Rambler's Top100
Портал | Содержание | О нас | Пишите | Новости | Книжная лавка | Голосование | Топ-лист | Регистрация | Дискуссия
Лучшие молодые
ученые России

Авторские научные обозрения в "Русском переплете"
"Физические явления на небесах" | "Неизбежность странного микромира" | "Биология и жизнь" | "Terra & Comp" | Научно-популярное ревю | Теорфизика для малышей
Семинары - Конференции - Симпозиумы - Конкурсы

TERRA & Comp
С 07 августа 2003 года обозрение ведет Александр Семенов
До 10.07.2002 вел Кирилл Крылов

НАУКА

Новости

Научный форум

Научно-популярный журнал Урания в русском переплете

Космические новости

Энциклопедия космонавтика

Энциклопедия "Естествознание"

Журнальный зал

Физматлит

News of Russian Science and Technology

Научные семинары

Почему молчит Вселенная?

Парниковая катастрофа

Кто перым провел клонирование?

Хронология и парахронология

История и астрономия

Альмагест

Наука и культура

 Журналы в сети:

Nature

Успехи физических наук

New Scientist

ScienceDaily

Discovery

ОБРАЗОВАНИЕ

Открытое письмо министру образования

Антиреформа

Соросовский образовательный журнал

Биология

Науки о Земле

Математика и Механика

Технология

Физика

Химия

Русская литература

Научная лаборатория школьников

КОНКУРСЫ

Лучшие молодые
ученые России

Для молодых биологов

БИБЛИОТЕКИ

Библиотека Хроноса

Научпоп

РАДИО

Читают и поют авторы РП

ОТДЫХ

Музеи

Игры

Песни русского застолья

Народное

Смешное

О НАС

Редколлегия

Авторам

О журнале

Как читать журнал

Пишут о нас

Тираж

РЕСУРСЫ

Поиск

Проекты

Посещаемость

Журналы

Русские писатели и поэты

Избранное

Библиотеки

Фотоархив

ИНТЕРНЕТ

Топ-лист "Русского переплета"

Баннерная сеть

Наши баннеры

НОВОСТИ

Все

Новости русской культуры

Новости науки

Космические новости

Афиша

The best of Russian Science and Technology


"Русский переплет" зарегистрирован как СМИ. Свидетельство о регистрации в Министерстве печати РФ: Эл. #77-4362 от
5 февраля 2001 года. При полном или частичном использовании
материалов ссылка на www.pereplet.ru обязательна.

Тип запроса: "И" "Или"

27.10.2020
20:09

“Хаббл” показал спиральную галактику NGC 5643

    NGC 5643 находится примерно в 55 миллионах световых лет от нас в направлении созвездия Волк. Галактика характеризуется выдающимися и изящными спиральными рукавами . . .

27.10.2020
19:45

У берегов Австралии нашли гигантский коралловый "небоскреб"

    Группа американских и австралийских ученых, во время исследования океанского дна у австралийского острова Кейп-Йорка, обнаружили подводный «шпиль» из кораллов . . .

27.10.2020
19:41

Неожиданный дрейф астероида Апофис в сторону Земли повышает риск столкновения

    Астроном из Института астрономии Гавайского университета выяснил неожиданные и очень важные новые факты, связанные с крупным астероидом, который, как ожидается, . . .

27.10.2020
19:37

Выдвинута еще одна версия о том, как атмосфера Земли получила кислород

    Исследование опубликовано в журнале Science. Большую часть своей истории Земля была домом лишь для микроорганизмов — многоклеточная жизнь появилась на ней, по . . .

27.10.2020
19:37

Выдвинута еще одна версия о том, как атмосфера Земли получила кислород

    Исследование опубликовано в журнале Science. Большую часть своей истории Земля была домом лишь для микроорганизмов — многоклеточная жизнь появилась на ней, по . . .

27.10.2020
15:32

Обнаружена новая экзопланета с массой субсатурна в диске Млечного Пути

    Используя технику микролинзирования, международная группа астрономов обнаружила новый далекий мир. Экзопланета, обозначенная как OGLE-2018-BLG-0799Lb, примерно в пять раз . . .

