Перейти к содержимому


Фотография

[Наука] Новости Космоса


  • Авторизуйтесь для ответа в теме
Сообщений в теме: 25

#21 Trader_RED

Trader_RED

    Флудер

  • Пользователи
  • 767 сообщений

Отправлено 01 сентября 2016 - 23:05

Взрыв ракеты SpaceX

 


  • 0

#22 Trader_RED

Trader_RED

    Флудер

  • Пользователи
  • 767 сообщений

Отправлено 11 сентября 2016 - 12:55

Внезапно.

 

У ВАШЕГО МОЗГА ЕСТЬ ФИЗИЧЕСКИЙ ДВИЖОК, ИМИТИРУЮЩИЙ МИР

 

Screen-Shot-2015-06-03-at-8.32.21-AM.png

 

Представьте: вы стоите перед грудой спелых дынек в овощном магазине или на рынке. Вы хватаете одну, относите на весы и забираете домой, мечтая о том, как нарежете ее и скушаете — совершенно без каких-либо усилий. А теперь ответьте на вопрос: откуда вы знаете, какую дыню брать, не разобрав целую кучу? Вопрос непростой, да?

 

Чтобы ответить на этот вопрос, нейрофизиологи обратились за подсказками в сферу… компьютерных игр. Подобно тому, как лучшие компьютерные игры работают на движках, имитирующих физику мира, возможно, мы и сами имеем подобные нейронные сети, которые позволяют нам элегантно ориентироваться в реальном мире. Вместо того чтобы обрабатывать каждую деталь, игровые движки предлагают ярлыки для имитации действий в игровом пространстве таким образом, чтобы все это выглядело приятно и не было лишено смысла, а игрок мог реагировать на лету. Мозг может работать подобным образом.

В работе, опубликованной в академическом журнале Труды Национальной академии наук (PNAS), группа из Университета Джона Хопкинса в сотрудничестве с Гарвардским и Массачусетским университетами, представила первое описание того, что может быть отдельным симулятором физики, размещенным в нашем мозге.

Руки на стол

Допустим, вам нужно внезапно увернуться от срикошетившего мяча, от ветки дерева или же свернуть с дороги, увидев на ней корову. Давайте замедлим эти реакции: вы видите объект — цвет, форму, материал, тень — осознаете свое положение и движение в трехмерном пространстве, планируете дальнейшие действия, затем позволяете своему телу совершить точное движение, которое позволит избежать столкновения. Очевидно, в вашей голове протекают нехилые параллельные процессы.

Другими словами, вряд ли у мозга будет отдельный кусок ткани, посвященный исключительно физическому моделированию, который ожидает в состоянии покоя до возникновения чрезвычайных ситуаций. Найти такой регион вряд ли удастся.

«Я вижу в понимании физической сцены весьма интегративный процесс, в котором разные источники информации из разных областей мозга работают сообща», говорит ведущий автор работы доктор Джейсон Фишер.

Вместо этого авторы работы задаются более осмысленным вопросом: могут ли на фоне постоянно протекающих расчетов в головном мозге проявляться отдельные области, активность которых особенно возрастает, когда мозг сталкивается с физическим миром?

Чтобы отделить мешающий фон, ученые тщательно спланировали четыре эксперимента, каждый из которых базируется на предыдущем.

 

blue_brain-650x488.jpg

 

В первом испытании двенадцать участников лежали в машине фМРТ и наблюдали видео, как башенки из желтых и синих блоков стремительно накладывались друг на друга, готовые опрокинуться в любой момент. Добровольцы должны были предсказать, когда блоки начнут падать или когда желтых или синих блоков станет больше. В отличие от первой задачи, для которой нужно было применить так называемую физическую интуицию, вторая задача опиралась только на цвет, выступающий в качестве контроля.

После первых тестов ученые сузили диапазон своих поисков до одиннадцати областей мозга, которые показывали более сильную активность, когда добровольцы предсказывали падение башен, в отличие от попыток угадать цвет.

Однако являются ли эти «области интереса» характерными для физической интуиции или для моделирования будущих событий в целом?

