Рекорды молний. Нейросеть-программист. Буст для креативности. Вакцина от ВИЧ. Новости QWERTY №204
Из этого ролика вы узнаете, как стать более креативным за одну минуту, каков рекорд продолжительности вспышки молнии, когда завершатся испытания новой вакцины от ВИЧ, может ли нераз сети написать код лучше, чем человек, и как работают искусственные белковые мышцы.
[Музыка]
Всем привет! Вы смотрите научно-популярный канал QWERTY. Меня зовут Владимир. В конце 15 века Леонардо да Винчи пишет манускрипт, в котором делает наброски нескольких воздушных аппаратов. Один из них — вертолет или воздушный винт. Его суть повторяет идею винта Архимеда, только толкает винт не воду, а воздух.
Очевидно, что современная авиация пошла по другому пути, но не все оставили эту идею. Вот так выглядит квадрокоптер на основе винтов да Винчи. Студент из Мэриленда построил этот аппарат, условно он этаж 4 года, и хотя пара совершил несколько умеренно оптимистичных полетов, похоже, с ним не все так гладко.
Но в науке и в инженерном деле никогда не бывает все прям совсем уж гладко, если, конечно, вы не включаете выпуск самых интересных новостей науки за предыдущую неделю. Ведь у нас даже все ссылки на источники и подробности находятся в описании.
Сколько длится вспышка молнии? Ну, от силы пару секунд. На момент подготовки сценария Википедия говорила, что самая продолжительная вспышка была зафиксирована в Альпах, и она длилась восемь секунд. Эта информация безнадежно устарела. Несколько лет назад на вооружение человечества была принята спутниковая система, позволяющая отслеживать молнии лучше, чем при использовании только наземного оборудования. И вот она отследила два новых мировых рекорда, о которых и заявила недавно в ВМА, Всемирная метеорологическая организация.
Речь идет о двух мега молниях. Вот так выглядит карта частотности молний в России. С ними везет гораздо меньше, чем Южной и Северной Америке, да и Центральной Африке. Но чтобы зафиксировать рекорд, мало того, чтобы было просто большое количество событий. Нужны особые условия, ну, прямо как в спорте. Мега молнии нуждаются и не просто в грозовых облаках, им нужны огромные облачные системы, протянувшиеся на сотни километров.
Скорость разрядки в таких системах небольшая, и тогда могут формироваться одиночные горизонтальные разряды, перемещающиеся на дальние расстояния. Такие системы в рамках Земли формируются только в Южной и Северной Америке. Итак, первый рекорд — рекорд длины или расстояния, на которое распростерлась молния, зафиксирован 29 апреля двадцатого года над Великими равнинами и Мексиканским заливом. Размеры молнии почти семьсот шестьдесят девять километров. Причина — мега масштабная конвективная система.
Второй рекорд — рекорд продолжительности, установлен 18 июня двадцатого года над Аргентиной и Уругваем. Одиночная вспышка длилась 17,1 секунды. Что все, вике, уже подкорректирована, а ученые уже думают над тем, как новые знания меняют их представления о процессах в атмосфере.
Не часто я углубляюсь в компьютерные науки в наших роликах, но мне кажется, нужно сделать исключение для одного очень интересного факта. Компания DeepMind выкатил нейросеть AlphaCode. Как вы уже понимаете, по аналогии с сетями AlphaGo и AlphaFold, который, кстати, уже попадал в нашем выпуске. На этот раз сетка натренирована на так называемом спортивном программировании. Это очень близкая мне история, поскольку я еще совсем недавно организовывал крупные олимпиады по информатике, и даже всё раз девятнадцатого года.
До сих пор мурашки! В таких соревнованиях участники решают задачи, используя знания алгоритмов, структур данных, математики и, конечно же, языков программирования. Одна из самых популярных платформ для проведения контестов — это Codeforces. На десяти соревнованиях на этой платформе отправили сеть AlphaCode. При чем все задачи были более новыми, чем обучающие данные для неё.
