Category: наука

Category was added automatically. Read all entries about "наука".

2017

Pour la science № 526 — деликатные простые числа

Люблю, когда два разных источника одновременно рассказывают тебе об одном и том же. Например, потому что вышла какая-то интересная публикация, и двум популяризаторам захотелось о неё сразу же рассказать. В этот раз совпали Jean-Paul Delahaye из Pour le Science и Matt Parker из Stand-up Maths.

Сначала задаётся достаточно странный вопрос: существуют ли такие простые числа, при замене одной цифры которых (здесь и далее я говорю только о десятичной записи, хотя вопрос других баз там тоже разобрали) обязательно получается составное число? На этот вопрос ответить достаточно просто (да), можно даже найти такое число (самое маленькое — 294001) и проверить. Действительно, какую цифру мы бы не поменяли, простого числе не получается.

А потом мы делаем вопрос ещё более странным — давайте рассмотрим ведущие нули! То есть, число 5, например — это же то же самое число, что и 05, или 000005, до бесконечности. Существуют ли такие простые числа, у которых замена любой цифры приводит к составному числу, если под «любой цифрой» понимать и это бесконечное количество нулей впереди? И вот тут я перестаю пересказывать, читайте статью или (мой вариант) смотрите видео — это очень смешно.

Результат: такие числа существуют. Более того, их существует бесконечное количество. Более того, их пропорция среди простых чисел не стремится к нулю. Чего там, мы даже знаем алгоритм вычисления одного из них — он заложен в доказательстве. Но это доказательство настолько барочное (десятки страниц с таблицами использованных последовательностей), что мы не можем реализовать этот алгоритм. То есть — числа есть, их много, но мы не можем назвать ни одно из них.

Впрочем, в послесловии к журнальной статье автор пишет, что вроде как нашли первое такое число. «Вроде как» — потому что публикации пока ещё нет, но есть публичное заявление. О том, что число найдено, в нём 4030 цифр, первые цифры — 903663, последние — 399249. Заявление сделали исключительно для того, чтобы другие учёные не успели опубликовать первыми.
Я тут же вспомнил свою любимую историю об обнаружении Галилеем фаз Венеры: Галилей боялся, что Кеплер его обгонит, и послал ему анаграмму краткого описания своего открытия. Но там риск был реален — мне чуть сложнее представить конкуренцию в такой востребованной области знаний, как поиск деликатных (в широком смысле) простых чисел, widely digitally delicate primes...
2017

Pour la science №526

Заметка про то, как размножаются трюфели. Растут они под землёй, и споры ветром не разносятся, поэтому трюфели и получились такими вкусными / ароматными — чтобы какой-нибудь животный его съел и перенёс споры в другое место. Сам по себе механизм простой и привычный, я зацепился за фразу о преимуществе в этом процессе слизней перед мышами. Точнее, об их дополнительности: мыши обеспечивают распространение спор на большой территории, тогда как слизни — обеспечивают достаточное генетическое разнообразие на малых расстояниях.

Другая заметка о доверии к незнакомцам у птичек. У них есть сигнал об опасности, но при этом есть и привычка пугать своих сородичей — например, чтобы подобрать брошенную ими в панике еду. Учёные увидели разницу во времени реакции на сигнал «шухер, хищник!», если этот сигнал идёт от знакомой птички, от птички из соседней группы, или от совсем незнакомой птички — к незнакомцам доверия меньше.

Статья про количество измерений нашего мира. Наткнулся на описание Flatland — никогда не читал, но ещё в детстве неоднократно встречал упоминания. Так вот, там, оказывается, описывается ситуация, которую я придумал ещё в детстве, пытался на её основе написать фантастический рассказ, но у меня не хватало фантазии даже на то, чтобы придумать какую-то историю, только этот спецэффект :-) Состоит он в том, что наше 3-мерное пространство находится внутри пространства с большей размерностью. И время от времени оно пересекает предметы большей размерности — при этом внутри нашего пространства последовательно оказываются 3-мерные срезы этих предметов. В точности как — пример из Flatland — когда через 2-мерный мир пролетает 3-мерный шар: в каждый момент времени внутри 2-мерного мира виден круг (срез шара), радиус которого сначала растёт, потом уменьшается, а потом шар пролетает — и круг исчезает. Собственно, у меня было обобщение на 3-мерный мир — 4-мерный шар выглядел бы в нашем пространстве как 3-мерный шар, резко увеличивающийся в размерах, затем сдувающийся, и наконец пропадающий совсем. Обчитавшись Воронцова-Вельяминова, мне хотелось прикрутить к этому эффекту сверхновую звезду, но даже на том моём уровне знаний было понятно, что нет, не прикручивается :-)

В той же статье приводится несомненно нужная всем терминология для 4-го измерения. Первые три мы привычно ориентируем парами слов «верх / низ», «лево / право», «перед / зад». Оказывается, для 4-го измерения предложили пару «ката / ана» — вроде как эти слова что-то обозначают по-гречески, но я не нашёл, что.

