Математика не для всех
8.04K subscribers
1.87K photos
173 videos
60 files
1.3K links
Математика - царица наук, окружающая нас с рождения до самой смерти. У нас - теоремы, головоломки, мемы и факты из алгебры, геометрии, топологии и других областей.
По рекламе: https://telega.in/c/mathematics_not_for_you и @andreybrylb.
Download Telegram
Ключевой момент в том, что пчела летит в два раза быстрее поездов, и на каждом этапе преодолевает две трети оставшегося между поездами расстояния.
Это приводит к тому, что каждый следующий этап полета становится в три раза короче предыдущего. Расстояние, пройденное пчелой на n-м этапе, выражается формулой:
dn = 2D / 3^n
где D - начальное расстояние между поездами.
Такая последовательность образует бесконечную геометрическую прогрессию со знаменателем 1/3. Общее расстояние, пройденное пчелой после n этапов, выражается суммой:
d'n = 2D * (1/3 + 1/3^2 + ... + 1/3^n)
Сумма этой прогрессии при бесконечном числе членов имеет конечный предел.
После математических преобразований и применения формулы суммы бесконечной геометрической прогрессии получается:
d = D * (1 - 1/3^∞) = D
То есть общее расстояние, пройденное пчелой, стремится к начальному расстоянию между поездами. Несмотря на бесконечное число перелетов, пчела пролетит конечное расстояние, равное исходному расстоянию между поездами - 20 миль.
Этот результат может показаться парадоксальным, но он логически следует из условий задачи и свойств геометрической прогрессии.
Please open Telegram to view this post
VIEW IN TELEGRAM
Forwarded from Философия не для всех (Андрей Брыль)
Готфрид Лейбниц, один из величайших умов эпохи Просвещения, мечтал о создании универсального языка, способного изменить мир. Его "characteristica universalis" - не просто лингвистический проект, а амбициозная попытка охватить всё человеческое знание в единой символической системе.

Представьте язык, в котором каждый символ несет точный и неоспоримый смысл, где нет места двусмысленности или недопониманию. Лейбниц верил, что такой язык мог бы не только улучшить коммуникацию между людьми, но и стать мощным инструментом для генерации новых идей и открытий. В мире Лейбница философские споры могли бы решаться простым "вычислением", а сложные концепции раскладывались бы на базовые элементы, понятные каждому. Этот универсальный язык должен был стать мостом между различными науками, объединяя математику, логику, метафизику и этику в единое целое.

Хотя полностью реализовать этот грандиозный проект Лейбницу не удалось, его идеи заложили фундамент для развития современной логики и даже повлияли на ранние концепции искусственного интеллекта. Каждый раз, когда мы используем формальные языки в математике или программировании, мы в какой-то степени воплощаем мечту Лейбница о универсальном языке.

Так что же, была ли идея Лейбница утопией или пророчеством? Может быть, в эпоху больших данных и машинного обучения мы как никогда близки к созданию универсального языка знаний? Или сама природа человеческого мышления сопротивляется такой формализации? Эти вопросы, поднятые Лейбницем столетия назад, остаются актуальными и сегодня, приглашая нас к размышлению о границах языка, знания и человеческого разума.
Представьте себе простую клетчатую скатерть, которая скрывает в себе тайны простых чисел. Это не фантазия, а реальный математический объект, известный как спираль Улама. Названная в честь польско-американского математика Станислава Улама, эта удивительная конструкция родилась на одном скучном научном семинаре в 1963 году.

Улам начал с того, что написал число 1 в центре листа, а затем спирально расположил остальные натуральные числа вокруг него. Затем он выделил все простые числа. То, что он увидел, поразило его воображение - простые числа выстроились в удивительные узоры и диагонали.
Эта, казалось бы, случайная игра с числами открыла дверь в новое понимание распределения простых чисел. В мире, где простые числа считались непредсказуемыми и хаотичными, спираль Улама показала неожиданную структуру и порядок.
Но что еще более интригующе, никто до сих пор не может полностью объяснить эти паттерны. Почему простые числа выстраиваются в такие четкие линии? Что это говорит нам о природе чисел и математике в целом?
"Американские горки смерти" - это довольно мрачная, но интригующая идея, придуманная литовским художником Юлионасом Урбонасом.