По результатам сеть вошла в 54 процента лучших участников, то есть зарекомендовала себя твердым середнячком среди настоящих живых людей-программистов. Вот так выглядит её рейтинг. При этом сетка писала новый код, а не работала по шаблону. То есть алгоритм, используемые для решений, ею были, по сути, изобретены заново. Участники, люди, так делают постоянно, и само собой, сеть анализировала обычный естественный язык, которым была записана задача.
AlphaCode моделировалась на плюсах и на питоне. Эта сеть не готова для полноценной разработки прямо сейчас. Её удел — это спортивное программирование. Но как знать, как знать, какие рутинные задачи смогут ей отдать.
Иногда, чтобы прикоснуться к гениальности, нужно всего-навсего уснуть. Ученые вдохновились историей у Тонюса и Дайса. Они говорят, он пользовался особым приемом, чтобы вызвать приступ изобретательности. Он засыпал, держа в руках стальные шары. Когда Эдисон проваливался в сон, рука расслаблялась, шары падали на сковороду и будили его. Будучи вырванным из полос на полу я́ви, он записывал приходящие в голову озарение.
Кстати, именно то же самое я слышал про Сальвадора Дали, только в этом контексте речь идет об абсурдных и галлюциногенных видениях. Такое состояние между сном и я́вью называется гипнагогия. Погуглите на досуге. Кстати, вот эта картина называется «Сон».
Исследователи решили выяснить, правда это или удачный миф. Они нашли 60 добровольцев. Им дали следующее задание — упростить последовательности чисел 60 раз, то есть очень рутинную работу. Но в этих последовательностях была одна закономерность, которая могла бы облегчить им работу, если бы они ее нашли.
После напряженного труда людей отправляли на отдых в темную тихую комнату с креслом. Чуть меньше половины людей были не дураками и засыпали. Две трети из них доходили до стадии поверхностного сна, без быстрых движений глаз, фаза N1. Треть проваливалась в глубокий сон, M2. Чтобы люди успевали зацепить стадию N1, которую так ценили Эдисон и Дали, им давали пластиковую бутылку, которая падала на пол. Сковородку не дали, но зато испытуемые, которые просыпались после короткой дрёмы в стадии N1, могли найти читерский способ продвинуться в задании в три раза чаще, чем их коллеги — 83 процента кликеров против 30 процентов неспящих либо спящих глубоко.
Хватило всего одной минуты дрёмы для такого результата. А вот что говорили испытуемые про свои ощущения: "Я увидел большие утесы и себя, взбирающегося", "Научился спряжению глагола бежать", "Фигуры геометрические фигуры, треугольники как screensaver на старых компьютерах", "Я была на арене с африканцами", "В какой-то момент я увидел лошадь в больнице внутри Колосса", "Концентрические фигуры, которые сжимались", "Определенные фигуры, которых я называл функциями".
Вы знаете, какую статью теперь нужно показывать боссу — до или после поиска креативного решения сложной проблемы? А про себя помню, что мысли зашкаливающей степени бредовости приходили ко мне во время утренней чистки зубов сразу после подъема в студенческие годы, когда я ещё очень тяжело просыпался и крепко дружил с загибом ногой.
Давайте попробуем абстрагироваться от событий последних двух лет, чтобы нормально рассказать о следующей новости. Можно утверждать, что нормальной вакцины от ВИЧ пока что не существует. Некоторые образцы экспериментальных вакцин добирались до клинических и доклинических испытаний, какие-то были опробованы на животных, показав неплохую эффективность, до 80 процентов с оговорками и ограничениями вроде необходимости многократного введения.
А вот с конечных стадиях испытаний на людях эффективность была гораздо хуже. Например, 30-процентная эффективность вакцины, которая была испытана в Таиланде: это была комбинация векторной и пептидной. Один из образцов вообще даже показал ухудшение иммунитета испытуемых. Ряд вакцин разрабатывается и в России. Одна из них — это эпитоп на Я. Вакцина Камбербетч.
Вектор, в 20-м году, заявил, что у нее стопроцентная эффективность, правда, на основе малой выборке, и почему-то в первой стадии испытаний. На днях о старте клинических испытаний вакцины от ВИЧ на основе мРНК заявила Модерна. Не особенность в том, что антитела, которые будут вырабатываться под воздействием вакцины, работают против большинства штаммов ВИЧ.
