Мем что по математике
Мем что по математике
Вероятно, вы не поверите, но ответ 5!
Пользователь Twitter под ником kj_cheetham рассказал людям о задаче, которую назвал «мемом по математике». Юзеры в комментариях были озадачены примером и посчитали, что он ошибся в вычислениях.
«Мем по математике, который действительно смешной, а не глупый. Решайте осторожно!» — написал он.
Задача состояла в том, чтобы вычислить 230−220×0,5 и написать ответ.
«Вероятно, вы не поверите, но ответ 5!» — добавил пользователь.
Однако в комментариях многие стали критиковать мужчину, посчитав, что он ошибся — правильный ответ 120. Отдельные пользователи указали ему на то, что сначала выполняется умножение, и только потом вычитание. Кое-кто начал пояснять, что ответ 5 можно получить только с использованием скобок.
Тем не менее часть юзеров догадалась, какой именно ответ имел в виду kj_cheetham — он указал не 5, а 5!, то есть факториал. Факториал — это функция, которая определяется как произведение всех натуральных чисел от 1 до n включительно. В данном случае n — это 5. Позднее в обсуждении с одним из комментаторов он расписал, как выглядит функция в данном примере: 5≠5x4x3x2x1=120.
«Я вскоре отключу мои уведомления в этом треде, но, пожалуйста, помните, что стоит подумать дважды, прежде чем заявлять, что кто-то не знает чего-то на основе одного твита», — заключил kj_cheetham.
Мем что по математике
И снова здравствуйте! В прошлом посте я криво и с опечатками попробовал рассказать немного про квантовую механику. Вы мои труды вниманием не обделили, спасибо за это. Покритиковали, вопросы позадавали, в общем, пост, что называется, зашёл. Меня попросили добавить мемов и убавить матана. На счёт матана не обещаю, но мемасиков я добавил.
В этом посте я, как и обещал, постараюсь уже чуть менее криво и без опечаток рассказать про квантовую информацию, что в ней есть и для чего она годится. Поехали.
Для чего оно нужно? Давайте разбираться. Для начала поймём, как с тех пор и до наших дней большинство физиков решают численные задачи.
Однако это долго, дорого и нудно. Кто захочет считать одно и то же целыми днями? (хотя тогда у них особо выбора не было). Поэтому пришлось человечеству изобрести кое-что получше комнаты с женщинами и счётами (я не сексист и ничего не имею против счётов). Это что-то стали называть ЭВМ. Или компьютер. С тех пор (вернее около 40 лет спустя) жизнь у человечества забила ключом. То, что приходилось делать сотням людей напрягая мозг и тратя нервы, стали делать машины. Ну не чудо ли? Но с первых мгновений существования стало понятно, что у такого вычислителя есть принципиальные ограничения. Поглядим, как сие чудо техники работает и по сей день. Это нужно, чтобы понять, почему квантовые вычисления так всех возбуждают.
Ну, ясно дело, что нужен он для того, что бы туда что-нибудь двоичное число записать. Например, запишем туда число 2. (в том регистре мы тоже записали кое-какое число, попробуйте определить, какое)
Поздравляю! Мы с Вами почти программисты (нет) (ну кто-то, может, и да, но остальные, включая меня, нет). Чтобы стать совсем программистами, нам надо это число как-нибудь преобразовать, читай что-нибудь повычислять. Например, сложим нашу двойку с чей-нибудь ещё двойкой. (схема очень общая)
Конечно, возможны и другие операции с записанными в регистрах числами, но расписывать я это не буду, тем более, что большинство тут и так лучше меня всё про это знает. Отметим одну очень важную для нас деталь: состояние каждой ячейки (бита) регистра определено в каждый момент времени. Это принципиально для классических компьютеров.
И правда, если перечислить, это 0000, 0001, 0010, 00. нечего нам казённую память тратить. как мы выясним, её у нас пока не так и много. напомню, что за один такт в регистре может находиться только одно число.