Статья про средневековую метеорологию упоминает влияние Луны на рост растений. Причём таким тоном, как будто сейчас это уже всем известный факт, и уже в Средние века образованные люди были в курсе. Понятно, что найти что-то простым поиском по словам «влияние Луны на растения» невозможно — миллиард садовников и огородников утверждают каждый свою истину на эту тему. Кто-нибудь в курсе серьёзных наблюдений? Луна правда влияет на рост растений?
2017

Pour la Science №525

Отличная колонка о том, как правильно интерпретировать опросы «крутится ли Земля вокруг Солнца?», после которых обычно идёт волна комментариев «американцы — тупые!». Мысль в том, что нужно различать утверждения «Я знаю, что наука говорит, что N» и «Я согласен, что N». Автор говорит, что есть очень сильный разброс в ответах между «американцами» и «нормальными людьми» в вопросах, где ответ науки расходится с чётким заявлением Библии. Например, возраст Земли. Или происхождение человека. Но если задавать не вопрос «Знаете ли вы, что человек произошёл от обезьяны?», а «Знаете ли вы, что теория эволюции заявляет, что человек произошёл от обезьяны?», то разница в количестве «правильных» ответов существенно снизится. То есть, это не показатель незнания, это показатель несогласия.


Статья о недавнем шуме вокруг Бетельгейзе. Если вдруг кто пропустил — в конце 2019 года яркость Бетельгейзе (верхняя левая звезда Ориона) резко упала. Научно-популярные журналисты немедленно подняли волну «она скоро взорвётся!», на эту тему немедленно пошли опровержения, но их прочитало ещё меньше людей, чем количество услышавших / заинтересовавшихся первой новостью. Так восполним же эту лакуну :-)

Сама история со «взрывом» лично мне не так интересна. Когда астрономы говорили «скоро взорвётся», они имели в виду «ненулевую вероятность взрыва в ближайшие 10 000 лет». При этом это «скоро» было и до снижение яркости. Яркость у звезды всегда колебалась, но этот цикл был исключительным. Автор приводит аргументы в пользу того, что она просто выпустила облако газа, частично заслонившего звезду от нас. Механизм известный, тут просто «повезло» оказаться ровно на линии струи.

Параллельно рассказывают шикарную историю о том, что мы не знаем расстояние до Бетельгейзе. Расстояние до ближайших звёзд меряют при помощи параллакса: смотрим на звезду сейчас и через полгода (пол круга по орбите), за счёт нашего перемещения можно увидеть смещение звезды относительно «неподвижных», полагаемых бесконечно далёкими звёзд. Зная угол смещения и диаметр орбиты Земли, легко посчитать расстояние до звезды. Проблема в том, что Бетельгейзе — большая звезда. Настолько, что её видимый размер (она не видится точкой с Земли!) больше, чем её смещение при параллаксе. Таким образом, расстояние до неё получается с большой погрешностью: спутник Hipparcos измерил 520±73 световых года. Запустили более точный спутник Gaia, но он даже и не пытался измерять расстояние до Бетельгейзе — более точный спутник рассчитан на дальние звёзды, и Бетельгейзе слишком яркая для его оптики. Радиотелескопы измеряют расстояние в 724 световых года. В прошлом году сделали ещё один метод («звёздная гидродинамика» — кто бы мог мне сказать, что это могло бы обозначать?), по нему выходит 548 световых лет, но тоже с огромной неопределённостью.

За счёт того, что Бетельгейзе большая, мы можем наблюдать её поверхность. Не так, чтобы видеть на ней пятна, как на Солнце, но достаточно, чтобы говорить, что снижение яркости в конце 2019 — начале 2020 годов было вызвано потемнением правой нижней части звезды. Мне, привыкшему к тому, что «звезда — точка, планета — диск», до сих пор в это сложно поверить. Смотрю на фотографии, и всё равно сложно.

