Японские студенты создали летающий велосипед с педальным приводом, который может отрываться от земли.

💥 Science

Проклятие предсказания. Новое исследование объясняет, почему слова в предложениях стоят именно в таком порядке, как мы ставим, а не в другом.

Помните неповторимое «Глокая куздра штеко будланула бокра и курдячит бокрёнка»? Это бессмыслица (придуманная лингвистом Щербой), которая все равно понятна русскоговорящему человеку только за счет того, что она построена по правилам русского языка: от грамматики с окончаниями до порядка слов.

В других языках свое устройство, разумеется, но оно подчиняется похожим закономерностям: есть слова, из слов составляются фразы, а из фраз собираются уже предложения.

Но почему именно так? Почему речь людей не строится иначе? Например, фраза «синий квадрат» звучала бы как «блюп», а «красный квадрат» — как «грым». Никакой системы, просто уникальные звуки для каждой комбинации. Или другой вариант: слова «кошка» и «собака» смешиваются в кашу, и чтобы сказать «кошка с собакой», вы произносите что-то вроде «со-кош-ба-ка-ка». Звучит как бред сумасшедшего… Но с математической точки зрения вполне себе.

Авторы нового исследования в Nature Human Behaviour предлагают фундаментальное объяснение, и оно завязано на голую теорию информации. Их идея в том, что язык структурируется так, чтобы облегчить именно последовательное предсказание — ту самую операцию, без которой мы не можем понимать линейный поток речи. А именно так мы воспринимаем речь, звук за звуком, символ за символом, и наши нейроресурсы для предсказания того, «что будет дальше», тут сильно ограничены.

Чтобы проверить эту гипотезу, они построили модель вокруг понятия «прогностическая информации» (predictive information). Это мера того, сколько зависимости между прошлым и будущим вообще существует в сигнале — та часть, которую мозгу, в принципе, пришлось бы держать в рабочей памяти, чтобы идеально предсказывать следующий элемент в речи.

Дальше авторы взяли словари и корпуса текстов 61 языка и начали их «ломать». Они перемешивали звуки внутри слов (сохраняя их произносимость), меняли порядок морфем и переставляли слова в предложениях, создавая «неестественные» языки.

На выходе получалось нечто на удивление складное. Реальные языки, будь то английский, венгерский или зулу, стабильно показывали более низкий уровень «прогностической информации», чем их исковерканные версии.

То есть получалось (это показывала модель) если признаки объекта в мире независимы (как цвет и форма), языку выгоднее разбить их на отдельные слова (синий и квадрат). Он минимизирует жёсткие зависимости: зная «синий», вы не обязаны знать, какое именно существительное случится дальше, но знаете, что будет именно существительное, а это уже делает предсказание дешевле.

А вот если признаки жестко сцеплены (как голова и хвост у кота), выгоднее использовать «холистический» код — одно слово «кот», а не перечислять его части.

И это могло бы объяснять даже порядок слов в языках. Элементы, которые как бы предсказывают друг друга, в языках мира стремятся стоять рядом. Разрыв зависимых слов (как в примере «ко-со-ш-ба-к-ка-а») заставляет уровень «прогностической информации» подскакивать до небес, перегружая наш мозг.

Но это чисто математическая проверка гипотезы авторов, построенной не на нейробиологии (хотя на нее они постоянно оглядываются, как будто хотели бы уловить вот так, математически нечто в нейробиологических основаниях), а на теории информации. Так что тут полно ограничений. Например, они не анализировали диалоги. Прогоняли через модель только отдельные высказывания. А реальная речь ведет себя, как вы понимаете, не как в словарных статьях. Никто, как правило, так не говорит в реальной жизни.

Но попытка наметить новую «теорию всего» в лингвистике получается все равно любопытная. И будто бы она вдохновлена успехами больших языковых моделей, которые мы строим по тому же принципу — алгоритмов-предсказателей кусочков речи.

💥 Science

Как свет помогает мастерам находить идеальный звук виолончели

Мастера обычно контролируют толщину деки с помощью индикаторного нутромера, снимая древесину до нужного значения, чтобы добиться требуемой гибкости. Однако использование света даёт более точное понимание структуры: плотность древесины, а значит и её прозрачность, гораздо ближе связана с гибкостью, чем один лишь показатель толщины.

Древесина неравномерна по природе, её волокна и плотность меняются от участка к участку, и именно просвет позволяет увидеть эти различия. Когда мастер достигает равномерной прозрачности по всей поверхности, он получает равномерную гибкость, создающую более предсказуемую и отзывчивую акустику инструмента.

#физика #интересное

💥 Science

Космический траффик на одном маленьком участке неба

Фотография сделана российским астрономом-любителем Самсоновым Александром. На фото Туманность Ориона, очень популярный проект у астрофотографов. Только в этом раз без применения sigma-clipping:

Когда пытался сфоткать Туманность Ориона, но в кадр приехал весь Starlink.

