной системы. Они использовали приемопередатчик, который крепится к ноутбуку и обнаруживает тактовый сигнал, кодирующий режим работы микрофона. Статья о разработке доступна на arXiv.org.
Практически во всех ноутбуках есть микрофоны и веб-камера — устройства одновременно удобные для видеозвонков и представляющие собой потенциальную угрозу приватности. В Windows и macOS есть программные индикаторы работы микрофона и камеры, показывающие их статус и то, какие приложения используют эти устройства. Но программную защиту потенциально можно обойти (и периодически это случается на практике). Для аппаратной защиты от скрытой записи видео в ноутбуках часто есть светодиодные индикаторы, также для этого можно использовать шторки, встроенные в ноутбук или наклеиваемые отдельно, а микрофон таким образом защитить труднее.
https://arxiv.org/abs/2209.03197
На русском https://nplus1.dev/news/2022/09/14/ticktock

Detection of laptop microphone operation

Singaporean and South Korean engineers have learned to determine the operation of a microphone in a laptop in a hardware way, regardless of the operating system. They used a transceiver that attaches to a laptop and detects a clock signal that encodes the mode of the microphone. An article on development is available at arXiv.org. Virtually all laptops have microphones and a webcam, devices that are both convenient for video calls and pose a potential threat to privacy. Windows and macOS have software indicators for microphone and camera activity that show their status and which applications are using these devices. But software protection can potentially be bypassed (and this happens from time to time in practice). For hardware protection against hidden video recording, laptops often have LED indicators, you can also use curtains built into the laptop or glued separately, and the microphone is more difficult to protect in this way.
👍1🔥1
Цветы появились раньше динозавров: почему ученые ошиблись о ходе эволюции

Молекулярные часы — один из научных методов датирования филогенетических событий (например, расхождений видов). В его основе лежит гипотеза, согласно которой, эволюционно значимые мутации происходят с постоянной скоростью. Подтверждений этой гипотезе нет, но она дает возможность изучать биологические события, происходившие миллионы лет назад, и хотя бы приблизительно восстанавливать ход эволюции. Для восстановления гипотетической цепочки мутаций используют нуклеотидные последовательности ДНК и аминокислотные последовательности белков.
Метод известен с 1960-х годов, фактически — с открытия двойной спирали Уотсоном и Криком. Но он дает только приблизительные результаты, так как мутация живых организмов необязательно проходит равномерно.
https://www.cell.com/trends/plant-science/fulltext/S1360-1385(22)00210-2
На русском https://hightech.fm/2022/09/12/early-flowers

Flowers appeared before dinosaurs: why scientists were wrong about the course of evolution

Molecular clocks are one of the scientific methods for dating phylogenetic events (such as species divergences). It is based on the hypothesis that evolutionarily significant mutations occur at a constant rate. There is no confirmation of this hypothesis, but it makes it possible to study biological events that took place millions of years ago, and at least approximately restore the course of evolution. To restore a hypothetical chain of mutations, nucleotide sequences of DNA and amino acid sequences of proteins are used. The method has been known since the 1960s, in fact, since the discovery of the double helix by Watson and Crick. But it gives only approximate results, since the mutation of living organisms does not necessarily proceed evenly.
👍3
Нашел в инете...
😁3
#Шаббат_библиотека
Гулиа Н. В поисках энергетической капсулы. М.: Детская литература, 1986. - 142 с.
Книжка из моего детства. Ее автор рассказывает как занимался поисками "Энергетической капсулы" - накопителя энергии.
Очень поучительно... На мой взгляд, выводов из книжки можно сделать даже больше, чем сделал автор... Есть еще пара...
1. Политические... Автор книжки жил не в той стране, где новации внедряются в жизнь, отсюда у него все имеющиеся ученые степени и звания, сотни изобретений научных статей и очень мало чего-либо, что стало промышленным массовым изделием. Отсюда такие скромные эксперименты, он просто не мог привлечь финансирование для исследований.
2. Научная... Супермаховик, раскрученный до огромной скорости, как кажется сейчас, не самый лучший претендент на "энергетическую капсулу". Его недостатки очевидны: 1) как крепить супер маховик, подшипники быстро разваливаются из-за огромных скоростей вращения, подвеска на магнитной подушке - там свои проблемы; 2) как отбирать от маховика энергию? 3) при разрыве обломки маховика имеют огромную кинетическую энергию и пробивают любой кожух, это намного серьезнее возгорания аккумулятора или водорода.

В настоящее время, как известно, на автомобилях основные "энергетические капсулы", это не маховики, а аккумуляторы и водород в баллонах.