Теперь давайте как-нибудь число в регистре преобразовывать, например, находить значения целочисленной функции y=2*n. Означает это, что нам надо все возможные числа умножить на 2. И что же выходит? Нам надо проделать целых мать их 16 вычислений! Кажется не много? Тем более, битов-то мы уже наплодили, деть некуда. Но теперь представьте, что вычислять нам надо какие-нибудь системы уравнений с 100 неизвестными? Там, я вам доложу, к умножению на постоянную всё не сводится, там надо на сетку пространство разбивать, перебором каким-нибудь или секущими корни искать, девственниц в жертву IT-демону приносить. Не буду приводить расчёты (потому что сам их никогда не делал), но для решения системы 100 (а бывает и больше) диф.уравнений (например, для описания квантовых систем) сегодня может понадобиться 10^7 лет. А для разложения небольшого, всего из 400 цифр, числа на множители, потребуется 10^9 годиков. Как вам такое?
И самое обидное, что как ни старайся, бесконечно увеличивать мощность таких компов не возможно. С одной стороны невозможно бесконечное уменьшение транзисторов, так как на характерных размерах у же в 3 нм проявляются квантовые эффекты и т.н. кулоновская блокада (электрон не может пройти через транзистор, хотя ему уже пора). С другой стороны, бесконечно увеличивать мощности в ширь не только ограниченная скорость сигнала не позволяет, но и ограниченные финансы человечества.
Теперь уже суматошный московский профессор не кажется таким ненужным? Хотя, не станем забегать вперёд. Про квантовые вычисления-то мы не знаем ещё ничего.
И вот, движимые идеей что-нибудь посчитать до коллапса Вселенной, учёные стали думать. В кой-то веки. И придумали они квантовые вычисления. После того, как тов.Манин предложил считать не как в школе учили, а как надо, один сумрачный гений от мира квантов по имени Ричард и фамилии Фейнман предложил первую физическую модель такой ЭВМки. Про неё говорит не будем, ибо это долго и не про то.
Но давайте разберём, как квантовые вычисления устроены и чем они так хороши.
Все же знают, как образовалось слово бит? Кто нет, скажу: оно образовалось от двух слов binary digit (двоичное число, спасибо, вики). Но то в классике, у нас то всё квантовое. Ну, мы же теоретики, а не маркетологи, изощряться не будем. И просто единицу информации в квантовых вычислениях назовём квантовый (quantum) бит, или кубит. О них-то дальше речь и пойдёт.
Как можно догадаться, кубит выполняет в квантовом компьютере те же задачи, что бит в классическом, то бишь служит элементарной ячейкой памяти. Но тут есть принципиальное отличие: если бит может находиться одновременно только в одном состоянии, то кубит, в силу принципа суперпозиции, до того, как мы его померяем, находится одновременно в двух. В этом сила и слабость кубита.
Вернёмся к нашим регистрам. Пусть теперь у нас есть 4-х кубитная система
И нам надо проделать с ней операцию. Например, опять вычислить значение функции y=2*n.
И опять тут у нас есть 2^4 = 16 возможных чисел в регистре. НО! Вы же помните, что каждый кубит, пока мы его не померили, находится в суперпозиции, то есть содержит и 0 и 1? И весь регистр, следовательно, тоже находится в суперпозиции, и содержит в себе одновременно 16 чисел. Сразу.
И тут мы подходим к самому вкусному. К квантовому параллелизму.
Так как в регистре записаны все числа одновременно, то проводя над ним операцию, мы преобразуем сразу все числа, которые содержит регистр. Делаем мы это параллельно. Убиваем все 16 зайцев, так сказать.
Это замечательно, но как же его, наш кантовый компьютер, программировать? Проще говоря, как на нём вычислять.
Тут, ребята, буде ещё чуть-чуть матана, кому не интересно, не читайте и сразу переходите к слабостям (Второй мемас после этой записи)
ВНИМАНИЕ! СЛЕДУЮЩИЕ ОБЪЯСНЕНИЯ СОДЕРЖАТ ЭКСПОНЕНЦИАЛЬНО БОЛЬШОЕ ЧИСЛО УПРОЩЕНИЙ, ДОПУЩЕНИЙ И НЕТОЧНОСТЕЙ! ЕСЛИ ВЫ БУДЕТЕ ТАК ОТВЕЧАТЬ НА ЭКЗАМЕНЕ, ВАМ В СУДЕБНОМ ПОРЯДКЕ ЗАПРЕТЯТ ЗАНИМАТЬСЯ КВАНТОВОЙ МЕХАНИКОЙ И ИНФОРМАТИКОЙ.
