Mathematical Models of the Real World
807 subscribers
317 photos
3 videos
20 files
879 links
Channel of Professor Andrey Uskov @ProfUskov about mathematical models.
Download Telegram
«Кенгуру с карманом, набитым деньгами»: история румына с зарплатой в $10, который 14 раз законно выиграл в лотерею

Секретный алгоритм математика, как утверждал он сам, умел предугадывать пять выигрышных чисел из шести и мог бы сократить количество нужных билетов с 5005 до 569.
https://vc.ru/money/771401-kenguru-s-karmanom-nabitym-dengami-istoriya-rumyna-s-zarplatoy-v-10-kotoryy-14-raz-zakonno-vyigral-v-lotereyu
🔥1
Про скорость распространения трещин...

Физики экспериментально продемонстрировали, что скорость трещины от растяжения в хрупком нео-гуковском материале может превосходить предел, диктуемый классической моделью такого разрушения, — скорость Рэлея. Исследование опубликовано в журнале Science.
Изучать механизмы разрушения в основном важно для инженерных задач: при проектировании конструкций, выборе материалов, а также для геофизики — например, при описании землетрясений. В частности, интерес представляет скорость распространения трещин при разных типах разрушений.
Когда материал разрушается из-за растяжения в перпендикулярном плоскости трещины направлении, классическая линейно-упругая механика разрушения разрешает трещине распространяться не быстрее скорости Рэлея (характеристика среды). Более высокие скорости нарушают баланс между потоком потенциальной энергии в область разрушения и энергетическими затратами на рост трещины, на котором основана модель. Это ограничение, однако, не согласуется с компьютерными симуляциями поведения гиперупругих материалов, что говорит о неполноте классической модели. Тем не менее, надежное экспериментальное подтверждение скорости трещин при растяжении выше рэлеевских до недавнего времени отсутствовало.
Физики из Еврейского университета в Иерусалиме под руководством Джея Файнберга (Jay Fineberg) экспериментально продемонстрировали движение трещины, возникающей при растяжении, со скоростью выше рэлеевской. Для этого они использовали листы полиакриламидных гидрогелей — это хрупкий нео-гуковский материал, то есть линейно эластичный при малых относительных деформациях, в соответствии с законом Гука, и нелинейно эластичный — при росте относительной деформации. Ширины образцов по оси растяжения составляли 20–80 миллиметров, толщина — около четверти миллиметра.

P.S. На самом деле, очень многие процессы, даже очень далекие от материаловедения, по своей динамике похожи на процессы разрушения...
https://www.science.org/doi/10.1126/science.adg7693
На русском https://nplus1.ru/news/2023/08/03/tensile-crack
🤔1
Серия статей @Сергей Самойленко о теории хаоса с картинками...
"Современная теория хаоса — это большая и хорошо разработанная область математики, уже прочно вошедшая в набор современных инструментов естествознания. Многие результаты теории динамического хаоса, такие как странные аттракторы, бифуркационные диаграммы, фрактальные области притяжения, разобраны популяризаторами математики на плакаты, мемы и открытки. В этой мини‑серии статей я хочу копнуть немного глубже стандартных введений и «альбомов» с симпатичными картинками..."
https://habr.com/ru/articles/746706/
https://habr.com/ru/articles/750380/
🔥4
4D-материалы /ничего не понятно, но интересно/

Команда ученых из США сообщает о создании уникального "четырехмерного" метаматериала. "Материалы в искусственном измерении", или в 4D, которое позволяет направлять траекторию волны, идущую из одного угла материала в другой, точно туда, куда нужно...
https://thedebrief.org/strange-material-with-fourth-dimensional-properties-leads-to-breakthrough-in-energy-manipulation/
На русском https://hightech.plus/2023/08/03/prorivnoi-metamaterial-upravlyaet-energiei-v-chetireh-izmereniyah
🤔2
Связь между теорией чисел и эволюционной генетикой

Международная команда ученых открыла существование глубинной связи между функцией от суммы цифр и ключевой величиной в генетике — мутационной устойчивостью фенотипа, которая определяет вероятность появления изменений в совокупности характеристик организма, пишет Phys.org.
Биологические системы проявляют невероятно высокую устойчивость фенотипа, без которой эволюция невозможна, но мы не знаем, какова максимально возможная устойчивость и есть вообще такой предел. Исследователи доказали, что максимальная устойчивость пропорциональна логарифму доли от всех возможных цепочек, которые составляют фенотип, с поправкой на функцию суммы цифр Sk (n), заданной как сумма цифр натурального числа n в k-ричной системе счисления. Например, для n = 123 в десятичной системе счисления сумма цифр будет S10(123) = 1 + 2 + 3 = 6.

