Войти в систему

Home
    - Создать дневник
    - Написать в дневник
       - Подробный режим

LJ.Rossia.org
    - Новости сайта
    - Общие настройки
    - Sitemap
    - Оплата
    - ljr-fif

Редактировать...
    - Настройки
    - Список друзей
    - Дневник
    - Картинки
    - Пароль
    - Вид дневника

Сообщества

Настроить S2

Помощь
    - Забыли пароль?
    - FAQ
    - Тех. поддержка



Пишет dibr ([info]dibr)
@ 2007-02-11 21:13:00


Previous Entry  Add to memories!  Tell a Friend!  Next Entry
О некоторых нюансах долговременной магической прогностики (а также о CDMA vs GSM) :-)
    1. Куст - совокупность веток и листьев, торчащих из одного места.
    Если рассматривать "что было, что есть, и что будет", то получится что возможные варианты развития событий образуют дерево, с ветвлением в точках бифуркаций. На бытовом уровне это понять очень просто. Вот, к примеру, я кидаю камень в окно. Пока камень летит - принципиально разных вариантов его судьбы быть не может: камень в полёте, небольшие неточности броска ничего принципиально не изменят. Но как только камень коснулся стекла - возникла точка бифуркации: в зависимости от силы (и точности) броска, стекло либо разбилось, либо нет, причём в силу дискретности этого - даже малейшее изменение начальных условий может привести к качественному изменению результата: я кинул камень "на чуть-чуть" слабее (сильнее), и этого чуть-чуть как раз и не хватило (или оказалось достаточным)... а окно разбитое, и окно неразбитое - это уже две принципиально разных ветки событий. Мир вокруг нас (и мы сами тоже) проходит точки бифуркации постоянно. Правда, не всё что мы считаем бифуркацией - таковой является (хорошо кинутый камень разобьет обычное окно наверняка, и безо всяких там вероятностей), но с другой стороны - ещё большее количество бифуркаций настоящих - мы просто не можем заметить, ввиду их малости в момент происхождения - но влияние они могут оказывать принципиальное. И таким образом, наше будущее представляет собой ветвящееся до бесконечности дерево, по которому мы движемся вперёд во времени, непрерывно случайным образом выбирая одну из возможных ветвей, которая и станет нашим настоящим, а затем - и прошлым.

    2. Как там физика, не возражает?
    Случайным, говорите, образом? Как-то не получается, случайным-то. Та теория, где были придуманы эти самые бифуркации, говорит всего лишь, что в точке бифуркации ничтожно малая неточность приводит к принципиальному изменению эволюции системы - но только в одной точке, а не в микроне от неё! А то, что мы не можем точно предсказать поведение системы вблизи точки бифуркации, есть отражение всего лишь того, что мы не знаем начального состояния системы абсолютно точно - и поэтому не знаем, пройдёт система по "левой" или по "правой" ветке. Но если бы нам были абсолютно точно известны все параметры (а самой природе они, вроде как, известны), и в нашем распоряжении была бы достаточная вычислительная мощность для моделирования законов природы (а природе она вроде как не нужна, у неё законы природы "сами работают"), то вроде как никаких бифуркаций на самом-то деле и нет, это просто феномен нашего недостаточного знания - а в природе всё определено однозначно и навеки, исходя из начальных условий и законов природы.
    ...Называлось это чудесное рассуждение "детерминизмом", и во времена доквантовой физики весьма мешало оно философам-материалистам. Ибо если принять за факт, что природа материальна, и материя однозначным образом описывается некими "законами природы" - то неважно, все ли законы природы изучены - один фиг получается, что всё, абсолютно всё, что произойдёт во вселенной - однозначным образом предопределено, всё из того же Начального Состояния и Законов Природы. А значит это - что не то что "свободы воли" у человека нет (какая к черту свобода, если всё отныне и вовеки однозначно определено и изменению не подлежит), но и вообще с сознанием/разумом напряги наблюдаются - это всего лишь протоны-электроны так хитро сложились и бегают, и кроме законов физики и нет в этом ничего.
    Но философам на помощь подоспела квантовая механика. Принесшая в этот мир неопределенность уже реальную, физическую, к "неточности знаний" не сводимую. Мол, каждая система (от элементарной частицы до небольшой галактики) определяется Волновой Функцией, которая волновая функция непосредственно измерена быть не может, но от которой зависят все "измеримые" величины. Причем зависят презабавнейшим образом - от волновой функции зависит вероятность обнаружить систему в каком-то конкретном состоянии, но при этом сама система до измерения находится "во всех состояниях одновременно по чуть-чуть". В момент же измерения, за счет самого факта измерения ("чтобы увидеть, надо осветить"(с), то есть измерение невозможно без воздействия) - волновая функция изменяется так, что мы получаем точное значение того параметра, который мерили - с какой-то вероятностью. А могли для той же частицы (и той же ВФ) получить и другое значение - тоже с какой-то вероятностью.
    Так в физику принесли "истинную случайность", и сторонники свободы воли вздохнули чуть посвободней: да, летящий в форточку камень описывается законами Ньютона и аэродинамики, но вот отдельные атомы этого камня - уже могут "вести себя" более свободно... ну, и где-то там, в этом ансамбле невообразимого количества атомов, и сидят все наши случайности, бифуркации, и свобода воли. Наверное там. Больше просто негде.

    3. Магия - управление случайностями.
    Затёртый тезис, в который я не буду углубляться далеко. Настоящая магия - это не Гарри Поттер, и не эффектное бросание файрболлов в противника: эффектно не означает эффективно, а цель, достигаемую бросанием файрболла, почти всегда можно достигнуть, израсходовав не просто на порядки, а наверное даже на десятки порядков меньшую энергию - если решать задачу не "в лоб", а воздействовать только на точки бифуркации. И пусть кто-то опрокинул на себя чашку чая за завтраком, потратил две минуты на чистку одежды, а результате - упустил трамвай (а следующий за ним - оказался заблокирован неудачно запаркованным автомобилем), опоздал на полчаса на работу, разминулся с важным человеком... ну, и так далее - бифуркации на то и бифуркации, что малейший "толчок" пускает событие по другой ветке, и умело выстроив систему "толчков", можно добиться почти чего угодно. Ну, кроме того, что явно нарушает законы физики, или хотя бы статфизики: именно поэтому "метание файрболлов" столь непопулярно среди практикующих магов.
    Но сразу возникает вопрос. Если предположить что магия не нарушает явным образом законов природы (то есть не может непосредственно производить макроскопические воздействия), а все реальные, не возникшие "на бумаге" от незнания, бифуркации - прячутся там, в мириадах невидимых нам квантово-механических фотонов-электронов, то получается что для малейшего макроскопического воздействия необходимо произвести немеряное количество микровоздействий на квантовом уровне - поскольку от одного электрона-фотона на макроуровне ничего не изменится. А не сложновато ли - ну, чисто с идеологической точки зрения (оставим пока в стороне практические вопросы)? Маги, вроде, об отдельных фотонах не задумываются, более того - предпочитают работать без излишней детализации, мол, лишние детали только мешают, лучше мыслить общо и глобально...