Что сейчас (на момент написания статьи) с Бетельгейзе — непонятно, потому что в июне-июле звезду с Земли не видно, на небе она рядом с Солнцем. В прошлом году яркость успела вернуться примерно на нормальное значение, но с явным шумом, и где именно она на своём 400-дневном цикле — непонятно. Сейчас она снова спряталась, новые подробности мы узнаем через месяц-другой. Попытались было использовать для наблюдения за Бетельгейзе марсоходы (ещё один неожиданный ход!), но почему-то не получилось. Пишут про наблюдения со спутников (Stereo), но основные данные всё равно будут начиная с осени.


Статья про периодических цикад. Они откладывают яйца, из которых личинки вылупляются не в следующем же году, а через 17 лет. Ровно 17. Есть другие цикады, у которых цикл 13 лет.

Тоже сумасшедшая, если задуматься, история. Есть цикады одного вида. Но при этом цикады этого года никогда не видели цикад из предыдущего года — в смысле, что никакие из предков одних никогда не встречались с предками других. По крайней мере с момента, когда установился этот цикл. И при этом они сохраняют какую-то общую сущность, позволяющую учёным считать их одним видом.

Или вот ещё: цикл в 17 лет предполагает наличие 17 независимых групп. В настоящее время известны 12 групп, с немножечко отличающимися ареалами жизни (и ещё 3 группы тех, которые раз в 13 лет появляются). Остальные группы вымерли (группа XI вымерла в 1954 году), и их «временные ниши» никак не заполнены.

Уточнение двух предыдущих фактов: внутри каждой из 12 групп есть на самом деле 3 вида цикад. Но эти же 3 вида встречаются во всех 12 группах. Аналогично есть 4 вида 13-летних цикад.

Я раньше слышал об этих насекомых, и там была фраза о том, что 13 и 17 — это простые числа, и это всё не просто так. Что-то связанное с возможными циклами хищников, бла-бла-бла. Эту теорию в статье упоминают вскользь, отметая её тем фактом, что на Фиджи есть цикады с периодом в 8 лет, а в Индии — 4 года. Причина появления таких циклов непонятна.


Статья про проект американской фотографа (как это будет в женском роде?), которой пришло в голову, что с современными технологиями доски и мел скоро пропадут из институтских аудиторий. Она прошлась по разным университетам, поговорила с математиками, пофотографировала их доски — а потом собрала из самых красивых (визуально или смыслом) досок книгу. В журнале с десяток иллюстраций, одну из которых, как мне показалось, я где-то уже видел:



Смотрю на подпись — Алексей Бородин, MIT. Действительно, когда я у него спрашивал, чем он занимается, он мне рассказывал про падающие кубики и рисовал примерно такие вот картинки :-) Как тесен мир!


Статья об открытии инсулина. Я зацепился за утверждение, что сейчас диабетом болеет примерно каждый одиннадцатый житель Земли. Неужели это настолько частое заболевание?


Статья о парадоксе Берри. Сам по себе он простой, но красивый. Каждая фраза / последовательность слов на каком-то языке может описывать какое-то число. Например «дважды два» описывает число 4. Конечно же, не все фразы описывают числа, но поговорим о тех, которые описывают. Учитывая конечность словаря, можно легко увидеть конечность набора фраз определённой длины. То есть, например, фраз из менее чем 11 слов — конечное число. Учитывая бесконечное количество чисел (для простоты поговорим о целых положительных), не все они описываются фразами из 10 и менее слов. Среди тех, которые не описываются этими фразами, можно найти самое маленькое. Почему в таком случае оно не может быть описано фразой «Наименьшее натуральное число, которое нельзя описать менее чем одиннадцатью словами»?

Статья даже не про сам парадокс — загвоздка тут в определении слова «описание». А о том, как работать в условии этого парадокса. Как можно определять понятия, не ведущие к подобным парадоксам самоопределения / самоописания. Пора перечитывать «Гёдель, Эшер, Бах»!
2017

Pour la science №524

Короткая заметка про хищные грибы :-) Точнее даже, пишут о том, что такие грибы известны давно: они могут на несколько часов парализовать мелких насекомых и за это время переварить их. А заметка об устричной вёшенке, которая умеет парализовать каких-то там червей всего на несколько минут, чтобы за это время высосать у них из желудка еду. Вот это я понимаю, стратегия!

Другая заметка — про макароны-трансформеры. Все мы знаем множество видов пасты, отличающихся как минимум формой, но на самом деле и вкус от формы тоже зависит. Понятно, что не все формы одинаково эффективно упаковываются. В заметке пишут о работе американских учёных, которые смогли нанести на плоские листы пасты такие зарубки, чтобы при варке они формировали нужную в готовом продукте форму. А пока не варят — листы остаются плоскими, идеальная форма для транспортировки.