Здесь можно видеть, какой траффик и сколько рукотворных летательных объектов проходит через крошечный угол обзора телескопа (маленькая точка на небе) и как это влияет на астрофотографию. Увы, ночное небо для Астрономов уже не такое уж и тёмное...

Вот так фото выглядит после сигма-клиппинга: После этого оставшиеся «чистые» пиксели снова усредняют. Так удаляются спутники, космический мусор, шум и прочие редкие вспышки.

💥 Science

Полярная волчица с волчонком

Доброе утро!

💥 Science

Сложная жизнь зародилась почти на миллиард лет раньше, чем считалось

Земле около 4,5 миллиардов лет, и первые микробные формы жизни появились более 4 миллиардов лет назад. Эти организмы состояли из двух групп: бактерий и отдельных, но родственных им архей, известных под общим названием прокариоты. Прокариоты доминировали на планете сотни миллионов лет, прежде чем появились более сложные эукариотические клетки. К последней группе относятся водоросли, грибы, растения и животные.

«Предыдущие представления о том, как и когда ранние прокариоты трансформировались в сложные эукариоты, в основном были лишь догадками, — пояснил Давиде Пизани из Бристольского университета, соавтор исследования. — Оценки охватывали миллиард лет, поскольку промежуточных форм не существует, а точных ископаемых свидетельств не было».

Чтобы устранить эти неопределенности, международная группа исследователей усовершенствовала существующий метод «молекулярных часов», позволяющий определить, насколько давно у разных видов был общий предок, рассказывает Scitech Daily.

«Подход был двояким: собрав данные о последовательностях сотен видов и объединив их с известными ископаемыми данными, мы смогли создать древо жизни с временным разрешением. Затем мы применили эту схему для более точного определения хронологии исторических событий в пределах отдельных семейств генов», — добавил Том Уильямс из Батского университета, соавтор исследования.

Сравнив более 100 семейств генов в различных биологических системах и сосредоточившись на признаках, которые отличают эукариоты от прокариот, исследователи начали реконструировать последовательность событий, которые сформировали возникновение сложной жизни.

Как выяснилось, переход к усложнению начался почти 2,9 миллиарда лет назад, почти на миллиард лет раньше, чем предполагалось ранее. Результаты исследования также свидетельствуют, что ядро и другие внутренние клеточные структуры сформировались задолго до митохондрий.
Эти результаты позволили исследователям исключить несколько существующих гипотез эукариогенеза (эволюции сложной жизни). Поскольку полученные результаты не соответствовали ни одной из существующих моделей, они предложили новый сценарий, названный «CALM» — «сложный архей, поздняя митохондрия».

«Одним из наших самых важных открытий стало то, что митохондрии возникли значительно позже, чем ожидалось. Это совпадает по времени с первым значительным повышением содержания кислорода в атмосфере, — сказал Филип Донохью из Бристольского университета. — Это открытие напрямую увязывает эволюционную биологию с геохимической историей Земли».

В прошлогоднем исследовании биолог Роберт Брукс предложил рассматривать ИИ как новый фактор эволюции. Взаимодействие человека с ИИ напоминает мутуализм — взаимовыгодное сотрудничество, где технологии облегчают нашу жизнь, а мы способствуем их развитию. Также это может повлиять на размер мозга человека.

💥 Science

Блогер подключил ИИ к роботу-гуманоиду, чтобы проверить, возможно ли его заставить выстрелить в человека и тем самым обойти первый закон Азимова.

Сначала робот отказывался стрелять, ссылаясь на протоколы безопасности, но потом всё же выстрелил с помощью простого обходного пути — он согласился сыграть роль «робота-убийцы».

Эксперты говорят, что ИИ развивается настолько стремительно, что люди даже не успевают осознать все возможности и риски. Многих первых роботов на рынке уже удалось взломать и взять под контроль дистанционно.

Есть вещи, которые могут пойти не так и которые мы не проверили. Но при этом мы выпускаем ИИ быстрее, чем любую другую технологию в истории.

💥 Science

«Дуга»: советский загоризонтный гигант в тени Чернобыля

Радиолокационная станция «Дуга» (5Н32), расположенная на секретном объекте Чернобыль-2, была частью советской системы загоризонтной радиолокации, созданной для раннего обнаружения межконтинентальных ракет и работавшей за счёт отражения мощных радиоволн от ионосферы, что позволяло следить за ситуацией на огромных расстояниях.

