Delta mi!

Walka z przestępczością jest jednym z podstawowych zadań każdej władzy, od jej skuteczności zależy jakość życia obywateli. Nic więc dziwnego, że rozmaite instytucje publiczne starają się zaprzęgać do tego celu metody statystyczne i uczenie maszynowe. Opowiem tu pokrótce, jak wygląda w praktyce "maszynowe" przewidywanie przestępstw i czy daje zadowalające rezultaty. Skupię się na miastach Ameryki Północnej, ponieważ tam tego typu systemy są najbardziej rozwinięte. Aby uniknąć rozważań natury prawnej, przestępstwem będę dla uproszczenia nazywał każde złamanie prawa, niezależnie od tego, czy formalnie kwalifikuje się jako czyn zabroniony, wykroczenie czy przestępstwo.

W 1970 roku jeden z pionierów sztucznej inteligencji, Marvin Minsky, napisał na łamach Life Magazine, że w ciągu 8 lat pojawią się maszyny o inteligencji porównywalnej z ludzką lub ją przewyższające. Jednak takie maszyny nie pojawiły się ani do roku 1978, ani przez kolejne 40 lat. A jednak w ciągu ostatnich lat można zobaczyć znaczne przyspieszenie w dziedzinie sztucznej inteligencji: autonomiczne samochody, programy wygrywające z ludzkimi arcymistrzami w Go - ostatnią grę, w którą człowiek dotychczas był lepszy, czy roboty humanoidalne śmiało przemierzające gruzowiska. Być może prognoza Minskiego, choć znacznie opóźniona, ziści się na naszych oczach?

Detekcja i analiza fal grawitacyjnych jest stosunkowo nowym sposobem obserwacji Wszechświata. Dotychczasowe fale, wykrywane już praktycznie regularnie przez interferometry LIGO (znajdujące się w Hanford w stanie Waszyngton oraz Livingston w stanie Luizjana) oraz Virgo (Cascina obok Pizy we Włoszech) powstały w ostatnich chwilach życia układów podwójnych czarnych dziur o masie gwiazdowej (masy rzędu ), lub gwiazd neutronowych (masy około )...

• Raj na Ziemi jednak istnieje. Znalazła go sztuczna inteligencja.
• Sztuczna inteligencja pomoże w walce z bioterroryzmem. Nauczyła się rozpoznawać bakterie wąglika.
• Potężna kasta zawodowa może zniknąć bez śladu. Sztuczna inteligencja bez trudu pokonała setkę ekspertów.
• Zaleje nas spam. Sztuczna inteligencja złamała system weryfikacji CAPTCHA.

Takie i podobne tytuły pojawiają się codziennie, zarówno w czasopismach, na stronach internetowych, jak i usłyszeć można je w telewizji czy w radiu. A to nie wszystko...

W poprzednim numerze pisaliśmy o falach niosących moment pędu. Wprowadziliśmy rozróżnienie na spinowy i orbitalny moment pędu. Ten pierwszy jest związany z polaryzacją fali i w związku z tym charakteryzuje tylko fale poprzeczne, dla których występuje zjawisko polaryzacji. Orbitalny moment pędu jest natomiast związany z kształtem frontu falowego i może być niesiony przez każdy rodzaj fali. Teraz zajmiemy się bliżej własnościami fal niosących orbitalny moment pędu.

Czy zastanawialiście się kiedyś nad tym, czym jest inteligencja? Większość definicji zakłada posiadanie zdolności do rozumowania, uczenia się, adaptacji do zmieniającego się otoczenia. Najczęściej mówi się o inteligencji ludzi i zwierząt - organizmów mających mózg, a więc organ biologiczny. Czy inteligencja musi być jednak domeną jedynie istot, które uważamy obecnie za żywe? Wielu Czytelników słyszało zapewne również o inteligencji "sztucznej", określanej tak dlatego, że nie występuje ona w sposób naturalny w przyrodzie, ale w emergentny sposób pojawia się w maszynach i algorytmach tworzonych dzięki innej inteligencji, np. człowieka.

Poszukiwanie nowych sposobów przechowywania informacji jest nie tylko ciekawe poznawczo, ale może mieć konkretne zastosowanie praktyczne. Z tego ostatniego punktu widzenia pożądane są rozwiązania o dużym stopniu niezawodności, szybkie, o dużym stopniu upakowania informacji oraz zużywające jak najmniej energii. W ostatnim kryterium chodzi nie tylko o oszczędność, lecz także o problemy z chłodzeniem.