Статья об ещё одном пропавшем с тех пор животном, идентифицированном по египетским рисункам. Меня давно поражала эта документальная точность Египта (хоть и не всегда у них это получалось, я уже задавался вопросом: боже мой, кто это?). В статье рассказывают про какой-то вид гусей, попутно упоминая аналогично опознанных по картинке исчезнувших туров.


Статья про каменную плиту (два метра на полтора), предполагаемо являющуюся самой старой в Европе картой (примерно 2000 лет до нашей эры). В статье учёные рассказывают, что показывали фотографии этой плиты детям (8-10 лет), и большинство из них немедленно говорят. что это карта или план — у детей очень хорошее воображение.



История плиты прекрасна. Её нашли ещё в 1900 году в Бретани. В 1924 году дети нашедшего плиту археолога продали её музею Saint-Germain-en-Laye, а там её сначала положили вообще под открытым небом, затем переложили в подвал (похоже что вне доступности туристов — я не видел). Авторы обнаружили сначала упоминание о плите в публикациях 1900 года, а потом долгое время пытались её найти физически. Интересно, переложили её уже в видимое для туристов место или нет?

Пишут, что появление карт совпадает с появлением первых королевств, когда нужно и самому королю представлять, докуда доходит «его» территория, и окружающим показывать, насколько его власть велика.


Статья о том, как у испанцев выкрали секрет производства кармина. С подробным описанием того, как именно нужно сушить и перемалывать специальных паразитов, живущих на специальных кактусах. Майк, я считаю, это достойный challenge :-)

Из истории больше всего запомнились моральные страдания выкравшего жучков ботаника, который под конец жизни занимался теоретизированием: обокрал ли он испанских крестьян, или только испанское государство (нет! он честно заплатил крестьянам!), и имеет ли право государство объявлять дары природы своим эксклюзивным владением. Подумать только, какие вопросы мучали людей всего лишь 250 лет назад.


Статья про то, как работают итальянские кофеварки. Французская Википедия рассказывает распространённое заблуждение: якобы, вода в нижней части кофеварки закипает. Русская Википедия пишет правильно: вода не обязана закипать, чтобы повысить давление водяного пара, который постепенно выталкивает оставшуюся воду в верхнее отделение кофеварки. В статье пишут про оптимальную температуру для заваривания кофе (90±5°C) — я не знаю, что подразумевается под «оптимальным завариванием кофе», но неоднократно слышал, что кофе нельзя давать закипеть, и в статье тоже пишут, что если передержать кофеварку на огне, то последние «фыркающие» паром капли будут слишком горькие. Анечка, мы будем тренироваться выключать кофеварку «за секунду до»? Или даже можно сделать слепой тест, чтобы понять, в нас ли, в коней, корм :-)

А ещё пишут, откуда в эспрессо появляется пена. Примерно тот же принцип, пишут авторы французы, что и в шампанских винах. Дело в том, что в обжаренных зёрнах кофе есть углекислый газ, и когда вода под высоким давлением проходит через молотый кофе, она его набирается. На выходе кофе в чашку давление падает, жидкость оказывается перенасыщенной углекислым газом, в ней формируются пузырьки. Поскольку в жидкости есть множество мелких частичек кофе, то они прилипают к пузырькам, образуя знакомую всем нам пенку. И в оригинальных кофеварках (Moka Express от Bialetti) есть вариант с повышенным давлением (Brikka), который даёт правильную пенку. Вдруг если кому-то не хватало для счастья.
2017

Pour la science №522

Я наконец-то понял / смог представить себе проекцию 4-мерного куба (то, что получилось на Большой арке Дефанс) и развёртку 4-мерного куба (то, что получилось у Сальвадора Дали в его Распятии, или Гиперкубическом теле — на иллюстрации справа).

Для первого автор статьи приводит красивую технику повышения размерности: чтобы получить куб размерности n+1, мы берём два куба размерности n, немного сдвигая друг относительно друга, и связывая новыми рёбрами каждую вершину первого куба с её «сестрой» из второго. Легко увидеть, что эта техника работает для перехода из размерности 0 (точка) в размерность 1 (две точки, соединённые ребром), для перехода из размерности 1 в размерность 2 (два ребра, соединённые ещё одной парой рёбер = квадрат), для перехода из размерности 2 в размерность 3 (два квадрата, соединённые 4 рёбрами = куб). Если то же самое проделать с кубом — взять два куба, сдвинуть их друг относительно друга и соединить 8 рёбрами, то мы получим Большую арку Дефанс. Понятно, что мы не выходим при этом из 3-мерного пространства — точно так же, как рисунок куба на бумаге остаётся в 2-мерном пространстве. Это всего лишь проекция, но она даёт нам возможность представить и удержать в голове.