Эти треугольно-прямые скобочки называются кеты, а если они смотрят в другую сторону, то бра. Их придумал Дирак и они очень удобные, сейчас поймём почему.
К каждому нашему состоянию есть состояние сопряжённое, которое обозначается как раз с помощью бра.
Умножение состояния на своё или чужое сопряжённое справа называется скалярным произведением,и в результате мы получим просто число
Но не надо забывать, что состояния-то у нас базисные, а значит очень хорошие. Хорошесть их в том, что при скалярном произведении на само себя (первые две строки), получается единица, а если наоборот, то ноль
Но что же будет, если умножить состояние на сопряжённое не справа, а слева, то есть вот так?
Теперь нам осталось выяснить, чем же так хороши эти Дираковские обозначения? А тем, что они позволяют избегать матриц, интегралов, сверток, комплексной записи и много чего ещё.
Замечательно, мы овладели основами мат.аппарата квантовой механики и информатики. Теперь давайте уже вычислим чего-нибудь?
Представим теперь систему из двух вторых кубитов с помощью уже понравившихся нам обозначений
А теперь составим простую логическую схему. Например: возьмём оператор, умножающий всё на единицу I, и оператор, превращающий нулевое состояние в единичное, а единичное в нулевое σ. На языке базисных состояний это выглядит так
Теперь возьмём два первых кубита, развернём их носами друг к другу, причём единицу к единице, а ноль к нулю. К нулям справа мы приставим I, а к единицам σ. Получим двухкубитный вентиль или гейт Control NOT (CNOT). Он и будет преобразовывать наши два последних кубита
Крестик в кружочке означает тензорное произведение. Тензорное произведение можно очень просто выразить через наши нули и единицы
|0>|1>, то при умножении слева оно даст нули со всеми слагаемыми, кроме
Обрадовались уже? А рано.
Принцип суперпозиции нам помог всё быстро посчитать. И он же, а точнее вытекающее из него свойство декогеренции, не позволит нам результаты из регистра извлечь.
Что такое декогеренция? Это то самое разрушение состояния квантовой системы при измерении. Ведь что бы нам узнать, что в итоге получилось, нам надо померить состояние регистра. А регистр-то квантовый, а значит как только мы один раз его померили, получив при этом одно число, мы навсегда избавились от остальных чисел, которые в нём были до измерения. То есть, сколько бы мы дальше регистр не мерили, получать будем одно и то же. Вот так. Как это обойти? Никак. Это штука непреодолима (кто-бы что не писал и какая-бы природа за ней не стояла). И что же делать? Зачем нам такой сложный и, главное, дорогой компьютер, если вся его польза съедается какой-то декогеренцией?
А вот съедается, да не до конца. Существуют алгоритмы, которые позволяют решать некоторые классы задач, которые не доступны классическим компьютерам, квантово. Вам уже интересно, что это за алгоритмы?(надеюсь, да). Но это, а так же как реализовать кубиты физически и, надеюсь, о том, как их реализовал товарищ Лукин в своём чуде, в следующем посте.
Математика есть математика
Математика есть математика (Math is math, X есть X) – мем с кадром из мультфильма “Суперсемейка 2”, в котором Мистер Исключительный грозно говорит “Математика есть математика”. Эту фразу часто пародируют, заменяя “математику” на другие слова.
Происхождение
Анимационный фильм “Суперсемейка 2” (The Incredibles 2) вышел в июне 2018 года. Но мемы про математику появились раньше – в феврале, когда выложили трейлер картины.
В одной из сцен Мистер Исключительный помогает сыну делать уроки. Шастик упрекает его в том, что решать надо было по-другому. Но отец настаивает: ответ совпал.
Когда кто-то жалуется на цену твоего высококачественно мета.
Вторая волна популярности мема началась в июне 2019 года. Тогда в пабликах ВКонтакте распространились адаптированные версии шаблона. Пародий стало еще больше. Мистер Исключительный возмущался по любому поводу: деньги есть деньги, дороги есть дороги и т.д.
