• Расчёт сопел современных ракетных двигателей



      Введение


      Сопло ракетного двигателя- техническое приспособление, которое служит для ускорения газового потока, проходящего по нему до скоростей, превышающих скорость звука. Основные виды профилей сопел приведены на рисунке:



      По причине высокой эффективности ускорения газового потока, нашли практическое применение сопла Лаваля. Сопло представляет собой канал, суженный в середине. В простейшем случае такое сопло может состоять из пары усечённых конусов, сопряжённых узкими концами:



      В ракетном двигателе сопло Лаваля впервые было использовано генералом М. М. Поморцевым в 1915 году. В ноябре 1915 года в Аэродинамический институт обратился генерал М. М. Поморцев с проектом боевой пневматической ракеты.

      Ракета Поморцева приводилась в движение сжатым воздухом, что существенно ограничивало ее дальность, но зато делало ее бесшумной. Ракета предназначалась для стрельбы из окопов по вражеским позициям. Боеголовка оснащалась тротилом.

      В ракете Поморцева было применено два интересных конструктивных решения: в двигателе имелось сопло Лаваля, а с корпусом был связан кольцевой стабилизатор. Подобные конструкции используются и в настоящее время, но уже с твёрдотопливным двигателем и системой автоматического наведения:



      Однако проблемы остались старые, но уже в современном исполнении: ограниченная дальность до 3 км., наведение и удержание цели в условиях хорошей видимости, что для настоящего боя не реально, не защищённость от электромагнитных заградительных помех и, наконец, но не в последнюю очередь, высокая стоимость.
      Читать дальше →
    • Вероятностный анализ сейсмической опасности

      Причиной написания этой статьи стала распространенная рядом СМИ информация о прогнозе «мощнейшего» землетрясения, которое может произойти в ближайшие 30 лет в Японии и на Курилах с вероятностью до 40%. Ссылались журналисты на японских ученых. Нам удалось найти оригинал статьи, откуда, по всей видимости, и взяты сведения. Она была опубликована 20 декабря в Japan News и сейчас находится в платном архиве, но у нас есть замечательный ресурс wayback machine.

      Ниже мы постараемся разобрать, о чем же действительно первоисточник, погружаясь в дебри математики и основы вероятностного анализа сейсмической опасности. Если в двух словах, то японские сейсмологи дали не прогноз мега-землетрясения на Курилах, а описали модельные характеристики сейсмических источников, которые учитываются при составлении карт сейсмического районирования со сроком службы зданий и сооружений на ближайшие 30 лет. Попытаемся произвести вычисления. Без суперкомпьютеров…
      Читать дальше →
    • Проблемы эгоистов: дорожные пробки и парадокс Браеса

      • Перевод

      Строительство более широких дорог может ухудшить ситуацию с дорожным движением. Обычно этот контринтуитивный и контрпродуктивный результат объясняют следующим образом: чем больше дороги, тем более крупные торговые центры они привлекают, что в свою очередь привлекает больше автомобилей. Но это ещё не вся история. В 1960-х Дитрих Браес обнаружил теоретическую конфигурацию дорог, в которой строительство новой соединительной дороги может замедлить движение каждого, даже если количество машин остаётся постоянным. И наоборот, закрытие одной дороги в сети Браеса позволит всем добираться домой быстрее. Такое явление настолько странно, что заслуживает собственного определения — «Парадокс Браеса».

      Несколько лет назад Джоел Коэн сказал мне, что парадокс Браеса может стать хорошей темой для моей колонки в «Computing Science». Я засомневался. Опубликовано уже немало обсуждений этого парадокса, в том числе потрясающие статьи самого Коэна, а также книга Тима Рафгардена (обзор которой я написал для American Scientist). Я не считал, что смогу добавить что-то новое к дискуссии.

