 |


 |
don_beaver | |
 |
 |
 |
 |
|
 |
 |
Читатель сделал прекрасного "Сёрфера": http://kumpan.livejournal.com/Это версия перевернутого Серфера (когда волны бегут в два раза быстрее его самого - так он двигался в книге под водой). Попросим kumpan сделать и версию со стоячими волнами ног - для этого достаточно модель просто перевернуть.  Появился новый Додо-сайт http://www.dodo-space.ru/%D0%B4%D0%BE%D0%B4%D0%BE-%D0%B1%D1%83%D0%BA%D1%81/20090708110000/где, видимо, какие-то мои студентки одобрительно пишут про "Астровитянку". А дальше - большой отрывок из "Полета про сингулярность" - про ТЕНЗОРЫ. - Папа, я давно хочу тебя спросить... – странно замявшись, сказал Майкл. Джерри насторожился. Дети любят задавать неудобные вопросы. - Скажи мне – что такое тензор? Вы так часто с дядюшкой Хао о нём говорите... Джерри тяжело вздохнул. Лучше бы Майкл спросил обычное: откуда берутся дети. Но отступать некуда: если не отец, то кто же расскажет ребенку, что такое тензор? - Пойди, проверь – теплоё ли море? – сказал он сыну. Майкл послушно встал, опустил руку в солёную колышащуюся воду, полную бликов от горящего факела. - Очень тёплая! - А куда направлена температура у воды? – вдруг спросил отец. - Как это – куда? – растерялся Майкл. – Никуда. Температура просто есть – она приклеена к каждой капельке воды. - Верно, - согласился Джерри. – Температура не имеет направления. Запомним это и пойдём дальше. Он воткнул суставчатую тростинку в песок, слегка наискосок. - А эта палочка имеет направление? - Да, она направлена на вершину пальмы. - Пусть эта палочка будет всегда воткнута в эту точку. Но направление её может меняться. Сколько чисел нужно, чтобы задать направление тростинки? Например, я звоню тебе по т-фону и тростинки не вижу, а мне нужно точно знать - куда она направлена. - Па-адумаешь, проблема, - пренебрежительно сказал Майкл. – Пусть направление на океан будет двенадцатью часами. Ты звонишь, а я сообщаю – палочка смотрит на девять часов – то есть налево, вдоль берега, и наклонена к вертикали.. ну... примерно на тридцать градусов. - Мне нужно знать, где находится конец палки, которую я никогда не видел. - Тогда ещё говорю её длину – два фута. - Итак, три числа задают положение кончика палки и её направление? - Да. - А теперь втыкаем туда же еще одну тростинку, покороче... вот так... и наклоняем её в другую сторону. Для характеристики такой конструкции сколько нужно будет чисел? - Папа, не задавай детских вопросов! Шесть. - Извини, я просто стараюсь быть методичным. Конструкция из двух векторов уже гораздо богаче – например, мы можем натянуть на эти две палочки параллелограмм – две его стороны будут совпадать с этими тростинками, а ещё две параллельно повторят их. - Это похоже на ромбовидный парус у лодки! – воскликнул Майкл. - Верно! – радостно воскликнул отец. – Очень хорошее сравнение. Давай им воспользуемся. Представь – плывёт яхта с мачтой, реей и бушпритом. У неё поднято два паруса. Лодка качается, делает повороты, мачта, нос и рея всё время смотрят в разные точки – то в небо, то в море. Но парус всё время натянут между мачтой и реей, мачтой и бушпритом. - Ещё бы, - сказал Майкл, - когда плывешь на лодке в океане, то лучше паруса не сворачивать. Джерри озабоченно подумал, что любая аналогия содержит утрату точности. Но сейчас важнее было добиться общего понимания у Майкла природы тензора. Время деталей и частностей ещё придёт. - Итак, положение двух парусов между трех векторов можно задать числами координат относительно лодки. Теперь слушай внимательно: температура, не имеющая направление, называется скаляром или тензором нулевого ранга. Скаляр характеризуется одним числом. Тростинка, воткнутая в песок, - это вектор или тензор первого ранга, который задаётся тремя числами. Паруса у лодки можно описать тензором второго ранга, для определения которого в пространстве нужно знать девять чисел. Обрати внимание - эти числа-координаты бегают, мерцают по знаку, могут даже обращаться в ноль, но сам тензор не исчезает никогда: стрела всегда сохраняет свою длину, а паруса – площадь. То есть тензор помогает мне избавиться от несущественных изменчивых деталей и даёт возможность определить главное, например, не сбили ли пираты мою мачту? - Ага, - сказал Майкл. – Значит, тензорное исчисление помогает вам с дядюшкой Хао управлять вашими моделями, держать правильно по ветру. - Похоже, - согласился Джерри. – но только мы используем тензоры высших рангов – и не в трехмерном, а многомерном пространстве. Это мощное средство для учёного. Многомерный тензор высших рангов – это величественный корабль, одетый в громаду белоснежных парусов. Каждый парус натянут на реях и тросах со своими координатами, и в сумме паруса образуют единую устойчивую конструкцию, двигающую корабль в нужном направлении. Человек, освоивший тензорный анализ, равен адмиралу, который умело командует эскадрой многопарусных кораблей. - Красиво, - с уважением сказал Майкл. – Значит, математики - это адмиралы! - На другое равенство званий я бы не согласился! – усмехнулся отец.
|
 |
 |
 |
 |
|
 |
 |