27.10.2020
14:56

Разгадана тайна "потусторонних" кратеров на Ямале

    Тайну гигантских кратеров на Ямале разгадали российские ученые. Изучив в 2020 году дно загадочного углубления при помощи беспилотника, они впервые обнаружили там . . .

27.10.2020
14:36

Можно ли построить космический лифт и выгодно ли это

    Технология космических лифтов описывается во многих фантастических книгах и фильмах. Насколько в реальности эффективен такой способ доставки грузов на орбиту? И . . .

27.10.2020
14:31

Самые интересные теории о назначении геоглифов Наски

    В середине октября археологи поделились новостью о том, что им удалось найти огромный рисунок, нарисованный древними людьми на поверхности одного из холмов в . . .

27.10.2020
13:48

Астрономы засекли еще три загадочных радиовсплеска в Млечном Пути

    В октябре 2020 года астрономы обнаружили объект SGR 1935 + 2154, который сгенерировал три быстрых радиовсплеска (FRB). Ранее источники подобных всплесков располагались за . . .

27.10.2020
13:35

Израилький стартап планирует выращивать искусственное мясо на Луне и Марсе

    Базирующийся в Израиле стартап Aleph Farms начнет производить синтетическое мясо не только на Земле, но и на других планетах Солнечной системы. Компания намерена стать . . .

27.10.2020
13:11

Вокруг Млечного пути обнаружено плотное гало

    В галактике Млечный путь непрерывно протекает круговорот материи. Астрономы из Университета Айовы, США, во главе с профессором департамента физики и астрономии . . .

27.10.2020
13:09

Подтверждено открытие миссией TESS планеты земного типа в обитаемой зоне звезды

    Космический аппарат TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) был запущен в космос в 2018 г. с целью обнаружения небольших планет, обращающихся вокруг ближайших к Солнцу звезд, . . .

27.10.2020
12:52

Обсерватория SOFIA нашла молекулы воды в лунном кратере

    Астрономы при помощи летающей обсерватории SOFIA обнаружили молекулы воды в грунте лунного кратера Клавий. Несмотря на то, что содержание воды в грунте крайне мало, . . .

26.10.2020
20:37

Астрофизики объяснили, почему галактики бывают разной формы

    Когда обыватели слышат слово "галактика", то представляют себе нечто похожее на Млечный Путь (галактика, в которой расположена Солнечная система) — спиральную . . .

26.10.2020
20:30

Марс ярко сияет рядом с почти полной Луной

    На этой неделе почти полная луна соединяется с Марсом, образуя яркое сочетание на вечернем небе. Марс остается красным и ярким, поскольку недавно приблизился к . . .

26.10.2020
20:28

SOFIA НАСА обнаруживает воду на видимой поверхности Луны

    Стратосферная обсерватория по инфракрасной астрономии НАСА (SOFIA) впервые подтвердила наличие воды на освещенной солнцем поверхности Луны. Это открытие указывает . . .

26.10.2020
20:25

Специальная теория относительности помогла компьютеру предсказать будущее

    Британские специалисты по машинному обучению разработали систему прогнозирования будущих событий, основанную на концепциях специальной теории относительности: причинности, пространства-времени Минковского и световых конусах. Алгоритм был успешно испытан в задаче предсказания и генерации новых кадров на основе набора изображений. По словам разработчиков созданный ими подход универсален, может применяться для множества задач и будет востребован там, где необходимо прогнозирование развития событий в будущем с учетом причинно-следственных связей, например в области медицины и в автономных транспортных средствах. Препринт выложен на arXiv.org.

    Ежедневно, иногда сами того не замечая, мы пытаемся предсказать как будут развиваться события вокруг нас. Например, если у двигающегося перед нами автомобиля включен сигнал указателя поворота, то можно предполагать, что он с определенной вероятностью совершит маневр в соответствующем направлении. Однако, автомобиль также может продолжить движение без изменений, остановиться, или повернуть в противоположную указываемому направлению сторону. Эти события вероятны в большей или меньшей степени, и мы можем ожидать их, основываясь на опыте взаимодействия с миром и интуитивном понимании законов физики и причинно-следственных связей. С другой стороны, вряд ли мы будем всерьез рассматривать возможность того, что автомобиль внезапно исчезнет, и вместо него на дороге вдруг появится динозавр.

