-
Kiedy zniknie błoto i ruszą czołgi?
Czasami fizyka jest jak szwajcarski scyzoryk. Dostarcza narzędzia, które pomagają sprostać wyzwaniom czasu wojny i czasu pokoju. Tym razem wojna przyczyniła się do rozwoju rolnictwa i nawadniania. Poszukiwania rozwiązania problemów z błotem na polach II Wojny Światowej przyczyniły się do postępów prac w nawadnianiu upraw, zwiększeniu plonów i optymalizacji zużycia wody w rolnictwie. Czołgi w błocie Problemy z pokonywaniem miękkiego gruntu przez czołgi stały się widoczne już podczas I Wojny Światowej. Gdy w trakcie II Wojny Światowej teatr działań na froncie zachodnim znów przeniósł się do północno-zachodniej Europy wiedziano, że problem błotnistych nieprzejezdnych dróg i pól znów powróci. Niemcy boleśnie odczuli to na własnej skórze w czasie inwazji na Związek…
-
Perkolacja, czyli rozwiązywanie problemów przy kawie.
Parzenie i picie kawy to czynność, która niezależnie od pory dnia pobudza wiele innych osób do dalszej aktywności, wpływając na nasz nastrój i energię. Natomiast sam fizyczny proces parzenia kawy może być zastosowany do rozwiązania problemów w wielu dziedzinach naukowych, funkcjonowania przedsiębiorstw i codziennego życia nas wszystkich. Jeśli planujesz spotkanie to przy kawie Od najmłodszych lat aromat kawy jest dla mnie symbolem kreatywności i pozytywnej werwy w rozwiązywaniu problemów. Pamiętam jak rodzice zawsze razem pili kawę i rozmawiali o różnych rzeczach. Z obserwacji wiem, że kawa podawana na spotkaniach, czy podczas pracy w grupach jest jak krew roznosząca tlen. Potwierdza to eksperyment przeprowadzony na Uniwersytecie w Kalifornii w 2018 roku…
-
Rozwiązywanie równań różniczkowych cząstkowych za pomocą głębokiego uczenia
Równania różniczkowe cząstkowe są jednym z podstawowych narzędzi matematycznych do opisu rzeczywistego układu i zachodzących w nim zmian w czasie. Stosuje się je począwszy od fizyki, gdzie wzięły swój początek, przez chemię, biologię, aż po socjologię i ekonomię. Niestety dla większości opisywanych zjawisk tworzą one skomplikowane układy równań. Ich rozwiązanie analityczne jest możliwe tylko w bardzo niewielu przypadkach. Ogromną większość można rozwiązać tylko numerycznie na bardzo silnych komputerach, a i tak zajmuje to bardzo dużo czasu: dni, tygodnie, a nawet miesiące. Próby wykorzystania sieci neuronowych i głębokiego uczenia bezpośrednio do modelowania natury na podstawie danych natrafiły na bardzo poważne problemy, o czym możecie przeczytać w osobnym artykule – Fizyka zmienia…
-
Fizyka zmienia uczenie maszynowe
Uczenie maszynowe (ang. machine learning – ML) odcisnęło piętno praktycznie na każdym aspekcie naszego życia i to w bardzo krótkim czasie. Ten element sztucznej inteligencji zrewolucjonizował nie tylko handel i e-commerce odcisnęło piętno zastosowanie elementów sztucznej inteligencji uczenie maszynowe w większym lub mniejszym stopniu Nie ma chyba już aspektów życia w którym uczenie maszynowe nie odcisnęłoby swojego piętna. Modele naukowe a życie Każdy model fizyczny ma za zadanie jak najbardziej wiernie opisać rzeczywistą sytuację lub proces. Dotyczy to zresztą wszystkich modeli naukowych od fizyki przez chemię i biologię po ekonomię i socjologię. Modele bazując na odkrytych prawach naturalnych i teoriach biorą pod uwagę wiele zmiennych, które opisują realne sytuacje i…
-
Entropia – pomost pomiędzy fizyką a uczeniem maszynowym
Entropia jako koncept naukowy i mierzalna wielkość określająca nieuporządkowanie, niejednorodność, przypadkowość i niepewność funkcjonuje we wszystkich naukach przyrodniczych, socjologii, ekonomii i teorii informacji. Krótko mówiąc im większa entropia tym większy nieporządek, a mówiąc potocznie chaos i bałagan. Pierwszy raz entropia została zdefiniowana w połowie XIX wieku przez fizyków w termodynamice jako funkcja stanu określająca kierunek zachodzących zmian i przepływu energii. Bardzo szybko zaczęto koncepcję entropii termodynamicznej przekładać na inne dziedziny naukowe. Szybko też naukowcy doszli do wniosku, że musi być ona powiązana z tak abstrakcyjnym tworem jak informacja. Z punktu widzenia uczenia maszynowego to właśnie analogia pomiędzy entropią w fizyce a entropią w teorii informacji umożliwia lepsze wykorzystanie uczenia maszynowego…
