Русский
Русский
English
Статистика
Реклама

Научные исследования

Человеческий мозг и Вселенная имеют странное сходство

10.12.2020 16:09:59 | Автор: admin


Астрофизик и нейрохирург объединились, чтобы разработать совершенную теорию сверхразума. Они сравнили сеть нейронных клеток человеческого мозга с космической сетью галактик и обнаружили удивительные сходства.

Встретились как-то астрофизик и нейрохирург


Астрофизик Болонского университета Франко Вацца и нейрохирург Веронского университета Альберто Фелетти заметили сходство между двумя наиболее сложными системами в природе: сетью нейронных клеток человеческого мозга и сетью галактик. Учёные исследовали структурные, морфологические, сетевые свойства и объем памяти этих двух увлекательных систем с помощью количественного подхода.
Чтобы получить однородный анализ обеих систем, они рассмотрели не истинную нейронную связь, а ее аппроксимацию, основанную на простой близости. Невероятная степень сходства, которую демонстрирует их анализ, по-видимому, предполагает, что самоорганизация этих сложных систем, вероятно, формируется схожими принципами сетевой динамики, несмотря на радикально разные масштабы и действующие процессы.

Наш мозг особая вселенная


image

Человеческий мозг представляет собой сложную многомасштабную во времени и пространстве структуру, в которой сосуществуют клеточные, молекулярные и нейронные явления. Его можно смоделировать как иерархическую сеть (например, человеческий коннектом), в которой нейроны группируются в цепи, столбцы и различные взаимосвязанные функциональные области. Структура нейронной сети обеспечивает связь между различными областями, каждая из которых предназначена для обработки определенных пространственно-временных действий над своими нейронами, формируя физическую и биологическую основу познания. Некоторые из основных задач современной нейробиологии состоят в том, чтобы распутать структуру коннектома, понять, как эта структура может вызывать сложные когнитивные функции, и определить роль глиальных клеток и микросреды в межнейронной физиологии.

Связь с космосом


Несмотря на существенную разницу в масштабе между двумя сетями (более 27 порядков), их количественный анализ, который находится на перекрестке космологии и нейрохирургии, предполагает, что различные физические процессы могут создавать структуры, характеризующиеся одинаковыми уровнями сложности и самоорганизации. Исходя из общих черт двух систем, исследователи сравнили моделирование сети галактик с участками коры головного мозга и мозжечка. Цель состояла в том, чтобы наблюдать, как флуктуации вещества разбегаются по столь разным масштабам.

image
Карты нормализованного контраста плотности: верхний ряд срез мозжечка, средний ряд срез коры головного мозга, нижний ряд распределение темной материи космической паутины. Спектральный и сетевой анализ, представленный в этой работе, в основном сосредоточен на 40-кратных образцах (все изображения справа).

У нас много общего


Человеческий мозг функционирует благодаря широкой нейронной сети, которая, как считается, содержит около 69 миллиардов нейронов. С другой стороны, наблюдаемая Вселенная состоит из космической сети, состоящей как минимум из 100 миллиардов галактик, свободно связанных вместе, как паутина. Кроме того, и галактики, и нейроны составляют лишь около 30 % от общей массы Вселенной и мозга, соответственно. И галактики, и нейроны располагаются подобно бусинкам на длинных нитях или волокнах. Наконец, в обеих системах 70% распределения массы или энергии состоит из компонентов, играющих явно пассивную роль: вода в мозге и темная энергия в наблюдаемой Вселенной.

image

Мы рассчитали спектральную плотность обеих систем. Этот метод часто используется в космологии для изучения пространственного распределения галактик, объясняет Франко Вацца. Анализ показал, что распределение колебаний в нейронной сети мозжечка в масштабе от 1 микрометра до 0,1 миллиметра следует той же прогрессии распределения материи в космической паутине, но, конечно, в более крупном масштабе, начиная с 5 миллионов до 500 миллионов световых лет. Кластеризация и количество соединений, исходящих от каждого узла, также были странно похожи.
Команда надеется, что их предварительное исследование может привести к новым методам анализа как в космологии, так и в нейрохирургии, что позволит ученым лучше понять, как эти структуры эволюционировали с течением времени.

Список литературы:

  1. Оригинальный доклад: The Quantitative Comparison Between the Neuronal Network and the Cosmic Web [Электронный ресурс]. URL: www.frontiersin.org/articles/10.3389/fphy.2020.525731/full
  2. Universit di Bologna. Does the human brain resemble the Universe? [Электронный ресурс]. URL: phys.org/news/2020-11-human-brain-resemble-universe.html
  3. Victor Tangermann. Scientists: The Human Brain Has Odd Similarities to the Entire Universe [Электронный ресурс]. URL:
  4. futurism.com/scientists-human-neurons-oddly-similar-to-observable-universe
Подробнее..

Перевод Человеческий организм различает только две поры года

11.01.2021 12:12:41 | Автор: admin

Новое исследование показало, что биологически человек различает только зиму и весну.