Представьте себе аттракцион, который начинается с очень долгого подъема. Вы медленно взбираетесь на высоту более полукилометра, и у вас есть время подумать о жизни, вспомнить прошлое и, возможно, даже передумать.

Когда вы достигаете вершины, перед вами открывается захватывающий вид. Но это лишь затишье перед бурей. Внезапно начинается стремительный спуск, и вы набираете невероятную скорость - почти как реактивный самолет! А потом начинается самое интересное - серия головокружительных петель.
Эти петли - не просто для острых ощущений. Они создают огромную нагрузку на тело, гораздо больше, чем человек обычно может выдержать. Сначала вы можете почувствовать, как кровь приливает к ногам, зрение затуманивается, а потом и вовсе темнеет в глазах. Многие потеряют сознание уже на первой петле.
Урбонас задумал этот проект как своеобразный способ уйти из жизни - по его словам, "с элегантностью и эйфорией". Он даже предполагал, что такую конструкцию теоретически можно было бы использовать для эвтаназии. Но, конечно, это всё осталось лишь идеей на бумаге.
Интересно, что в проекте предусмотрены даже мелкие детали. Например, специальный костюм, который следит за состоянием человека во время поездки. И если вдруг кто-то оказался бы настолько выносливым, чтобы пережить первый круг, аттракцион бы продолжил работу, чтобы довести дело до конца.
Please open Telegram to view this post
VIEW IN TELEGRAM
Forwarded from Dark Geometry (dgvk2tgposterbot)
Представьте, что Вы утверждаете, что некоторое событие произойдет с вероятностью 0,99, а Ваш друг - с вероятностью 0,9999. Насколько сильно различаются эти "почти наверные" события ?

Можно сказать, что обе вероятности практически  одинаковы, оба события происходят почти наверно. Тем не менее в некоторых случаях разница  становится заметной.
Рассмотрим, например, независимые события, которые могут происходить в  любой день года с вероятностью р = 0,99 и p = 0,9999. По закону умножения вероятностей независимых событий получим (рис. 1)

Таким образом, в некоторых случаях есть огромная разница между почти достоверными событиями!
Кстати, строго говоря, под термином "почти достоверное событие" в теории вероятностей понимается событие, которое произойдет с вероятностью 1.

В то время, как во многих случаях нет никакой разницы между «почти достоверно» и «достоверно» (то есть, событие произойдет совершенно точно), это различие важно в более сложных случаях, относящихся к случаям рассмотрения какой-либо бесконечности.

Разница между тем, что событие почти достоверно и достоверно, такая же, как различие между чем-то, что происходит с вероятностью 1, и тем, что происходит всегда. Если событие достоверно, то оно происходит всегда, и отсутствие его выпадения не может произойти. Если событие почти достоверно, то отсутствие его выпадения теоретически возможно, однако вероятность такого исхода меньше, чем любая фиксированная положительная вероятность (то есть стремится к нулю), и, следовательно, должна быть 0

В то же время у события "почти всегда" есть антипод - событие "почти никогда".
Представьте, что вы бросаете дротик в единичный квадрат (квадрат площадью 1 так, чтобы попадание дротика в каждую точку равновероятно. Поскольку квадрат имеет площадь 1, вероятность того, что дротик попадет в любой конкретный сегмент квадрата, равна площади этого сегмента.

Например, вероятность того, что дротик попадет в правую половину квадрата, равна 0,5, поскольку правая половина имеет площадь 0,5.
Далее рассмотрим случай, когда дротик попадает точно в точку на диагоналях единичного квадрата. Поскольку площадь диагоналей квадрата равна 0, вероятность того, что дротик попадет точно по диагонали, равна 0. То есть дротик почти никогда не попадет по диагонали!
На протяжении истории люди использовали разные способы записи чисел. Сейчас мы пользуемся индо-арабскими цифрами, но раньше существовало множество других систем - римская, вавилонская, система майя, египетская и другие.

Обычно на уроках подчеркивают преимущества современной индо-арабской системы. Однако я предлагаю рассмотреть новую систему, которая могла бы быть даже лучше существующей.

