`

СПЕЦИАЛЬНЫЕ
ПАРТНЕРЫ
ПРОЕКТА

Архив номеров

Как изменилось финансирование ИТ-направления в вашей организации?

Best CIO

Определение наиболее профессиональных ИТ-управленцев, лидеров и экспертов в своих отраслях

Человек года

Кто внес наибольший вклад в развитие украинского ИТ-рынка.

Продукт года

Награды «Продукт года» еженедельника «Компьютерное обозрение» за наиболее выдающиеся ИТ-товары

 

Игорь Паламарчук

О технологическом творчестве. По следам Конкурса «Intel–Техно Україна» (Intel-ISEF)

02
голоса

Еще официально не озвучены победители Конкурса «Intel–Техно Україна», еще не знают некоторые счастливчики, что им предстоит защищать флаг Украины и свое изобретение на мировом конкурсе Intel-ISEF в Калифорнии, а некоторые наблюдения качественного порядка заставили меня очередной раз задуматься, о том какие технологии  будут важны в ближайшем будущем, и, сможет ли Украина стать заметной на мировой карте инноваций.

Я для себя выделил три работы:

1. Распознавание/аутентификация человека по лицу.
2. AirWall  способ борьбы c цунами.
3. Разработка теории надежности с использованием компьютерных вычислений.

Прежде всего, я их выдели по глубине вовлеченности и азарту участников. Я не собираюсь сейчас обсуждать детали работ, а хочу только подчеркнуть неочевидную особенность их объединяющую.

Прежде всего, это далеко не чисто информационные технологии. Кстати, большинство чисто ИТ-шных работ разочаровывают своей банальностью и наталкивают на мысль, что компьютер нас (в том числе молодое поколение) "гипнотизирует и одурачивает". Намного больше напрягаются молодые дарования, когда делают "конвергентные" изыски, когда переплетаются математика, физика, информационные технологии, фундаментальные социальные проблемы.

Второе, что я случайно заметил и теперь хочу поднять на флаг - все эти работы связаны с безопасностью. 

Если мы посмотрим на современное общество потребления и погоню за рентабельностью ... мы обнаружим, что никто из капиталистов не заинтересован по настоящему заниматься вопросами снижения рисков. Начиная от запаса прочности автомобиля, самолета и заканчивая системой энергообеспечения государств  и чистоты воды.

Вопрос у меня простой. Кто должен платить за разработки связанные со стратегической безопасностью стран и материков. И ответ грустный. Никто платить в достаточной мере не будет, поскольку люди (заказчики) не осознают размера угроз.
А между тем 10% населения может погибнуть сегодня при пропадании электричества на несколько недель. А если учесть все большую зависимость от высоких технологий  в будущем, то к электричеству следом добавится ИТ, а замтем и какая-нибудь новая ИТ-медицина.

Культура безопасности и надежности, в производстве и инфраструктуре. Можно ли ее зачинать без значительных государственных инвестиций? Не пора ли сегодня?

02
голоса

Напечатать Отправить другу

Читайте также

Очередной вопрос из серии: "если бы не было государства, то кто строил бы маяки?" ?

По достоверной статистике, маяки в Британской империи строились на частные деньги. Там где строились за налоги - получался результат далекий от безопасности мореплавания, вплоть до строительсва наномаяков.

Безопастность и надежность в производстве вполне обеспечивается стандартами, нормами и юридической ответсвенностью. Автомобили тестируются жестко, в електроснабжении (почти все компании в Украине частные) есть понятие класса, в медицине по тому же елекроснабжению реанимационных очень подробно требования описаны. Даже ИТ, которые имеют дело с информацией, содержащей персональные данные и являющиеся собственностью государства очень даже сильно вынуждены считаться с безопасностью. Не выполнил - в тюрму, в том числе контролеров. На мероприятия предусмотрены ресурсы, которые собираются в составе тарифа, налогов, сборов. Не без коррупции, естественно.