Осенью желтеют листья, зимой выпадает первый снег, с началом весны зацветают нарциссы, летом дни долгие и жаркие в умеренных широтах Европы и Америки четыре поры года в существенной степени определяют жизнь людей. Но оказывается, что у человеческого организма график другой.

Стэнфордский генетик Майкл Снайдер в своем недавнем исследовании, опубликованном в научном журнале Nature Communications, изучал изменение биологических показателей человека в течение года. Огромное количество данных более 1000измерений от более чем 100человек с оценкой генов, белков, метаболических маркеров, маркеров иммунной системы и микробиома позволило выяснить, что наш организм различает не четыре поры года, а всего две: первая начинается с наступлением зимы, вторая в середине весны.

Издание Elemental обсудило со Снайдером это исследование и попыталось разобраться, как можно объяснить наличие биологических времен года и какое значение они имеют для здоровья. Вашему вниманию предлагается слегка отредактированная (для большей ясности и краткости) версия этого интервью.

Elemental: Почему вы заинтересовались сезонными изменениями в организме?

Майкл Снайдер: Я как-то задумался, почему мы считаем, что есть четыре поры года? Это же, по сути, произвольное число: может, их всего три, а может, вообще 15 неизвестно. Поэтому я решил получить данные, которые могли бы показать, сколько времен года есть на самом деле по крайней мере, с точки зрения человеческой биологии. Хотелось понять, удастся ли обнаружить закономерности, которые указывают на сезонные изменения? Так что поводом для исследования послужило сочетание двух факторов: желание понять закономерности работы человеческого организма, относящиеся к здоровью, и понимание того, что времена года довольно условное разделение, если задуматься.

Что вы обнаружили?

Мы в течение нескольких лет наблюдали группу из 109человек и всего провели более тысячи измерений. В полученных данных мы искали биологические закономерности. Мы начали с отдельных молекул и увидели [закономерности], которые уже были известны: например, что уровень гемоглобина A1c [показатель, отражающий среднее содержание сахара в крови] достигает пика весной. Но, конечно, обнаружилось и много новых [закономерностей], поскольку были изучены данные по множеству молекул. Например, было известно, что [экспрессия] гена циркадного ритма CIR1 колеблется в течение дня. Но мы обнаружили, что есть и сезонная закономерность с пиками в конце апреля начале мая. Кроме того, изменения были и в различных цитокинах [белки иммунной системы], которые участвуют в борьбе с вирусными заболеваниями. Также нас очень интересовал микробиом, который ранее был уже немного изучен, но, опять же, не так широко, как в нашем исследовании, и в нем тоже было обнаружено немало изменений.

Отметив изменения в отдельных молекулах, мы задались вопросом: Если объединить данные по всем молекулам, получится ли вывести основные закономерности? Оказалось, такие закономерности и правда есть. Мы обнаружили два биологических сдвига [по данным 109человек]. Первый вполне ожидаемое изменение в конце декабря начале января: это, можно сказать, начало биологической зимы. Можно было бы подумать, что второе изменение должно быть в июле или августе, когда очень жарко, то есть, в конце лета. Но это не так: второе изменение приходится на конец апреля начало мая, и это, по крайней мере для меня, оказалось неожиданностью.

В исследовании участвовали жители Северной Калифорнии понятно, что времена года там не такие, как в Новой Англии или на юго-востоке. Как вы думаете, обнаруженная вами двухсезонная закономерность так же проявится и в других географических регионах или она определяется местными погодными условиями и изменениями температуры?

Не знаю. Думаю, использованный нами подход можно применить в любой точке мира нужно просто получить данные. Нет причин, по которой биологический год должен разделяться именно на две части: в одном месте их может быть три, в другом и все 10. Кто знает? Думаю, это было бы очень интересно выяснить.

На какие молекулы вы обращали внимание? В предыдущих исследованиях вы анализировали геном, метаболом и микробиом. В этом исследовании самые большие различия были в каких данных?

Мы старались измерить показатели как можно большего числа молекул. Некоторые из них клинические маркеры, но в основном это РНК транскрипты, белки и метаболиты. Их мы и измеряли всего это около 20000 молекул, плюс бактерии.

Мы наблюдали изменения во множестве бактерий, которые живут в носовой полости, а также некоторые изменения в кишечнике. Вполне логично, учитывая физическую активность людей и потребляемую пищу [которые меняются в зависимости от времени года], что некоторые изменения должны были быть в микробиоме кишечника. И в носовой полости тоже опять же, мы вдыхаем окружающий воздух, состав которого меняется в течение года.

Очень интересно. Как думаете, что объясняет эти сезонные закономерности? Они обусловлены биологией или окружающей средой?