P.S. Еще чуть-чуть и в ход пойдет цифровой корень числа - многократное сложение цифр заданного числа, пока вы не получите одно число. А там и до моей любимой нумерологии один шаг...

https://phys.org/news/2023-08-scientists-uncover-theory-evolutionary-genetics.html
На русском https://hightech.plus/2023/08/02/uchenie-obnaruzhili-porazitelnuyu-svyaz-mezhdu-teoriei-chisel-i-evolyucionnoi-genetikoi
🤔41👍1
В статье кратко описаны некоторые алгоритмы оптимизации, использующие аналогии из живой природы (есть ссылки с подробным изложением):
Оптимизация методом сальп
Алгоритм стаи криля
Кузнечик
Муравьиный алгоритм
Алгоритм роя пчел
Алгоритм стаи серых волков
Алгоритм летучих мышей
Светлячковый алгоритм
Алгоритм кукушки
Алгоритм оптимизации бактериального поиска пищи
https://habr.com/ru/companies/rshb/articles/749930/
🔥3
Макетная плата с программной установкой соединений...

Макетная платы, которой не нужны провода для соединения выводов элементов. Проект построен на базе аналоговых перекрёстных переключателей и микроконтроллера RP2040. Каждое отверстие на макетной плате снабжено RGB-светодиодом для подсвечивания его состояния. Соединения можно устанавливать программно с компьютера с помощью приложения Jumperless Bridge, работающего на базе Wokwi.
P.S. Электронную схему можно полностью смоделировать на компьютере, макетирование нужно для исследования работы реальной схемы, в частности, с учетом помех и наводок... Не совсем понятно, на сколько такая макетная плата будет эквивалентной обычной, на сколько хороши электронные ключи вместо соединяющих проводов...

https://github.com/Architeuthis-Flux/Jumperless
На русском https://habr.com/ru/news/752426/
🤔1
Мне кажется, что здесь ошибка, работа делить на время - это мощность, а не сила...
А Знания - Сила... но не мощность...
🤔2
Группа исследователей из британских университетов разработала алгоритм с использованием методов глубокого обучения нейросетей, который способен с точностью до 95 % распознавать данные, анализируя звук нажимаемых клавиш клавиатуры, записанный через микрофон.
В процессе обучения алгоритма классификации звуков также использовались аудиозаписи, сделанные через Zoom, в этом случае точность распознавания незначительно снизилась до 93 %.
https://3dnews.ru/1091113/noviy-algoritm-moget-pohishchat-dannie-analiziruya-zvuk-nagimaemih-klavish-s-tochnostyu-do-9
🤔2
Коэффициент корреляции 0,32, это коэффициент детерминации 0,1...
С учетом еще и небольшой выборки, я бы все-таки сказал, что корреляция не прослеживается...
🤔3
Корреляция между индексом массы тела (вес /в кг/ делить на квадрат роста /в метрах/) и продолжительностью жизни

Исследователи изучили данные 3,6 млн человек с различными индексами массы тела (ИМТ, body mass index — BMI) и обозначили болезни, от которых в большей мере страдали или умирали люди с повышенным, нормальным или пониженным весом.
Оказалось, что как повышенный, так и пониженный вес коррелирует с сокращением продолжительности жизни, но по разным причинам...

Исследование подтвердило, что ожирение коррелирует с развитием заболеваний сердечно-сосудистой системы (35,5% смертей), ишемической болезни сердца (17,7%), болезней крови и эндокринной системы (2,8%), сахарного диабета (2,1%), а также различных видов онкологии (кроме рака легких)...

