khdavid


Давид Худавердян


Артикли
khdavid
Я до сих пор не научился употреблять правильно артикли "a" и "the" в английском языке. Самое сложное это не понять, какой артикль нужен, а понять, нужен ли артикль вообще. Так как в русском языке артиклей вообще нету, то интуиция тут мало чем помогает. Скажем, как правильно писать "in the room 5" или "in room 5"? Есть, конечно, несколько простых правил. Скажем, артикль "а" никогда не употребляется с существительным во множественном числе. А что же делать, если мы не знаем писать артикль или нет? Прекрасный совет, который можно услышать от иностранцев - если сомневаешься, ставить артикль или нет, то лучше поставь его. Они аргументируют это тем, что в английском языке очень редко встречаются случаи, когда не нужно ставить артикля перед существительным. Они говорят, что в 90% случаев, когда ты сомневаешься, артикль все-таки нужен.
И тут возникает интересная задача. Скажем, мы знаем "правило 90%", правило того, что в 90% процентах случаев, когда мы сомневаемся, артикль нужен. Как нам лучше поступать в таких ситуациях сомнений? Правы ли иностранцы, которые говорят, что в случае сомнения ВСЕГДА ставь артикль? Или, может быть, надо с вероятностью 90% произвольно использовать артикль, а с вероятность 10% не использовать его? Или же, может, артикль надо использовать с какой-то другой вероятностью? Если с другой, то с какой? Что делать?

ЗФТШ
khdavid
Недавно я был в Дубне и встретил там своего школьного учителя по физике A.A. Леоновича. Он попросил мне написать несколько строк про ЗФТШ (заочная физико-техническая школа) для того чтобы заинтересовать новых учеников поступать туда. Я писал этот текст для  читателя семи-девяти классника.