Gulia N. In search of an energy capsule. M.: Children's literature, 1986. - 142 p.
A book from my childhood. Its author tells how he was searching for the "Energy Capsule" - an energy storage device. Very instructive... In my opinion, even more conclusions can be drawn from the book than the author did... There are a couple more... Political ... The author of the book did not live in the country where innovations are introduced into life, hence he has all the available academic degrees and noscripts, hundreds of inventions of scientific articles and very little of anything that has become an industrial mass product. Hence such modest experiments, he simply could not attract funding for research. Scientific... A super-flywheel untwisted to great speed, as it seems now, is not the best contender for an "energy capsule". Its disadvantages are obvious: 1) how to mount a super flywheel, bearings quickly fall apart due to huge rotation speeds, magnetic suspension - there are problems; 2) how to take energy from the flywheel? 3) when broken, the fragments of the flywheel have enormous kinetic energy and pierce any casing, this is much more serious than a battery or hydrogen fire. At present, as you know, the main "energy capsules" on cars are not flywheels, but batteries and hydrogen in cylinders.
🤔1
😎 Дэвид Самптер «Десять уравнений, которые правят миром. И как их можете использовать вы»
Самая дурацкая научно-популярная книга по прикладной математике, которую я когда-либо видел…
🤦 Автор приводит 10, на его взгляд, самых значимых уравнений (рассмотрению каждого посвящена отдельная глава), нескончаемая болтовня как эти уравнения помогают принимать решения и зарабатывать деньги, но нет ни то, что нормально написанных уравнений, по которым можно хоть что-то посчитать… Нет даже их названий, точнее есть… но такие как это нравится автору… В результате даже идентифицировать уравнения не так просто…
🌓 На рисунке я привел 10 уравнений из книги и как их назвал автор, а также настоящие названия уравнений.
👍5🤬3😱1
Талант против удачи - доказано на основе статистики...

Шнобелевские премии 2022 года...
В западной высококонкурентной среде господствуют убеждения, что успех зависит в первую очередь от личных качеств: таланта, интеллекта, навыков или готовности рисковать. И лишь в некоторой степени люди готовы признать, что может присутствовать доля удачи. Исследователи проанализировали распределение богатств среди населения и пришли к выводу, что самые талантливые люди почти не достигают вершин успеха, уступая более посредственным, но удачливым людям.

https://arxiv.org/abs/1802.07068
На русском https://nplus1.ru/material/2022/09/16/ignobel-2022

Talent vs Luck - Proved Based on Statistics...

Ig Nobel Prizes 2022...
In the Western highly competitive environment, there is a belief that success depends primarily on personal qualities: talent, intelligence, skills, or willingness to take risks. And only to some extent, people are willing to admit that there may be an element of luck. The researchers analyzed the distribution of wealth among the population and came to the conclusion that the most talented people almost never reach the pinnacle of success, yielding to more mediocre but successful people.
🔥2
А в это время... кто-то думает как спасти весь мир...
NASA опубликовало видео последних десяти минут жизни зонда DART, который догнал и протаранил астероид Диморф, опробовав на практике один из методов планетарной защиты. На ускоренном в 10 раз видео показан процесс сближения зонда с астероидом, вплоть до последнего кадра, полученного за секунду до столкновения, сообщается на сайте NASA.

Meanwhile... someone is thinking how to save the whole world...
NASA has published a video of the last ten minutes of the life of the DART probe, which caught up and rammed the asteroid Dimorph, testing one of the planetary defense methods in practice. The video accelerated by 10 times shows the process of approaching the probe with the asteroid, up to the last frame received a second before the collision, according to the NASA website.
https://nplus1.dev/news/2022/09/27/dart-video
🔥2
Игровой ИИ AlphaZero открыл новый способ умножения матриц впервые за 50 лет

Чтобы «заинтересовать» нейросеть AlphaTensor, новую версию AlphaZero, задачу об умножении матриц превратили в своего рода настольную игру, каждое действие умножения сопоставили игровому ходу, а ИИ получал награду за победу с минимальным числом ходов. В результате AlphaTensor нашёл новый способ умножения матриц 4×4, более эффективный, чем в 1969 году предложил немецкий математик Фолькер Штрассен (Volker Strassen). Базовый способ предполагает решение задачи за 64 шага, у Штрассена это 49 шагов, а AlphaTensor справляется за 47. В целом ИИ усовершенствовал алгоритмы для матриц более 70 размеров: при размере 9×9 число шагов уменьшилось с 511 до 498, а при 11×11 — с 919 до 896. В ряде других случаев AlphaTensor повторил лучшие из известных алгоритмов.
Получив результаты, инженеры DeepMind решили адаптировать их для ускорителей NVIDIA V100 и Google TPU, которые чаще всего используются в машинном обучении. Выяснилось, что предложенные AlphaTensor методы работают на 10–20 % быстрее традиционных.
https://3dnews.ru/1075386/igrovoy-ii-alphazero-otkril-noviy-sposob-umnogeniya-matrits-vpervie-za-50-let

AlphaZero gaming AI has discovered a new way to multiply matrices for the first time in 50 years

In order to “interest” the AlphaTensor neural network, the new version of AlphaZero, the matrix multiplication task was turned into a kind of board game, each multiplication action was compared to a game move, and the AI ​​​​received a reward for winning with the minimum number of moves. As a result, AlphaTensor found a new way to multiply 4×4 matrices, more efficient than the German mathematician Volker Strassen suggested in 1969. The basic method involves solving the problem in 64 steps, Strassen has 49 steps, and AlphaTensor copes with 47. In general, AI has improved algorithms for matrices of more than 70 sizes: with a size of 9 × 9, the number of steps has decreased from 511 to 498, and with 11 × 11 - from 919 to 896. In a number of other cases, AlphaTensor repeated the best known algorithms.
After receiving the results, DeepMind engineers decided to adapt them for NVIDIA V100 and Google TPU accelerators, which are most often used in machine learning. It turned out that the methods proposed by AlphaTensor work 10–20% faster than traditional ones.
P.S. Ссылка https://www.nature.com/articles/s41586-022-05172-4?
👏3🔥2🤔1