В ноябре 2019 года в рунете снова вспомнили про этот мем. На этот раз тренд оказался долгоиграющим, мемы по “Суперсемейке” мелькали в пабликах до конца года.
Значение
Мем иронично описывает ситуации, в которых человек не понимает недовольства и споров окружающих. Такой персонаж, как правило, не делит вещи на хорошие и плохие, не различает брендов. Он не видит разницы между андроидом и айфоном, потому что “телефон есть телефон”.
Вторая часть “Суперсемейки” подарила миру еще один мем. Его героем стал сын мистера Исключительного – Шастик. А свою главную фразу персонаж позаимствовал у Бэтмена.
Галерея
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.
Математичка (Math Lady)
Математичка (Math Lady, Confused Lady) – четырехпанельная картинка с изображением задумавшейся над чем-то женщины, поверх которой наложены математические формулы.
Происхождение
Женщина из мема – бразильская актриса Рената Сорра (Renata Sorrah), сыгравшая в телесериале “Хозяйка судьбы” бывшую проститутку Марию де Назаре Тедеску. Изначально кадры из сериала с ее изображением стали картинками-реакциями или гифками для демонстрации различных ситуаций, связанных с озадаченностью, задумчивостью и т.д. Первое известное такое использование этих мемов датируется октябрем 2013 года.
К 2016 году гифки с Ренатой стали популярными у англоязычных пользователей. А наложить на ее изображение математические формулы впервые додумались на сайте 9Gag. Это был пост с надписью “Когда женщина говорит, что беременна 29 недель”.
Мем показывал озадаченность во время подсчетов, если бы вы хотели понять, беременна ли девушка от вас. После этого поста стали появляться и другие похожие картинки с другими подписями. Мем добрался и до рунета, но не стал особо популярным.
Кстати, есть аналогичный мем, на котором изображен актер Зак Галифианакис, сыгравший в “Мальчишнике”. На этом макро персонаж тоже о чем-то думает, а перед ним разбросаны математические формулы.
Значение
Мем “Математическая леди” передает чувства человека, которые он испытывает во время сложных подсчетов чего-либо. Обычно такие картинки сопровождаются надписью “Когда тебе сказали….” – логичным продолжением этой фразы и является графическое изображение женщины с наложенными математическими формулами. Сами формулы использованы здесь для комизма и гиперболизации, чтобы показать, что поставленная задача сложна, чтобы сходу ее решить.
Галерея
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.
Мемы с каждым годом становятся всё сложнее. Исследование итальянских учёных
Учёные-математики из Италии проанализировали больше двух миллионов мемов на Reddit, опубликованных с 2011 по 2020 годы. Они использовали модель культурной эволюции Ричарда Докинза — учёного, который сорок лет назад ввёл термин «мем» и предположил, что культура в целом развивается по законам генетики.
Докинз считал, что мемы характеризуются тремя основными элементами эволюционной теории: репликацией, вариативностью и отбором. По сути, мем генерируется на какой-то основе (фото, кадр, фраза, что угодно), немного меняется, и лучшая его версия вирусится в интернете.
Учёные анализируют мемы
Учёные пришли к выводу, что популярнее становятся мемы с более сложным визуалом: не просто изображение котика или стоковое фото с людьми, а кадр из известного фильма или скрин из игры. Также они решили, что мемы — одна из наиболее продуктивных и адаптируемых областей цифрового общения; такой быстро прогрессирующий метаязык.
Более того, учёные подсчитали примерную скорость эволюции интернет-мемов: чтобы из маленького мема получился мем побольше, необходимо около шести месяцев. При этом, некоторым мемам требуется больше времени, чтобы достичь пика популярности — но это не совсем стандартные случаи, и для них учёным нужно провести дополнительные исследования.
В ходе исследования учёные заметили, что почти каждый из сабреддитов постепенно двигается в сторону генерирования более сложных мемов. Математики объясняют это тем, что мемы — часть метаязыка в интернете. Они напоминают некие диалекты и не должны быть универсальными. А так как именно из мемов мы часто узнаём что-то новое, их делают более конкретными и понятными тем или иным сообществам. Поэтому и шаблоны становятся сложнее.
И в чём они не правы?
В свободное от работы время я смотрю мультсериалы и опять думаю про работу, да что ж такое