С развёрткой чуть сложнее описать словами, но как минимум на какое-то время мне этого интуитивного понимания хватит :-) Зато в статье пишут, что Сальвадору Дали объяснял принципы геометрии Марсель Дюшан, которого автор называет «художником-математиком». Сам Дюшан (цитата по Википедии) категорически не согласен с этим определением («il se déclare ne pas être doué sur le plan scientifique»). Насколько верна история с обучение геометрии Дали, непонятно.

Статья на самом деле про гипотезу чувствительности, теперь уже теорему из области булевой логики. По этому поводу автор приводит прекрасный, всем во Франции понятный пример булевского выражения: «(яйцо с майонезом ИЛИ тёртая морковь ИЛИ ветчина) И ((утка И картошка) ИЛИ (лосось И рис)) И (пирожное ИЛИ мороженое)». По-моему, гениально, нужно использовать во всех школах, чтобы не пудрить детям мозги непонятными словами :-)


Статья про напряжённосвязанными конструкции с просто красивой иллюстрацией стула на верёвочках:



На углах тоже верёвочки, то есть у стула нет ни одной жёсткой грани, соединяющей его основание с сиденьем.

Андрей, если тебя когда-нибудь потянет с освоения небес назад на землю, давай сделаем такое в Гамельне? Совместим плетение с колотилками! Опять же, будет на чём сидеть вокруг костра :-)
2017

La Vague и L'Odyssée des Gènes

Практически одновременно купил два нон-фикшена. La Vague — книга французского эпидемиолога о первой волне ковида. Мы с Анютой — она тоже прочитала книжку — разговаривали о том, нужно ли считать это «трудом эксперта» или это скорее «личные записки»? Я покупал именно как личные записки, пусть и человека, находившегося в самой гуще событий. Потому что он откровенно не был среди людей, принимавших самые важные, коснувшиеся нас решения, он «всего лишь» работал в парижской больнице, занимался эпидемией. Анюта же ожидала всестороннего описания всего происходящего — это не то, конечно. Мужик поездил по всему миру, боролся со всякой там холерой / эболой, поэтому он немедленно начал предлагать зарекомендовавшие себя меры замедления эпидемии, которые (по его мнению) во Франции не смогли принять в основном из-за осознания собственного имиджа: ну как же, у нас такая прекрасная система здравоохранения, а вы нам предлагаете какие-то мобильные бригады, которые ООН обычно разворачивает в странах третьего мира.

То есть да, читать крайне интересно, но на объективную и полную картину автор даже не претендует. Он описывает то, что сам видел, что сам делал, чем сам интересовался. Из интересных идей: самолёты не летают, куча людей на вынужденной безработице. Среди них огромное количество стюардов и стюардесс — специалистов по общению с людьми в ситуации стресса. А нам тут как раз надо бы обходить заболевших, расспрашивать их о контактах, отслеживать путь заразы до и после каждого человека. Почему бы не совместить, не мобилизовать простаивающих людей на пользу общества? Красивая идея, но до реализации, к сожалению, не дошло.

Отдельно автор рассказывает про то, как ещё до ковида боролся с холерой на Гаити (победили), и как летом 2020 боролся с ковидом во Французской Гвиане. Интересная книжка, но по понятным причинам одноразовая. Стреляйте, если кому интересно.


L’Odyssée des Gènes — книжка французской учёной, специалистке по популяционной генетике. Я уже писал об этой книге после недавнего выпуска журнала, где была опубликована одна из глав книги — мне она показалась настолько интересной, что я решил прочитать целиком. Начало предсказуемо длинное (я просто не очень разбираюсь, и потому не сильно люблю тему совсем древних людей, первые 7 миллионов нашей истории), но вполне интересное. Вторая половина — как только автор переходит к историческому периоду — просто шикарная!

Тем, кто не собирался читать, или кто не боится спойлеров, куча зацепивших меня деталей под катом:Collapse )
2017

Pour la science № 521

Короткая заметка о перевале Дятлова — я всегда был уверен, что это что-то «наше», местное, чуть ли не местечковое, где какие-то фанаты носятся с версиями про инопланетян. А тут мало того, что любимый журнал цитирует каких-то учёных, пришедших к какому-то выводу, так ещё и сами учёные из Франции и Швейцарии.

Столь же короткая заметка про то, почему у вомбата какашки не шариками, а кубиками. Я проверил, в интернете полно картинок вомбатовых, простите мой французский, кирпичей. Здесь снова меня больше заинтересовал факт публикации, чем её содержимое.