Для группы лиц с пониженной массой тела были обозначены более высокие риски таких заболеваний, как умственные расстройства (0,4%), неврологические заболевания (10,8%), респираторные заболевания (16,8%). Причем по последнему почти вдвое выше, чем среди людей не только с нормальным ИМТ (8,8%), но также с предожирением (6,7%) и ожирением (6,5%). Кроме того, у людей с низким ИМТ отмечен повышенный риск смерти от рака легких (6,1%), деменции и болезни Альцгеймера (8,4%, это почти вдвое выше, чем в группе с ожирением,— 4,9%) и респираторных инфекций нижних дыхательных путей (хронический бронхит, пневмония, абсцесс легкого и эмпиема плевры).
https://www.thelancet.com/journals/landia/article/PIIS2213-8587(18)30288-2/fulltext
🤔3🤯2
Что делать с комментариями некомпетентных людей (часть 2)?

Частично избежать безумных споров и хейта может раскрытие формальных признаков компетентности оппонентов: "я такой-то и такой-то, получил такое-то образование, в данной области изучил то-то и то-то (знание или незнание названия учебников - уже неплохой показатель), имею следующие результаты и достижения... и утверждаю следующее..."
😭2🤔1
ChatGPT выдал ошибочные ответы на 52% вопросов по программированию

Команда исследователей Университета Пердью проанализировала ответы ChatGPT на 517 вопросов Stack Overflow. Исследователи сообщили, что 52% ответов ChatGPT содержали ошибки, а 77% показались им слишком многословными. Говоря о характере ошибок ChatGPT, исследователи отметили, что тот чаще совершает концептуальные ошибки, чем фактические. «Многие ответы были неверными из-за неспособности ChatGPT понять основной контекст задаваемого вопроса».
https://arxiv.org/abs/2308.02312
На русском https://habr.com/ru/news/753660/
🔥4😁1
Низкий IQ ассоциируется с высокой вероятностью совершения насильственных преступлений

В исследование было включено 6872 участника в возрасте ⩾16 лет. Распространенность насильственных действий снижалась линейно с ростом IQ [16,3% (IQ 70–79) против 2,9% (IQ 120–129)].
По сравнению с людьми с IQ 120–129, значения IQ 110–119, 100–109, 90–99, 80–89 и 70–79 были связаны с 1,07, 1,90, 1,80, 2,36 и 2,25 раза выше шансов совершения насилия соответственно.
https://www.cambridge.org/core/journals/psychological-medicine/article/abs/association-between-intelligence-quotient-and-violence-perpetration-in-the-english-general-population/AF21CE0AEDE9FFB0BC44AA1D059CF735#
Полный текст https://hal.science/hal-02927406/document
👍2🤔1
0⁰
Выражение 0⁰ (ноль в нулевой степени) многие учебники считают неопределённым и лишённым смысла.
Соглашение 0⁰ = 1. В пользу подобного варианта приводятся несколько доводов. Например, разложение в ряд экспоненты. Другое обоснование соглашения опирается на «Теорию множеств» Бурбаки.
Часть математиков считает, что 0⁰ должно быть определено как 1, например, Кнут (1992) уверенно это утверждает.
https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9D%D0%BE%D0%BB%D1%8C_%D0%B2_%D0%BD%D1%83%D0%BB%D0%B5%D0%B2%D0%BE%D0%B9_%D1%81%D1%82%D0%B5%D0%BF%D0%B5%D0%BD%D0%B8
🤔3👍1
Отношения «отец-сын», «старший брат - младший брат», «учитель-ученик», когда младший превосходит старшего…
Немного психологического офтопа…

Обычно старший (отец или учитель) радуется и гордится достижениям младшего, что вполне логично, ведь, младший в определенной степени продукт его генетического или ментального наследования, продукт его усилий и потраченного времени.
Но не редкость и противоположное отношение старшего к младшему в ответ на его достижения: неприязнь, раздражение, объяснение достижений младшего случайностью, а не в результате таланта и усилий (попал в струю, оказался в нужном месте в нужное время).
В чем-то это похоже на то, как многие стайные животные изгоняют из стаи своих подросших детей и родственников.
Какой вид могут иметь математические модели поведения? Видимо, лишь вероятностные модели, например, марковские или полумарковские, в которых тот или иной бэкграунд приводит к тому или иному поведению с определенными вероятностями…
🤔5
Немного про инструменты
🤔2