Týden na ScienceMag.cz: Programujeme DNA ve Verilogu

22. 4. 2016 | Redakce | Různé | 1792×

Další kvantový počítač z MITu. Karbyn, nová modifikace uhlíku. Domácí robotický lékař od Intelu. Matlab podporuje vícevrstvé neuronové sítě. Jak lze hacknout kamery monitorující dopravu. Cluster z Brna v roli superpočítače. A nakonec na okraj IT – záhady prvočísel a jak lidský mozek těžko chápe pravděpodobnost.

Společnost Nitemedia, vydavatel ABCLinuxu, spustila jako svůj nový projekt web ScienceMag.cz. Podobně jako v případě ITBiz.cz budeme přinášet pravidelný přehled nejzajímavějšího obsahu.

Grafen není jediný

Bude se zítřejší elektronika nebo i další komponenty vyrábět ne z snad z grafenu, ale jiné modifikace uhlíku, karbynu? Co je vlastně karbyn zač a jak to souvisí se známým konceptem výtahu na oběžnou dráhu?

BioVerilog: Programovací jazyk pro DNA z MITu

Chceme přidat do živé bakteriální buňky specifické funkce, třeba reakci v závislosti na detekci určité látky? Nové programovací prostředí vygeneruje automaticky odpovídající biologický obvod v podobě sekvence DNA.

Jinak řečeno, stačí umět Verilog a vše ostatní pak zařídí kompilátor, jehož výsledkem bude pořadí písmenek v DNA. (A pak vám molekulu nasyntetizují v laboratoři, o syntéze také nemusíte nic vědět.) Najednou se strašně rozšiřuje množství lidí, kteří si mohou hrát s DNA.

Intel a Meridian zahájí testování robotického domácího lékaře

Robot je vybaven funkcí rozpoznání hlasu i strojovým viděním. Hlavním motorem vývoje je stárnutí populace.

Potíže internetu věcí – kamery monitorující dopravu

Jak jsou zranitelné současné systémy pro monitoring dopravy? Senzory/čidla například obsahují štítek se jménem výrobce a názvem zařízení, následkem čehož lze dohledat další informace. Chyby umožňují bezdrátový přístup, jsou nastavená slabá hesla, která lze prolomit hrubou silou.

Další kvantový počítač pro faktorizaci

Na MITu přišli s dalším kvantovým počítačem. I když zatím zvládne jen tu nejjednodušší faktorizaci (15 = 3 x 5), systém má mít prý jako hlavní výhodou velkou škálovatelnost.

Cluster z Brna pro 3D rekonstrukce

Speciální superpočítač (cluster) z Brna slouží pro rekonstrukci 3D vzorku z mikroskopických snímků. Počítač je součástí přístroje HeliScan MicroCT. Technologii původně používala Australská národní univerzita, clusterové řešení umožňuje výpočetně zvládnout i bez jejích extrémních výpočetních prostředků.

Strojové učení pomocí vícevrstvých sítí

Nový Matlab R2016a mj. podporuje vícevrstvé (konvoluční) neuronové sítě. Výpočetní výkon dnes již umožňuje i učení sítí tohoto typu. V Matlabu se strojové učení (resp. deep learning) používá především pro rozpoznávání obrazu. Plus další novinky tohoto oblíbeného výpočetního a modelovacího prostředí.

Protože se jedná o první přehled, přidáváme ještě odkazy na několik snad zajímavých textů publikovaných již dříve, mimo téma IT:

Hádanky Šípkové Růženky – horší než paradox se skřínkami

Pravděpodobně znáte úlohu se skřínkami. Máte tři skřínky, v jedné je odměna, dvě jsou prázdné. Ukážete na jednu, experimentátor otevře jednu z dalších dvou a ta je prázdná. Máte nyní trvat na své původní volbě, nebo si vybrat třetí skřínku? Jako by to nebylo dost paradoxní, existuje ještě záhadnější verze (podobná? stejná?) problému, kde se neshodnou ani odborníci. Máte Šípkovou Růženku a podle výsledku hodu mincí ji budete různě probouzet a ona bude různě zase usínat a zapomínat. Narazíme na pravděpodobnosti, s nimiž se lidský mozek potýká jen velmi obtížně.