    В отличие от людей, у компьютеров нет интуитивного понимания причинно-следственных связей, поэтому прогнозирование будущих событий для них оказывается непростой задачей. При этом во многих областях, где сегодня происходит интенсивное внедрение систем с машинным обучением, появление такой способности могло бы повысить уровень безопасности. Например, автомобиль под управлением автопилота мог бы спрогнозировать и оценить вероятность того, что стоящий у дороги ребенок может внезапного выбежать на проезжую часть.

    Существующие подходы к решению задачи предсказания будущего в машинном обучении сводятся, например, к тренировке моделей на последовательностях кадров видео. Таким способом алгоритм обучают выявлять закономерности в событиях, которые в дальнейшем можно использовать для того, чтобы сгенерировать новые, ранее не существовавшие кадры, продолжающие эту последовательность. Например, можно показать программе последовательность кадров с двигающимся человеком, а затем попросить ее сгенерировать следующие несколько кадров, которые бы продолжили исходную последовательность. Однако у подходов, использующих серии и последовательности кадров, есть склонность быстро накапливать ошибки с увеличением числа сгенерированных кадров.

    Исследователи под руководством Атанасиоса Влонцоса (Athanasios Vlontzos) из Имперского колледжа Лондона использовали иной подход. Они разработали алгоритм на основе фундаментальных концепций из специальной теории относительности (СТО), таких как пространство-время и световые конусы.

    В СТО пространство-время (или пространство Минковского) представляет собой объединение трехмерного евклидова пространства с четвертым временны́м измерением. В таком пространстве каждому событию можно сопоставить точку, пространственные координаты которой описывают место, где событие произошло, а временна́я координата — момент времени, когда оно случилось.

    Ограничение на максимально достижимую скорость распространения сигналов (в СТО это скорость света) позволяет выделить в пространстве-времени область, называемую световым конусом, с центром в исходном событии. Множество точек внутри выделенной области будет связано с исходным событием причинно-следственными связями. Так, в конусе будущего, лежащем выше вершины (исходное событие) будут расположены все точки, на которые исходное событие может повлиять, а в нижнем конусе прошлого, — события, которые могли повлиять на рассматриваемое событие в вершине. При этом точки, находящиеся за пределами светового конуса, не связаны причинно-следственными связями с исходным событием.

    Разработчики использовали эту концепцию для того, чтобы ограничить варианты возможных новых кадров, генерируемых их алгоритмом, такими, которые близки по содержанию к исходному изображению и отбросить изображения, сильно отличающиеся от него. В качестве основы для алгоритма была выбрана разновидность популярного метода для обучения генеративных моделей — вариационный автокодировщик Пуанкаре. Подаваемые на вход изображения преобразуются энкодером в представление в скрытом пространстве, которое обладает свойствами пространства Минковского с восемью пространственными и одним временным измерениями. Такая размерность пространства была выбрана как оптимальная экспериментальным путем. Затем алгоритм строит световые конусы вокруг этих точек и ищет их пересечение для того, чтобы выделить ту часть скрытого пространства, в которой могут находиться будущие (или прошлые, в нижнем конусе) кадры. Похожие по содержанию кадры оказываются недалеко друг от друга. В дальнейшем производя выборку из этого подпространства можно пытаться предсказывать будущие кадры.

    В качестве наборов данных для обучения модели исследователи использовали модифицированный набор moving MNIST, состоящий из небольших фрагментов видео с перемещающимися рукописными цифрами. Каждый фрагмент представляет собой последовательность из 30 кадров. При этом один из них берется из исходного набора данных MNIST, а последующие кадры — случайные непрерывные смещения исходного изображения. Всего было использовано 10000 фрагментов из этого набора. Кроме того, разработчики использовали набор данных KTH action recognition dataset, состоящий из коротких видеоклипов, демонстрирующих движения людей, например ходьбу или взмахи руками. При этом нужно заметить, что кадры в тренировочных наборах воспринимались алгоритмом разрозненно, а не в виде связанных последовательностей или серий.