    4. "Разложение по базису функций", или немного в сторону.
    А сейчас я отвлекусь немного в сторону, и расскажу немного обещанный когда-то принцип работы TDMA, CDMA, и ещё кое-каких MA :-) Про сотовую телефонию, то есть - а магия пусть пока подождёт :-)

    Проблема разделения множественного доступа к единственному каналу передачи данных возникла очень давно, задолго до сотовой телефонии, и даже до радиосвязи. Возникла она когда звуковая сигнализация в животном мире отошла от "оповещения визгом об опасности", и стало важно как содержание, так и источник звука.
    Не считая пространственного разделения (не зря чтобы "посекретничать", обычно отходят в сторонку - это и есть пространственное разделение доступа к акустическому каналу, но о нем чуть позже), исторически оказался наиболее востребовано временнóе разделение, оно же "ты говоришь - я молчу" или "ну усё, регламент!". Принцип понятен - каждому участнику выделяется (явным или неявным образом) некий квант времени, на протяжении которого участник имеет право монопольного занятия канала. На заседаниях/совещаниях раздачей квантов занимается председатель, в коаксиальном эзернете - раздачей квантов не занимается никто, но есть технология обнаружения и отработки коллизий... ну, и так далее.
    Но поскольку в рамках сотовой связи нас интересует только радио - то придется признать, что первым проблему множественного доступа в радиоканале решили при помощи частотного разделения. Грубо говоря - каждой радиостанции выделялась собственная полоса частот, в которой она могла излучать - а приемник, соответственно, выделял интересующую именно его полосу, и получал информацию только из неё. Так родился (и применяется до сих пор) множественный доступ с частотным разделением каналов, он же frequency divided multiple access, или FDMA.
    Примером классического FDMA в сотовой связи был NMT-450, и не менее известный AMPS. Разделение каналов традиционно делалось узкополосными фильтрами - когда-то на LC-контурах, затем на электромеханических резонаторах разной конструкции, фильтрах на поверхностных акустических волнах... ну, и так далее - неисповедимы чудеса прогресса, я уж и не знаю, какие фильтры стоят в моём аппарате :-)
    Однако по мере развития сотовой связи (и цифровых технологий) постепенно выяснилось. Что в системе FDMA на каждого "излучающего" абонента необходимо иметь в, так сказать, физическом виде его собственный приемный и передающий каналы - точнее, если антенно-фидерную и усилительную систему можно иметь "одну на всю БС", то синтез модулированного сигнала и выделение/демодуляция сигнала конкретного абонента должна быть индивидуальной, реализованной отдельной железкой. Пока сотовая телефония не предполагала частых и долгих разговоров - это было некритично, но когда цены упали, спрос возрос - оказалось, что держать по отдельному аналоговому "блочку" на каждый разговорный канал - банально накладно.
    А разговоры ("проводной" телефонии) тем временем стали всё чаще ходить "в цифре" - и, глядя на тех же телефонистов, засовывающих сотню "цифровых" голосовых каналов в одну "медную пару" по цифре, телефонисты сотовые заново открыли для себя "регламент", и реализовали TDMA - time division multiply access, множественный доступ с разделением по времени. Каждому активному абоненту выделялся (базовой станцией) "таймслот", в который он мог излучать (а остальные - молчат)... а нарезка входного (и выходного) потока на отдельные (уже цифровые) каналы - производилась в цифре. Собственно, нарезки-то той - слушать "в нужный момент времени", и получишь то что нужно - а в другие моменты только то, что не нужно (точнее нужно, но в другом канале). Так родился DAMPS, GSM, тем же принципом пользуется DECT... в-общем, в силу простоты и эффективности оказался он вполне востребованным.

    А теперь обращу внимание на математическое обоснование всех видов разделения каналов.
    Есть в математике такая штука - разложение сигнала (функции) по базису функций. По ортогональному базису, если быть занудным - впрочем, любой неизбыточный базис можно ортогонализовать, есть стандартная процедура. Грубо говоря - если есть у нас система функций, каждая из которых ортогональна любой другой из этой системы (то есть их "свёртка" - интеграл произведения - равна нулю), то мы можем составить "сигнал" из суммы этих функций... а затем, имея только "сигнал" - полностью "разделить" его обратно на сумму этих функций - естественно, восстановивши при этом те коэффициенты, которые использовались при суммировании. Проще говоря - каждую из таких базисных функций можно использовать как "несущую" для передачи информации - а затем "выделить" именно её из общей кучи, образованной суммой многих "несущих". Лишь бы базис ортогонален был - иначе выделить не получится.
    Наиболее известным ортогональным базисом является базис гармонических колебаний - "синусов", чистых частот. И самым известным из разложений - разложение Фурье :-) И частотное разделение возможно только потому, что "синусы" с разной частотой - взаимно ортогональны, и поому могут быть полностью разделены! Были бы они не ортогональны - фиг бы мы могли "настраивать приёмники на волну NN МГц", невозможным было бы эту "волну" выделить :-)
    А вот наиболее простым для понимания базисом - является как раз "регламент", или базис для TDMA. Функции в этом случае выглядят как периодически повторяющиеся узенькие прямоугольнички единичной высоты на фоне нулевого "пьедестала" - положение прямоугольничков определяется выделенным тайм-слотом. Ясно, что поскольку тайм-слоты не перекрываются - произведение двух любых таких функций везде равно нулю, их свёртка - тоже нулевая, а значит базис этот - ортогонален, и таки да, может быть использован для разделения каналов. Ура!
    И даже замечу в скобках, что пространственное разделение тоже в какой-то мере возможно благодаря этому! "Отойти подальше, чтобы не мешать" означает, что "колокольчики" пространственных функций (описывающих спадание сигнала при распространении) при их свёртке дают тем меньшее значение, чем дальше они расположены (ну, и чем меньше их ширина) - а значит, хотя полного разделения так добиться нельзя, но частичного - можно. Ну, а направленные антенны - те вообще выделяют/излучают плоскую направленную волну (в идеальном случае конечно, реальные излучают "нечто, издали похожее на"), а несонаправленные плоские волны - ортогональны, да. Значит и направленные антенны - математически обоснованы тем же самым принципом.