Я Давид Худавердян, окончил 6-ой лицей, потом поступил на Физтех (так в народе называют МФТИ). Сейчас я заканчиваю аспирантуру. По степени значимости, которое занимает ЗФТШ в моем образовании, я ставлю ее в один ряд со школой и с институтом. Трудно переоценить ее роль. Как ни странно это бы не звучало, я сейчас с полной уверенностью могу сказать, что люблю ЗФТШ. Как и любая любовь она началась у меня несколько иррационально.
Это было на факультативе по физике в 7-ом классе. Мой учитель А.А Леонович рассказывал нам про ЗФТШ, агитировал поступать туда и мимоходом показал всему классу отксерокопированный диплом об окончании ЗФТШ недавней ее выпускницы. В эту минуту я решил, что я хочу иметь точно такой же диплом. И решил поступать. Сейчас мне немного стыдно вспоминать, что именно желание получить диплом подтолкнуло меня поступать туда. Ведь ничего не может быть хуже в образовании чем "работать на диплом", образование должно приносить в первую очередь удовольствие. Ведь все, что сопровождается приятными эмоциями мы и запоминаем на всю жизнь, неправда? К счастью, желание получить диплом у меня быстро трансформировалось в действительно увлекательное путешествие в мир интересных задач. До сих про вспоминаю какое впечатление на меня произвела задача в одном из первых заданий в 8-ом классе: доказать, что число 0.99999...=1. Я сомневаюсь, что любой 11-классник сможет доказать это. И представьте себе, что предварительная теория в задании была преподнесена таким образом, что доказать равенство не затруднило бы ни одного 8-классника.
Мои воспоминания о ЗФТШ многопластны. Это тактильные воспоминания о чуть желтоватых методичках, которые 5-6 раз в году оказывались в моем почтовом ящике. Их приятно было трогать, перелистывать и даже нюхать. Это воспоминания о походах на почту с приятным чувством выполненного задания. Это ни с чем не сравнимое ощущение того, что через месяц-два после отправления решенного задания тебе приходит проверенная тетрадка с проставленными оценками, красными пометками преподавателя и с рецензией. Это воспоминания о вечерах, которые я проводил за своим письменным столом, решая задачки. Воспоминания о живых и эмоциональных обсуждений задач с друзьями и с учителями.
В ЗФТШ мне действительно было интересно учиться. Знания которые я там получал были на уровень выше тех, что преподносились в школе. Но они преподносились таким образом, что я не чувствовал никакого психологического давления. Не чувствовал, что это сложно.
Сейчас я понимаю, что ЗФТШ - это часть органичной машины образования, которая десятилетиями создавалась Физтехом. Нелишним будет отметить, что студенты 1-3 курса на Физтехе обучаются по системе, которая очень похожа на систему ЗФТШ. Каждому студенту в начале года выдается так называемый "задавальник" со списком задач, который должен решить студент за этот год. 4-6 раз в году по каждому предмету устраиваются сдачи заданий. Такая система держит студента в тонусе весь учебный год, поэтому на Физтехе намного реже встречаются проблемы привычные для многих студентов: выучить предмет за два дня до экзамена. Стоит ли говорить, что за два дня предмет не выучить, хотя экзамен сдать можно. 
Когда я поступил на Физтех я сразу же попросился стать преподавателем ЗФТШ. Было невообразимо интересно оказаться по другую сторону баррикад. Каждую неделю я приходил в кабинет, заглядывал в свою персональную ячейку, находящуюся в огромном шкафу с, наверно, сотней таких же одинаковых ячеек. Там лежали ожидающие проверки тетрадки моих учеников. Многие мои однокурсники, бывшие ученики ЗФТШ, тоже брались за преподавание. И как же было забавно ощущать, что буквально год назад я обсуждал с одноклассниками методы решений тех или иных задач, а сейчас обсуждаю работы своих любимых подопечных. Со временем я начинал все больше и больше ощущать тягу к преподаванию. На старших курсах я начал преподавать математику уже очно на воскресных курсах "физтех-колледжа". Опыт, который я получил за годы преподавания бесценен. Как мне кажется, черта которая  красит преподавателя, ученого, да и вообще любого человека - это умение объяснять сложное просто, отбрасывать лишнюю шелуху. Умение находить в том, что всем кажется очевидным неочевидное. Оказывается, что это не так просто и этому надо учиться. Попробуйте объяснить своему младшему братику, голову которого еще не забили правилами арифметики, почему от перестановки мест множителей произведение не меняется? Всем нам это кажется очевидным, потому что мы к этому привыкли, потому что в школе нас учили, что это так. Но ваш младший братик, которого вы только что научили умножению, совершенно резонно спросит вас, почему если взять 3*5=5+5+5 и 5*3=3+3+3+3+3, то в первом и во втором случае получится одно и то же число? Даже если в этом примере можно непосредственно удостовериться, что в обоих случаях получится 15, все равно, остается неочевидным, почему так будет получатся всегда для любых двух чисел. Ответ заключается в том, что произведение двух чисел можно изобразить в виде выложенных в прямоугольник каких-нибудь предметов, скажем яблок. К примеру, как показано тут:
*   *   *   *   *
*   *   *   *   *
*   *   *   *   *
Количество яблок в прямоугольнике можно считать двумя способами. В нашем примере можно посмотреть на прямоугольник как на 3 ряда в каждом из которых по 5 яблок, что означает что у нас 5+5+5 яблок или же можно посмотреть как на 5 столбцов в каждом из которых находится по 3 яблока, что в свою очередь означает, что в прямоугольнике 3+3+3+3+3 яблок. Очевидно, что количество яблок в прямоугольнике не зависит от того, как мы их считаем, по рядам или по столбцам,  поэтому и в первом и во втором случае мы получим одно и тоже число 3*5=5*3. Самое важное, что такое доказательство подходит сразу для всех чисел и не нужно для каждой пары чисел непосредственно проверять что a*b=b*a. 
Сомневаться в очевидном всегда полезно. Если бы ученые не сомневались бы в очевидных "истинах", тогда бы Эратосфен, который первым измерил радиус Земли, думал бы что Земля плоская, а не круглая,  Коперник не открыл бы, что Земля крутится вокруг Солнца, а не Солнце вокруг Земли, Эйнштейн бы не открыл специальную теорию относительности не предположив бы, что время совсем не абсолютно как все считали, а зависит от скорости движения - в движущемся поезде время течет немножко медленнее, чем на земле, как говорят, время сжимается. Изучение точных наук очень сильно развивает способность сомневаться. Бесценное качество, которое вырабатывается только годами кропотливой работы, только после сотен прорешенных задач. 
Сейчас я учусь в аспирантуре в маленькой стране Люксембург. Помимо научной деятельности, которая должна в конце-концов вылиться в написание диссертации, я раз в неделю преподаю первокурсникам теоретическую механику. К счастью мне предоставлена почти полная свобода в методе преподавания. Можно сказать, что частичка системы Физтеха, читай Физтеха+ЗФТШ, добралась и до Люксембургского университета. Каждую неделю я даю студентам список задач, которые они обязательно должны решить.  Как я уже отмечал, такая практика не свойственна многим университетам. В университетах обычно не дают домашнего задания.  Я убежден, что самый быстрый и верный путь к знаниям лежит через решение упражнений и задач. Наверно, это и можно назвать моим девизом, который зачался при обучении в ЗФТШ, окреп на Физтехе и сейчас пустил корни на способ моего нынешнего обучения и преподавания.