Статья про доковидовые эпидемии. Первая же иллюстрация — парижане в масках во время эпидемии «испанки».




Любимая колонка homo sapiens informaticus, каждый раз с удовольствием читаю. В этот раз говорит о недавно появившейся, но крепко в нас вошедшей привычке искать ответы в интернете, прежде чем начинать думать самому. С одной стороны, для того, чтобы найти что-то в интернете, нужно, чтобы кто-то туда это написал. То есть, мало осознания факта, что все наши вопросы уже кому-то приходили в голову, наши проблемы с кем-то уже случались и т.п. Нужно, чтобы из всех наших коллег-предшественников кто-то ещё и удосужился записать это в интернете. Ну и чтобы мы угадали, какими словами он это сделал / какими словами на него сослались промежуточные поколения.

А ещё, автор сравнивает этот метод получения ответа «не думая» с использованием калькулятора. Да, мы все умеем считать, но все мы пользуемся калькуляторами, когда нужно посчитать что-то сложное или важное. И тут снова всплывает вопрос достоверности информации — в отличие от калькулятора, в котором мы можем предположить отсутствие ошибок.


Большая статья про Трипольскую культуру — снова что-то, о чём я слышал как-то совсем вскользь, не всегда понимая, о чём именно идёт речь. А оказывается, там были какие-то гигантские поселения, в статье приводят оценку в 8-9 тысяч человек. При этом всё это датируется V тысячелетием до нашей эры, то есть до появления первых городов в Месопотамии. Следы поселений открыли ещё в 1960-х годах, серьёзно исследовать начали в 1980-х, статья об исследованиях, результаты которые были опубликованы за последние пару лет. Куча иллюстраций из киевских музеев — обязательно нужно будет в следующий раз посмотреть на них вживую.

В этом контексте анекдот: регулярно во французской прессе вижу упоминание Homme de Denisova. В первый раз — по-русски это название мне не говорило ничего — даже полез в Википедию, чтобы понять, это «человек Денисова» или «человек Денисовой». Разобрался, но продолжал удивляться — как это нам в школе про него не рассказывали? Казалось бы — «у нас» нашли, грех не похвастаться! Совсем недавно понял, что этот подвид человека обнаружили и идентифицировали только в 2010-х годах, то есть в школе нам не могли о нём рассказывать. Наверняка российская пресса тоже регулярно про него пишет, но за последние 10 лет я явно не читал российской научно-популярной прессы, проблема выборки.
2017

Презентация на forum des métiers

Второй раз всплыла в разговорах тема моей презентации на forum des métiers, решил её здесь законспектировать.

1. Из школы попросили начать рассказом о себе. На месте уточнили, что неплохо было бы подчеркнуть «нелинейность» (имеется в виду «непрямолинейность») карьеры. Мой вариант подходил прекрасно: математика в школе, физика в институте, программирование на работе, актуарий сейчас.
Дядька, чьё выступление я слушал на первом уроке, рассказывал, что 70% современных профессий не существовало в тот момент, когда он учился в школе. Я не вдавался в методологию оценки количества профессий, но использовал это. Говорил, что вопросы «кем ты хочешь стать?» чаще всего не имеют ответа. Мало того, что дети не знают, что они хотят, так и профессий их, возможно, ещё не придумали.
Отдельно подчеркнул, что подавляющее большинство людей меняет профессию за свою жизнь. Так что, если у вас есть чёткое видение, чего вы хотите — идите и добивайтесь. А если непонятно — выбирайте то, что вам нравится прямо сейчас, но с максимальной возможностью на переориентирование. А я вам расскажу, как понять, понравится вам профессия актуария или нет.
Collapse )
2017

Pour la science №520

Заметка о том, что бактерии кефира по-отдельности не способны выжить в кефире. Но в правильной пропорции одни бактерии вырабатывают вещества, необходимые для выживания других, тогда как эти другие точно так же обеспечивают выживание первых. Понятно, что правильная пропорция (не обязательно концентрация) поддерживается в таком случае автоматически.


Колонка о том, как в декабре прошлого года французское военное командование представило свою Red Team — термин ещё с холодной войны, обозначает команду, которая пытается думать или играть на учениях за врага (откуда и слово «Red» в названии). В данном случае представлена команда из писателей и сценаристов научной фантастики, их задача — сформулировать возможные угрозы для армии будущего (горизонт 2060 года). Если вам это кажется бредом, пишет автор колонки, вспомните, как Айзек Азимов работал с американской армией (вроде как он придумал какие-то варианты защиты от баллистических ракет). Ну и после 11 сентября 2001 года американское правительство собрало большую группу писателей для того, чтобы найти варианты будущих атак против Америки.

