Сообщество - Популярная наука

Популярная наука

1 050 постов 5 310 подписчиков

Популярные теги в сообществе:

2

Положительная обратная связь

Положительная обратная связь

Положительная обратная связь-тип обратной связи, при котором изменение выходного сигнала системы приводит к такому изменению входного сигнала, которое способствует дальнейшему отклонению выходного сигнала от первоначального значения, то есть знак изменения сигнала обратной связи совпадает со знаком изменения входного сигнала.

Такое определение дает интернет данному термину. Давайте попробуем дать ему более простое объяснение:

Положительная обратная связь - это ситуация, когда выход системы усиливает и подкрепляет собственный вход, создавая замкнутый цикл, который может привести к неконтролируемому росту или уменьшению выходного сигнала.

Представьте, что вы смотрите в зеркало и между вами и зеркалом установлено второе параллельное зеркало. Изображение будет отражаться между этими зеркалами бесконечное количество раз. Это пример положительной обратной связи в оптической системе - каждое последующее отражение усиливает и повторяет предыдущее.

Вот еще один пример положительной обратной связи:

Представьте микрофон, подключенный к громкоговорителю. Если микрофон расположен достаточно близко к громкоговорителю, он может захватывать звук, воспроизводимый самим громкоговорителем.

В этой системе возникает следующий цикл положительной обратной связи:

  • Микрофон улавливает небольшой фоновый шум из окружающей среды.

  • Этот шум усиливается и воспроизводится через громкоговоритель.

  • Громкоговоритель излучает усиленный шум обратно в микрофон.

  • Микрофон снова захватывает этот звук, но уже с большей амплитудой.

  • Захваченный звук снова усиливается и излучается громкоговорителем с еще большей амплитудой.

Этот цикл повторяется многократно, с каждой итерацией звук становится всё громче и громче, пока не достигнет максимальной мощности системы, создавая режим положительной обратной связи, известный как "свист" или "акустическая петля".

Другими словами, выход системы (звук от громкоговорителя) усиливает свой собственный вход (звук, попадающий в микрофон), что приводит к неконтролируемому нарастанию сигнала, пока система не достигнет своих предельных возможностей.

Такая положительная обратная связь характерна не только для акустических, но и для многих других систем, где выход влияет на вход таким образом, что изначальное изменение усиливается вместо того, чтобы стабилизироваться.

Применительно к обучению языковых моделей ИИ, положительная обратная связь может возникнуть, когда модель начинает учиться на данных, сгенерированных другими моделями ИИ. Эти данные могут содержать ошибки, которые усваиваются моделью в процессе обучения. Затем, когда обученная модель генерирует новые данные, она воспроизводит и усиливает эти ошибки. Эти ошибочные данные, в свою очередь, могут использоваться для дальнейшего обучения, замыкая цикл положительной обратной связи и приводя к накоплению все больших искажений.

Таким образом, модель ИИ может "отравлять" сама себя, усиливая ошибки на каждой итерации обучения, вместо их исправления. Это серьезная проблема, требующая тщательного контроля качества данных и применения методов проверки фактов.

Подписывайтесь на блог и да пребудут с вами нейросети!

Показать полностью 1

Почему НЕЙРОСЕТИ нельзя КОНТРОЛИРОВАТЬ?

Искусственный интеллект научился понимать смыслы и отвечать нам как человек, генерировать изображения, неотличимые от оригинала, и симулировать физику реального мира в формате видео. Из выпуска вы узнаете, как видят вас нейросети, и почему весь мир — это числа, почему вам больше не скрыться от систем распознавания лиц, как нейросети могут узнать ваши мысли, как ИИ расшифровывает для нас язык китов, кто будет держать руку на самом главном рубильнике, и почему мы можем добровольно отказаться от свободы воли

Показать полностью
8

Предельно краткая история о появлении и первичном развитии планеты Земля

Вольная интерпретация Земли в исполнении нейросетки

Вольная интерпретация Земли в исполнении нейросетки

Данная статья написана по мотивам моего музыкального научпоп альбома "Трактата о естественных науках"

Поговорим о зарождении и развитии нашей планеты Земля. Возраст нашей планеты около 4,5 миллиардов лет, и путь её становления был следующим:

0 Этап. Планеты как таковой нет. Есть Солнце вокруг которого скопилась протопланетная пыль и газ.

1 Этап. За счёт притяжения, протопланетная пыль склеивается во всё большие объекты. Этот процесс называется аккреция.

2 Этап. В результате аккреции формируются планетезимали. За счёт притяжения, планетезимали соединяются между собой в единый объект.

3. Этап. После слияния планетезималий появилось ядро Земли.