Парадокс
khdavid

ДТП
khdavid
Я тут только что посчитал, что в России вероятность того, что ты когда-нибудь умрешь в ДТП порядка 1-1,5%. По-моему, это офигеть как много.
Сами посмотрите. За один год в России погибают в ДТП примерно 30 тыс человек. Значит, за примерно 70-летнюю жизнь человека погибает 30тыс*70 = 2.1 миллиона людей в ДТП. В России примерно 150 млн людей. Значит, вероятность погибнуть в ДТП 2.1/150, что есть примерно 1.5 процента.

Антивегетарианство
khdavid
Я наконец-то придумал весомый аргумент против морали вегетарианцев. Итак представьте, что к вам придет дьявол и предложит 2 варианта:
1) После вашей жизни он вам даст еще одну жизнь, но с одним условием, что в следующей жизни вас убьют в 20 лет.
2) После вашей обычной жизни никакой дополнительной жизни не будет. Вы просто умрете и исчезнете.
Какой вариант вы выберете?
Я выберу первый вариант. Ведь наплевать, что меня убьют в следующей жизни в 20 лет, главное, что у меня будет возможность иметь эту жизнь.
То же самое верно и с коровами. Чем больше вы едите мяса, тем больше коров рождаются в фермах, чтобы удовлетворить ваш спрос, тем больше жизней вы даете коровам. Кушая мясо вы косвенно даете жизнь новым коровам, которые не родились бы вообще никогда.

Персонажи с учебников по физике.
khdavid

Насекомые и простые числа
khdavid
Есть такие насекомые, называются периодические цикады. Они обладают очень интересным свойством находиться в форме личинки в земле целых 13 лет. Потом они вылупляются только лишь для того, чтобы спариться и умереть. Притом в отдельной местности все цикады появляются синхронно - каждые 13 лет. Существуют близкие им родственники, которые вылупляются каждые 17 лет. Биологов давно интересовало, почему именно 13 и 17? Одно из предположений состоит в том, что давным давно эти насекомые вылуплялись каждый год, но у них был какой-то враг - хищник или паразит. Эволюция сначала толкнула цикад вылупляться каждые 2 года, чтобы частично лишить их врага еды. Но их предполагаемый враг приспособился к 2-годичному циклу цикад и сам стал жить по 2-годичному циклу. И так пошла-поехала "гонка вооружений". Цикады эволюционно все увеличивали период жизни в стадии личинки, а их враги их нагоняли. Это все продолжалось до тех пор, пока враги цикад не выдержали эту гонку и проиграли - вымерли.
Но человек недалекий от математики сразу же заметит, что 13 и 17 - это два последовательных простых числа, то есть числа, которые ни на что не делятся.  Почему цикады остановились именно на этих числах? Этому есть очень красивое объяснение. Предположительно, цикадам в ходе эволюционной гонки было намного выгоднее иметь периоды вылупления, которые ни на что не делятся. Действительно, не очень-то и выгодно иметь период вылупления, скажем, 6 лет. Потому что к твоему такому графику может приспособиться паразит с 1-летним, 2-летним, с 3-летним и с 6-летним периодом вылупления. Намного выгоднее иметь период вылупления, который ни на что не делится. И предположительно цикады дольше задерживались именно на периодах вылуплений, равных простым числам, пока полностью не победили своего врага и не остановились на числах 13 и 17.