Эта новая система основана на десятичной, но вместо цифр от 0 до 9 использует цифры от -4 до 5. Отрицательные цифры обозначаются первыми четырьмя буквами греческого алфавита, а положительные - обычным способом.

Сами по себе символы, которые мы используем для обозначения цифр, не являются критически важными. Одним из возможных методов может быть добавление к цифре некоторого уникального знака, например, зачеркнутой линии. В этом посте я поделюсь простым и легко запоминающимся способом. Цифры от 0 до 5 представлены в стандартном виде. Четыре отрицательных числа обозначены первыми четырьмя буквами греческого алфавита.

Последовательность цифр обозначает число точно так же, как в индо-арабской системе. Есть место единицам, место десяткам и так далее. Например, 15 в этой новой системе не изменилось; но в новой 16 становится 2δ. Это 2 десятки и -4 единицы, и, таким образом, обозначает одно и то же число.
Например, 5 + 1 равно 1δ (десять минус четыре).

Скорость света равна 299792468 м/с в старых обозначениях. В новых обозначениях она равна 300βα25γβ м/с.

Зачем кому-то это делать? Требуется время, чтобы привыкнуть к новой системе счисления, но если вы выросли с ней, вы увидите ряд существенных преимуществ, которые делают ее, возможно, превосходящей систему, которую мы используем в настоящее время.
В новой системе счисления вам нужно запомнить только таблицу умножения на 5. При умножении цифр с противоположным знаком, знак всех цифр в результате меняется на противоположный. Это правило не всегда верно, но оно станет верным, если мы добавим цифру ε вместо -5. Использование ε делает представление чисел неуникальным, но такую цифру легко удалить. Для этого достаточно заменить ε на 5 и перенести α (то есть -1) на следующую цифру. Например, 2ε превращается в 15, а βε превращается в γ5.
В качестве убедительной демонстрации мощи этой системы мы можем вычислить 257 * 473. В новых обозначениях это 3δγ * 5γ3. Вот таблицы умножения, рядом друг с другом

В первой таблице умножения есть только один случай, когда для подсчета суммы необходимо перенести цифру в следующий разряд; во второй таблице умножения перенос цифр требуется выполнить три раза; при этом в одном из случаев необходимо перенести цифру 2.

Главная ценность новой системы счисления заключается в том, что она может помочь студентам развить нестандартное мышление в отношении систем счисления. Например, учителя могут предложить ученикам представить себя пришельцами с другой планеты, где с детства используются отрицательные цифры, и попробовать подумать, какие последствия могут возникнуть при работе с числами в этой системе. Такой подход может помочь студентам лучше понять принципы работы систем счисления и развить навыки решения нетривиальных задач.

Источник: http://web.archive.org/web/20110725042025/http://duoquartuncia.blogspot.com/2007/05/new-improved-number-system.html
Н.Н. Константинов:
«Когда я учился в первом классе, то впервые соврал учительнице. Нам велели выучить таблицу умножения. Урок проходил так: учительница называет фамилию ученика и спрашивает его, например: “Трижды три равняется...?” Он встает и отвечает: “Девять”. И так проверяется, что все знают таблицу умножения.
А я таблицу учил, но не всю выучил и со страхом ждал, что она меня спросит. И вот она называет мою фамилию и спрашивает, сколько будет шестью семь. А это трудная пара — шестью семь. Я медленно встаю и думаю, что же теперь делать, ведь я этот элемент таблицы не выучил. Но сразу вспомнил, что шестью шесть — тридцать шесть, это легко, потому что это складно, а шестью семь, думаю, наверное, получится, если добавить к 36 еще одну шестерку, и, пока встал, я добавил и сказал: “Сорок два”. “Правильно, молодец!”
И я сел и думаю: “Я наврал или нет? Всё же я наврал, правда?” Я должен был показать, что я выучил, а я не выучил. Она сказала, что я молодец, но я же наврал! И я должен был сказать, что я не выучил. Это был первый случай, когда я соврал».
Марсель Пруст, французский писатель начала 20 века, известен своим монументальным романом "В поисках утраченного времени". Этот роман содержит одно из самое длинное предложение в мировой классической литературе.

Предложение находится в пятом томе романа под названием "Пленница" и состоит примерно из 847 слов. Оно занимает почти три страницы печатного текста.