А вот безопасность и надежность продуктов гигабаксовых Национальных проектов (не важно какая там фамилия - Медведев, Азаров или Карзай) - хорошая тема. Гири (по современным понятиям - спутники), пилить конечно приятнее.
Но есть вопрос: почему я должен оплачивать еще и эту маленькую радость для страшно желающих потрудиться, если уже плачу за то же самое в составе тарифов множества обязательных услуг монополистов, включая государство.

Безопасность материков это, конечно, широко. Но в безопасности мониторинг неотделим от мероприятий. Безопасностью в больших масштабах, на что реально отреагировать, вроде как занимается ООН. Противометеоритная тема тоже вроде как не нова, и окучена Голливудом и Пентагоном.
Даже не знаю такой сектор безопасности (Галактего а апасности!!) мог бы заинтересовать КМУ в Украине. Маяки оккупированы ЧФ (у него у самого финансирования не хватает), шельф и море, которое склонно к самовозгаранию - отданы совершенно конкретным брателлос. Но на то они и конкретные, чтобы самим пилить на разработке тушения моря пирогами и блинами.

Цитирую "Безопастность и надежность в производстве вполне обеспечивается стандартами, нормами и юридической ответсвенностью"

И что нам показала Япония? :(
Стандарты, ответственность?
АЭС как и самолеты и мосты строют с запасом прочности 10-30%.
Потому что больше "экономически" нецелесообразно в капиталистическом обществе, на статистике населения всего мира. А вот отдельная страна потеряет 30тыс жителей - это малость такая.

Матожидание, оно хорошо, когда у вас 30 жизней, 100 стран.
И оно имеет грустный смысл для отдельно взятой семьи, страны, одной отлдельно взятой катастрофы, одной на 200 лет.

igorpal

Владимир, разделяю озабоченность по-поводу гигобаксовых малополезных изврещений и мегапроектов, которые имеют место быть даже в зрелых и развитых странах.

Так вот, мысль моя была именно о том, что новые и новые технологии, поддерживают маховик потребеления и не пытаюся системно защищать вопросы устойчивости-надежности-экологичности. Жить в палатке, в лесу на берегу реки в диком месте по-большому счету надежнее чем в мегаполисе, где может
рухнуть лифт, балкон, самолет, пропасть электричество.

И ответсвенность не на правительстве. В ответе каждый человек, который не осознает повышенные риски и продолжает потреблять и производить компоненты ненадежной инфраструктуры и некачественных товаров и продукnов питания.

Не согласен, что нормы и стандарты нас спасают. Они деградируют тоже во времени. Нормы и стандарты отпределяют те же организации заинтересованные в конечном счете в продаже низкокачетсвенных товаров. Нормы для питьевой воды не содержат оценки тысяч ядовитых веществ, а определяют лишь несколько десятков показателей.
Люди радостно покупают "раздутую" курятину, пшеницу оценивая стоимотсть за киллограм, а не качество-полезность.
Аналогично с образованием - объем знаний ... да не о том...

igorpal

Я для себя выделил три работы:
   ...2. AirWall способ борьбы c цунами....
Прежде всего, я их выдели по глубине вовлеченности и азарту участников. Я не собираюсь сейчас обсуждать детали работ, а хочу только подчеркнуть неочевидную особенность их объединяющую.
увы, работа "Cпасем мир от цунами пузырьками" кроме снисхождения не заслуживает ничего... это было ясно специалистам еще в январе, а после 11 марта - всем.

Вместо долгих и утомительных расчетов приведу пару фатов - в бухте Kamaishi 27 сентября 2010 года было завершено грандиозное строительство волнореза. Масштаб объекта таков, что был отмечен книгой рекордов Гиннеса как "Самый глубокий волнорез". Глубина сооружения - 63 метра, длина - 1960 метров.

