Привычки птиц и храп мини-пигов: подборка статей по биологии

«Системный Блокъ» рассказывает о применении цифровых методов в разных областях знаний, в том числе — в биологии. Собрали для вас пять необычных материалов о том, как современные технологии помогают исследовать растения, животных и человека.

🐦 Цифровой «взлет»

Какие привычки у птиц, где они обитают и что едят? Проект «Птицы Москвы и Подмосковья» собрал фото, видео с камер наблюдения и сообщения горожан о пернатых на одном сайте. Благодаря нему можно увидеть закономерности между погодой и поведением птиц, посмотреть, где птицы летали и в каких местах селились. Подробнее — в полном тексте статьи.

🐷 Сон мини-пигов

Синдром обструктивного апноэ сна (СОАС) — болезнь, для которой характерны частые остановки дыхания во время сна, сопровождающиеся сильным храпом. СОАС достаточно часто встречается у людей, но пока мало изучен. Оказалось, что у свиней (в отличие от крыс и кроликов) эпизоды апноэ тоже случаются с некоторой периодичностью и связаны с сильным сужением горла при ожирении. О том, как эти данные помогут изучить людей и в чём несовершенство этой идеи, узнаете из статьи.

🐭 Пальмы, мыши и люди

Биологи успешно создают визуализации для самых разных данных. Например, с помощью графиков можно отобразить синтению — сохранение порядка генов на хромосомах двух видов. Благодаря этому можно увидеть, чем финиковая пальма похожа на масличную, а мы — на мышей. Другие графики позволяют построить древо жизни и увидеть участки генома, отвечающие, например, за развитие болезни Альцгеймера. Изучить их подробнее можно здесь.

👴🏻 Терапия инфаркта и диабета

Часто болезнь человека можно представить в виде сценария, в котором хранится информация о симптомах, лечении и исходе. Собрав достаточно данных о совпадениях и пересечениях в разных историях болезни, можно поделить пациентов на группы, смоделировать такой сценарий благодаря алгоритмам машинного обучения и узнать, как заболевание может прогрессировать. Подробнее — в полной версии материала.

🤖 Роботы-животные

Создавая роботов, изобретатели часто вдохновляются животным миром. Например, в Китае в рамках программы «Птицы-шпионы» (!) инженеры представили робота-голубя Dove, который имитирует движения крыльев и тел настоящих птиц на 90%. Робот делает фото и видео и при этом умеет «обманывать» радиолокаторы. Другой пример — роборыба, разработанная в США. «Бесшумный Немо» должен стать важной частью подводной разведки и доставлять грузы. Он полностью копирует поведение рыб, делает резкие повороты и двигается бесшумно. Посмотреть на эти разработки и узнать, на что ученых вдохновили слоны, осьминоги и собаки можно здесь.

🍀Бонус🍀

Тест по растениям России из Цифрового гербария МГУ! Попробуйте отличить лопух от репейника, а камыш — от тростника (спойлер: это сложнее, чем кажется). А про сам гербарий можно почитать здесь.

🤖  «Системный Блокъ» @sysblok

Health humanities: как медикам помогают методы цифровых гуманитариев?

Health humanities — новая область исследований, объединяющая медицину и гуманитарные науки. Хотя идея такого подхода появилась давно, направление стало активно развиваться только в XXI веке.

Цель health humanities — обогатить медицину пониманием субъективного опыта врачей и пациентов, а также поведения людей, связанного с решением проблем со здоровьем. Это дает медикам новые возможности: не только лечить физиологические причины уже возникших заболеваний, но и предотвращать проблемы, связанные с действиями их пациентов за пределами клиники, а также делать опыт лечения более простым как для больных, так и для врачей. Для достижения этих целей исследователи используют данные и методы гуманитарных и социальных наук (например, философии, литературоведения, социологии), а также искусство.

«Системный Блокъ» уже рассказывал об исследовании, относящемся к этому направлению. В статье «Книги про питание: проверка на обман» мы говорили о том, как учёные применили цифровые методы гуманитарных наук: дальнее чтение и анализ метаданных — для изучения бестселлеров о правильном питании. Есть ли у авторов подобных книг подходящее образование? Насколько состоятельны их рекомендации? Об этом вы сможете узнать, прочитав нашу статью на сайте.

А пока предлагаем вам небольшую викторину. Как вы думаете, какие из приведенных ниже советов действительно взяты из популярных книг о питании, а какие коварно придумала наша редакция? Отмечайте ваши варианты в опросе, а правильный ответ мы опубликуем вечером!