4. Этап. Вещества, из которых на тот момент состояла наша планета, распределяются по слоям (будто бы в центрифуге, только гигантской). Плотные вещества уходят ближе к ядру, лёгкие – ближе к поверхности. Так и появляются слои нашей планеты: ядро, мантия и кора. Параллельно по Земле постоянно прилетает астероидами и метеоритами, которые привносят на планету новые химические вещества.

5. Этап. Предположительно, Земля, по касательной траектории, столкнулась с планетой «Тейя». Из-за этого у нашей планеты изменился наклон оси и скорость вращения. Из обломков Тейи и Земли, немного позже сформируется Луна.

6 Этап. Происходит нормализация орбит к текущим значениям. Планета охлаждается. Снижается астероидная активность. Скоро на планете зародится жизнь. Очень важную роль в появлении жизни сыграла первичная атмосфера Земли и наличие воды.

- Вода на Земле накапливалась в результате астероидных бомбёжек (ведь, в составе астероидов содержится вода). Так же вода возникала в результате химических реакций на самой Земле. Ну и, предположительно, много воды в виде льда было на Тейе.

- Атмосфера Земли изначально состояла из водорода и гелия, коего в космосе полным-полно. Далее, атмосфера стала наполняться более сложными веществами, такими как аммиак, сера, углекислый газ, водяной пар и азот. Эти вещества уже поступали в атмосферу в результате процессов на самой Земле (например, извержения вулканов).

Вот так вот из протопланетной пыли, под действием притяжения и появилась наша планета.

«Что сегодня обломки, нам завтра материал».

Планета крутится, а там и до жизни недалеко.

P.S.

Всё это более подробно в моём альбоме (доступен на всех площадках). Несём научно-популярное искусство в массы!

Показать полностью

Что было до "Большого взрыва"?

Что было до того, как что то было?

Что было до того, как что то было?

Данная статья написана по мотивам моего музыкального научпоп альбома "Трактата о естественных науках"

Что было до появления времени? Что было до того, как что-то было?

Разобраться с этими вопросами нам помогут три тезиса.

Тезис №1. Абсолютное «ничто» невозможно.

Во-первых: где это должно быть, если нет пространства?

Во-вторых: когда это должно быть, если нет времени?

Сами эти вопросы и создают «что-то»! Это «что-то» - пространство-время. Именно так отсутствие пространства, порождает пространство.

Получается, что абсолютного «ничто» попросту не существует и парадигма вопроса «а что было до того, как что-то было?» ошибочна. Если нет пространства-времени, то нет и понятий «До», «После», «Сейчас».

Тезис №2 Наше «всё» и есть «ничто»

Для того, что было «ничто», нам нужно «что-то». Как минимум, нужно пространство-время. Но тогда, это уже не «ничто», это уже «что-то». И этого хватит, что бы появилась и развивалась вселенная, приводя нас к текущему времени и состоянию, что и объясняется теорией Большого взрыва и её дополнениями.

Тезис №3 Наше всё – это кванты пространства (они же, квантовые поля и кванты гравитации)

Квантовые поля, из которых состоит наше пространство – наше «ничто» и наше «всё» одновременно. Квантовые поля формируют пространство и создают время. Из этого пространства-времени, формируется материя.

Наш мир странный, но простой.

Всё – равно – ничего.

P.S.

Всё это более подробно в моём альбоме (доступен на всех площадка). Несём научно-популярное искусство в массы!

Показать полностью
3

Большой взрыв или не большой и не взрыв?

Вольная абстракция нейросети на тему теории Большого взрыва

Вольная абстракция нейросети на тему теории Большого взрыва

Данная статья написана по мотивам моего музыкального научпоп альбома "Трактата о естественных науках"

Всё началось 13 миллиардов и 800 миллионов лет назад. Именно тогда и появилась наша вселенная. Вы наверняка слышали о Большом взрыве. Такое название носит теория, которая является общепринятой космологической моделью развития нашей вселенной. Это именно название теории, никакого буквального взрыва в космической пустоте не было.

А был сам факт появления времени. Это логично, ведь, чтобы чему-то начаться во времени, нужно что бы время вообще существовало. Но самого по себе времени не существует. Время должно соотносится с чем-то. Этим «чем-то» является пространство. Поэтому, появление времени может произойти лишь в рамках пространства.

Так мы получаем «пространство-время» которое неразрывно между собой связанно. Там, где время, там пространство, там, где пространство, там и время.

Есть мнение, что пространство-время могло возникать многократно, схлопываясь в некую сингулярность и снова возникая с самого начала времени. Это называют «Большим отскоком».