    А теперь заметим следующую забавную вещь.
    Для реализации частотного разделения - человек использовал явление резонанса: электрического в контурах, механического в ЭМФ. То есть - взял, фактически, "у природы" готовое решение, пригодное для разделения - и воткнул в телефон: пусть колебательный контур или пьезокерамический фильтр сами там свёрточные интегралы в соответствии с законами физики и математики считают, а мы с них готовый ответ на выходе снимем.
    Для реализации временного разделения - тоже понятно: мы просто "говорим и слушаем только когда надо", никакой активной вычислительной арифметики тут не требуется, всё реализуется на коленке.

    Но скорости DSP растут, их надо куда-то девать появляются новые возможности... а что если взять в качестве ортогонального набора функций что-то, для чего в природе не существует "готового решения" вроде колебательного контура? Дальше - можно влёгкую синтезировать сигнал внутри DSP, а также, уже не настолько влёгкую, но мощностей вроде как хватает, разделять сигнал уже в цифровом виде, внутри DSP, выделяя "свою" несущую при помощи чистой вычислительной математики...
    Набор функций нашелся быстро - функции Уолша, придуманные задолго до этого, оказались весьма кстати: простые с цифровой точки зрения (обычное чередование "1" и "-1"), ортогональные... что ещё надо?

    И был рождён CDMA. В основе которого лежит "закат солнца вручную" - численное, при помощи цифрового сигнального процессора, выделение "своей" несущей - своей функции Уолша - из общей эфирной каши. Зачем так, чем не устраивал намного более простой TDMA? Даже и не знаю - кроме "бжик-бжик" в колонках (из-за импульсности излучения), TDMA вроде как не должен отличаться от CDMA. С другой стороны - неужели такие цифровые мучения только чтобы избавиться от "бжик-бжик"? Вряд ли...

    Примечание: как в TDMA, так и в CDMA разделение каналов применяется "поверх" FDMA. Для телефонов выделяется некая частотная полоса, довольно широкая, и уже над сигналом внутри этой полосы производится вся эта математическая магия. Почему так - вполне понятно: математика математикой, а и эфир не резиновый, и приемопередатчики не особо стремятся излучать и принимать непосредственно функции Уолша, а предпочитают работать с узкоплосным сингалом. Это так, в порядке уточнения.

    Но так или иначе - победа цифровых технологий над здравым смыслом состоялась: теперь в телефонах используется не только "взятый у природы" базис из гармонических функций и очевидный и удобный базис из выделяющих таймслот "прямоугольничков", а чисто синтетический, природой невообразимый, базис функций Уолша. И оно - работает, что удивительно.

    5. И - назад, к магии.
    Но к чему это я? Ах да, к базисам!
    Обращу внимание вот на что. Один и тот же сигнал можно разложить по разным базисам. Можно разложить по синусам, в ряд Фурье - получим "частотный спектр". Можно - да хоть по тем же Уолшам, получим фигню какую-то, но получим ведь, причем фигню взаимнооднозначную (в случае "полного" базиса - это, опять таки, в порядке уточнения). Или можем сделать тривиальное разложение - по дельта-функциям с изменяющимся положением - результатом будет копия оригинала, но это опять же разложение по ортогональным функциям, взаимнооднозначное и всё такое.
    Волновая функция элементарной частицы - суть "сигнал" (на современном этапе развития квантовой механики ещё и неоднозначный, но этот момент я пока замну для ясности). Сигнал этот можно раскладывать по разному базису. Разложивши по базису дельта-функций - получим в результате распределение плотности вероятности обнаружить частицу в точке с какой-то координатой. Разложивши по плоским пространственным волнам - распределение плотности вероятности обнаружить у частицы конкретный импульс. Это из очевидного - но можно же раскладывать по, например, волнам сферическим, или ещё по какой системе функций - и в каждом случае результатом разложения будет распределение частицы по какому-то параметру. Какому - зависит от базиса, для некоторых базисов - фиг поймёшь что за параметру он сооветствует, "слов таких в языке нет", но параметр - явно есть, раз его можно "померить".
    Ах, да! Об измерении параметров квантовых частиц.
    Акт измерения, фактически, делает следующее. Из распределения вероятностей частицы находиться в состоянии с конкретным значением параметра (проще говоря - из разложения ВФ частицы по системе функций, описывающей этот параметр), Природа случайным образом :-) выбирает одно значение - и одну функцию. Далее - ВФ частицы "мгновенно" (точнее, "мы не знаем как, но очень быстро") становится равной именно этой функции, а измерительный прибор - показывает соответствующий результат. (Примечание: в случае идеального прибора и идеального измерения. Реальное измерение всё равно даст "спектр" функций, просто очень узкий, ну а прибор покажет значение с какой-то точностью. Но это, опять же, не очень важно).