      Однако недавно я начал рассматривать задачу визуализации парадокса Браеса — представлении его таким образом, чтобы мы могли наблюдать отдельные автомобили, едущие через дорожную сеть, а не просто вычислять средние скорости и время в пути. Возможность поэкспериментировать с моделью — понажимать рычаги и кнопки, попробовать разные алгоритмы маршрутизации — может привести к более чёткому пониманию того, почему хорошо информированные и имеющие собственный интерес водители могут выбирать маршрут, который в результате тормозит всех.
      Читать дальше →
    • Как обучть мдль пнмть упртые скрщня

        Недавно я натолкнулся на вопрос на Stackoverflow, как восстанавливать исходные слова из сокращений: например, из wtrbtl получать water bottle, а из bsktballbasketball. В вопросе было дополнительное усложнение: полного словаря всех возможных исходных слов нет, т.е. алгоритм должен быть в состоянии придумывать новые слова.


        Вопрос меня заинтриговал, и я полез разбираться, какие алгоритмы и математика лежат в основе современных опечаточников (spell-checkers). Оказалось, что хороший опечаточник можно собрать из n-граммной языковой модели, модели вероятности искажений слов, и жадного алгоритма поиска по лучу (beam search). Вся конструкция вместе называется модель зашумлённого канала (noisy channel).


        Вооружившись этими знаниями и Питоном, я за вечер создал с нуля модельку, способную, обучившись на тексте "Властелина колец" (!), распознавать сокращения вполне современных спортивных терминов.


        Читать дальше →
      • Просто о графах. Попытка популяризации

          «Всякие звания (дворянина, купца, мещанина, крестьянина и пр., титулы — княжеские, графские и пр.) и наименование гражданских чинов (тайные, статские и проч. советники) уничтожаются...»
          Об уничтожении сословий и гражданских чинов
          Декрет ВЦИК и СОВНАРКОМа от 10.11.1917 года, ст. 2



          image


          Как-то же я обходился без этого раньше...


          Есть ли польза рядовому программисту или, скажем, обывателю от теории графов, или вещь эта сугубо сакральная, из надменных математических абстракций?

          Вероятно, специфика “случайно распределенных графов” окажется маловостребованной в нашей с вами повседневности, но некоторое представление о теории графов может оказаться полезным в самых разнообразных ситуациях даже человеку не особенно к математике расположенному, – что же касается людей, занятых в такой области, как программирование, то изощренная изобретательность, как правило, сопутствует ежедневно выпадающим на их долю задачам, оттого представители этой профессии, в поисках новых идей и инструментов, случается, азартно загружают свой ум вещами, казалось бы не пригодными для полезного использования, однако, заказав пиццу за 10 тысяч биткоинов, они дарят хорошее настроение другим хорошим людям на многие годы, и таки оправдывают свою пассионарность.
          Читать дальше →
        • Как читать математику

          • Перевод
          Математика — это «язык, который ни читать, ни понять невозможно без инициации» (Эдвард Ротштейн, «Эмблемы ума»)

          Протокол чтения — набор стратегий, которые должен использовать читатель для получения всех преимуществ от чтения текста. Набор стратегий для поэзии отличается от художественной литературы, а стратегии чтения художественной литературы отличаются от научных статей. Будет нелепо читать художественную книгу и задаваться вопросом, какие источники позволили автору утверждать, что главный герой — загорелый блондин; но будет неправильно читать научную литературу и не задать такой вопрос. Этот протокол чтения расширяется на протоколы просмотра и прослушивания в живописи и музыке. На самом деле большинство вводных курсов по литературе, музыке и искусству посвящено изучению этих протоколов.

          Для математики существует особый протокол чтения. Как мы учимся читать литературу, так и математику мы должны научиться читать. Школьникам следует изучать протокол чтения для математики так же, как они учатся правилам чтения романа или стихотворения, учатся понимать музыку и живопись. Замечательная книга «Эмблемы ума» Эдварда Ротштейна выявляет взаимосвязь между математикой и музыкой, неявно затрагивая протоколы чтения для математики.
          Читать дальше →
        • AdBlock похитил этот баннер, но баннеры не зубы — отрастут

          Подробнее
          Реклама
        • Параллельная сортировка данных в GPU

          • Перевод


          В этой статье я познакомлю вас с концепцией параллельной сортировки. Мы обсудим теорию и реализацию шейдера, сортирующего пиксели.