Масштаб сего защитного строения можно увидеть из этих фото:


Однако, примерно через четыре месяца случилась катастрофа, к которой тут готовились.. Что творилось в бухте, защищенной величайшим волнорезом видно на этих кадрах


Допускалось, что может произойти землятрясения магнитудой 7.5. Увы катастрофы 11 марта 2011 избежать не удалось. Вместо 7.5 случилось 9.1 - это, как минимум, в сто раз больше! Но я хотел сказать не об этом.
...

Вопрос [риторический] у меня адресован к судьейской бригаде. Как проект защиты человечества "стеной" пузырьков воздуха от цунами мог Вами быть воспринят всерьёз?
Энергия среднего (так сказать, заурядного) цунами равняется 1014 Дж, что эквивалентно взрыву атомной бомбы в Хиросиме. Более серьезные цунами несут гораздо большую опасность. Для японского землтрясения в марте этого года эксперты сходятся на оценке 1,9±0,5×1017 Дж. Много это или мало?
Это вдвое больше чем энергия цунами 26 декабря 2004 года в Индийском океане около острова Сумматра. Энергия стихии тогда была оценена более 5 мегатонн тротила. Это почти в 2 раза больше, чем энергия от всех взрывов во время Второй мировой войны (в том числе двух атомных бомб).

Господа судьи, как воздушные пузырьки способны поглотить такое количество эергии? ......

n o   c o m m e n t s

Да, благодяря Японии :( тема поста стала актуальной через несколько месяцев тишины.

Но, во-первых, я писал не о научном качестве работ, а о проблематике. И пост мой был как раз о том, что "человечество капиталистов" не осознает и не вкладывает достаточно в безопасность инфраструктуры. И 11 марта это показали не только тайфуном, но и позорным провалом строителей-атомщиков. Ну ведь знали японцы какие могут быть землетрясения!

Относительно пузырьков. Это концепт и он имеет как теоретические так и лабораторные подтверждения на модели.
Если пузырьки пускать подобно тому как мы дуем в трубочку с коктейлем - конечно ничего не выйдет.

Но есть способы добычи огромного количества газа, (например используя взрыв+тепло придонных пород). При этом в отличие от точечной энергии землетрясения, вздымать газы можно в течение длительного времени и в много эшелонов. Т.е и несколько часов!

Причем как я понимаю и теоретически и практически доказано, что поглощать энергию возможно и очень далеко от берега!!!
И не столько на поверхности, а по всей глубине.
Пузырьки, ведь это по массе не воздух брать нужно, а воду.

Подождем результатов доклада ребят в Америке :)

igorpal

Игорь,

Еще в школе мы писали фундаментальный законприроды - закон сохранения импульса.

В открытом море волна цунами перемещает тысячи миллиардов тон воды со скоростью около 200 км/час. Учитывая, что типичные размеры эпицентра землятрясения составляют 100 км х 100 км, а глубина моря - 10 км, то имеем поток из 1'000'000'000'000 тон воды. После гипотетического поглощения этого гиганского импульса вымышленной стеной воздушных пузырьков (проект "AirWall") эти пузырьки должны стать, как минимум, "сверхзвуковыми", т.к. v2 = (M1/m2)V1 (индекс 1 соответствует воде, 2 - воздуху). Для прстоты подсчетов примите, что вода плотнее воздуха в 1000 раз. Весьма рискованно - погасив цунами получаем "торнадо".

Далее. Где взять столько воздуха? Что-то теперь мне это напоминает аппокалиптический сценарий с "вакуумным" оружием.

Увы, что-то про подобную практику поглощения такой энергии ничего не слышно... законов физики еще никто не отменял - если волна переносит колоссальную энергию, то для её полного рассеяния эту энергию надо передать другой среде. Куда могут быть "незаметно" переданы 1017Дж (100'000'000'000'000'000 Джоулей)?