А ведь его частые мутации — быстрая изменчивость — основная причина сложности в борьбе с вирусом. В испытаниях будут участвовать 56 человек, основной группе которых дадут основную и бустерную дозу. Завершатся испытания в двадцать третьем году. Основная цель — понять, каким будет иммунный ответ, ну и, естественно, подтвердить безопасность вакцин.
Принцип работы такой: вакцина стимулирует ответ у B-клеток (B-лимфоцитов) и вызывает их раннее вызревание, таким образом, чтобы они производили нейтрализующие антитела широкого спектра действия. Именно такие антитела считаются основными для успеха вакцины. Антигены, с которыми вакцина познакомит организм, были в качестве отдельных белков опробованы на добровольцах в прошлом году и вызвали положительный иммунный ответ в 97 процентах случаев.
Так-то Модерна хотела запустить свои испытания еще в августе. Но что уж тут! А вот теперь можно раз отрогировать назад и даже допустить, что разработке вакцин от COVID внесут свой вклад в успех разработки вакцины от ВИЧ, особенно сейчас, когда есть свидетельства, что ВИЧ становится все агрессивнее.
Немцы создали искусственные мышцы из белков. Ну, кроме очевидного сходства, отличие от обычных природных у них множество. Во-первых, эти мышцы базируются на пластине натуральном белке, похожем на длинные нити, придающим эластичность кожи или сосудам. Два новых вида белка, разработанных учеными, отвечают на разные типы раздражителей: 1 — на изменение окружающей среды, а второй — на температуру.
Слои из этих белков соединили при помощи фотохимических реакций в двухслойный материал, причем ему можно передавать произвольную форму и задавать направление последующих сокращений. Химическая энергия окружающей среды, а конкретно сульфата натрия, может вызывать ритмичные сокращения искусственного мускула. То есть изменяется pH, изменяется и состоянии белка.
А чтобы отключить такое поведение, использовались изменения в температуре выше 20 градусов по Цельсию. Мышцы сокращались ниже. Более того, получилось запрограммировать определенные состояния, которые должен принимать материал, а затем сбрасывать их, иным стимул, определяя таким образом некую память формы. В идеале, в перспективе, заменить химический раздражитель на что-то более простое, например, соль или даже на производные живых организмов.
В конце концов, никто не говорит, что андроиды вокруг нас должны быть исключительно из пластика и железа. Как бы вы отнеслись к органике ваших домашних кибер-помощников? Лучше новостью предыдущего выпуска вы определили новость про то, что физики вплотную приблизились к зажиганию в инерциальном термоядерном синтезе.
В лаборатории НПФ удалось в миниатюрной капсуле диаметром всего один миллиметр получить термоядерную реакцию, в которой альфа-нагрев от слияния ядра дейтерия и трития покрыл расходы на излучение и теплопроводность. Напомню, что вся реакция длилась примерно одну 10-million долю секунды. На таких отрезках крайне сложно проводить точное измерение, поэтому удивителен и сам процесс получения данных на уникальном оборудовании.
Важно, что капсула была очень маленькой. В предыдущих экспериментах выяснилось, что ограничивающим фактором стал слишком большой размер капсулы. По крайней мере, для экспериментов впредь будут использованы именно малые капсулы.
Послесловия: приносим извинения за звук в предыдущем ролике. Вы были абсолютно правы, при записи он, пожалуй, был ниже 128 килобит в секунду. Но зато как креативно вы решили нам об этом сообщить! Прям вот спасибо! Что же, подорожник, приложи ли водопад, выключили из банки, миг, достали Сименс 2003 года и отправили обратно на антресоль.
Ну что ж, а на этом на сегодня всё! Большое спасибо вам за просмотр. К сожалению, выпуска на следующей неделе не будет, но тем временем вы можете проголосовать за самую интересную новость из этого ролика в нашем Telegram-канале. Не забудьте, пожалуйста, подписаться на QWERTY, чтобы не пропустить свежий выпуск, и щелкнуть колокольчик. И до скорых встреч! Пока!
[Музыка]