Переход организма в зимний режим вполне можно было ожидать из-за распространения вирусных инфекций и подобного [и изменения биологических показателей]. Но есть и еще кое-то интересное [особенно в отношении микробиома]. Например, на зиму приходится пик численности бактерий, вызывающих акне. Конец весны (начало апреля) время проявления симптомов астмы и аллергии [которые вызывают множество молекулярных изменений], и это тоже вполне ожидаемо. Но есть и много метаболических изменений, которые оказались для меня неожиданными. Мы объясняем эти закономерности тем, что калифорнийцы в сезон дождей как бы впадают в спячку: физическая активность у них становится меньше, чем летом. Соответствующие изменения накапливается до марта и апреля, и когда люди выходят из спячки, начинают чаще заниматься физической активностью, их метаболические показатели и состояние сердечно-сосудистой системы улучшаются. Если подумать, то в этом есть смысл.

Расскажите подробнее о взаимосвязи между окружающей средой и здоровьем. Например, наблюдаемые изменения в иммунной системе и воспалительные процессы вызваны исключительно увеличением числа вирусных инфекций зимой или что-то делает людей более восприимчивыми к инфекциям?

Это хороший вопрос. Думаю, отчасти причина в вирусных инфекциях поскольку мы наблюдаем рост цитокинов. Мы видим только взаимосвязь и не можем доказать, что является причиной, а что следствием, но, скорее всего, дело именно в росте вирусных инфекций. Правда, и организм зимой становится более ослабленным, что наверняка делает его более восприимчивым к инфекциям. Так что, судя по всему, оба процесса идут параллельно.

Весенний переход объяснить намного сложнее. В нем определенно есть признаки вклада аллергии и астмы, но мы видим изменения и в метаболических маркерах например, в гемоглобине A1c, связанном с диабетом и инсулинорезистентностью. Некоторые маркеры диабета 2-го типа показывают высокий уровень именно весной то же относится к маркерам сердечно-сосудистых заболеваний. Думаю, это также связано с внешней средой в данном случае мы можем соотнести эти изменения с наличием пыльцы. Согласно данным, которые мы еще не опубликовали, есть корреляция между внешним воздействием и некоторыми внутренними метаболитами то есть, внешние факторы (например, пыльца), могут коррелировать с метаболическими изменениями внутри организма. Поэтому мы считаем, что определенные маркеры коррелируют с изменениями окружающей среды, а другие с образом жизни.

Что дает нам знание о биологических временах года?

Думаю, на это можно посмотреть с двух сторон. Во-первых, в медицине лонгитюдные данные [полученные за длительный промежуток времени] используются не очень активно. Меня расстраивает, что в кабинете врача данные пациента будут сравнивать с характеристиками популяции: тенденции никто не определяет, а я считаю, что это как раз очень важно. Например, если гемоглобин A1c повышается, за этой тенденцией важно проследить. Но полезно и знать, какое влияние оказывают сезонные изменения. Так, если какой-то показатель немного повышается в конце апреля начале мая, можно сказать: Это может быть сезонным сдвигом из-за снижения физической активности к лету всё вернется в норму. Но если что-то начинает существенно изменяться зимой, это укажет на то, что в организме что-то происходит и хорошо, если вы это заметили. Так что полученные нами данные можно принимать во внимание, оценивая показатели, относящиеся к состоянию здоровья.

Во-вторых, можно сделать, например, вывод, что в конце апреля нужно уделить особое внимание профилактике сердечно-сосудистых заболеваний и метаболических заболеваний чтобы снизить пик соответствующих маркеров. А для этого в дождливый сезон придется приложить чуть больше усилий. Думаю, эти два подхода к толкованию наших данных помогут лучше разобраться в том, как работает организм человека, и как нужно действовать, чтобы сохранить и укрепить здоровье.


О переводчике

Перевод статьи выполнен в Alconost.

Alconost занимается локализацией игр, приложений и сайтов на 70 языков. Переводчики-носители языка, лингвистическое тестирование, облачная платформа с API, непрерывная локализация, менеджеры проектов 24/7, любые форматы строковых ресурсов.

Мы также делаем рекламные и обучающие видеоролики для сайтов, продающие, имиджевые, рекламные, обучающие, тизеры, эксплейнеры, трейлеры для Google Play и App Store.

Подробнее..

Огнестрельный DIY история и перспективы 3D-печатного оружия

13.07.2020 10:06:40 | Автор: admin

В2013 году Коди Уилсон напечатал на3D-принтере первый пластиковый пистолет, способный стрелять боевыми патронами.


Шум вокруг этого события давно улегся, ноэнтузиасты продолжают совершенствовать ираспространять пластиковое оружие, которое также легко загрузить ираспечатать, как скачать ипосмотреть пиратский сериал.



Посмотрим, как изменилась ситуация вокруг 3D-печатного оружия за7лет. Спойлер: она стала только острее.


Под катом: 30минут чтения, 9пластиковых пушек, 7видео, 3научных исследования, 1метаанализ итема для эпичного холивара. Нониодной инструкции или файла для печати. Извините, товарищ майор.