    Проще говоря - разложения множественны, более того - их бесконечно много. И каждое из разложений - соответствует какому-то "параметру"... вопрос только в том, что параметр этот по разложению редко когда придумаешь :-)

    А к чему я вспомнил про множественность разложений?
    ...есть в оптике такой эффект, "когерентное пленение населенностей" называется. Очень-очень грубо (оптики меня съедят, но если я опишу этот эффект корректно - меня съедят уже читатели) получается такая фигня. Что если в среде с вырождением какого-то электронного уровня (т.е. на одном уровне есть на самом деле два уровня, просто они одинаковые) "снять" вырождение при помощи магнитного поля ("раздвинуть" уровни на какое-то "расстояние"), а затем наложить внешнее электромагнтное переменное поле, с частотой соответствующей разности энергий уровней (уровни "раздвигаются" слабо, поэтому частоты получаются разумные) - то в результате хитровывернутого взаимодействия уровней и поля, состояния, соответствующие этим двум уровням оказывается удобно описывать не набором функций "частица на первом уровне" и "частица на втором уровне", а набором полусуммы и полуразности этих функций (я честно попытался описать эти состояния словами, но понял что оптики меня таки убьют, и поэтому не стал этого делать). Эта система ортогональна, она что-то там описывает... но главная фигня получается в том, что если исходные уровни "излучающие" (частица, находящаяся на конкретном уровне, с заметной вероятностью "прыгает вниз" и излучает фотон), то один из "полусуммы" и "полуразности" - не излучающий. И эксперимент подтверждает - до того, как мы "завязали" эти уровни полем, частица спокойно излучала с любого из уровней - но в новом базисе можно реально загнать частицу в состояние, в котором вроде бы она должна излучать... но вот не излучает - поскольку в этом базисе это состояние не излучающее - и пофиг, что оно "смесевое", в квантовой механике и не такие чудеса бывают :-)

    А в плане макроскопической магии, означает это вот что.
    Для любого макроскопического объекта и желаемого "события" (напомню - макроскопические объекты точно так же описываются ВФ, вспоминм кота Шредингера) можно подобрать функцию (точнее, множество функций), которые будут описывать "объект, для которого нужное событие произошло/произойдёт". Далее - существует (куда оно денется) множество функций, описывающих противоположное ("не произошло/не произойдет") - собственно, см. пример того самого кота Шредингера, представляющего собой суперпозицию множеств функций, соответствующих "кот жив" и "кот умер". Любой полный набор функций можно ортогонализовать (есть стандартная процедура)... и в результате мы получим разложение макроскопического объекта по интересующему нас макроскопическому параметру (кот жив/мёртв... впрочем, чего это я к коту прицепился). Квантовое разложение - разложение волновой функции - по макроскопическому параметру. На которое будут действовать все правила и законы квантовой механики.
    И этот базис - ничем не хуже любого другого, и в этом базисе - возможны свои, основанные именно на свойствах самого базиса, методы воздействия. Они, воздействия эти, конечно можно описать и через любой из стандартных базисов - результат не должен зависеть от описания - но именно в нестандартных базисах воздействие и результат могут быть просты и очевидны, в то время как в стандартных - теряться в путанице "уровней". Как наглядно показали нам оптики в экспериментах по когерентному пленению населенностей.
    И именно в таком "нестандартном" базисе, и именно методами, действующими именно на нужный "параметр", и действует "правильная" магия. И мириады электронов уже не нужны - они все "свёрнуты" в одну ВФ, и разложены по удобному, но эффективному базису.

    Как-то так.

    6. И какой ценой?
    Но есть ли у магического воздействия какие-либо "побочные эффекты"? Иначе говоря - если я сделал что-то, означает ли это что я именно и только это и сделал, или при этом автоматически делается что-то ещё?

    Вспомним соотношения неопределенностей Гейзенберга, из той же квантовой механики. Точно определивши координату - мы "разрушаем" импульс, точно определивши импульс - "разрушаем" координату... одновременная точность определения координаты и импульса удовлетворяет некоторому неравенству... а более полно - для каждого параметра найдется другой, "дополнительный" ему, параметр, такой что одновременно и точно - ни-ни, только по отдельности.
    Математически это означает, что любая функция из первого базиса, раскладывается во втором базисе в "полностью неопределенный" спектр. Функция определенного импульса - плоская волна, по функции определенной координаты, дельта-функции, разложится саму в себя, то есть будет во всем диапазоне иметь одинаковую амплитуду. Функция определеной координаты - по плоским волнам разложится тоже "в единицу". А значит одновременно импульс и координата точно определены быть не могут, между их точностью должна быть какая-то ограничивающая связь. Описываемая соотношением неопределенностей.

    Но ведь базис может быть любым, а в случае магического воздействия - весьма нетривиальным. И даже для этого базиса - должен существовать "дополнительный" ему базис, для которого в паре с первым базисом будет выполняться соотношение неопределенностей. И когда магическое воздействие "делает определенным" параметр первого базиса ("кот жив/мертв") - оно автоматически "делает неопределенным" параметр, определяемый базисом вторым (ну, не знаю... положение хвоста например). Причем неопределенность эта неизбежна - если мы окажем второе воздействие, приводящее к "определенности" параметра второго базиса, мы автоматически "разрушим" определенность в первом базисе, то есть "сломаем" наше первое воздействие.
    Проще говоря - "задавая" магическим воздействием результат какого-то события, мы автоматически делаем неопределенными какие-то другие результаты. И чем более конкретный базис используется для воздействия - тем большую неопределенность мы вносим в мир, а чем более "общо" сформулирована цель, тем больше множество удовлетворяющих этой цели функций (и выше "допустимая неопределенность" в этом базисе), и тем слабее мы вмешиваемся в мир, создавая порядок в одном месте, и хаос в другом.

    И именно поэтому в магии желательно формулировать "крупные" цели, но не точные пошаговые пути их достижения. Крупное - проще реализовать, поскольку шире выбор возможностей, а пошаговое достижение целей - только лишняя затрата энергии :-)

    7. И наконец - о прогностике.
    Есть такой феномен в магической прогностике: при создании достаточно сложного, захватывающего множество событий, прогноза - наступает "проностическое бессилие": невозможность предсказать другие, не связанные непосредственно с предсказанными, события.
    Я раньше не понимал причин такого бессилия: казалось бы, чем точнее мы "просчитали" какую-то цепочку событий, тем больше нам стало известно, и тем проще нам должно быть просчитать другие события... но квантовая механика ставит всё на место.
    Прогноз - это установление значения выбора в точках будущих бифуркаций. В отличие от "магического воздействия" мы не приводим систему в "нужное нам" состояние, мы просто заставляем природу "сделать выбор заранее" - приводим систему в такое состояние, в котором значение интересующего нас параматра будет известно - проще говоря, "измеряем" его, только заранее. И хотя "измерение" обычно менее энергоёмко чем прямое "воздействие" - побочный эффект ровно тот же: сделав какой-то параметр однозначно определенным, мы автоматически разрушили определенность каких-то других параметров. При сложном, многопараметрическом прогнозе - мы разрушим, сделав неопределенным, довольно много вокруг. После чего прогноз чего-то ещё - становится не то чтобы невозможен, но несовместим с первым: мы в принципе можем его сделать - но при этом разрушим, сделаем неверным, прогноз первый...