 

 

 

И в этом должен помочь второй эксперимент. Добровольцы просмотрели видеоклипы двух взаимодействующих мячей, физически — например, сталкиваясь между собой — или социально — когда один догонял другой, будто играют двое детей. Через несколько секунд один из мячей исчезал и добровольцы должны были угадать, куда он движется дальше. Очевидно, для этого необходимо моделирование. Но вот нюанс: хотя последний сценарий также требует прогнозирования, он в значительной степени опирается на социальные предположения, а не на физику.

Выбрав те области мозга, которые преимущественно включались в эту игру физики, и сравнив результаты с первым экспериментом, ученые смогли уменьшить число кандидатов до пяти. Затем они проверили свои догадки третьим экспериментом, когда добровольцы пассивно наблюдали за видео с разного рода физико-центричными материалами: неподвижное лицо, падающая ваза, сталкивающиеся автомобили. При этом их активность мозга сканировалась фМРТ.

Результат: чем больше на видео было физически активного содержимого, тем больше активизировались эти пять регионов, даже когда добровольцы не пытались активно предсказать, что произойдет дальше.

Наконец, ученые задались вопросом: насколько эти области мозга подходят для физического моделирования? Как оказалось, не так уж и сильно: некоторые области активизировались, когда добровольцы сталкивались с трудными задачами по запоминанию информации, которые не имеют ничего общего с физикой.

Что же у них общего?

Возможно, это как-то связано с трудностям прогнозирования поведения окружающего нас мира. Предыдущие исследования показали, что сталкиваясь со сложными проблемами мозг обычно подключает серию взаимосвязанных областей, задавая им множество задач. Активация этой сети помогает решить сложные проблемы, например, такие как планирование следующего движения и использование новых сложных инструментов.

Все системы в действии

Имеет ли смысл говорить о «физическом движке», если эта область мозга также делает и другие вещи?

Ученые указывают на видеокарты (GPU) в качестве аналогии.

Графические процессоры активны в ходе выполнения всех этих задач, то есть это одновременно и физические движки, и графические, и движки компьютерного зрения и так далее. В некотором смысле сеть мозга определяется в этом исследовании как биологическая GPU — она поддерживает обработку физики, но встроена в более крупную сеть, ответственную за выполнение других сложных задач, таких как планирование действий.

«Высоко параллельная архитектура GPU была изначально обусловлена требованиями графических ресурсоемких вычислительных приложений», объясняют авторы работы, «но с тех пор графические процессоры стали необходимы и для других приложений, вроде компьютерного зрения, глубокого обучения нейронных сетей, а также приблизительное физическое моделирование в режиме реального времени в компьютерных играх».

 

Почему же тогда обработка физики и планирование так тесно связаны в мозге?

Этого рода понимание нарушается в ходе болезни под названием апраксия, когда люди имеют трудности при выполнении определенных движений из-за повреждения головного мозга.

«Мы полагаем, что это связано с тем, что дети изучают физические модели мира, оттачивая свои моторные навыки, играют с объектами, чтобы узнать об их поведении. Кроме того, чтобы протянуть руку и схватить что-то в нужном месте с нужным количеством силы, необходимо физическое понимание в режиме реального времени», объясняет Фишер.

Изучая, как области мозга, причастные к физическому движку, взаимодействуют между собой, мы даже могли бы построить роботов, в основе которых будет лежать совершенное понимание физики.

«Многие случаи апраксии являются результатом повреждения одних и тех же областей головного мозга, которые мы определили как важные для движения», рассказал Фишер. Дальнейшие исследования должны проверить, нарушает ли временное отключение физического движка мозга обработку физической информации и не подает ли признаков апраксии. Если да, то сломанный физический движок, возможно, удастся починить.

Если физический движок мозга действительно подобен игровому симулятору физики, он может быть специализированным для небольшого числа условий — жидкостей или твердых материалов, например. Следовательно, мы могли бы обнаружить больше типов физических движков, погребенных в наших гигантских нейронных сетях.

«В этом исследовании мы проверили лишь небольшое подмножество всех возможных типов обработки физики», пишут авторы. Например, будут ли наши мозги реагировать на взаимодействующие жидкости — две волны, сталкивающиеся между собой — так же, как на два сталкивающихся твердых объекта.