Июль 2012года: вооруженный краудфандинг


Конечно, эта история началась вТехасе, точнее вОстине, где открылась компания Defense Distributed. В2012 году этот стартап вышел наIndiegogo, чтобы собрать 20тыс. долларов наWiki Weapon Project разработку, испытания ионлайн-площадку для распространения 3D-печатного оружия.


За22дня краудфандинговой компании Defense Distributed удалось привлечь больше 2тыс. долларов пожертвований. Затем администрация Indiegogo остановила сбор средств, сославшись нанарушение пользовательского соглашения.



Видеопрезентация проекта досих пор доступна наYouTube


Однако, 24-летний студент-юрист Коди Уилсон (Cody Wilson) идеолог Defense Distributed, либертарианец ианархист, как его характеризует статья Forbes, продолжил краудфандинг уже насобственном сайте идаже получил помощь отдвух техасских компаний, оставшихся неизвестными.


Запервый год работы Defense Distributed создала 3D-печатные магазины для AR-15 иАК-47 иприемник магазина для AR-15. Когда модели удалилис Thingiverse, Уилсон запустил портал DEFCAD. Нечто вроде The Pirate Bay для 3D-печати.


Май 2013года: как джинн избутылки


В2013 году Уилсон представил широкой публике первый вмире пистолет, сделанный на3D-принтере.



Конструктор назвал его Liberator, вчесть сверхдешевого пистолета, который разработали в1942 году вСША для снабжения сил сопротивления воккупированной Европе.


Единственная металлическая деталь Liberator боек была изготовлен изобыкновенного гвоздя. Остальные детали пистолета Уилсон напечатал на3D-принтере Stratasys Dimension SST 3Dстоимостью порядка 32тыс. долларов изABS-пластика на10долларов.



Liberator оказался крайне простым однозарядным оружием. Онстрелял сравнительно слабым патроном .380ACP, иприходил внегодность максимум, после десятка выстрелов.


Ноиодного выстрела изпластикового пистолета оказалось достаточно, чтобы наделать много шума.



СLiberator мыпытались создать нечто вроде сингулярности, создать момент, сказал тогда Коди Уилсон. Широкое признание этой идеи, казалось, перевернуло умы людей Мызнали, что они повторят это своими руками. Ивэтом Уилсон оказался прав.


После того как CAD-модель Liberator загрузили больше 100тыс. раз за2дня, Госдепартамент США обвинил Defence Distributed внарушении Международных правил торговли оружием (ITAR) ипотребовал прекратить распространение модели.


Однако, процесс было уже неостановить. Втомже месяце появилось сетевое сообщество FOSSCAD (Free Open Source Software &Computer Aided Design), распространяющее модели для печати оружия иего компонентов под открытой лицензией GPLv3.


Июль 2013года: первая пластиковая винтовка


Уже спустя два месяца канадец, известный как CanadianGunNut, ThreeD Ukulele или просто Matthew публиковал всети свой проект Grizzly винтовку изпластика ABS+.



даинавторой тоже


Винтервью NBC News Matthew рассказал, что его вдохновил проект Коди Уилсона, ичто онработает вкомпании, которая создает инструменты для строительной отрасли.


Напроектирование Grizzly вSolidworks понадобилось три дня. Еще 27часов ушло, чтобы напечатать винтовку напромышленном 3D-принтере Stratasys Dimension 1200es.



Конструкция еще проще, чем уLiberator


Первая версия Grizzly имела гладкий прямой ствол .22 калибра итреснула после первогоже выстрела. Тогда Matthew заменил ствол наконический снарезами внутри.



Внарезах небыло особого смысла. Углубления вподатливом пластике немогли повлиять набаллистику пули, ноувеличение толщины ствола себя оправдало. Grizzly2.0 выдержала уже 14выстрелов. Правда, чтобы перезарядить винтовку, приходилось использовать шомпол. Похоже, пластик прилипал кразогретой выстрелом гильзе.


Итоги 2013 года


Загод экспериментов всем стало ясно, что FDM-печать плохо подходит для изготовления оружия. ABS, PLA идругие распространенные расходники для 3D-принтеров уступают попрочности алюминию. АFDM-детали из-за слоистой структуры еще более хрупкие, чем отлитые под давлением.



Для рукоятей, прикладов икорпусных деталей ихпрочности достаточно, для элементов ударно-спускового механизма хватает струдом, носостволом ипатронником начинаются серьезные проблемы. Они должны выдерживать высокую температуру идавление пороховых газов.



Стволы Liberator иGrizzly быстро деформировались, иоружие начинало представлять опасность для стрелка. Тем неменее, энтузиасты повсему миру ухватились заидею. Ужбольно заманчиво она выглядела: расходные материалы дешевы, апринтер выполняет большую часть работы автоматически.


Май 2014года: немного перца


Первой попыткой повысить ресурс пластикового оружия стало увеличение числа стволов.


Уже весной 2014 года наYouTube появилось видео, накотором некий человек стрелял изпластикового револьвера сгромадным барабаном.