Я не претендую на звание крутого физика, но городские олимпиады и МФТИ выигрывал. Тряхнем стариной :)

Идея сверхзвуковых пузырьков - прикольно, конечно.
Хочу спросить почему подушка безопасности не улетает при аварии в автомобиле?
Энергия уходит в тепло, а импульс должен передаться через дно собственно планете Земля, которая этот импульс и породила во время зарождения цунами.
Более успешные заграждения цунами именно придонные, они активно отбирают импульс и передают дну-Земле.

Чтоб мысленно "поверить" в пузырьки и их силу - представьте большой придонный пузырь на грубине 10 метров - от дна до 5 метров глубины. Что будет делать вода сверху? - правильно - падать в пузырь и тормозиться о дно. И тепло и импульс - все в порядке :)
Да и сами пузыри изрядно поглотят энергии в тепло, как делают это плохонадутые покрышки автомобиля или подушка безопасности.

Именно по своей воле, цунами тормозится уже на мелководье и побережье, а нужно его заставить "тереться" намного раньше.

На самом деле, гораздо интереснее волновые свойства, которые близки к солитонам. И, именно, задача стоит не столько остановить стеной, сколько "нарушить" "математику волны".
И это может содержать "резонансное" ноу-хау похлеще придонных бетонных заграждений.

Еще в картину волновых тормозов.
Представляем себе стальную рельсу, длинную без разрывов. Пускаем большой кувалдой волну. Вы будете волну останавливать встречной кувалдой? - будет тот же эффект - еще одна волна...
А вот если в рельсу "размешать" дефектов... и рельсу закопать в грязюку ... то может что и получится :)

При современных технологиях можно успеть поднять бомбардировщики и красиво в нужных местах посыпать бомбами,
которые достигнув дна сгенерят изрядный объем газа.

И по-моему ребята просчитали и замерили на эксперементальной установке, что заградительная стена 30% газа в воде может отобрает 70% энергии волны (и, повторюсь, очень далеко от берега).

igorpal

Тряхнем стариной. ☺

Ok. Будучи студентом 4 курса Факультета Проблем Физики и Энергетики я посещал лекции профессора В.Д.Письменного, который занимался исследованими (сверх)-мощных источников энергии, переносом энергии и пр. Рассказывая о колоссальной энергии землятрясений (>~1015Дж) и цунами профессор привел пример реального наблюдения, выполненного учеными: в глубине океане произоло "небольшое" землятрясение и оно породило ряд волновых процсеесов в земной коре, атмосфере и океане, включая цунами, которое обрушилось на берег континента, а затем в ослабленном виде воспроизвелось на побережье с противоположной стороны континента (мы не будем детально вдавться с физику всех процессов, т.к. мы выступаем в разных "весовых категориях" - у меня профильная подготовка и опыт исследовательской работы в области физики разрушения ☺).

Явно пузырьки и континенты явно не ровня.

Увы, по прошествии 30 лет я не могу вспомнить точно напраление этого волнового процесса - из Индийского океана через Африку в Атлантику или наооборот...

...гораздо интереснее волновые свойства, которые близки к солитонам...

Солитоны увлекательны с научной точки зрения. Но кто Вас убедил что цунами являются солитонами? Это никак не подкреплено наукой... Солитон — структурно устойчивая уединённая (т.е. у неё один гребень) волна, распространяющаяся в нелинейной среде.

Именно по своей воле, цунами тормозится уже на мелководье...

Замедление скорости волны на мелководье с 800 км/час до 80 км/час не означает потерю энергии - на мелководье происходит уменьшение длины волны (от 200 км до нескольких десятков км) и катастрофическое увеличение её амплитуды от менее одного метра до десятков метров...

Приближаясь к берегу волны цунами из очень быстрых (сравнимо со скоростью реактивного самолета) превращаются в быстрые (скорость автомобиля на автостраде) и высокие (5 этажный дом).

...в нужных местах посыпать бомбами,
которые достигнув дна сгенерят изрядный объем газа...