    А вы говорите - Нострадамус. На самом деле всё далеко не тривиально...


(Добавить комментарий)


[info]hazan@lj
2007-02-12 05:48 (ссылка)
Мощно.Словно в институт вернулся - жутко интересно и совершенно непонятно...

(Ответить)


[info]alisarin@lj
2007-02-12 06:35 (ссылка)
CDMA - это типа образования цветоразностного сигнала в SEKAM'е (другие стандарты мне просто не знакомы), так?

(Ответить) (Ветвь дискуссии)


[info]dibr@lj
2007-02-12 06:52 (ссылка)
Буквосочетание SEKAM мне неизвестно. Вот про SECAM что-то слышал :-)

Аналогию между арифметическими действиями уровня "игрек минус эр" и разложением сигнала по системе ортогональных функций я как-то не уловил, разве что "и то и то - математика". Но тогда в качестве "аналога" нагляднее выглядит таблица умножения - она тоже "математика", но про неё знают почти все.

(Ответить) (Уровень выше)

воздействия и последствия
[info]vtrs@lj
2007-02-12 11:33 (ссылка)
То есть если смотреть на магиские воздействия крутых, как медные яйца, магов, то получается что для них главной сложностью воздействия видится не определение импульса и точки приложения, а выбор базиса? И если они хотят иметь максимально предсказуемые последствия, то можно выбрать базис так, чтоб "дополнительный базис" в миллиардах деталей определял положение песчинок в какой-нибудь куче песка на зимнем пляже (или мусора на мусорной свалке)?

И в порядке занудства:

И частотное разделение возможно только потому, что "синусы" с разной частотой - взаимно ортогональны, и поому могут быть полностью разделены! Были бы они не ортогональны - фиг бы мы могли "настраивать приёмники на волну NN МГц", невозможным было бы эту "волну" выделить :-)


Мне кажется (точно не помню), что ортогональность базиса совсем не обязательна. Если базис ортогональный, то вычислить коэффициент просто (свертка с сигналом) - для неортогонального коэффициенты вычисляются сложнее и результаты зависят от порядка вычислений и погрешности вычислений. По крайней мере для базиса из двух функций (x и sin(x)) очевидно это можно (y = a*x + b*sin(x) - получается линейная система двух функций, которую можно решить по двум подобранным точкам).

(Ответить) (Ветвь дискуссии)

Re: воздействия и последствия
[info]dibr@lj
2007-02-12 12:14 (ссылка)
То есть если смотреть на магиские воздействия крутых, как медные яйца, магов, то получается что для них главной сложностью воздействия видится не определение импульса и точки приложения, а выбор базиса?

В каком-то смысле - да. Но только в каком-то смысле - как ты понимаешь, мало выбрать базис, надо ещё суметь провести в нем воздействие :-)

И если они хотят иметь максимально предсказуемые последствия, то можно выбрать базис так, чтоб "дополнительный базис" в миллиардах деталей определял положение песчинок в какой-нибудь куче песка на зимнем пляже (или мусора на мусорной свалке)?

Эээ... не совсем так. "Дополнительный базис" не выбирается, он просто существует для любого из базисов. И чем "логичней" описан основной базис - тем скорее всего неописуемее :-) будет дополнительный: то есть, существовать-то он существует, но простыми словами вроде "положения песчинок" описываться он не будет, это будут жуткие многофакторные функции этих самых песчинок (а также молекул воды и шелухи от семечек). Ну, и дополнительный базис будет связан с основным объектом воздействия, просто с дополнительными его параметрами: то есть, если дополнительным базисом оказалось положение мусора на свалке, то и основной базис будет тоже как-то связан с мусором и свалкой...

А базис выбирать надо так, чтобы воздействие вносило "минимально возможную определенность" в ВФ. Какой базис при этом будет дополнительным - вопрос скорее теоретический, чем практический...

Мне кажется (точно не помню), что ортогональность базиса совсем не обязательна.

Поправка принимается, был неправ :-) Вполне достаточно, эээ, забыл как называется... в-общем, что ни один из элементов базиса не может быть выражен через сумму других.
А ортогональность действительно даёт только удобство, простоту разложения, но не является необходимым для взаимооднозначности.

Принимается :-)

(Ответить) (Уровень выше) (Ветвь дискуссии)

Re: воздействия и последствия
[info]vtrs@lj
2007-02-12 14:40 (ссылка)
&& И если они хотят иметь максимально предсказуемые последствия, то можно выбрать базис так, чтоб "дополнительный базис" в миллиардах деталей определял положение песчинок в какой-нибудь куче песка на зимнем пляже (или мусора на мусорной свалке)?

& Эээ... не совсем так. "Дополнительный базис" не выбирается, он просто существует для любого из базисов. И чем "логичней" описан основной базис - тем скорее всего неописуемее :-) будет дополнительный: то есть, существовать-то он существует, но простыми словами вроде "положения песчинок" описываться он не будет, это будут жуткие многофакторные функции этих самых песчинок (а также молекул воды и шелухи от семечек). Ну, и дополнительный базис будет связан с основным объектом воздействия, просто с дополнительными его параметрами: то есть, если дополнительным базисом оказалось положение мусора на свалке, то и основной базис будет тоже как-то связан с мусором и свалкой...

Я чего-то не понимаю: я имел в виду меднокрутых яйцемагов - чего им там прооптимизировать сразу два базиса? Да, дополнительный существует, ну так зачем от него отвлекаться? Надо оптимизировать пару! Т.е. глобальным (или локальным но очень крутым!) поиском ищем оптимизированную пару - базис и дополнение. Базис решает задачу, а дополнение хулиганит в соседней галактике. Просто воздействие учитывает "здеся и таперича" + "тама и не сфера наших интересов"

& А базис выбирать надо так, чтобы воздействие вносило "минимально возможную определенность" в ВФ. Какой базис при этом будет дополнительным - вопрос скорее теоретический, чем практический...