🤖 «Системный Блокъ» @sysblok

Книги про питание: проверка на обман

На самом деле, все цитаты в опросе действительно встречались в текстах! Даже самые дикие и безумные на ваш взгляд. Редакции не пришлось ничего придумывать ;)

Будьте осторожны: к подобным книгам надо относиться критически. В нашей статье мы разбираем, что все эти утверждения из книг о питании авторы исследования признали спорными и/или необоснованными.

🤖 «Системный Блокъ» @sysblok

Не вандализм, а искусство: как устроена самая большая цифровая карта граффити

Уличное искусство мимолётно и изменчиво: со стен зданий арт-объект может пропасть, не успев просуществовать и нескольких лет (а порой — дней). От бесследного исчезновения стрит-арт спасает фото- и видеофиксация. Составлением цифровой коллекции или, точнее, карты граффити занимается независимый некоммерческий проект The Vagabundler Project.

Кратко: о чем статья?

В 2017 году проект начинался как блог журналиста Гюнтера Михельса, где тот собирал граффити по всему миру. Он прикладывал фото, видео и/или текст и обозначал локацию, чтобы получилась интерактивная карта.

Затем к The Vagabundler Project присоединились и другие энтузиасты. Сегодня на сайте можно найти более 150 тысяч фотографий стрит-арта. А ещё — статьи об уличном искусстве, обзоры фестивалей, интервью с художниками из разных стран, альтернативные маршруты путешествий для любителей стрит-арта и подкаст.

Правда, информация распределяется по странам и континентам неравномерно, так что использовать любительский проект для исследований было бы сложно. Ожидаемо, самым исследованным регионом мира на карте проекта оказалась Европа. Хуже всего дела обстоят с Африкой: представлены только 6 стран из 54. 

Узнать о других проблемах и особенностях проекта и посмотреть на примеры граффити из разных частей света предлагаем в полной версии материала.

Время чтения: 9 минут.

🤖 «Системный Блокъ» @sysblok

Как превратить текст в видео?

Недавно компания OpenAI, создавшая модели GPT и сервис ChatGPT, выпустила новую модель Sora, которая генерирует видео по текстовому описанию. Она способна создавать качественные видео в высоком разрешении (вплоть до FullHD), консистентные от начала до конца. Рассказываем, как работает Sora, какие у неё есть ограничения и неожиданные особенности.

Кратко: как она работает?

Любое видео — набор изображений. Для генерации изображений используют диффузионные модели. Такие модели обучаются восстанавливать картинки из шума случайных пикселей и текстового описания. Генерация видео диффузионной моделью — это покадровая генерация картинок из шума с учетом текстового описания для видео и предыдущих картинок.

Помимо генерации новых видео, Sora может продолжать уже существующие: и вперёд, и назад по времени. А ещё — создавать видео виртуальных миров: например, она может сгенерировать геймплей Minecraft. Эта способность модели в будущем может быть использована в игровой индустрии.

О том, почему используются именно диффузные модели, как именно устроено обучение Sora и какие проблемы с физикой у нее возникают, узнаете из полной версии статьи.

P.S. Заметили ли вы, что не так в видео с котом? Пишите в комментариях 😸

Время чтения: 7 минут.

🤖 «Системный Блокъ» @sysblok

На пыльных дорожках прошедших эпох: подборка статей об исторической картографии

С правильной картой можно попасть куда угодно — даже в прошлое. Сегодня историки восстанавливают этапы развития городов и торговых путей с помощью геоданных, изучают средневековую преступность и превращают сюжеты из учебников в увлекательные рассказы. Вспоминаем наши материалы по исторической картографии.

🇷🇺 Картирование криминала и рост средневековых городов: зачем историкам ГИСы

На примере двух исследований ― судебных приговоров в Российской империи в 1896 году и на территории средневекового Новгорода ― мы рассказали, как учёные связывают судебную статистику и географию, в каких губерниях Российской империи было больше всего осуждённых и как с годами менялась площадь Великого Новгорода.

🇬🇧 Бандитский Лондон: интерактивная карта

Криминальная хроника интересна не только российским исследователям. Ученые из Кембриджа создали интерактивную карту убийств, произошедших в английской столице в первой половине XIV века. Всего таких случаев набралось 142: на каждый можно кликнуть и узнать подробности. А ещё — отфильтровать случаи по полу жертвы, типу локации, году и даже орудию: от меча до палки.