Как может при этом пострадать экология Вас не тревожит.
Тем не менее, по имеющимся оценкам ядерные подводные взрывы и даже подводное извержение вулкана не способно породить чего-либо схожего с мощным цунами. Цунами по поверхности океана передвигает огромные массы воды объемом в кубические километры - на один метр бреговой линии приходится V = 1м * 50000м * 1м = 50000м3, что составляет всего 50 тысяч тонн.

Хочу спросить почему подушка безопасности не улетает при аварии в автомобиле?

Во-первых, подушка прикреплена к кузову. Во-вторых, открою "тайну" - подушка вовсе не поглощает энергию при столкновении автомобиля! Поглощает энергию деформируемый кузов автомобиля - чем податливее кузов, тем "мягче" столкновение и тем выше шанс выжить у пассажиров, а подука и ремень безопасности только позволяют распределить удар по всему телу, а не соприкоснуться с кузовом точечно лбом или виском....

Как соотносится посчитанное ребятами с реалиями - вопрос открытый, т.к. они не применяли теории подобия, не принимали во внимание граничные условия и про число Re, вероятно, не в курсе.

В сущности остальные аргументы - яркие эмоции и не более.

☺ ☻ ☺ ☻ ☺ ☻ ☺

Как один из авторов проэкта имею что написать:

1) Солитоны

Последний год были потрачены мной на подробное изучение явления цунами. В ряде достаточно авторитетных источников цунами описывалось как солитон, для него писалось одномерное уравнение Шредингера при малой амплитуде (Кортвега - де - Фриза). Также мне доводилось бывать в Киевском Институте Гидромеханики, общаться с специалистами по этому вопросу. Они подтвердили подобное представление.
Интересны ссылки на литературу - могу представить. Также могу представить некоторые материалы нашей роботы.

Солитон – достаточно хрупкая структура. Его существование возможно в узком спектре условий (?
2) Закон сохранения импульса и общие соображения
Вы упоминали закон сохранения импульса и энергии. Энергия действительно сохраняется, однако закон сохранения импульса справедлив только для не диссипативных систем. Однако основной механизм системы даже не столько в тепловой диссипации.
Как Вы верно заметили при подходе на мелкую воду волна цунами значительно уменьшает свою длину. Именно в этом уменьшении волны состоит опасность цунами как ударной волны. Если увеличить длину волны – вместо цунами получаем волну большей длины, и как следствие не 20 метровый вал, а просто затопление.
Цель пузырьковой среды – не забрать на себя энергию волны, а просто изменить её структуру. По факту цунами – зона передачи импульса в воде. По известной Вам формуле p=mv. m в свою очередь пропорционально ro. Рассмотрим такую величину как поток импульса цунами через сечение океана. Для сохранения импульса волны, при уменьшении плотности среды, необходимо либо увеличение сечения водоёма – поднятие вала, с преждевременным его обрушением, либо увеличение скорости частиц – что разрушит структуру волны. Не сохранение – же потока импульса фактически означает увеличение длины волны.

Мне первоначально казалось, что победители инженерного конкурса должны иметь хоть какие-то представления об общей физике и окружающем мире.

Некоторые базовые замечания относительно Вашего поста:

1. Уравнение Шредингера -- линейное, поэтому оно в принципе не может описывать солитон (т.е. нелинейное образование). В пределе малых амплитуд уравнение КдФ похоже на уравнение Шредингера только наличием первой производной по времени, все остальные слагаемые принципиально отличаются. В пределе малых амплитуд уравнение КдФ солитон не описывает.
Для начального введения в предмет рекомендую посмотреть не Вики, а как минимум книгу (например, возьмите книгу Н.В.Карлов, Н.А.Кириченко. Колебания, волны, структуры, М:Физматлит 2001)

2. Боюсь Вас сильно огорчить, но закон сохранения механической энергии выполняется только в отсутствии диссипативных сил, а вот закон сохранения импульса выподняется в любой замкнутой системе (коей в Вашем случае является волна цунами и пузырьковое заграждение). Наличие или отсутствие диссипативных сил никак не влияют на выполнение закона сохранения импульса.
Закон сохранения импульса является фундаментальным законом природы:

В замкнутой системе векторная сумма импульсов всех тел, входящих в систему, остается постоянной при любых взаимодействиях тел этой системы между собой.
как говорится - "Ребята, учите матчасть!"