Я отдельно отметил, что французская команда работает под управлением PSL — недавно созданного парижского мета-университета. Во Франции давно говорят о ненужной раздробленности парижских ВУЗов — мало того, что появляются никому не нужные сложности с переводом из ВУЗа в ВУЗ, или с составлением программы, где часть курсов даётся в одном ВУЗе, а часть в другом. Так ещё и на международной сцене 10 мелких ВУЗов (для справки: в Париже только государственных, и только университетов — 13) в сумме обладают меньшей видимостью чем было бы у их объединения.
(последний аргумент слышал и про Физтех — за счёт маленького размера и системы базовых институтов стандартный рейтинг у него существенно ниже того, которого хотелось бы многим из его выпускников)


Статья об аэродинамической лаборатории Густава Эйфеля. Да, его башня, оказывается, использовалась и для этого. Начали с простого «сбрасывания» предметов с башни, «свободное контролируемое падение» (chute libre guidée), позволившее измерять сопротивление воздуха до скоростей порядка 40 м/с — рекорд того времени. Затем он построил аэродинамическую трубу, прямо у подножия башни, на Марсовом поле. За 1909-1911 годы он провёл там тысячи испытаний, после чего местные жители (тут нужно, конечно, представлять себе, у кого могут выходить окна на Марсово поле — это не самые бедные люди города) добились закрытия шумной лаборатории. Эйфель перевёз эксперименты на окраину Парижа — 67 Rue Boileau, 75016 Paris. Сейчас это тоже не самый плохой вариант для жизни, поэтому лаборатория снова не работает, но посетителей туда вроде как пускают.


Статья про выставку фотографий мурмурации (обожаю это слово!). Автор пишет о том, что в 1995 году учёные сделали модель, объясняющую, как локальные решения каждой птицы могут приводить к подобному поведению всей стаи. И про то, что программисты эмпирически нашли эту же модель ещё раньше — в 1994 году вышел мультфильм «Король лев», сцена миграции гну в которой была отрисована при помощи такой же модели.


Старый опыт со стоящей в воде свечкой, которую накрывают стаканом. Свечка достаточно быстро тухнет, но при этом внутрь стакана воду как бы засасывает — уровень воды внутри стакана существенно выше, чем снаружи. Вот, например, демонстрация эксперимента, только не слушайте там объяснения, оно совершенно неверное:



Стандартное объяснение «кислород выгорел, поэтому давление ниже, поэтому воду засасывает» неверно потому, что кислород не пропадает при горении, он заменяется на углекислый газ. В журнале пишут точную формулу: C25H52 + 38 O2 —> 25 CO2 + 26 H2O. То есть реакция меняет в воздухе 38 молекул кислорода на 25 молекул углекислого газа (предположим, что вся вода немедленно конденсировалась). Если учесть, что в воздухе 21% кислорода, и что свечка тухнет, когда 60% кислорода выгорело, то снижение давления выходит всего на 7%. На самом деле, там всего 1% снижения давления — нужно учесть плохое горение в конце, когда в основном идёт не CO2, а CO.

Почему же поднимается уровень воды? Объяснение существенно проще «выгорания кислорода». В тот момент, когда мы накрываем свечку стаканом, воздух там нагревается. Когда свечка тухнет — воздух остывает. Давление снижается исключительно за счёт этого эффекта. Это объяснение дал ещё Лавуазье, но люди почему-то продолжают рассказывать про «выгоревший кислород».

А ещё интересно, как этот эксперимент могли проводить древние греки (а они таки проводили его!) в 300 годах до нашей эры. У них было прозрачное стекло?
2017

Смена системы счисления и гибридные системы

Всё в том же Pour la science № 519 отличная рубрика о гибридных системах счисления. Сначала по определениям: бывают как минимум позиционные системы (наша) и унитарная система (палочки или точки, сколько палочек — такое число и записано).

Автор (имеется в виду не столько автор рубрики, сколько написавший ему постоянный читатель, автор этой системы) предлагает рассмотреть унитарную систему со знаком &.

Не могу удержаться: этот знак по-французски называется «esperluette», от окситанского «es-per-lou-et», дословно «это заменяет „и“». Английское «ampersand» точно так же раскладывается на «and — per se — and» — «„и“ в смысле „и“».

Вернёмся к унитарной системе. Число 5 в ней записывается как &&&&&.