Komputery, największy wynalazek nowożytności, mają coraz więcej zastosowań. Jedne pracują w telefonach komórkowych i urządzeniach przenośnych. Innym - superkomputerom - zlecamy np. symulację historii wszechświata. Może kiedyś nauczymy je myśleć podobnie do tego jak sami myślimy. We wstępnym artykule z serii o współczesnych kierunkach w technikach obliczeniowych (zwłaszcza superkomputerowych) pokażemy, jak fizyka tranzystora umożliwiła technologii mikroprocesorowej podwoić prędkość komputerów więcej niż dwadzieścia kolejnych razy (tj. o czynnik milion razy), umożliwiając szybki internet, smartfony i współczesną naukę obliczeniową, i dlaczego kontynuacja dotychczasowego wykładniczego rozwoju techniki komputerowej od trzynastu lat wymaga od programistów zasadniczo nowego podejścia: programowania współbieżnego procesorów wielordzeniowych.

Nagrodę Nobla z Fizyki za rok 2016 odebrali Davis J. Thoules (połowę), F. Duncan M. Haldane (ćwierć) oraz J. Michael Kosterlitz (ćwierć). Zostali oni nagrodzeni za teoretyczne odkrycia topologicznych przemian fazowych oraz topologicznych stanów materii.

Czym jest Bitcoin? Najkrótsza odpowiedź na to pytanie brzmi: kryptowalutą. Ale nie w takim sensie krypto-, jak w słowie kryptoreklama. Pierwszy człon tego terminu pochodzi od kryptologii, czyli nauki kojarzącej nam się głównie z szyframi i maszyną szyfrującą Enigma używaną przez Niemców podczas wojny. To właśnie twierdzenia i konstrukcje z tej dziedziny stoją za funkcjonowaniem i bezpieczeństwem Bitcoina.

Dzisiejsze nasze eksperymenty będą niestety dostępne tylko dla stosunkowo niewielkiej części zbioru Czytelników "Delty": będzie to przekrój zbioru osób, które zdecydują się na wydatek ponad 80 zł i zbioru (znacznie, jak przypuszczam, mniej licznego) szczęśliwców, którzy natrafią na fotodiodę w sprzedaży. Produkowane w Polsce fotodiody germanowe FG-2, podobnie jak i dowolne inne (także fototranzystory) świetnie nadają się do naszych doświadczeń, cała sztuka w tym, żeby je kupić.

Przygotowania biegną zgodnie z planem. Schłodzony już został hel, i to aż do nadciekłości (styczeń 2015), w największej i najzimniejszej lodówce znanego wszechświata. Pierwsze wiązki protonów o energii spodziewane są tuż po ukazaniu się tego numeru Delty, a pierwsze zderzenia przy mają zajść dwa miesiące później.

Małą łazienkę można, zdaniem architektów, optycznie powiększyć, montując w niej duże lustro. W miejscach mniej ograniczonych wymaganiami funkcjonalności, takich jak toalety muzeów sztuki nowoczesnej czy klatki schodowe centrów handlowych, umieszcza się niekiedy lustra na przeciwnych ścianach, co daje złudzenie nieskończonej głębi w kierunkach prostopadłych do luster...

Sieci optyczne są nowym materiałem, będącym cały czas przedmiotem aktywnych badań. W ostatnich latach bardzo szybko pojawiają się nowe możliwości eksperymentalne, rozwijana jest teoria. Można je zastosować do badania mechanizmów fizyki ciała stałego.

Czy można skupić światło, mając jedynie do dyspozycji przezroczystą folię, komputer i drukarkę? Okazuje się, że nie ma z tym najmniejszego problemu – trzeba jedynie wykorzystać dyfrakcję! Właśnie ten pomysł wykorzystaliśmy podczas naszych badań.

Rok 2010 był pierwszym rokiem normalnego działania Wielkiego Zderzacza Hadronów (LHC – Large Hadron Collider).

To dobry moment na odprężenie po tygodniu pracy. Pomysłów może być wiele. Na dość ciekawy wpadł kilkanaście lat temu Andre Geim (rosyjski fizyk z holenderskim obywatelstwem, pracujący obecnie w Wielkiej Brytanii).

„Liebe Radioaktive Damen und Herren”, tak zaczyna się słynny list Wolfganga Pauliego, w którym, 80 lat temu, dla ratowania zasady zachowania energii w rozpadach beta, w akcie rozpaczy, zarysował ideę istnienia bezmasowej, neutralnej cząstki, która tak słabo oddziałuje z materią, że „prawdopodobnie nigdy nie uda się jej wykryć”. Tę hipotetyczną cząstkę Enrico Fermi nazwał neutrinem.

Źródłem każdego prawdziwego sukcesu jest ciężka praca. W trakcie naprawiania i poprawiania LHC po awarii sprzed półtora roku wymieniono kilkadziesiąt kilkunastometrowych zespołów magnesów, zainstalowano kilka tysięcy czujników, co wymagało położenia kilkuset kilometrów nowych kabli, opracowano metodę i za jej pomocą wyczyszczono ponad 4 km rury próżniowej, w której panuje próżnia lepsza niż w przestrzeni kosmicznej.