Вся наша вселенная это своеобразные уровни организации систем. Эти системы от меньшего к большему взаимодействуют друг с другом и их эффект не просто сумма отдельных компонентов, а всегда больший эффект. Это называется синергия. На каждом новом уровне что-то меняется усложняется и масштабируется. Такая «смена вселенских настроек» очень важный момент: что-то работает на супер-малых масштабах, но перестаёт работать в привычном нам макромире и наоборот.

Первый уровень

Первый такой уровень возникает по факту появления пространства-времени. Пространство состоит из своеобразных узлов – которые называются кванты пространства. Это, скажем так, неделимые «пиксели» нашей вселенной. По своей сути, кванты-пространства представляют собой кванты-гравитации.

Второй уровень

Переходим на второй уровень. На нём кванты пространства формируют элементарные частицы. Происходит это во многом благодаря флуктуации. Флуктуация – это случайные колебания квантов пространства. Это принципиально не устранимое явление. По сути, это хаос, некий рандом. В какой-то степени это бесконечность. Бесконечность возможностей взаимодействия квантов между собой, в конечном счете приводящая к факту взаимодействия. Так формируются кварки, нейтрино, глюоны и прочие супер-малые частицы, чья классификация весьма запутана.

Третий уровень

На третьем уровне происходит процесс бариогенезиса т.е. формирования материи и антиматерии, из образовавшихся ранее элементарных частиц.

Четвёртый уровень

На четвертом уровне формируются атомные ядра химических элементов. Этот процесс называется нуклиосинтез. Таким образом, во вселенной начало доминировать вещество и его комбинации. Появились первые атомы, которые перешли из состояние плазмы в газообразное состояние.

Пятый уровень

На пятом уровне доминирует гравитация. Проще говоря, материя притягивает друг друга и взаимодействует между собой. Так и формируется наш макромир. Взаимодействие вещества и гравитации привело к формированию планет, квазаров, звёзд, туманностей и галактик.

НЕ большой НЕ взрыв

Так и развивалась наша вселенная, переходя от уровня к уровню в течении многих миллиардов лет. Сейчас мы живём в эре вещества. Такова наша краткая история в изложении теории Большого взрыва. Мы и есть Большой dзрыв во всём его великолепии. Каждый из нас – великая флуктуация, перешедшая в уровень относительно стабильного макромира.

P.S.

Всё это более подробно в моём альбоме. Он доступен на всех музыкальных площадках. Несём научно-популярное искусство в массы!

Показать полностью
2

«Омоложение» рака связали с ускоренным биологическим старением

В последнее время статистика показывает устойчивую тенденцию к «омоложению» онкологических заболеваний — рак все чаще встречается у людей младше 50 и даже 30 лет. Ученые по всему миру пытаются понять стоящие за этим причины. В новом исследовании американские медики увидели ключ к разгадке в ускоренном биологическом старении людей более молодых поколений.

Кадр из фильма «Истинные ценности» / © Universal Pictures

Кадр из фильма «Истинные ценности» / © Universal Pictures

Авторы работы — команда ученых из Медицинской школы Университета Вашингтона в Сент-Луисе (США) — представили ее на проходящей в США ежегодной конференции Американской ассоциации онкологических исследований.

В поисках объяснений роста заболеваемости раком в более раннем возрасте специалисты проанализировали медицинские данные почти 149 тысяч участников Британского биобанка (UK Biobank) от 37 до 54 лет. Опираясь на результаты анализов крови, исследователи с помощью специального алгоритма PhenoAge вычислили биологический возраст каждого. При расчетах учитывали девять маркеров, коррелирующих с биологическим старением: альбумин, креатинин, С-реактивный белок, глюкозу, щелочную фосфатазу, средний объем эритроцитов, показатель гетерогенности эритроцитов, количество и процентную долю лейкоцитов.

Оказалось, люди, чей биологический возраст превышал хронологический, среди рожденных в 1965 году или позже встречались на 17% чаще, чем среди родившихся с 1950 по 1954 год.

Изучив статистику заболеваемости раком, исследователи установили, что почти у 3200 человек из выборки онкопатологию диагностировали в возрасте до 55 лет. Затем медики сопоставили все сведения, сделав поправки на возможные искажающие факторы. В итоге выяснилось, что ускоренное биологическое старение коррелировало с повышенным риском раннего рака.

Самая сильная связь прослеживалась со злокачественными образованиями в легких, желудке и кишечнике, а также матке — их вероятность у людей с ускоренным биологическом старением была в среднем выше на 42%, 22% и 36% соответственно.