P.S. Спасибо Тявину, который рассказал мне об этом.

Машинка, объезжающая препятствия и ездящая на свет
khdavid
Я расскажу о своем первом опыте соприкосновения с миром электроники, или даже робототехники. Целью было собрать какую-нибудь машинку, которая может видеть препятствия на своем пути и понимать, где светлее, а где темнее, и, скажем, ездить в направление максимального света.
Надо совершенно четко понимать, что создание такой машинки почти ничем не отличается от сборки конструктора. Ничего принципиально сложного нет. Просто надо знать, что покупать.
Сердцем, или лучше сказать мозгом, всех проектов такого типа является микроконтроллер. Микроконтроллер - это что-то типа простенького процессора с памятью, куда записывается программа. Грубо говоря, у микроконтроллера есть несколько "информационных" входов, куда можно подавать напряжение от 0 до 5В, и несколько "информационных" выходов, куда уже сам микроконтроллер согласно записанной программе выдает напряжение 0 или 5В. Вот так вот выглядит типичный микроконтроллер:



Единственная проблема такого микроконтроллера в том, что нужно иметь специальное устройство - прошиватель, чтобы записывать программу в нее. Но существует очень много плат на которых уже есть и микроконтроллер и прошиватель. Нужно просто подсоединить ее через USB-кабель к компьютеру и записать нужную программу. Любопытному читателю можно порекомендовать сайт arduino.ru, где есть исчерпывающая информация про такие платы. Ардуино в мире микроконтроллеров - это что-то типо UNIXа в мире операционных систем: все открыто и все такое. Ардуино включает в себя как и платы с микроконтроллерами, так и язык программирования микроконтроллеров, очень похожий на Cи.
Для моего проекта на остановился на плате DFRduino Romeo:



В этой плате есть 3 принципиальные вещи:
1) Микроконтроллер.
2) USB-прошиватель программ для микроконтроллера.
3) Драйверы моторов - специальные выходы для питания моторов машинки. Тут необходимо сказать, что такие выходы действительно нужны. Микроконтроллер, конечно же, может давать напряжение 5В, и, казалось бы, этими 5В можно и питать моторы. Но  нужно понимать, что это напряжение только "информационное", потому что выход микроконтроллера не предназначен для больших токов, необходимых для питания мотора. Поэтому на плате есть что-то типа транзистора, которому микроконтроллер лишь "сообщает" включить мотор или выключить.
Теперь нам нужна машинка. Подойдет любая. Но есть специальные машинки, предназначенные для таких роботопроектов. Они примечательны тем, что на них очень удобно все крепить, а антипримечательны тем, что медленно едут . Я купил вот эту:



Для того, чтобы наша машинка объезжала препятствия нам потребуется сонар. Сонар посылает ультразвуковую волну, которая отражается от препятствия и летит обратно. Зная скорость звука и время, через которое волна пришла обратно, можно вычислить расстояние до препятствия. Я купил ultrasonic module HC-SR04:



Этот сонар мерит расстояние до 5 метров, что вполне достаточно для наших целей.