Тесамые кадры сохранились вновостном сюжете 3dpi.tv. Подпись под видео гласила: Freedom ofarmaments toall people!!!, Agun makes power equal!!


Чуть позже японская полиция арестовала 28-летнего сотрудника Шонанского технологического института Йошитомо Имуру (Yoshitomo Imura) автора видео исоздателя револьвера Zig Zag.


Zig Zag представлял собой переосмысление популярных вначале 19века револьверов-перечниц вращающийся блок стволов .38калибра, закрепленный напистолетной рукояти.



Вдоме японца нашли шесть пластиковых пистолетов, втом числе иLiberator


Имуру утверждал, что стрелял холостыми, ноиодного факта изготовления Zig Zag хватило, чтобы осудить его надва года тюрьмы.


Этот случай показывает, что любой человек может незаконным путем изготовить оружие на3D-принтере, чтобы похвастаться своими знаниями иумениями, иэто превращает законодательство оконтроле над оружием вникчемную бумажку, заявил тогда судья Кодзи Инаба (Koji Inaba).


Сентябрь 2014: гибридизация


Ксередине 2014 года вокруг FOSSCAD сформировалось оживленное онлайн-сообщество. Оно неоставило без внимания этот приговор.


Пользователи WarFairy иFrostbyte решили переделать Zig Zag иназвать новый револьвер вчесть первого человека, которого 3D-печать привела втюрьму.



Знатоки японского могут попытаться перевести маркировку нараме


Imura Pistol задумывался, как револьвер двойного действия, где при нажатии наспусковой крючок проворачивается барабан, взводится ударник ипроисходит выстрел. Покрайней мере, втеории.


УWarFairy иFrostbyte получился стильный дизайн, норама револьвера выглядит слишком слабой, чтобы пережить выстрел. Всети можно найти фотографии заряженного револьвера, нонет доказательства того, что изнего когда-нибудь стреляли.



Ивсеже, Imura Pistol предвосхитил развитие 3D-печатного оружия. Вего конструкции были использованы вставки изметаллической трубы, усиливающие ствол икаморы барабана.


Ноябрь 2015года: постопам Кольта


Наследующий год студент-механик Джеймс Патрик (James R. Patrick) загрузил наYouTube видеодемонстрацию 3D-печатного PM522Washbear.



УПатрика получился продуманный инадежный револьвер двойного действия.


PM522 имел прочную раму ибыл сконструирован так, что всостоянии покоя боек ненаходится наодной линии скапсюлем патрона. Поэтому PM522не мог выстрелить при случайном падении ибыл безопаснее Liberator или Zig Zag. Вместо пружин, Патрик использовал вконструкции прочные стоматологические резинки, авроли ударника вновь выступил гвоздь.



Washbear стрелял изнейлонового барабана на6патронов калибра .22LR или 8зарядного барабана тогоже диаметра изABS, усиленного металлическими вкладышами.


Итоги 2015 года


Собравшиеся наFOSSCAD оружейники убедились, что изготовить излегкоплавкого пластика надежные стволы икаморы практически невозможно. Даже более стойкие материалы для FDM-печати, вроде нейлона, оставались недостаточно хороши.


Только металлические детали могли надежно сдержать давление, пороховых газов, образующихся при сгорании пороха внутри современного патрона. Крайне сложно оказалось обойтись ибез пружин, штифтов, винтов идругих подобных деталей. Зато сними можно было спроектировать значительно более сложное оружие.


Январь 2016года: первый полуавтоматический



Напрактике этот тезис доказал оружейник-любитель под псевдонимом Derwood. Начав эксперименты еще в2015году, кначалу 2016он продемонстрировал Shuty-MP1 первый полуавтоматический пистолет, распечатанный наFDM-принтере.



Derwood непытался обойтись без металлических деталей ииспользовал заводской ствол отпистолета Glock, металлический затвор икачественные пружины. Эти компоненты позволили перейти сослабого .22 калибра наармейские 9-мм патроны.


Техническая скорострельность Shuty-MP1 достигала 48выстрелов вминуту. Впрочем, Derwood предупреждал тех, кто собирался повторить его изобретение, что перед сменой магазина нужно дать стволу остыть, иначе PLA-пластик вокруг начнет плавиться.


Апрель 2017года: первый полуавтоматический ver.2.0



Через год Derwood представил обновленную версию своего оружия сболее надежной механикой Shuty AP-9. Она по-прежнему использовала пистолетный ствол, носпусковой механизм ивозвратная пружина были позаимствованы угражданской версии винтовки M16.


Февраль 2019года: Deterrence Dispensed


Напротяжении 2018 года подпольные оружейники проектировали пластиковые детали для серийного оружия, нопринципиально новых конструкций несоздавали.


Пока компания Коди Уилсона продолжала судиться самериканскими властями заправо свободно распространять CAD-модели оружия, вначале 2019 года несколько общавшихся всети оружейников-любителей объединились под лозунгом Deterrence Dispensed (аллюзия наDefense Distributed).