 |
 |
|

 |
|

 |
 |
 |
 |
 |
 |
From: don_beaver |
Date: July 9th, 2009 05:59 pm (UTC) |
| (Link) |
очень хорошо!
|
Я как раз придумал эту многоножку через математику - на листке бумаги, сидя в кафе. И нашел соотношения между максимальной длину ног, длиной серфера и проч. Какие-то там красивые соотношения получаются с Пи - но сейчас искать некогда. Хорошую работу проделали, спасибо. Полностью стоячая волна будет как раз на предельной длине ног, причем тонких, проволочных.
А вот теперь можно пойти дальше.
1. Удлиним каждую ногу: снова загнём на 45 градусов и снова на горизонталь - вернем на линию своей оси. Тогда можно сделать Серфер-катамаран с только одной волной ног между корпусами. Накроем этот катамаран пластиной: получили элемент с подвижной поверхностью. Из 3 таких элементов можно составить треугольный (в сечении) карандаш, все поверхности которого будут волнообразным образом струиться. Это минисерфер из марсианской пещеры.
2. Вернемся с первоначальному серферу. Удлиним ноги как в пункте один - и даже дальше - ведь таких зигзагов ноги (отклонений он основной оси) можно сделать сколько угодно 2-3 и далее. Сделаем 2 зигзага, но сделаем фазу второго зигзага несогласованным с первым, а так, как ноги двигаются у серфера в перевернутом положении. Тогда при движении Серфера вперед вокруг него с каждой стороны будут сразу две волны - одна квазистоячая, а другая опережающая его в два раза. И это далеко не единственные варианты согласованного фазового движения. Главное - чтобы ноги друг за друга не цеплялись. Но соблюсти это довольно просто.
Еще раз спасибо!
|
 |
 |
 |
 |
|


 |
|

 |
|

 |
|

 |
|

 |
|

 |
|

 |
|

 |
|

 |
|

 |
|

 |
|

 |
|

 |
|

 |
|

 |
 |
 |
 |
 |
Ну вот, вы перешли от абстрактной задачи почти к численной. :-(
Выше вы писали:
> Уточняю: с помощью трёх координат я могу задать направление и длину вектора с абсолютной точностью. Как достичь такого же точного результата с помощью одного числа? Приближенные решения не предлагать.
На этот вопрос я ответил.
Отвечаю на новый.
С некоей заданной точностью - тоже не пойдёт, на самом деле, так как чтобы задать произвольное целое число (то есть действительное с абсолютной погрешностью плюс/минус половина), нужно тоже бесконечное количество бит информации, хотя и не такое.
А вот если ещё ограничить это число по модулю - тогда да, можно. Или если сделать погрешность плавающей до такой степени, что у нас будет отдельное значение под весь диапазон с какого-то числа до плюс бесконечности.
И тут, как вы верно заметили, для задания нового числа нужно будет столько же или почти столько же бит информации, как и для задания трёх старых (либо 3n, либо 3n-1, либо 3n-2, считая что в одном старом - n), чтобы достичь той же точности определения вектора.
Сразу скажу, откуда взялись варианты, хотя это уже мелочи. Пусть у нас одна координата вектора задаётся из чисел 0, 1, 2, 3, 4. Одна координата несёт в себе ln(5)/ln(2) бит информации, и для её задания отдельно нужно 3 бита места. Один вектор несёт в себе 3*ln(5)/ln(2) бит информации, и для его задания нужно 7 бит места. Отсюда минус два бита, но это если считать по занимаемому месту, как вы сказали.
> сколько бит понадобится на задание точки с той же точностью но одним числом?
А так да, если задавать вектор неточно одним числом с ограниченным количеством бит информации, то это число будет в себе нести ровно столько же бит информации, сколько три отдельных координаты, задающих этот вектор с такой же точностью и с такими же ограничениями.
|
 |
 |
 |
 |
|

 |
|

 |
 |
 |
 |
 |
 |
From: don_beaver |
Date: August 27th, 2009 01:54 am (UTC) |
| (Link) |
Re: очень хорошо!
|
Я прошу прощения за долгий неответ: был 6 недель вне дома.
1. Пластины нужны для того, чтоба в центре трехгранного "серфёра" можно было разместить груз. Просто изоляция от движущихся ног. Кстати, если Вы сделаете ноги потолще, их будет гораздо лучше видно.
2. Конечно самое интересное решение, когда нога становится неплоской. Вот возьмите знак доллара и пусть прямая в этом знаке - это воображаемая ось, которая является продолжением реальной оси, торчащей из бока серфёра. Теперь берем набор таких ног - пока плоских. Сначала размещаем их как обычно - получаем две волны, которые двигаются в одном направлении (или почти стоят). А потом, не трогая волны, ближайшей к корпусу, полностью перекручиваем более дальнюю волну - будто бы она опрокинута. И получим волны, бегущие в разных направлениях.
|
 |
 |
 |
 |
|
|  |
 |


 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
From: kumpan |
Date: July 9th, 2009 05:19 am (UTC) |
| (Link) |
|
|
 |
 |
 |
 |
|
|  |
 |
|
 |
|
 |