🇹🇷 Многослойный Стамбул: как увидеть эволюцию города через карты

Авторы проекта Istanbul Urban Database оцифровали карты турецкой столицы XIX–XX веков и создали приложение, которое позволяет сопоставлять их между собой. Благодаря сопоставлению карт можно увидеть, как менялись маршруты паромов, трамваев, поездов и где были самые популярные казино, пляжи и кинотеатры.

О связи между творчеством писателей и особенностями ландшафта, разных этапах Великого шёлкового пути, жизни французских художников и изменениях в интенсивности застройки Санкт-Петербурга узнаете из остальных статей подборки.

🤖  «Системный Блокъ» @sysblok

Тест: Как ученые расшифровывали сигналы кошек о боли

С видео с котом разобрались, но что делать с настоящими котами? Что значит, если кошка прищурила глаза и наклонила голову? Ученые из Монреальского университета провели эксперимент и создали шкалу кошачьей боли. Пройдите наш тест — и узнайте, за какими признаками кошачьего поведения надо следить.

🤖 «Системный Блокъ» @sysblok

Чем capta отличается от big data?

Чаще чем с большими данными исследователи работают с малыми данными, которые называют capta. «Системный Блокъ» рассказывает о главных отличиях малых данных от big data.

Кратко: о чем статья?

Термин capta, от латинского «взято», «ухвачено», обозначает малые данные, зачастую собранные самим исследователем под конкретную задачу. В отличие от big data (это, например, обширная статистика по какому-либо вопросу), малые данные обычно насчитывают несколько тысяч или сотен записей. Пример capta — коллекция берестяных грамот, которая представляет собой сравнительно небольшой набор, посвященный конкретной теме.

О том, почему «капту» можно сравнить с археологическим раскопом, и о других примерах малых данных, читайте в полной версии статьи.

Время чтения: 3 минуты.

🤖 «Системный Блокъ» @sysblok

Виртуальный визит в Помпеи: как архитектура управляет нашим вниманием

Можно ли проанализировать взаимодействие человека и архитектурной среды? И причём тут ГИС и айтрекинг? Рассказываем, как люди ходят в гости к древним римлянам в VR-очках, чтобы лучше понять культуру и повседневную жизнь античного города.   

Кратко: о чем статья?

Исследователи из Швеции предложили новый подход к проблеме визуального воздействия среды на человека. Их метод основан на совмещении географических информационных систем (ГИС, об их использовании историками мы уже рассказывали) и айтрекинга. Они уверены: то, как современный зритель смотрит на древнюю среду, поможет лучше понять культуру и повседневную жизнь древнего города Помпеи.

Участники проекта гуляли по трёхмерной модели помпейского дома в VR-очках. Полученные данные переносились в ГИС, благодаря чему стало ясно, как распределялось зрительное внимание. Например, его точно привлекали скульптурные изображения предков или божеств. А эротические фрески располагались таким образом, чтобы большую часть дня оставаться в тени — эффект визуального воздействия мог зависеть и от положения солнца в то или иное время суток.

Эти данные открывают новые возможности для анализа взаимодействия человека с архитектурной средой и выявляют истинную роль того или иного элемента в общем ансамбле здания — кому и когда он был доступен для обозрения, на какое время выставлялся на показ и когда был спрятан от посторонних глаз.

Подробнее об исследовании и о том, что и откуда можно было увидеть в воссозданном доме — в полной версии статьи.

Время чтения: 8 минут.

🤖 «Системный Блокъ» @sysblok

Тест: О чём говорят на «Разговорах о важном?»

С сентября 2022 года во всех российских школах ввели новый предмет — Разговоры о важном. С помощью тематического моделирования «Системный Блокъ» изучил его содержание и особенности. Предлагаем пройти наш тест и понять, насколько хорошо вы знакомы с этим нововведением. 

🤖 «Системный Блокъ» @sysblok

Автономный ИИ-инженер и новое о генераторе видео Sora: дайджест новостей в мире искусственного интеллекта

Область разработки искусственного интеллекта развивается так быстро, что даже просто отслеживать новинки становится трудно, если это не ваша основная работа. Каждую неделю выходят новые модели, появляются и ниспровергаются новые чемпионы, вспыхивают и затухают волны хайпа. Поэтому «Системный Блокъ» запускает дайджесты мира ИИ. В этом выпуске:

— Автономный ИИ-инженер: стартап Cognition продемонстрировал нейросеть Devin, которая способна выполнять роль инженера машинного обучения. По утверждениям компании, нейросеть может выполнять комплексные задачи, например, разрабатывать веб-сайты, находить и исправлять ошибки в существующей кодовой базе, обучать модели машинного обучения.