Они решили сосредоточиться насоздании оружия изпластиковых компонентов илегкодоступных металлических деталей, которые продаются влюбом строительном магазине иорганизовали все так, чтобы ихдеятельность было невозможно контролировать.


Вкачестве основной платформы Deterrence Dispensed выбрала сервис для обмена зашифрованными сообщениями икриптографическими ключами под названием Keybase.



Кконцу 2019 года вгруппе Deterrence Dispensed наKeybase состояло порядка 6тыс. человек, сейчас число участников возросло до11тыс.


Хотя большинство изних никогда невстречалось лично, членам Deterrence Dispensed удалось организовать децентрализованную разработку оружия идаже наладить тестирование иэкспертную оценку своих релизов.


Этот подход оказался наудивление эффективен. Deterrence Dispensing стала самой активной группой, занимающейся 3D-печатью огнестрельного оружия. Кконцу 2019 года они выпустили более 30оригинальных файлов для распечатки различных деталей огнестрельного оружия.



Псевдоним намекает наславянские корни лидера Deterrence Dispensing, ноIvan the Troll говорит, что живет вИллинойсе


Ivan the Troll, похоже, является неофициальным лидером этой группы. Онохотно общается спрессойи утверждает, что занимается изготовлением оружия из-за любви ксвободе ирадикальной веры впервую поправку кКонституции США. Ту, что гарантирует свободу слова иправо наношение оружия.


Полицейские убили впрошлом году людей больше, чем погибло вовсех массовых расстрелах запоследние 10лет, говорит он. МывАмерике живём втаком обществе, где всегда есть риск, что полицейский отстрелит тебе задницу низачто. Идля этого даже ненадо представлять угрозу для него. Полицейский может убить тебя просто потому, что ему этого захочется, иему это сойдёт срук.


Март 2019года: новый освободитель


Следующим прорывом после Shuty AP-9 стал Liberator 12k шестизарядный дробовик 12калибра конструкции Джеффа Родригеса (Jeff Rodiguez) еще одного известного вузких кругах энтузиаста 3D-печати.



Этот политический арт-проект, как назвал его Родригес, родился вподвале его дома изPLA-пластика инабора труб иштифтов. Металлические детали конструктор приобрел вамериканском строительном супермаркете Home Depot.



Родригес привез Liberator 12k навыставку SHOT Show 2020 идемонстрировал всем желающим вместе сеще одним 3D-печатным дробовиком


Конструктивно Liberator 12k помесь помпового ружья иревольвера. Механика приводится вдействие скользящей передней рукояткой. Поступательное движение рукоятки преобразуется вовращательное при помощи зигзагообразных канавок набарабане. Это простая, новтоже время надежная ипрочная конструкция. Она позволила избежать использования мелких деталей сложной формы, которых предостаточно вобычных дробовиках иревольверах.



Внутри Liberator 12k Родригес поместил пару металлических штифтов. Они придали раме жесткость ипрочность. Барабан нашесть патронов иствол конструктор укрепил стальными трубами.


Эти решения, всочетании спатронами низкого давления, позволили обойтись без массивной металлической рамы, ивтоже время добиться отпластикового дробовика надежности, сопоставимой ссерийным оружием.


Август 2019года: почти как сзавода


Через полгода после Liberator 12k состоялся релиз самого продвинутого творения Defense Distributed полуавтоматического карабина FGC-9, основанного наShuty AP. Целая команда работала над тем, чтобы внем неосталось ниодной детали отзаводского огнестрельного оружия.



JStark, основной разработчик, модифицировал конструкцию пистолета, атакже придумал, как изготовить затвор изгидравлических труб. Некто под ником Incarbonite собрал спусковой механизм издеталей страйкбольного привода.



Если увас еще остались сомнения вполитических взглядах JStark икомпании, знайте, что FGC-9 означает Fuck Gun Control 9mm


IvanTheTroll разработал 3D-печатные магазины ипридумал, как сделать нарезной ствол вдомашних условиях при помощи электрохимической обработки.


Посути, это процесс обратный гальванике. Вместо того чтобы покрываться слоем металла, обрабатываемая деталь растворяется вэлектролите под действием электрического тока. Таким образом, вметаллической трубе вымываются канавки, которые обычно делают при помощи режущего инструмента. Чтобы изготовить нарезной ствол, оказалось достаточно 3D-печатного вкладыша-матрицы, медной проволоки, соленой воды идешевого электронасоса.



Если несчитать 3D-принтера, например Ender 3стоимостью около 200долларов, детали для этой установки стоят менее 100долларов. Процесс изготовления ствола бесшумен изанимает меньше 30минут. Врезультате получаются стволы, которые неуступают покачеству заводским деталям.


Совместными усилиями команда Defense Distributed разработала подробную инструкцию посборке ируководство поисправлению неисправностей FGC-9.