    Затем исследователи поручили алгоритму генерацию множества потенциально возможных кадров на основе входного одиночного тестового кадра. Несмотря на то, что в весах нейросети отсутствует временна́я информация, так как обучение проходило на совокупности отдельных кадров, а не их последовательностях, оказалось, что алгоритм способен прогнозировать подходящие будущие возможные кадры. Например, если на вход подается кадр, на котором изображен идущий человек с короткими волосами и в рубашке, то алгоритм генерирует наиболее подходящие кадры, на которых изображен такой же человек, и отбрасывает сильно отличающиеся кадры, например с людьми с длинными волосами или без рубашки.

    Как утверждают авторы исследования, разработанный ими алгоритм не подвержен эффекту накопления ошибок, так как он не полагается на способность нейронных сетей извлекать и запоминать структурную и временну́ю информацию из обрабатываемых изображений. На данный момент диаметр конуса выбирается вручную и считается фиксированным, что означает постоянную скорость эволюции для всех кадров и конусов. Однако в реальности эти скорости могут быть разными. В будущем исследователи планируют внедрить автоматическую подстройку диаметров световых конусов.

    Алгоритм может использоваться в областях, где требуется прогнозирование возможных вариантов развития событий. Например, помимо применения в автопилотах для повышения безопасности автономных транспортных средств, новый подход может быть использован в медицине для прогнозирования того, как лекарственные препараты будут воздействовать на состояние пациента, или как будет прогрессировать заболевание на основании данных снимков МРТ и назначаемого лечения.

    По информации https://nplus1.ru/news/2020/10/26/causal-future-prediction-and-minkowski-space-time

26.10.2020
20:21

Темную материю ограничили с помощью оптических часов

    Американские физики улучшили ограничения на взаимодействие темной материи с обычной материей, которое могло бы проявляться в мельчайших колебаниях постоянной . . .

26.10.2020
14:30

Новые острова и мысы: Арктика меняется до неузнаваемости

    Именами известных гидрографов Северного флота названы десять новых островов и мысов в Арктике. Это финал большой работы, которая велась в российской части . . .

<< 551|552|553|554|555|556|557|558|559|560 >>

ЛИТЕРАТУРА

Новости русской культуры

К читателю

Содержание

Публицистика

"Курск"

Кавказ

Балканы

Проза

Поэзия

Драматургия

Искания и размышления

Критика

Сомнения и споры

Новые книги

У нас в гостях

Издательство

Книжная лавка

Журнальный зал

ОБОЗРЕНИЯ

"Классики и современники"

"Слово о..."

"Тайная история творений"

"Книга писем"

"Кошачий ящик"

"Золотые прииски"

"Сердитые стрелы"

КУЛЬТУРА

Афиша

Новые передвижники

Фотогалерея

Музыка

"Неизвестные" музеи

Риторика

Русские храмы и монастыри

Видеоархив

ФИЛОСОФИЯ

Современная русская мысль

Искания и размышления

ИСТОРИЯ

ХРОНОС

История России

История в МГУ

Слово о полку Игореве

Хронология и парахронология

Астрономия и Хронология

Альмагест

Запечатленная Россия

Сталиниана

ФОРУМЫ

Дискуссионный клуб

Научный форум

Форум "Русская идея"

Форум "Курск"

Исторический форум

Детский форум

КЛУБЫ

Пятничные вечера

Клуб любителей творчества Достоевского

Клуб любителей творчества Гайто Газданова

Энциклопедия Андрея Платонова

Мастерская перевода

КОНКУРСЫ

За вклад в русскую культуру публикациями в Интернете

Литературный конкурс

Читательский конкурс

Илья-Премия

ДЕТЯМ

Электронные пампасы

Фантастика

Форум

АРХИВ

2001

2000

1999

Фотоархив

Все фотоматериалы

Помощь корреспонденту Добавить новость
НАУКА В "РУССКОМ ПЕРЕПЛЕТЕ"

Если Вы хотите стать нашим корреспондентом напишите lipunov@sai.msu.ru

 

© 1999, 2000 "Русский переплет"
Дизайн - Алексей Комаров

Rambler's Top100