К сожалению не нашёл этой книги в свободном доступе. Если не сложно, можно ссылку?

Две роботы, в которых с помощью КдФ описыается солитонная система:

"Modeling, & Integrable Systems" D.H.Sattinger
"Солитоны и нелинейные волновые уравнения" Р.Додд, Дж. Эйлбек, Дж. Гиббон, Х. Моррис.

Под уравнение Шрёдингера понимается нелинейное уранение Шрёдингера.

Я не сосем понимаю что значит "закон сохранения механической энергии"? Под законом сохранения энергии я понимаю сохранение Гамильтониана.

Данная система не является закрытой, поскольку в процесе участвует собствено земля. Закон сохранения импульса для всей писать нельзя. Я его попробовал использовать для простого обяснения механизма. В системах где есть тепловые процесы закон сохранения импульса не выполняется. Даже для замкнутых систем.

К сожалению не нашёл этой книги в свободном доступе. Если не сложно, можно ссылку?

Вы не хотите посетить библиотеку? Национальная библиотека имени Вернадского будет рада помочь Вам - там книга Николая Васильевича есть в свободном доступе. Или же купите себе бумажный экземпляр...

 *

Я не сосем понимаю что значит "закон сохранения механической энергии"?

Ну это проше простого:

Закон сохранения энергии - один из наиболее фундаментальных законов природы, согласно которому важнейшая физическая величина — энергия сохраняется в изолированной системе.

Далее,

сумма кинетической и потенциальной энергий системы тел называется полной механической энергией системы.

Закон сохранения энергии в механических процессах звучит так:

Сумма кинетической и потенциальной энергии тел, составляющих замкнутую систему и взаимодействующих между собой силами тяготения и силами упругости, остается постоянной.

Весьма полезная литература (возможно даже переведена на украинский или просто переиздана) - Кикоин И. К., Кикоин А. К. Физика: Учеб. для 9 кл. сред. шк. – М.: Просвещение, 1992. – 191 с.

 *

Под уравнение Шрёдингера понимается нелинейное уранение Шрёдингера.

Если Вы легко оперируете решениями нелинейного уравнения Шрёдингера в частных производных, то наверняка можете записать соответсвуюшие интергалы движения (или законы сохранения).

Позвольте узнать какое отношение уравнение Шрёдингера или КдФ имеет к взаимодействию с пузырькам, которыми Вы патаетесь остановить волну цунами?

 *

Под законом сохранения энергии я понимаю сохранение Гамильтониана.

Действительно гамильтониан (если он не зависит от времени) выражает полную энергию системы. Но исходя из Ваших слов я полагаю что рассматриваемый Вами Гамильтониан зависит от времени...

 *

В системах где есть тепловые процесы закон сохранения импульса не выполняется. Даже для замкнутых систем.

Разочарую Вас тем, что этот закон сохранения импульса выполняется ВСЕГДА, даже тогда, когда неприменим закон сохранения энергии.

В замкнутой системе векторная сумма импульсов всех тел, входящих в систему, остается постоянной при любых взаимодействиях тел этой системы между собой.

Иначе говоря в системе "волна цунами плюс пузырьки" векторная сумма импульса волны цунами и пузырьков остается величиной постоянной.

 *

Прочтение книга Кикоина должно Вам помочь разобраться в этом вопросе. Желаю успехов...

 
 
IDC
Реклама

  •  Home  •  Рынок  •  ИТ-директор  •  CloudComputing  •  Hard  •  Soft  •  Сети  •  Безопасность  •  Наука  •  IoT