Карабин описан внем как наиболее эффективное ипростое всоздании самодельное полуавтоматическое оружие для людей сограниченным доступом инструментам изнаниям вобласти оружейного дела. Сэтим сложно спорить.


2020 год идалее


Вероятно, Liberator 12k иFGC-9 лишь первые изновой волны дешевых самодельных моделей огнестрельного оружия, созданных при помощи 3D-печати иобщедоступных металлических компонентов. Потенциал подобных конструкций еще нераскрыт.



Помимо FGC-9в кадр попал 3D-принтер Ender 3


Вближайшем будущем, оружие, разработанное энтузиастами 3D-печати, сравнится похарактеристикам сзаводскими образцами, и, вероятно, получит автоматический режим огня. Все желающие смогут получить дешевое иэффективное огнестрельное оружие, которое трудно отследить, иеще труднее контролировать.


Итоги семилетки


Кустарное производство оружия неновое явление. Книги, видео инструкции, оригинальные чертежи находятся воткрытом доступе уже десятилетия. Сначала 2000-х годов всети можно найти точные CAD-модели огнестрельного оружия иразличных его компонентов. Однако, донедавнего времени изготовление мало-мальски сложного огнестрельного оружия требовало специфических знаний, навыков, инструментов ипромышленного оборудования.


Появление доступных FDM-принтеров изменило положение вещей. Да, SLS-печать металлическим порошком дает куда большие возможности, ноэто дорогой исложный процесс.



Обратите внимание натекстуру поверхности. Вот что лазер сметаллическим порошком делает


Дешевизна ипростота изготовления пластиковых деталей перевесили недостатки FDM-технологии. Атам, где без металла было необойтись, вход пошли стройматериалы.


Получившиеся гибридные конструкции огнестрельного оружия постепенно становятся нормой для кустарного производства вразвитых странах мира. Порог входа снижается. Постоянное совершенствование принтеров, 3D-моделей иинструкций кним быстро превращает непрофессионала всерьезного оружейника. Изготовление исборка жизнеспособного огнестрельного оружия становятся возможными для рядового человека, особенно сдоступом ксообществам вроде Deterrence Dispensing.


Вавангарде кустарного производства оружия выступают домашние оружейники иэнтузиасты изСША. Gun Control Act 1968 года дает гражданам Соединенных Штатов право изготавливать огнестрельное оружие для личных нужд.



ВСША запрещено оружие, которое незасекает металлодетектор. Эта вставка делает Liberator совершенно законным


Несмотря нато, что некоторые американские политики иправозащитники обеспокоены 3D-печатью оружия, многие считают ихопасения необоснованными.


Действительно, нельзя сказать, что 3D-печать оружия является для США первоочередной проблемой. Вомногих штатах США достать обычный пистолет намного легче, чем изготовить собственный, пускай испомощью 3D-принтера. Норазработанные вСША 3D-модели доступны повсему миру, встранах скуда более жестким оружейным законодательством.



FGC-9в обвесах


Само посебе 3D-печатное оружие неопаснее обычного. Угрозу несет его неконтролируемое распространение ипотенциальная общедоступность.


Метаанализ 2014 года, включающий 16крупных исследований показывает, что доступ когнестрельному оружию значительно увеличивает риск насильственной смерти. Идело здесь нетолько вросте преступности или массовых расстрелах, хотя они ивносят встатистику свою лепту.


Распространение огнестрельного оружия увеличивает смертность вбанальных бытовых сценариях, будьто ссора, неосторожность или самоубийство. Просто потому, что оборвать жизнь спомощью пистолета или ружья проще ибыстрее, чем при помощи палки, ножа, горсти таблеток или петли.


Наличие оружия вдоме связано сповышением риска убийства члена семьи или близкого знакомого, например, впьяной ссоре. Кроме того, оно увеличивает риск суицида для его владельца ичленов его семьи.



Показатель смертности отогнестрельного оружия вСША кконцу прошлого векав восемь раз превышал уровень других развитых стран. Распространение 3D-печатного оружия способно сократить ихотставание.


Икак быть?


Выможете доверять научным данным или вместе сКоди Уилсоном выступать засвободное распространение 3D-печатного оружия, нодумаю высогласитесь, что этот вопрос заслуживает освещения иобсуждения.


Мыврядли сумеем загнать джина вбутылку. Даже запрет насамостоятельное изготовление оружия вСША врядли остановит таких людей, как IvanTheTroll. Эффективно контролировать распространение информации винтернете ивовсе практически невозможно. Похоже, следует искать решение вдругой плоскости.


Ключом кнему может стать тот факт, что, иактивисты выступающие зараспространение оружия, иихпротивники, вмассе хотят одного итогоже ощущения безопасности для себя исвоих близких. Почему всовременных обществах многие по-прежнему ощущают угрозу нарушения базовых человеческих прав исвобод?


Возможно, если задуматься над этим вопросом, ивместе поработать над исправлением ситуации, оружие непонадобится.