Ну зачем-же минимально возможную? Достаточно близкую к таковой. Ну и на этом множестве ищем воздействие на соседнюю галактику, при этом ищем определнность лишь в ВФ нужной половины цели. И осуществляем "магический выхлоп" куда-то от нас :-)

(Ответить) (Уровень выше) (Ветвь дискуссии)

Re: воздействия и последствия
[info]vtrs@lj
2007-02-12 14:41 (ссылка)
шо-то сегодня комменты в раскоряку идут....

(Ответить) (Уровень выше)

Re: воздействия и последствия
[info]dibr@lj
2007-02-12 15:15 (ссылка)
> Я чего-то не понимаю: я имел в виду меднокрутых яйцемагов - чего им там прооптимизировать сразу два базиса?

Так это у тебя и получается, что ты хочешь думать сразу о двух базисах. Понимаешь, есть два утверждения:
- основной и дополнительный базисы однозначным образом "сцеплены". Основному базису соответствует единственный (с точностью до линейных преобразований естественно, то есть "физически единственный") дополнительный. Так что найдя оптимальный основной базис - мы автоматически получим и дополнительный, вопрос только в критерии "оптимальности".
- основной и дополнительный базис действуют так или иначе на одну и ту же систему. Если дополнительный базис оказался "в соседней галактике", значит и основной базис тоже там действует - просто на другие параметры! То есть, основной базис описывает интересующие нас события/эфекты, а дополнительный - какие-то комбинации _других_ событий/эффектов, но происходящих с теми объектами, что как-то касаются или могут касаться интересующего нас базиса, пусть даже по сложной цепочке. То, что никак не может помочь нашему желанию - в дополнительный базис не попадает.

А это значит, что вывести "магический выхлоп" куда-то "в соседнюю галактику" во-первых невозможно (если я произвожу действие "здесь", то и выхлоп будет "здесь!"), а во-ворых - бессмысленно: если "выхлоп" затрагивает соседнюю галактику, то значит там есть и какое-то действие. А зачем оно нам "там"?

Простой пример для осознания - координата и импульс электрона, завязанные общеизвестным соотношением неопределенностей. Если мне нужно произвести воздействие (необязательно магическое), такое что в результате электрон приобретет определенную координату - его (и именно его) импульс станет неопределен. И никакой магией не сделаешь, чтобы координата электрона стала определенной, но вот неопределенным стал импульс не этого электрона, а во-он того, из соседней галактики...

Так что оптимизировать надо основной базис. За дополнительным надо только следить, чтобы он не навредил в результате: канонический пример с желанием "хочу денег" - и получением их в виде страховки за смерть любимого человека и есть "переоптимизированный" основной базис (оставлен только параметр "хочу денег"), приведший к попаданию в дополнительный базис других критичных параметров, и как результат - формально корректную, но фактически неудовлетворительную отработку "желания"...

(Ответить) (Уровень выше) (Ветвь дискуссии)

Re: воздействия и последствия
[info]vtrs@lj
2007-02-13 06:23 (ссылка)
Имеенно. Хочу, чтобы кто-то думал о двух базисах сразу. Чего ты зациклился на выборе одно базиса? Выбираем сразу два "физически сцепленных". Пусть действуют на макроскопическую систему состояющую из двух частей: та, которая входит в сферу наших интересов и та которая не входит (и более того, "вовсе не волнует").

Понятие действие здесь над объектом здесь - ИМХО, условно - всегда делаешь на каком-то расстоянии. И меж нулем и бесконечностью для КваМех, вроде как, все равно.

Если уж у тебя система макроскопическая, то не вижу принципиальной разницы меж объектом находящимся в метре (и в своей системе отсчета) и в соседней галактике. Выполняешь воздействие и последствия влияют на обе части. Просто определенность возникает в одной, а неопределенность уходит в другую (всегда же есть стороны явлений).

Бессмысленность действий в соседней галактике - если здесь мы цели достигли, то это и есть великий смысл катаклизмов там. Затем оно и нам там.

А с электроном - мы не стремимся узнать про электрон, мы не наблюдатели, "чукча не читатель, чукча писатель". Чего мерять-то - воздействовать надо :-)

(Ответить) (Уровень выше) (Ветвь дискуссии)

Re: воздействия и последствия
[info]vtrs@lj
2007-02-13 06:25 (ссылка)
> Понятие действие здесь над объектом здесь - ИМХО, условно - всегда делаешь на каком-то расстоянии. И меж нулем и бесконечностью для КваМех, вроде как, все равно.

Я имел в виду разницу меж 1, 2 и 1000000 - что она для КваМеха не принципиальная. Все равно это не "здесь".

(Ответить) (Уровень выше) (Ветвь дискуссии)

Re: воздействия и последствия
[info]dibr@lj
2007-02-13 09:26 (ссылка)
Я имел в виду разницу меж 1, 2 и 1000000 - что она для КваМеха не принципиальная. Все равно это не "здесь".

Абсолютно непринципиальная. Разве что... на расстоянии 1мкм частицы обычно и так "сцеплены", на расстояние 1м - сцепленные частицы в принципе не очень сложно получить в лаборатории, а контролируемо сцепленные частицы на расстоянии что-то порядка 10км - серьезное научное достижение. А так - фигня, конечно: и правда, что нам стоит ради вовремя подошедшего троллейбуса (одно из простейших магических воздействий) наладить двухстороннюю связь с Марсом (и не забыть "зацепить" за это водителя троллейбуса)? Зато побочные эффекты окажутся в основном на Марсе, а у нас - только основные: троллейбус вовремя подошел, космонавтика развилась, опять же - водителю приятно, что он приобщён к марсианской программе :-)

Масштабы в макромире, конечно, не те же что в наномире - но принцип близок: чем большую часть воздействия удастся "скинуть" на Марс, тем теснее нам нужно с ним взаимодействовать...

(Ответить) (Уровень выше)

Re: воздействия и последствия
[info]dibr@lj
2007-02-13 09:19 (ссылка)
Нет, мы всё-таки друг друга не поняли :-)

Базис - метод "измерения" (описания) параметров. По базису раскладывается ВФ, ВФ является свойством квантовой системы. Поэтому основной и дополнительный базисы так или иначе описывают одну и ту же _систему_. И если мы хотим включить в неё планету Шелезяка - то ради бога, можно это сделать - но надо хорошо понимать _зачем_.