Хотя исследователи не рассматривали, почему риск раннего рака больше возрастал именно по этим видам онкопатологий, в комментарии агентству CNN одна из авторов работы отметила, что легкие могут быть уязвимее к ускоренному биологическому старению из-за ограниченной способности к регенерации. Кроме того, рак желудка и кишечника часто бывает результатом воспаления, которое усиливается по мере старения организма.

Распространение онкологических заболеваний среди людей более молодого возраста — одна из серьезных проблем здравоохранения. Недавно международное исследование показало, что свыше миллиона людей младше 50 лет ежегодно умирают от рака. По прогнозам ученых, к 2030 году этот показатель вырастет еще на 21%, а число случаев рака с ранним началом увеличится на 31%.

Авторы нового исследования рассчитывают, что подробное изучение связи между ускоренным биологическим старением и «омоложением» рака позволит разработать эффективную стратегию по замедлению процесса и предотвращению онкологических заболеваний.

Среди факторов, способствующих ускоренному старению организма и развитию рака, ученые называют хронический стресс. Кроме того, из вышедшей в 2018 году научной работы известно, что роль в учащении случаев рака и его омоложении могло сыграть снижение детности в мире. По результатам анализа данных в 178 странах исследователи установили, что риск развития рака среди женщин и мужчин, в том числе в возрасте до 50 лет, ниже в государствах с большим размером семей.

Источник: https://naked-science.ru/article/medicine/omolozhenie-raka-s...

Показать полностью 1
1

В ПНИПУ смоделировали поведение клеток для регенеративной медицины

В ПНИПУ смоделировали поведение клеток для регенеративной медицины

Эпителий играет ключевую роль в организме человека, покрывая поверхность органов и тела и обеспечивая защиту, регуляцию и обмен веществ. Ученые Пермского Политеха разработали математическую модель эпителиальных тканей, помогающую предсказывать поведение клеток при различных условиях и воздействиях. Это имеет важное значение для разработки стратегий лечения заболеваний и регенеративной медицины.

Модель, опубликованная в «Российском журнале биомеханики» с поддержкой Российского научного фонда, позволяет анализировать морфогенез эпителиальных тканей, включая процессы деления, перемещения и специализации клеток. Она открывает возможность моделировать развитие тканей, миграцию клеток, заживление ран и развитие злокачественных образований.

Исследование уделяет особое внимание структурной единице многоклеточной ткани - клетке, как элементу сложной системы. Модель отличается введенным потенциалом, определяющим взаимодействие системы, алгоритмом деления клеток, учетом взаимообратной связи между химическими и механическими сигналами, а также наличием интеркаляции - реального процесса живой материи.

Показать полностью
7

Изменение климата влияет на времяисчисление

Изменения в жидком ядре планеты привели к тому, что Земля стала вращаться немного быстрее. С 1970-х годов, чтобы исправить это, к глобальным часам было добавлено около 27 високосных секунд, а в 2026 году хронометристы впервые планируют вычесть одну секунду. Это известно как "отрицательная дополнительная секунда".

Изменение климата влияет на времяисчисление

Однако, согласно исследованию, таяние льда, вызванное изменением климата, частично компенсировало это ускорение. Ледяные покровы сейчас теряют массу в пять раз быстрее, чем 30 лет назад, а это значит, что отрицательная дополнительная секунда не понадобится до 2029 года, говорится в исследовании.

Автор исследования — геофизик Дункан Агнью из Института океанографии Калифорнийского университета в Сан-Диего (США). Он отмечает, что таяние льдов в Гренландии и Антарктиде изменило места концентрации массы Земли — вода, поступившая от ледников в Мировой океан, перераспределяется от полюсов к экватору, перемещая, таким образом, центр тяжести. Это, в свою очередь, влияет на угловую скорость вращения Земли.

«Это впечатляет даже меня, что мы сделали что-то, что ощутимо меняет скорость вращения Земли», - сказал автор исследования Дункан Агнью.

Отрицательная дополнительная секунда никогда ранее не использовалась, и, согласно исследованию, ее применение создаст беспрецедентную проблему для компьютерных систем по всему миру.

«Многие компьютерные программы для дополнительных секунд предполагают, что все они положительные, поэтому их придется переписать», - добавил он.

Однако многие ученые к исследованию отнеслись скептически. Деметриос Матсакис, бывший главный научный сотрудник службы времени в Военно-морской обсерватории США, сказал что «Земля слишком непредсказуема, чтобы быть уверенным в том, что отрицательные високосные секунды понадобятся в ближайшее время».

Деятельность человека, такая как сжигание ископаемого топлива, приводит к повышению температуры на планете. Этот рост температуры оказывает огромное влияние на окружающую среду, включая быстрое таяние ледников и ледяных щитов.

Показать полностью 1
Отличная работа, все прочитано!