Гигантская металлическая конструкция высотой около 150 метров и протяжённостью свыше 500 метров поражала масштабами и сложностью инженерных решений, а её импульсные сигналы, попадая в международный радиодиапазон, создавали назойливый стук, из-за которого её окрестили «Русским дятлом». Каждый раз, когда «Дуга» выходила на полную мощность, тысячи радиолюбителей и профессиональных операторов по всему миру слышали её монотонный ритм, не понимая природы сигнала и выдвигая версии от секретных экспериментов до внеземных цивилизаций.

Комплекс включал антенное поле, командный пункт, жилую зону и собственную инфраструктуру, скрытую в лесах Полесья и официально не существовавшую на картах. После аварии на Чернобыльской АЭС объект лишился стабильного энергоснабжения, «Дуга» была остановлена навсегда из-за попадания в зону отчуждения, а территория постепенно превратилась в техногенный памятник позднего этапа холодной войны.

💥 Science

Научная статья

💥 Science

Мексика. Похоже на заставку советской телепередачи «В мире животных»

📸Moses Levy

💥 Science

Дисбаланс бактерий кишечника приводит к нарушению памяти

В рамках нового исследования ученые из Индии и Германии изучали последствия приема антибиотиков на микробиоту кишечника. Оказалось, что нарушение баланса бактерий влияет на физиологические процессы за пределами кишечника. Ученые обнаружили, что дисбактериоз запускает каскад воспалительных и окислительных реакций, которые нарушают целостность слизистой кишечника, пишет The Times of India.

В конечном итоге эти реакции запускают сигналы, которые достигают головного мозга и изменяют его иммунную функцию. Нарушение микробиоты инициирует системное воспаление, при котором воспалительные сигналы нарушают работу иммунных клеток мозга, — прокомментировал автор работы Баби Чакрапани.

Эксперименты показали, что иммунные клетки мозга — микроглия — становятся сверхактивными и в результате удаляют не только слабые синапсы, но и функциональные нейронные связи. Таким образом, происходит потеря критически важных нейронных связей, которые участвуют в формировании и хранении воспоминаний.

Наши результаты показали, что здоровье кишечника имеет важное значение для когнитивных функций. Главными причинами нарушения микробиоты кишечника является частый прием антибиотиков, несбалансированная диета с большим количеством ультраобработанных продуктов, а также стресс и плохой сон, — заявили ученые.

Дальнейшие исследования будут направлены на оценку возможности восстановить когнитивные функции путем восстановления баланса бактерий кишечника. Если эта гипотеза подтвердится, то такой подход может иметь большой потенциал в лечении нарушений памяти при таких заболеваниях, как деменция.

💥 Science

Такое явление — «ядерные тени» или «тепловые тени» — возникает, когда мощный импульс теплового излучения нагревает и обугливает поверхность, но объекты, находящиеся перед источником вспышки, частично экранируют её. В результате всё вокруг получает колоссальную дозу тепла, а защищённые участки остаются светлее — так и формируется отпечаток силуэта.

Феномен впечатляет не только визуально: он показывает, насколько огромной бывает энергия мгновенного теплового выброса. По сути, это «короткий термический след» катастрофической интенсивности, фиксирующий момент в истории точнее любой фотографии.

💥 Science

Переправа на о. Ольхон

Паром идёт сквозь ледяное кружево Байкала. Настоящая зимняя магия. Пока погода благосклонна и лед не встал, он так и будет ходить.

💥 Science

Разработанный в Китае пожарный дрон Skytech S300 может подниматься на высоту до 300 метров, оставаясь подключенными к наземному источнику воды. Аппарат взлетает с крышы пожарной машины, это позволяет приступить к тушению огня сразу после прибытия на место происшествия.

Технология позволяет добираться на верхние этажи небоскребов, куда не достают обычные лестницы. Главное преимущество – исключены риски для жизни пожарных, им не приходится пробираться по лестницам в горящее здание.

💥 Science

Тестирование изоляторов

💥 Science

Таймлапс звездного неба с Плеядами, звездой Альдербаран и Орионом!

Снято на острове Оаху (Гавайи).

💥 Science

Вороны вновь доказали, что являются умнейшими птицами в мире.

Доброе утро!

💥 Science

Биологи обнаружили редкий союз северных косаток и тихоокеанских белобоких дельфинов, совместно охотящихся на лосось чавычу у побережья Британской Колумбии.

Ученые из университетов Британской Колумбии, Далхаузи, Института Лейбница и Института Хакай отметили, что животные двигаются согласованно, кормятся вместе и, вероятно, делят добычу. Используя дроны и биометрические метки, исследователи выяснили, что косатки следуют за дельфинами, используя их эхолокацию для поиска крупной рыбы. После разделения добычи дельфинами, косатки поедают оставшиеся кусочки. Такое сотрудничество позволяет косаткам экономить энергию, а дельфинам получать защиту и доступ к пище. Уникальное поведение было зафиксировано пилотом дрона Китом Холмсом.

💥 Science