Возможно, нам удастся снабдить роботов многочисленными физическими движками, постоянно работающими как видеоигры. Если бы роботы могли быстро и эффективно моделировать результаты физических сценариев, как люди, они могли бы предчувствовать, что произойдет, до того, как это случится. Они могли бы взаимодействовать с окружающим миром не хуже людей.


Сообщение отредактировал Trader_RED : 25 сентября 2016 - 14:23

  • 0

#23 Trader_RED

Trader_RED

    Флудер

  • Пользователи
  • 767 сообщений

Отправлено 25 сентября 2016 - 14:22

 

Несмотря на некоторый перерыв в работе этим летом, марсоход «Кьюриосити» вернулся в строй и отправил на Землю несколько новых великолепных снимков Красной планеты. В настоящий момент ровер NASA исследует горные массивы Murray Buttes неподалеку от горы Шарпа.

 

mars2.jpg

mars3.jpg

mars5.jpg

 

КОГДА СОЛНЦЕ СДЕЛАЕТ ЗЕМЛЮ НЕПРИГОДНОЙ ДЛЯ ЖИЗНИ?

 

Что ж, до сих пор мы довольно неплохо держались на Земле. С тех пор, как 4,5 миллиарда лет назад сформировалось наше Солнце, за ним наша прото-Земля сформировалась во внутренней Солнечной системе, а сочетание начальных условий и поздней тяжелой бомбардировки породили наши первые океаны и атмосферу, мы чувствуем себя здесь вполне хорошо. Более четырех миллиардов лет Солнце постоянно светило и жизнь процветала. Но это не будет длиться вечно. Однажды Солнце исчерпает свое топливо, что приведет к нашей гибели.

 

Рождается интересный вопрос…

Снижается ли ядерная энергия Солнца или остается стабильной? Как долго мы сможем продержаться на Земле, если «ядерный потенциал» Солнца медленно выгорает?

Если допустить, что не произойдет никаких катастроф, вызванных самой Землей (например, супервулкан, который накроет всю планету или уничтожить биосферу) или Вселенной (стерилизующая гамма-вспышка или взрыв сверхновой поблизости), Солнце однажды уничтожит всю жизнь на Земле.

0-B_Uj8tepDolr-M63.png

Видите ли, звезды вроде нашего Солнца живут за счет ядерного синтеза: за счет синтеза самого легкого и самого распространенного элемента во Вселенной (водорода) во второй самый легкий и самый распространенный элемент (гелий) в ходе цепной реакции. Цепная реакция, благодаря которой Солнце получает большую часть своей энергии, включат:

  • слияние двух протонов вместе с образованием дейтерия, позитрона (который аннигилирует с электроном и производит высокоэнергетические фотоны), нейтрино и свободной энергии;
  • затем слияние дейтерия с протоном с образованием гелия-3, высокоэнергетического фотона и свободной энергии;
  • и затем слияния двух ядер гелия-3 вместе с образованием гелия-4, двух свободных протонов и еще большей свободной энергии.

Это самый распространенный источник энергии Солнца, где в общей сложности 0,7% от исходной массы четырех протонов преобразуется в энергию в ходе этой реакции по формуле Эйнштейна E = mc2. Каждую секунду, 4 х 1038 протонов синтезируют гелий-4, выпуская порядка 4 х 1026 Ватт энергии на постоянной основе.

0-qNa_TW81KGPF1CBb.jpeg

Солнце огромно и массивно и состоит из порядка 1057 частиц. Но каким бы огромным ни было это число, общее количество солнечного топлива ограничено, и дай ему время — оно закончится. Еще более насущной проблемой является то, что водород сливается только в ядре Солнца, где самая высокая температура. Самые первые протоны не синтезируются, пока вы не пройдете более полпути к центру Солнца и не обнаружите температуру в 4 миллиона градусов Цельсия. И только в самой глубокой части Солнца, где температура достигает 10 миллионов (а то и 15 миллионов) градусов, производится 99% энергии Солнца.