Prvočísla prý nejsou zcela náhodná – „nerada se opakují“

Vezměte prvočíslo, které končí na 1. Další prvočíslo v řadě bude končit na 1, 3, 7 nebo 9. Kupodivu ale tyto číslice nejsou zastoupeny v obrovském vzorku prvočísel rovnoměrně, devítka je zde nejméně častá. Existují i další podobné „zákonitosti“. Po stránce teorie tomu nikdo nerozumí. A samozřejmě z toho vznikají i otázky, jakou roli vlastně hraje „numerická matematika“.

       

Komentáře

[dumblob]

Nu, míchat číslo (ba dokonce celou numerickou matematiku) a jeho reprezentaci (kde v nějaké konkrétní reprezentaci naleznu nerovnoměrné rozdělení pravděpodobnosti částí této reprezentace a z toho odvodím, že tomu nikdo nerozumí) považuji na poloodborném portále AbcLinuxu za více než přitažené za vlasy

[pavel houser]

v tom si dovolim nesouhlasit - viz zdroj, skutecne se tomu nerozumi, alespon to rikaji komentatori. a ani s michanim cisla a konkretniho zapisu v desitkove soustave ... no anomalie v rozlozeni bude samozrejme i v jine soustave, jen tam nebude tak zretelne viditelna. (takze dejme tomu, ze kdybychom pouzivali dvojkovou soustavu, tak to nikdo nebude zkoumat, nikdo si asi nepolozi takovou otazku, to jo)

ciste statisticky podobnych "zavislosti" musi vyjit x, aniz neco znamenaji. Je toto ten pripad? (zvlast, kdyz podle vseho prislusna zavislost na mnozinach cim dal vyssich prvocisel ustupuje k nahodnemu rozdeleni... no ale jeste nejakou dobu pretrvava. pry.)

[dumblob]

Chápu Váš komentář a souhlasím s poznámkami (ačkoliv existuje jednoduchý argument, že algoritmus pro výpočet reprezentace čísla může být ať již úmyslně nebo neúmyslně vytvořený tak, aby právě tyto anomálie buď perfektně skryl, resp. "vynutil" např. rovnoměrné rozložení a nebo naopak aby anomálie vytvořil - můžeme začít např. PRNG; tedy studium reprezentace čísla mně osobně přijde skoro bezpředmětné na rozdíl od studia čísel samotných např. pomocí topologických (pod)prostorů, okolí atd.).

Každopádně v mé reakci jsem však napadal neplatné odvození. Tedy implikaci, kdy z nerozhodnutelného tvrzení je ve zprávičce odvozeno rozhodnutelné tvrzení.

zdá se, že vybraná konkrétní reprezentace vybraných čísel vykazuje anomálie => neexistuje nikdo, kdo by tomu rozuměl

Přitom z nerozhodnutelného tvrzení lze odvodit zase pouze nerozhodnutelné tvrzení.

[koroptev]

No ono i vysvetleni skrinkoveho paradoxu ktery je dlouhodobe znam pod terminem monty hall problem je krapet kostrbate, klic k chapani tkvi v tom, ze moderator/manipulator po prvni volbe otevre vzdy prazdnou "skrinku" (toto je soucasti zadani, coz je v clanku popsano celkem nezrejme) a jelikoz clovek s pravdepodobnosti 2/3 (3 skrinky, 2 prazdne) zvoli v prvnim tahu prave prazdnou a druhou prazdnou je pote nucen odhalit moderator, tudiz zbyla obsahuje vyhru, tak proto je vyhodne menit volbu.

[kyknos]

To s tou ruzenkou je řádná blbost a ne paradox