Мы еще хотим, чтобы машинка "понимала" где больше, а где меньше света. Для этого можно использовать фоторезистор. Фоторезистор - это такой прибор, который меняет свое электрическое сопротивление в зависимости от интенсивности облучаемого света. Принцип работы фоторезистора довольно прост. В качестве проводника электричества берется полупроводник со специально подобранными параметрами, так чтобы видимый свет выбивал бы электроны в зону проводимости, облегчая им прохождение. Тем самым свет и уменьшает сопротивление полупроводника. Следует отметить, что фоторезисторы со своей работой справляются довольно хорошо. Малейшее изменение света сказывается на сопротивлении. Я купил в эти:



Теперь нам нужна крутящаяся влево-вправо "голова", на которую мы и прикрепим сонар и фоторезистор. Чтобы "видеть", что происходит не только впереди. Такая "голова" называется сервомотор. Это специальный моторчик, который может поворачиваться именно на тот угол, который мы ему укажем. Я купил Futaba S3003:



Примечательно, что все вышеописанные приборы очень хорошо умеют "разговаривать" с микроконтроллером. Ничего сложного в подсоединении нету. Некоторая тонкость возникает только в подсоединении фоторезисторов. Дело в том, что микроконтроллер способен измерять только напряжение от 0 до 5В, он не умеет измерять сопротивление. И чтобы измерить сопротивление фоторезистора (это и есть информация о падающем свете), нужно ее соединить последовательно с обычным резистором, как указано на этой схеме:

Теперь измеряя падение напряжения на фоторезисторе можно определить ее сопротивление, и тем самым интенсивность падающего света.  Чтобы была более-менее адекватная информация об окружающем свете, я поместил на каждой стороне машинки по фоторезистору.
Существует еще одна маленькая проблема. Дело в том, что в природе не бывает двух абсолютно одинаковых фоторезисторов и они при одинаковой освещенности имеют немного разные сопротивления, поэтому их показания следует откалибровать программно.
Вот что получится, если все собрать вместе: 



Итак мы имеем машинку, которая "знает" информацию об интенсивности падающего света с 4-х сторон, может мерить расстояние до препятствий и может крутить "головой", на котором установлены сонар и передний фоторезистор. Наша конструкторская работа закончена.
Дальше нужно включить свои таланты в программировании и сделать с все, что захотите. К примеру, в следующем видеоролике программа использует информацию только с переднего резистора, и машинка едет в сторону максимального света:



Мой дорогой друг Макс сделал аналогичную машинку. И, к примеру, в его ролике машинка едет куда-попало, объезжая препятствия:



Управляемая через блютус машинка.
khdavid
Сразу хочу оговорить, что я не являюсь специалистом ни в робототехнике, ни в электронике, ни в программировании, поэтому прошу простить подкованного в этих делах читателя за, может быть, наивность и небрежность письма. Я расскажу как я сделал машинку, которая управляется с мобильного телефона. Вы не найдете тут полной исчерпывающей инфоромации как это сделать. Но я надеюсь, что эта статья вдохновит человека, который мечтает соприкоснуться с миром электроники создать что-нибудь свое.
Моей целью было сделать машинку, которую можно управлять, круча в воздухе мобильным телефоном. Надо четко понимать, что сердцем проектов такого типа является микроконтроллер. Микроконтроллер - это что то типа процессора с памятью для программы. Грубо говоря, микроконтроллер - программируемая микросхемка, у которой есть несколько входов, на которые можно подавать напряжение от 0 до 5 вольт, и есть несколько выходов, на которые микроконтроллер согласно зашитой программе, и в зависимости от входных напряжений и шага программы может выдавать напряжение или 0 В, или 5 В. Вот так выглядит типичный микроконтроллер:



Но у меня, как у новичка, была проблема, что нужно иметь специальный программатор, который прошивает микроконтроллер. Существует прекрасное решение этой проблемы - ардуино. Ардуино - это и микроконтроллер и прошиватель на одной плате. Вот так выглядит плата arduino nano, которую я использовал в машинке:



Вот, к примеру, ссылка для покупки arduino nano. Многое про ардуино я тут говорить не буду. Скажу лишь, что исчерпывающая информация об ардуино представлена на сайте arduino.cc и на его русскоязычной версии arduino.ru. Язык программирования очень похож на Си, а зашивать програмки надо через miniUSB-кабель.
Следующий шаг - это выбор машинки. Мне нужна была очень простая машинка: колеса да моторы, и чтобы крепить было все удобно. Я нашел прекрасное решение: ссылка, хотя я и не настаиваю на нем. Сгодится любая машинка с моторами.



Недостаток этой машинки в том, что там не поворачиваются влево-вправо передние колеса, поэтому во время езды надо использовать технику поворотов танков. Машинке чтобы повернуться, левые колеса должны крутиться в одну сторону, а правые в другую.
Следующий шаг немного нетривиальный. Дело в том, что, как я уже говорил, наш микроконтроллер может подавать на выходе напряжение 5 В, но не может пропускать через себя ток, достаточный для того чтобы крутить моторы. То есть этими 5 В нельзя питать моторы. Существует специальная микросхема (что-то типа транзистора), которая называется драйвером двигателей. На нее можно подавать с микроконтроллера "информационные"  5 В, а микросхема уже включает или выключает питание на моторах. Вот она: ссылка.



Следующий шаг - это выбор блютус приемника, который может общаться по беспроводной связи с мобильником. Я покупал вот этот приемник, но я сейчас бы его не купил, а купил бы этот. Они отличаются только ценой $40 против $13, характеристики у них одинаковые. 




Вот, что получилось в собранном виде:




Для меня самая сложная часть проекта была написание приложения на телефоне. У меня на телефоне система android и я не имел ни малейшего представления как писать на нем приложения. Я совершенно не знал язык Java, на котором все это пишется. Мне очень сильно помог вот этот полуторачасовой видеоролик, где очень доступно, поэтапно показывается как написать простейшее приложение.

Следующей моей проблемой было то, что я совершенно не мог найти официальных библиотек, позволяющих наладить общение между телефоном и машинкой. Дело в том, что блютус модуль использует очень простой и редко используемый протокол общения. Если честно, то я до сих пор хорошо в этом не разобрался, есть ли действительно официальные библиотеки или нет. Скорее всего есть. Но я нашел неофициальную библиотеку, которая была дипломной работой студента из MIT. Вот тут.
С грехом пополам приложение написано. Оно по акселерометру вычисляет пространственное положение мобильника и передает данные на машинку. Вот как оно выглядит:



На экране есть большая кнопка запуска и выводятся проекции гравитационного поля на оси координат.
Вот, собственно, что из этого всего вышло: ссылка



Спасибо за внимание.

Суеверные голуби.
khdavid
Есть очень интересный эксперимент. Эксперимент Скиннера, показывающий что у голубей могут появится суеверия. Голодного голубя сажали в ящик и подавали ему еду через одинаковые промежутки времени, вообще никак не связанные с поведением голубя. Через некотрое время можно было наблюдать неоднократное выполнение голубем того или иного случайно выбранного действия. Один голубь поворачивался в ящике против часовой стрелки, совершая два или три таких оборота перед появлением еды. Другой голубь раз за разом тыкался клювом в один из верхних углов ящика. У третьего выробатывалась реакция "подбрасывания", он как бы просовывал голову под невидимую планку несколько раз и подкидывал ее вверх. Голуби научились повторять любые действия, которые они по чистой случайности совершали перед появлением пищи. 
Этот эксперимент - отличный для нас урок. В следующий раз, когда захотите ударить кулаком по деревянному столу, или сделать 3 оборота вокруг свой оси, или плюнуть через плечо, или посмотреть в зеркало перед уходом из дома подумайте сначала о голубях.

?

Log in

No account? Create an account