Это значит, что со временем в самых глубоких недрах Солнца топливо закончится быстрее, потому что именно там сгорает водород с образованием гелия. Вы могли бы подумать, что со временем Солнце станет тусклым, поскольку топливо для его жара выгорит. Но в отсутствие таких реакций, протекающих внутри ядра, оно начнет сжиматься, а гравитационное сжатие выпустит еще больше энергии, что приведет к повышению внутренней температуре. Синтез начнет протекать быстрее и шире. Выходит, с течением времени выходная энергия Солнца будет возрастать. Собственно, это и происходило в течение более четырех миллиардов лет.

Когда наше Солнце было молодой звездой, оно горело на 75-80% мощности от нынешнего своего блеска. Благодаря наличию флоры, фауны, океана и атмосферы на нашей планете, мы смогли адаптироваться к этому неуклонному росту температуры. Но всем есть предел: в какой-то момент светимость Солнца вырастет настолько, что Земля, на своем нынешнем расстоянии от Солнца, станет достаточно горячей, что океаны вскипят. Когда это произойдет, нашу планету постигнет судьба Венеры — толстый слой облаков окутает ее — и жизнь перестанет существовать.

 

0-CNjcvPtxRS1Qt-4V.jpeg

Вполне возможно, что некоторые формы жизни научатся выживать в верхних слоях облаков. Также вполне возможно, что человечество сможет понять, как выживать в таких условиях. Но это произойдет задолго до того, как ядро Солнца исчерпает водородное топливо. За 5-7 миллиардов лет наше Солнце пройдет по следующим этапам:

  • в ядре кончится водород;
  • солнце расширится до очень яркой субгигантской звезды, пока водород будет гореть в оболочке вокруг ядра;
  • когда температура достигнет критического предела, в ядре начнет синтезироваться гелий;
  • солнце расширится до настоящего красного гиганта;
  • и умрет, выдув свои внешние слои в планетарную туманность — а ядро сожмется до состояния белого карлика.

Но уже через один-два миллиарда лет (согласно большинству оценок) Солнце станет достаточно горячим, чтобы выпарить океаны. К тому моменту нам придется найти себе новый дом. В конечном итоге только это глобальное потепление будет иметь смысл.


Сообщение отредактировал Trader_RED : 25 сентября 2016 - 14:24

  • 0

#24 Trader_RED

Trader_RED

    Флудер

  • Пользователи
  • 767 сообщений

Отправлено 01 октября 2016 - 01:23

 

 

 

 


Сообщение отредактировал Trader_RED : 01 октября 2016 - 01:32

  • 0

#25 Trader_RED

Trader_RED

    Флудер

  • Пользователи
  • 767 сообщений

Отправлено 08 октября 2016 - 17:58

ГЛАВА BOEING ПООБЕЩАЛ ПОБЕДИТЬ КОМПАНИЮ SPACEX В МАРСИАНСКОЙ ГОНКЕ

 

КИТАЙ ХОЧЕТ ПОСТРОИТЬ САМЫЙ БОЛЬШОЙ В МИРЕ КОСМОПЛАН

 

В NASA РАЗРАБАТЫВАЮТ КОСМИЧЕСКИЙ ЭКСКАВАТОР

 

«ФИЗИКА НЕВОЗМОЖНОГО» МОГЛА БЫ СТАТЬ ВОЗМОЖНОЙ С ВАРП-ДВИГАТЕЛЕМ


Сообщение отредактировал Trader_RED : 08 октября 2016 - 17:59

  • 0

#26 Trader_RED

Trader_RED

    Флудер

  • Пользователи
  • 767 сообщений

Отправлено 30 октября 2016 - 00:24

10 РЕДКИХ КОСМИЧЕСКИХ ЯВЛЕНИЙ, КОТОРЫЕ ПОВЕЗЛО УВИДЕТЬ ВЖИВУЮ


 

10 ВЫМЕРШИХ ЖИВОТНЫХ С УДИВИТЕЛЬНЫМИ ОСОБЕННОСТЯМИ


10 ГЛАВНЫХ АЭРОКОСМИЧЕСКИХ ПРОРЫВОВ ГОДА


  • 0




Количество пользователей, читающих эту тему: 0

0 пользователей, 0 гостей, 0 анонимных