          GIF

          Введение


          Если вы изучали теорию вычислительных машин в 80-х или 90-х, есть вероятность, что вы упорно пытались понять, что же некоторые разработчики находят восхитительного в алгоритмах сортировки. То, что поначалу кажется незначительной задачей, оказывается краеугольным камнем Computer Science.

          Но что же такое «алгоритм сортировки»? Представьте, что у вас есть список чисел. Алгоритм сортировки — это программа, получающая этот список и изменяющая порядок чисел в нём. Понятие алгоритмов сортировки часто вводится при изучении вычислительной сложности — ещё одной обширной области знания, которую я подробно рассмотрю в будущих статьях. Существует бесконечное количество способов сортировки списка элементов, и каждая стратегия обеспечивает свой собственный уникальный компромисс между затратами и скоростью.
          Читать дальше →
        • Линейная регрессия с помощью Go

          • Перевод

          Долгое время меня интересовала тема машинного обучения. Меня удивляло, как машины могут обучаться и прогнозировать безо всякого программирования — поразительно! Я всегда был очарован этим, однако никогда не изучал тему подробно. Время — ресурс скудный, и каждый раз, когда я пытался почитать о машинном обучении, меня заваливало информацией. Освоение всего этого казалось трудным и требовало много времени. Также я убедил себя, что у меня нет необходимых математических знаний даже для того, чтобы начать вникать в машинное обучение.


          Но в конце концов я решил подойти к этому иначе. Мало-помалу я буду пытаться воссоздавать в коде разные концепции, начиная с основ и постепенно переходя к более сложным, стараясь охватить как можно больше базовых вещей. В качестве языка я выбрал Go, это один из моих любимых языков, к тому же я не знаком с традиционными для машинного обучения языками вроде R или Python.

          Читать дальше →
        • Сверточная сеть на python. Часть 3. Применение модели


            Это заключительная часть статей о сверточных сетях. Перед прочтением рекомендую ознакомиться с первой и второй частями, в которых рассматриваются слои сети и принципы их работы, а также формулы, которые отвечают за обучение всей модели. Сегодня мы рассмотрим особенности и трудности, с которыми можно столкнуться при тестировании вручную написанной на python сверточной сети, применим написанную сеть к датасету MNIST и сравним полученные результаты с библиотекой tensorflow.
            Читать дальше →
            • +60
            • 10,1k
            • 8
          • Вывод формулы n-ного члена для рекуррентной последовательности на примере задачи из квеста Амнезия

              Пеленгский фермер Бух'ерик разводит хрякоплюхов. Эти животные размножаются так быстро, что их поголовье ежедневно возрастает в 3 раза. Но, начиная со второго дня, на ферму повадилась нападать стая страшных зверей долбогрызов, каждый вечер пожирающих вдвое больше хрякоплюхов, чем их было в предыдущий день. Сколько хрякоплюхов будет у фермера на 7-й вечер, если вначале их было 10?


              Вы спросили у гаальца, что он думает по поводу этой задачки. После некоторого размышления тот ответил:
              — В начале было 10 хрякоплюхов. В первый день они размножились, и к началу второго дня их стало 30. Во второй день они опять размножились (их стало 90), но вечером пришли долбогрызы и съели вдвое больше хрякоплюхов, чем было вчера (в первый день), т.е. 20 штук. Итого, в начале третьего дня получаем 70 хрякоплюхов. Мне кажется, что, продолжая решать таким образом, можно вычислить число хрякоплюхов в любой день.

              Это задача из игры «Космические Рейнджеры 2», квест Амнезия.
              Попробуем вывести формулу для количества хрякоплюхов на n-ный день, и посчитать для примера количество хрякоплюхов на 32-й день.
              Читать дальше →
            Самое читаемое