Автор предлагает три правила замены:
1. &x -> 0&x
2. x0&&y -> x&0y
3. x0&y -> x1y

Попытаемся применять эти правила к нашему числу. Автор пишет, что третье правило нужно применять только после того, когда первые два уже неприменимы, а порядок применения первых двух правил значения не имеет. Для простоты я буду применять правила всегда по порядку: первое правило; второе только когда первое неприменимо; третье, когда неприменимы первые два. В скобках у стрелочки номер применённого правила.

&&&&& -> (r1) -> 0&&&&& -> (r2) -> &0&&& -> (r1) ->0&0&&& -> (r2) -> 0&&0& -> (r2) &00& -> (r1) -> 0&00& -> (r3) -> 100& -> (r3) -> 101.

Итак, перед нами набор правил, позволяющий перевести любое число из унитарной записи в бинарную. Действительно, 1012 = 510.

Как это работает? Можно рассматривать все промежуточные строки в этом преобразовании как запись числа в смешанной системе. В ней три символа: 0, 1 и &. 0 — это «ноль позиционной системы», 1 — «один позиционной системы», а & — «один унитарной системы». С одним нюансом — унитарные единицы имеют вес, как в позиционной системе, то есть их значение зависит от количества 0 и 1 справа от них.

Примеры:
& = 1 (одна единица)
&0 = 2 (одна двойка)
&00 = 4 (одна четвёрка)
&&0 = 4 (две двойки)
&00& = 5 (одна четвёрка и одна единица)

То же самое с 1, только нужно не забывать считать и их:
&1 = 3 (одна двойка + 1)
&01 = 5 (одна четвёрка + 1)
&&10 = 10 (две четвёрки + 2)

Легко проверить, что описанные правила сохраняют выбранное число. Чуть сложнее, но тоже можно проверить, что процесс сходится, и начав с унитарной записи, мы придём к записи из ноликов и единичек => у нас получились правила перевода в бинарную запись.


Правила можно инвертировать, тогда у нас получатся правила перевода из бинарной системы в унитарную.

Система достаточно просто расширяется на любую другую базу позиционного счисления.

Можно смешать правила перевода из бинарной системы в унитарную с правилами перевода из унитарной системы в десятичную — у нас получатся правила перевода из бинарной системы в десятичную. Ну и вообще, можно сделать правила перевода из любой системы в любую.

В этот момент главное не запутаться в цифрах: при переводе из бинарной системы в десятичную у нас будут использоваться бинарные цифры, десятичные цифры и унитарный знак &. И если 0 он и в Африке 0, то 1 обозначает разные вещи в зависимости от системы счисления. Автор предлагает раскрашивать цифры разными цветами: красным для десятичной системы, а синим для бинарной, например.


Зачем это нужно, помимо несомненной красоты? Наверное, такие алгоритмы проще / эффективнее тупого деления с остатком. А мне понравилась сама идея смешанной системы счисления.

И тут автор просто добил меня, рассказав, что именно такую систему использовали майя. У меня просто восхищение перед людьми, умеющими не просто понять что-то (я делал презентацию о системе счисления майя для детей — она не столь уж и сложная), но ещё и выйти на более высокий уровень абстракции, увидеть какую-то общую картину. Не только описание объекта, но и общие характеристики класса. А потом несколько других возможных реализаций этого класса. А потом несколько других возможных классов-обобщений.

У майя самый верхний уровень — позиционный, с базой в 20 (в случае календарного счёта могла быть и база 18, чтобы получить 20*18=360 — почти точное количество дней в году). А на каждой позиции записывался не просто знак от «0» до «19» (это была бы простая позиционная система), а знак, состоящий из палочек (5) и точек (1). То есть, одновременно унитарная система (количество точек и пятёрок), унитарно-пятеричная система (пять точек заменяются на палочку) и позиционная система с базой 20.

Другой пример смешанной системы — использовавшийся в калькуляторах BCD. Я как-то не задумывался раньше о задаче вывода результата расчёта на экран калькулятора. Вот посчитали мы 5556*6665=37030740. В бинарном виде этот результат выглядит как 10001101010000101101010100 — как его перевести в понятное человеку 37030740?

Оказывается, в калькуляторах числа часто хранили не в двоичной, а в двоично-десятичной системе. Это когда каждое число записывается в десятичной системе, а потом уже каждая его десятичная цифра записывается в двоичном виде. 5556 запишется как 0101-0101-0101-0110. Арифметические операции несколько усложняются, зато вывод на экран становится тривиальной задачей.

Сейчас, пишут, калькуляторам проще использовать стандартную компьютерную логику, благо современные мощности позволяют мгновенно переводить внутреннее представление числа в десятичное.