Нейронные сети продемонстрировали необычную предсказуемость

Немецкие ученые показали, что искусственные нейронные сети, традиционно считающиеся хаотическими системами с низкой предсказуемостью поведения, могут работать в относительно упорядоченном режиме с высокой предсказуемостью, сообщает Общество Макса Планка в своем пресс-релизе.

Мозг - один из самых сложных известных объектов. Он состоит более чем из ста миллиардов нейронов, объединенных в сеть, информация по которой передается с помощью электрических импульсов. Каждый нейрон может получать и посылать электрический сигнал.

Для приближенного моделирования работы мозга, а также для решения некоторых вычислительных задач используются нейронные сети (полное название - искусственные нейронные сети). Это математические модели, имитирующие работу мозга. Как и мозг, нейронная сеть состоит из отдельных узлов (искусственных нейронов), способных получать входной сигнал и посылать выходной, причем время между получением сигнала и передачей его дальше может варьироваться.

Как показали предыдущие исследования, поведение нейронной сети представляет собой так называемый детерминированный хаос. Это значит, что система очень чувствительна к любым воздействиям: даже небольшое изменение входных данных сильно изменяет результат, получающийся на выходе (эффект крыльев бабочки). Таким образом, даже зная сигнал, который подается в сеть на входе, и общие правила, по которым узлы сети передают его друг другу, нельзя предсказать, что получится на выходе, из-за невозможности учесть все микроскопические воздействия. Стоит одному нейрону задержать передачу сигнала на долю секунды, и выходной сигнал заметно изменится.

Немецкие исследователи, однако, обнаружили, что при определенных условиях нейронные сети могут демонстрировать иной режим поведения, при котором чувствительность к воздействиям низка: последствия незначительного воздействия быстро затухают. Соответственно, хаотичность такой системы ниже, а предсказуемость выше. Исследователи предполагают, что в итоге нейронные сети могут оказаться не таким сложным объектом, как считалось ранее.

Первой интегральной схеме исполнилось полвека

6 февраля 2008 года первой интегральной схеме исполнилось полвека, пишет Wired. Устройство, которое через несколько лет вытеснило электронные лампы и отдельные транзисторы, попытался запатентовать в 1958 году Джек Килби, инженер из Texas Instruments. Как уточняет издание, у патентообладателя был не один предшественник.

Сама концепция схемы интегральной схемы появилась на шесть лет раньше. Ее опубликовал в 1952 году исследователь Джеффри Даммер (Geoffrey Dummer) из британского министерства обороны. Ему, в отличие от Килби, не удалось создать работающую модель.

Urchip, созданный Килби, также был не единственным в мире на тот момент. Над подобной схемой работал в Калифорнии инженер из Fairchild Semiconductor, Роберт Нойс (Robert Noyce). Последний использовал для интегральной схемы кремний, в то время как Килби - германий.

Несмотря на то, что Килби первым подал патентную заявку, Нойс и Fairchild первыми получили патент, так как знали о попытке Texas Instruments перехватить инструменты и очень аккуратно подготовили документы. И Нойс и Килби считаются равноправными изобретателями интегральной схемы. В последующие годы отрасль предпочла использовать для схем кремний, как и предлагал Нойс.

Найдено новое доказательство наличия жидкой воды на спутнике Сатурна

Группа ученых разработала математическую модель знаменитых ледяных гейзеров Энцелада, выбрасывающих на высоту сотен километров водяной пар и частицы пыли. Модель предполагает наличие жидкой воды под поверхностью спутника, сообщают исследователи в статье в журнале Nature.

Энцелад, шестой по величине спутник Сатурна (около 500 километров в диаметре), весь покрыт льдом и известен своими ледяными гейзерами (ледяными вулканами, криовулканами), об открытии которых сообщалось в 2006 году. Около южного полюса спутника находятся четыре необычных борозды, называемые тигровыми полосками. Из них на высоту сотен километров поднимаются фонтаны, состоящие в основном из водяного пара. Сразу после этого открытия появилась гипотеза, что на Энцеладе есть не только лед, но вода в жидком состоянии, которая и питает гейзеры.

Помимо водяного пара (и небольшого количества азота, метана и углекислого газа), фонтаны содержат также частицы пыли, причем пыль движется заметно медленнее газа. До сих пор не было известно, почему так происходит.

Группа ученых под руководством Юргена Шмидта (Juergen Schmidt) из Потсдамского университета, в которую входит россиянин Николай Бриллиантов (Потсдамский университет, университет Лестера, МГУ имени Ломоносова), разработала математическую модель двухкомпонентных гейзеров.

По мнению исследователей, замедление пыли не может объясняться взаимодействием пыли и газа в самом фонтане: вещество в нем слишком разрежено. Замедление еще до выхода частиц из-под поверхности, при их просачивании вещества сквозь узкие туннели в тигровых полосках. Трение о стенки туннелей замедляет частицы пыли.

Расчеты показывает, что если вышесказанное верно, то под газ должен формироваться при условиях, близких к тройной точке воды - состоянию, при котором сосуществуют газ, лед и жидкая вода. Соответственно, под южным полюсом Энцелада должна находиться вода в жидком состоянии.