Далее :-)
Внесение неопределенности в одно при внесении определенности в другое есть, по сути, свойство базисов вокруг ВФ. Если мы хотим, чтобы наши действия по внесению определенности "здесь" приводили к появляению неопределенности "там" - системы должны быть "сильно завязаны" (entangled, часто используется термин "перепутаны") - и тем сильнее, чем сильнее нам нужно "разнести" действие и побочный эффект. Грубо говоря - если мыы хотим получить результат здесь, а побочный эффект - на планете Шелезяка, то недостаточно наблюдений за планетой в телескоп (хотя и это уже будет "зацеплением" и позволит вынести часть побочных эффектов туда), нужна хорошо налаженная связь, и регулярный обмен чем-нибудь, хоть как-то связанным с достижением нашей цели.
А это означает, что вынести побочный эффект целиком (или большей частью) куда-то в неведомое нам место - мы не можем. Точка. Чем большую часть побочного эффекта мы выносим куда-то, тем "ближе" будет это место к нам самим, и наоборот.

В КМ можно создавать "запутанные" состояния частиц, и разносить их на большое расстояние. После этого будет возможно изменять ВФ "одновременно в двух местах", и подобрать базис так, чтобы получить описываемый тобой эффект. Но!
Во-первых, совершенно не факт, что _в принципе_ возможнен подобный разнос воздействий для _произвольного_ базиса. Во всяком случае я не слышал описаний экспериментов, в которых для связанных частиц мы могли бы "определить всё" на одном конце, "разрушив всё" на другом. Какие-то ограничения есть всё равно.
Во-вторых, подобное создание перепутанных состояний - довольно сложная задача. И если я захочу отнести "побочный эффект" не на соседа по лестничной клетке, а в соседний город - сложность воздействия вырастет на _порядки_... а результат, как ты понимаешь, не изменится :-)

Так что - оптимизировать надо оба базиса, да. Основной - по получению прямого эффекта, дополнительный - по непричинению им вреда. При возможности - уносить дополнительный куда подальше: "область зацепления" часто влёгкую охватывает по площади весь город, и значит дополнительный базис в принципе будет размазан где-то по городу - но не слишком далеко: вынести его в другую страну скорее всего просто не удастся, не удастся создать достаточную для этого "зацепку" систем.

Как-то так...

(Ответить) (Уровень выше)

Re: воздействия и последствия
[info]dibr@lj
2007-02-13 13:44 (ссылка)
А с электроном - мы не стремимся узнать про электрон, мы не наблюдатели, "чукча не читатель, чукча писатель". Чего мерять-то - воздействовать надо :-)

А это монопенисуально :-) Что измерение, что воздействие - производится в одном и том же базисе, результатом имеет "состояние определенности", и неопределенность при этом появляется в дополнительном :-)

(Ответить) (Уровень выше)


[info]hml@lj
2007-02-12 13:02 (ссылка)
Хм. Я бы сформулировал это немного лаконичнее: если ты сделал так, чтобы 20 раз подброшенная монетка упала 20 раз орлом -- ты крутой маг с вероятностью порядка 1-1/1000000 :) Если ты предсказал что монетка упадет 20 раз орлом и она так и упала, то см. выше. Проблема в том, что само воздействие всегда не доказано, т.е. как ты с бубном не пляши, а от магии тебя всегда отделяет та самая одна миллионная и преодолеть ее в принципе невозможно. Эдакий принцип квантовой магической безнадежности :)

Спасительно тут то, что теория вероятности не накладывает практически никаких ограничений на события. При бесконечном числе исходов соотношение орлов и решек должно быть примерно равным. При этом флуктуации допускаются сколь угодно большие. Т.е. "магические" действия ничему, в сущности, не противоречат. И пользуясь тем же принципом "не доказанности" мы можем легко свести магию к самым привычным бытовым проявлениям :) Вот я поднимаю руку -- я захотел чтобы рука поднялась, мое желание магически трансформировалось в переключение находившегося в состоянии неопределенности белкового "триггера" в синапсе, пошел сигнал к мышцам и т.д. А вот я захотел разбить окно...... .....и оно разбилось ! Магия ! :)

А вот если предположить, что все материальные объекты движутся в фазовом простанстве вселенной под действием физических законов как куски... эээ... дерева по ручью, взаимодействуя друг с другом в "точках бифуркации" и изменяя свою траекторию, но живые объекты могут в этом потоке слегка "подруливать", выезжая в более благоприятные области фазового пространства... Можно попытаться научиться "рулить" сознательно, это и будет магией. Только вот как это сделать ? Пока непонятно совсем :(

Sorry за сумбур.

(Ответить) (Ветвь дискуссии)


[info]dibr@lj
2007-02-12 14:03 (ссылка)
Вот-вот, есть такая проблема. То есть, если я сделал так, что монетка 20 раз подряд упадёт тем, чем я заранее сказал (неважно, орлом или какой-то последовательностью) - то я крутой маг (или монетка "специально подготовлена") - но подобные события _сильно_ нарушают неопределенность, и потому труднореализуемы. А вот совокупность воздействий, таких что в результате все события происходят так, что статистике не к чему придраться, но в результате получается то что нужно мне - проще реализуемо, практично и хорошо... но нифига не доказуемо :-) И кстати, подозреваю что тут есть какой-то ещё феномен, создающий дополнительные ограничения в случае если я объявляю о воздействии заранее. Например, само такое "объявление" как-то модифицирует ВФ объекта, делая более энергоемким воздействие... но пока не могу придумать механизма такого усложнения.

А последний абзац - ну, как говорится, не убавить, не добавить. Да, именно это и будет магией - и мне тоже неизвестны на данный момент "заведомо эффективные" техники. Ну, разве что "исполнения желаний" by Зау Таргиски...

(Ответить) (Уровень выше) (Ветвь дискуссии)


[info]dibr@lj
2007-02-12 14:09 (ссылка)
И кстати, подозреваю что тут есть какой-то ещё феномен, создающий дополнительные ограничения в случае если я объявляю о воздействии заранее. Например, само такое "объявление" как-то модифицирует ВФ объекта...