— Новые подробности о Sora: Мира Мурати, техническая директриса OpenAI, дала интервью Wall Street Journal, в котором раскрыла новые детали о самой известной сейчас модели для генерации видео. OpenAI планирует добавить к видео генерацию звука и сделать модель доступной пользователям.

— Компания Cohere выпустила в публичный доступ языковую модель Command-R c 35-ю миллиардами параметров. Модель поддерживает 10 языков, в том числе и русский. При разработке модели сделали большой упор на способность модели использовать внешние инструменты. Например, в качестве инструмента может выступать браузер. Описав задачу (пример задачи – бронь столика в ресторане через его сайт) и функционал инструмента (поиск, переход по ссылке, нажатие на кнопку, скролл страницы итд), модель способна выдать последовательность действий и забронировать столик.

Подробнее о том, что нового произошло в области искусственного интеллекта за прошедшую неделю, читайте в полной версии статьи.

Время чтения: 4 минуты.

🤖 «Системный Блокъ» @sysblok

Секретная жизнь ранних ЭВМ

Почему история первого двоичного программируемого компьютера была засекречена? Что связывает искусственный интеллект и криптографию? Как спецслужбы стали одними из важнейших клиентов IBM? Об истории первых шифровальных машин и устройств для дешифрования, о том, как дешифровальные службы повлияли на развитие ЭВМ и компьютерной лингвистики рассказываем в материале, который для «Системного блока» подготовил научный сотрудник Музея криптографии Егор Ефремов.

80 лет назад первый двоичный компьютер Colossus, британское вычислительное устройство с пятью с лишним тысячами ламп, выдал первые полезные результаты. Он был разработан в 1943 году для взлома немецкой шифровальной машины Lorenz SZ-40. До 1974 года его существование оставалось тайной.

1️⃣ С чего всё начиналось?
Сразу после Первой мировой войны произошло бурное развитие шифровальных машин. Наиболее известной из которых является дисковая «Энигма», сюжет о взломе которой уже стал частью массовой культуры. Однако в то же время был разработан и шифр Вернама - первый двоичный шифр, который используется в криптографии до сих пор. В этом шифре буквы сначала преобразуются в двоичный код (с конца XIX века в телеграфии широко использовался код Бодо).

К 1930-м годам на основе шифра Вернама были разработаны шифровальные машины с электромеханическими генераторами псевдослучайных чисел, к которым относился немецкий Lorenz SZ-40. Если анализировать зашифрованные SZ-40 сообщения как поток букв, найти в них закономерность очень сложно. Но если посмотреть на них как на последовательность двоичных чисел, то паттерн становится гораздо более очевидным. Для того, чтобы ускорить эти вычисления, и понадобился компьютер Colossus.

2️⃣ Как развивался симбиоз ЭВМ и криптоанализа дальше?
После войны перспективы использования компьютеров для криптоанализа стали очевидны, поэтому спецслужбы как стран НАТО, так и соцблока стали инвестировать в разработки ЭВМ. Они же стали покупателями первых суперкомпьютеров. А вчерашние криптоаналитики и криптографы (самыми известными из которых являются Клод Шеннон и Алан Тьюринг) продолжили работу в области ЭВМ и искусственного интеллекта.

3️⃣ Искусственный интеллект или «искусственная разведка»?
Первые задачи, которые ставились перед ИИ в рамках проекта DARPA, связаны именно с разведкой: машинный перевод с русского языка, анализ текстов, выделение паттернов в разведданных, машинное зрение. И сегодня за яркими ширмами ChatGPT, DALL-E и голосовых ассистентов в тени прячутся другие сферы применения ИИ — распознавание лиц, деанонимизация, обработка больших данных в OSINT.

4️⃣ Шифропанки и свободная криптография
К концу двадцатого века, с распространением персональных компьютеров и компьютерных сетей важность защиты личных данных стала очевидна. Сейчас мы воспринимаем как само собой разумеющееся шифрование банковских данных при покупках онлайн и безопасные мессенджеры, но доступность этих технологий стала результатом длительной борьбы активистов и шифропанков за либерализацию и популяризацию криптографических технологий.

О криптоаналитиках и шифропанках, первых двоичных шифрах и суперкомпьютерах, читайте в полной версии статьи.

🤖 «Системный Блокъ» @sysblok