Инновации на столе: теория столкновения блоков и знаменитый квантовый алгоритм поиска

Недавно ученый-физик обнаружил абсолютно удивительное сходство между простой теорией столкновения твердых тел и хорошо известным квантовым алгоритмом поиска. Каким образом цифры в составе числа π, сталкивающиеся блоки и быстрые квантовые вычисления могут быть связаны? Эта связь была выявлена благодаря двум работам, опубликованным в 2003 году. Они объединяют области динамики, геометрии и быстрых квантовых вычислений, демонстрируя, как даже самые абстрактные и исключительно сложные математические проблемы могут неожиданно находить отражение в физическом мире. Для лучшего понимания этой связи рассмотрим простую модель с двумя металлическими блоками весом 1 кг каждый. Блоки расположены на поверхности без трения, справа от неподвижной стены. Ближайший к стене блок неподвижен, а второй блок скользит к нему справа.

Читать далее →

Эффективен ли бизнес по улавливанию и утилизации углекислого газа СО2: физические и экономические аспекты

Группа ученых из семи престижных научных организаций, в том числе знаменитого и известного всем Оксфордского университета и Калифорнийского университета в городе Лос-Анджелесе (UCLA), представила всесторонний анализ состояния и будущего индустрии по улавливанию углекислого газа из атмосферы. Впервые исследователи рассмотрели бизнес-модель “от начала до конца” – от процесса улавливания CO2 до его переработки и использования. Они пришли к выводу, что данная индустрия должна стать одной из ключевых для достижения глобальных целей по снижению выбросов парниковых газов и предотвращению климатической катастрофы.  Актуальность темы улавливания углерода (УУ) в настоящее время неоспорима.  Многие новые компании занимаются разработкой технологий удаления избыточного CO2 из атмосферы для стабилизации климата. В этой связи, статья, о которой идет речь, может помочь систематизировать информацию и выработать стратегию по разработке и оценке различных систем улавливания углерода (СУУ).

Читать далее →

Нейросеть и условия ее саморазвития: шесть основных тезисов

Во всей истории исследований искусственного интеллекта доминировали лишь два основных направления: системы экспертных знаний и машинное обучение. Первое направление основывалось на предположении о реальной возможности формализации сложных задач, таких как игра в шахматы, путем внедрения в компьютерную программу опыта лучших игроков в виде стратегий, методов оценки позиции и правил принятия решений. Несмотря на то, что экспертные знания в принципе поддаются формализации, это представляет собой сложную математическую и программистскую задачу. В ходе исследований стало очевидным, что по мере усложнения задачи растет сложность учета и прогнозирования всех возможных факторов в системе правил. Это привело к развитию второго направления – машинного обучения. Вместо использования знаний экспертов, этот подход фокусируется на сборе данных о правильных и неправильных решениях в различных ситуациях.

Читать далее →

Новые возможности сетей 6G в голографической передаче видео и тактильных восприятий виртуальных объектов

Данная статья, опубликованная авторитетной технической организацией IEEE, посвящена перспективным возможностям сетей шестого поколения (6G). В ней рассматриваются инновационные технологии, такие как голографическая передача видео и тактильное восприятие различных виртуальных объектов.  Представьте себе, что вместо традиционных видеоконференций с плоскими изображениями собеседников вы можете взаимодействовать с их трехмерными голограммами. Или же веб-сайты, которые позволяют не только просматривать информацию, но и тактильно ощущать ее.  Исследователи в области беспроводной связи 6G активно изучают эти технологические перспективы. По словам доктора Харша Татарии, преподавателя техники связи из Лундского университета (Швеция), сети 6G будут отличаться задержкой, сверхвысокими частотами и скоростью передачи данных до 100 Гбит/с. Вместе со своими коллегами он недавно опубликовал исследование, в котором представлены предварительные параметры проектирования и реализации беспроводных систем 6G.

Читать далее →

От выводов о взаимосвязях до точных прогнозов или в чем основное отличие машинного обучения от статистических методов

В преддверии начала курса по машинному и глубокому обучению, нам стоит обратиться к мнению Мэтью Стюарта, опытного аспиранта Гарвардского университета. Он часто выражает усталость от часто повторяющихся дебатов о  различиях между машинным обучением (ML) и статистикой, которые часто сопровождаются неясными заявлениями. Стюарт считает, что обе стороны спора несут ответственность за эту неопределенность и надеется, что к концу статьи читатели смогут сформировать более обоснованную позицию по этому вопросу. Он отмечает распространенное, но недостаточно точное утверждение о том, что ML стремится к максимальной точности прогнозирования, в то время как статистика фокусируется на выявлении взаимосвязей между переменными. Хотя технически это верно, такое определение не дает ясного и удовлетворительного ответа на вопрос о фундаментальных отличиях этих двух дисциплин.

Читать далее →

Фотоэлектрические солнечные фермы: возможно ли искусственное преобразование солнечного света в пищу?

Население Земли неуклонно растёт, достигнув отметки в 8 миллиардов человек. Несмотря на индивидуальные различия, люди, независимо от их происхождения, веры, пола или возраста, разделяют базовые основные физиологические потребности, такие как: воздух, вода, пища, сон и сексуальная активность. Обеспечение нас воздухом, в отличие от других потребностей, не вызывает особых проблем. Однако вопрос удовлетворения пищевых потребностей постоянно растущего населения становится всё более острым. Как известно, ресурсов хватает всем, но их распределение несправедливо. В то время как одни ученые размышляют о колонизации и терраформировании других планет, другие сосредоточены на разработке новых сельскохозяйственных культур, методов выращивания, обработки и хранения продуктов питания. Группа исследователей из Гёттингенского университета (Германия) считает, что будущее пищевой промышленности не за новыми сортами зерновых, а за микроорганизмами. Используя солнечные панели, им удалось вырастить микробный белок.

Читать далее →