...или, скорее, вводит в "зацепление" ВФ мира в целом с ВФ объекта воздействия, так что воздействовать придется уже на результат такой "зацепки". Следствие очевидно - "объявленное" воздействие сложнее реализовать, чем "необъявленное", точно так же как "детализованное" реализовать сложнее чем "общее"...

(Ответить) (Уровень выше)


[info]tesanoff@lj
2007-02-14 11:06 (ссылка)
Слушай, а ты работу просветляющего покрытия тоже можешь объяснить так чтобы даже я всё понял?

(Ответить) (Ветвь дискуссии)


[info]dibr@lj
2007-02-14 17:13 (ссылка)
Хм. А что в ней непонятного-то?

Частичное отражение на границе раздела двух сред - явление известное. Намазываем на стекло слой "чего-то" с оптической плотностью "примерно посередине между" стеклом и воздухом - чтобы отражения от границы стекло/"чего-то" и "чего-то"/воздух были примерно одинаковы.
После этого - вспоминаем, что свет - это волна, и подбираем толщину так, чтобы оба отражения складывались в противофазе, то есть вычитались. Получаем нечто, имеющее малое (в идеале - нулевое) отражение на заданной длине волны.

В реальности - однослойное просветление далеко не идеально, как в силу невозможности подобрать именно нужную оптическую плотность, так и ввиду того, что просветлено оно будет только для одной длины волны. Поэтому старая оптика, просветленная "для желто-зелёного цвета" имеет голубовато-фиолетовый цвет в отраженном свете.
Современное прсветление - многослойное: при этом решается задача минимизации отражения в области видимого света при условии применения нескольких слоёв с разной плотностью...

(Ответить) (Уровень выше) (Ветвь дискуссии)


[info]tesanoff@lj
2007-02-15 04:53 (ссылка)
Непонятно то, что я понимаю за счёт чего отраженный в обратном направлении свет уменьшается (противофаза, и всё такое).

Но я не понимаю за счёт чего прошедший в прямом направлении свет усиливается.

Я много раз слышал, что "усиливается, потому что отражённый уменьшается" или "усиливается потому что закон сохранения энергии". Но механизм усиления прошедшего света (чтобы он был такой же наглядный и очевидный как для отражённого) я не представляю. Ведь "луч" разделяется на прошедший и отражённый два раза на границах "плёнка-воздух" и "плёнка-стекло". Соответственно, прошедший через 1-ю границу луч-штрих будет слабее исходного "целого" луча. А прошедший через 2-ю границу луч-два-штриха будет ещё слабее.

Каким образом свет "два-штриха" узнаёт, что отражённые лучи взаимно уничтожились и что ему следовало бы усилиться? Магия, не иначе.

(Физикой я последний раз занимался на 1 семестре 2-го курса политеха в 1989 году. С тех пор забыл практически всё кроме самых очевидных вещей из школьного курса.)

(Ответить) (Уровень выше) (Ветвь дискуссии)


[info]dibr@lj
2007-02-15 06:52 (ссылка)
А, в этом смысле :-)

Интерференцию _частиц_ (электронов, например) "понять невозможно, можно только запомнить". Корпускулярно-волновой дуализм, и всё такое. Не знаю.

Интерференция волн в резонаторе Фабри-Перо...

Вот смотри.
Пусть у нас есть _одна_ поверхность. От неё отражается, ну пусть 2% света (это не стекло, а как раз то самое "просветляющее покрытие" с небольшой оптической плотностью). Падает на эту поверхность 100% света, назад идёт - 2%, проходит и идет дальше - 98%.

Ставим вторую поверхность. До неё доходит 98%, отражается пусть те же 2%, проходит, соответственно, 96%. Эти 2% идут назад, к первой поверхности. И наступает главный магический момент: там, на первой поверхности, эти 2% так взаимодействуют с теми 2%, которые отражались назад, что назад они больше не идут, а идут вовсе вперед - то есть, "складываются" они там так, что направленными оказываются опять в сторону основного пучка.
И там, внутри покрытия, в прямом направлении идёт ещё 2+2=4% света. Которые, складываясь с основным потоком, дают 100% на выходе (96+4), и 102% (98+4) внутри резонатора (покрытия).

И эти 102% - вполне объективная реальность: настроенный "на пропускание" резонатор Фабри-Перо с "хорошими" зеркалами (скажем, 99.9% отражения вместо 2%) - пропускает "почти всё", но поле внутри себя имеет на порядки большее чем снаружи (на то он и резонатор).

Как-то так...

(Ответить) (Уровень выше) (Ветвь дискуссии)


[info]tesanoff@lj
2007-02-15 08:29 (ссылка)
Вот-вот. Именно то, как работает "главный магический момент" мне здесь и непонятно.

Как я понимаю, для этого момента "объяснения на пальцах" не существует. И простым людям, вроде меня, остаётся только верить хтирым физикам, что оно всё именно так, а не иначе. Ужасно. :-)

(Ответить) (Уровень выше) (Ветвь дискуссии)


[info]dibr@lj
2007-02-22 13:27 (ссылка)
Тут есть такая фигня :-)

Для механики уровня "шарики и пружинки" есть законы Ньютона, которые "на пальцах" понятны. В рамках механики и уравнений Ньютона - можно получить (математически) уравнения для упругих волн, например, в одномерной струне. И для них - получить "магический" эффект их, волн, отражения/интерференции на упругом креплении - после чего подтвердить это экспериментально и увидеть глазками.

Поскольку для ЭМВ используется в общем-то аналогичная идея, а для волн в струне нет ничего кроме (интуитивно понятных) уравнений Ньютона и (не понятных интуитивно, но проверяемых разумом) математических выводов, то получается что "объяснения на пальцах" для интерференции не существует потому, что объяснение это - просто-напросто оказывается сложновато для пальцев, и не имеет подходящих аналогов в "интутивном" мире. Ну, не получается решение системы дифференциальных уравнений показать в виде "фиги" из пальцев и нескольких нематерных слов :-)

А скажем тем, кто привык к интерференции волн - для тех и интерференция частиц в каком-то смысле будет "понятна на пальцах"...

(Ответить) (Уровень выше)