Это сложное, витиеватое предложение отражает характерный стиль Пруста - поток сознания, богатый деталями и ассоциациями. В нем автор размышляет о музыке, искусстве и природе времени.
Найден альтернативный способ достижения сверхчеловеческих способностей ИИ уже в 2024.
Открыт феномен трансцендентности (превосходства) генеративного ИИ.

Совместное исследование Гарвардского, Принстонского и Калифорнийского университетов с DeepMind и Apple открыло новый феномен – трансцендентность LLM, когда генеративная модель достигает возможностей, превосходящих способности экспертов, генерирующих данные для ее обучения.
Открытие этого феномена - новый фазовый переход в раскрытии возможностей достижения ИИ превосходства над людьми.

Предыдущим фазовым переходом был прорыв к сверхчеловеческому уровню игры в шахматы, продемонстрированный AlphaGo Zero компании DeepMind в 2017. Ключом к тому успеху был отказ от использования для обучения ИИ наборов данных, полученных от экспертов-людей. Играя в шахматы (а потом и в Го) сама с собой, AlphaGo Zero достигла сверхчеловеческого уровня игры, недоступного даже для чемпионов мира среди людей.

Однако, такой способ преодоления человеческих интеллектуальных способностей применим лишь к строго регламентированным задачам, типа шахмат или Го. При отсутствии строгих регламентов решения задачи (правила, условия игры, начальные условия, внешние факторы и т.д.) для обучения модели необходимы наборы данных, описывающих, как эту задачу решали люди.

Но тут засада. Ведь если модель опять (как до AlphaGo Zero) будет учиться у людей, как она сможет превзойти уровень тех, на чьих данных модель учили?
Это как если бы юных шахматистов учили бы не на партиях мастеров и гроссмейстеров, а на партиях их ровесников из другой шахматной школы.

Открытие феномена трансцендентности снимает это ограничение, позволяя модели, обучаясь на партиях, например, перворазрядников, достигать собственного уровня игры на уровне гроссмейстеров.

Это достигается использованием определенной техники выбора данных, называемой "низкотемпературная выборка".

Вот поясняющая метафора.
Представьте себе, что вы учитесь играть в шахматы, наблюдая за игрой множества игроков. Обычно вы бы запоминали ходы, которые чаще всего приводят к победе, и пытались бы их повторить. Это похоже на стандартный способ обучения модели.

Но что, если вы начнете выбирать не просто популярные ходы, а очень точные и редкие ходы, которые гораздо эффективнее в определенных ситуациях? Вы бы стали играть намного лучше, чем те игроки, у которых вы учились. Низкотемпературная выборка — это как раз такой способ: он помогает модели фокусироваться на самых эффективных и точных решениях, даже если они редко встречаются в обучающих данных.

Таким образом, "низкотемпературная выборка" помогает модели выделять и использовать самые лучшие ходы, что и позволяет ей в итоге превосходить своих учителей.

Принципиальное отличие 2го фазового перехода от 1го в том, что феномен трансцендентности должен позволять модели превосходить уровень учителей (отраженный в обучающих наборах данных) не только в строго регламентированных задачах, но и (пока теоретически) в любых.

Следовательно, уже в этом году, могут появиться модели со сверхчеловеческими способностями в самом широком спектре применений.

Однако, говорить о близком наступлении эры абсолютного превосходства ИИ над людьми, феномен трансцендентности не позволяет.
Дело в том, что трансцендентность достигается лишь за счет эффекта снижения шума (устранения ошибок, допущенных людьми).
Это значит, что модель не способна, за счет новых абстрактных рассуждений производить новые решения, которые не может придумать человеческий эксперт… А человек может!

Но это остается последнее (хотя и решающее) превосходство людей над ИИ.

На картинке https://arxiv.org/html/2406.11741v1/extracted/5673380/advantage-analysis.png визуализация эффекта снижения шума при низкой температуре. Эффект смещает вероятности в сторону хода с высоким вознаграждением — ловушки для ферзя с помощью ладьи по мере уменьшения температуры 𝜏.
https://arxiv.org/html/2406.11741v1
#AGI
Поиск золотого сечения везде, где только угодно, попахивает маразмом, не правда ли?