P.S. Этот пост первоначально опубликован вмоем блоге. Заглядывайте, там есть другие тексты оборужии, статьи обIT инемного про гаджеты. Как только появится время, напишу для него еще интересных лонгридов.


Если вам ближе короткий формат, подписывайтесь нателеграм GunFreak мой проект про экспериментальное оружие или GNote канал сличными заметками инаблюдениями.

Подробнее..

Восхождение интернет. Что было или могло быть у нас

18.11.2020 18:12:16 | Автор: admin
Второго ноября 2020 года я прочитал на хабре публикацию SLY_G Восхождение интернета, ч.2: появление частных и публичных компаний. Меня поразил абзац:
Летом 1986 года сенатор Эл Гор (Альберт Арнольд Гормладший) из Теннеси ввёл поправку к закону Конгресса, позволяющую выделить бюджет для Национального научного фонда США (NSF). Он призвал федеральное правительство изучить возможности коммуникационных сетей для связи суперкомпьютеров в университетах и федеральных исследовательских центрах.
Одна из многообещающих технологий разработка оптоволоконных систем для передачи голоса и данных.

Поразился я тем, что именно в это же время участвовал в подготовке материалов для Постановления ЦК КПСС и СМ СССР. Это постановление готовилось во исполнение Решения ГК СМ СССР по ВПВ от 18.03.85 года 79:



Этим Решением предусматривалась организация работ по противодействию стратегической оборонной инициативе (СОИ) США. СОИ США это так называемые звездные войны. Надо сказать, что военно-политическая обстановка в середине 80-х прошлого столетия лично мне напоминает сегодняшний день. Тоже противостояние с США, те же санкции, та же сложная экономическая ситуация в стране. И вот в этих тяжелых экономических условиях надо было найти решение, которое могло сохранить паритет с США.

Основной объем работ по программе АнтиСОИ (ответ СССР звездным войнам США) был возложен на РВСН, на 4 ЦНИИ МО.

Возглавлял в те годы 4 ЦНИИ МО генерал Волков Лев Иванович, (19302007) российский учёный в области ракетных комплексов, член-корреспондент Российской академии наук (1991), лауреат Государственной премии СССР (1990), генерал-лейтенант (1984). Волков Л.И. лично возглавил работы по АнтиСОИ. Для проведения этих работ им была проведена реорганизация института, которая коснулась и лично меня. В середине 1986 года меня младшего научного сотрудника вызвал к себе начальник управления Боярский А.Г. и сказал, что нас вызывает Начальник института. Волков Л.И. спросил, что я думаю об использовании вычислительной техники в рамках работ по АнтиСОИ. К этому времени я уже защитил в 1982 году в Военной Академии им. Ф.Э. Дзержинского диссертацию по системам управления распределенными базами данных. Я мечтал о построении вычислительных сетей, о персональных компьютерах и т.д. И тут все совпало. Все свои мысли по этому поводу я выложил ему. Я нарисовал ему картину как будем создавать вычислительные сети в подразделениях института, в Главном штабе, как мы будем их объединять на базе оптоволокна в единую сеть, как их можно будет использовать:

image


Я сказал, что все это можно будет потом передать в народное хозяйство.

Его решение меня поразило. Л.И. Волков вместо того, чтобы отчитать меня за маниловщину, вдруг сказал:- А что вы думаете о том, что, если мы предложим вам возглавить новый отдел, который займется вопросами автоматизации научных исследований в нашем институте? Мне недавно исполнилось 33 года, и мне предлагают должность полковника. Такого еще не было. Я ответил, что готов, но при условии, что людей буду подбирать сам. Добро было получено.

И вот с этой минуты началось и мое участие в подготовке Постановления ЦК КПСС и СМ СССР по программе АнтиСОИ. Эта работа была прежде всего связана с обоснованием создания стенда имитационного моделирования на базе вычислительных сетей, которые бы строились на оптике и персональных компьютерах, которые еще не выпускались в СССР, но мы уже закладывали их в план поставок в институт, да и сетевой аппаратуры тоже не было. Надо было найти кто сможет создать вычислительные сети. Пришлось объехать ряд институтов, включая Институт Кибернетики в г. Киеве. Наш выбор в конечном итоге остановился на ИТК АН БССР и НИИ СВТ г. Киров.

Итогом этой большой коллективной подготовительной работы стал фундаментальный доклад Волкова Л.И. Методология обоснования требований к перспективным образцам В и ВТ с использованием автоматизированной системы научных исследований. Он неоднократно докладывался в разных высоких кабинетах, что в итоге и привело к утверждению в 1987 году подготовленного нами Постановления ЦК КПСС и СМ СССР.
Посмотрите, как актуально звучит этот доклад и сегодня:
Вероятным противником брошен вызов социализму, нашему передовому строю, в области научно-технического прогресса. Не отстать, найти свои пути развития, обеспечить обороноспособность страны на должном уровне в условиях реализации США программы звездных войн, использования в вооружении новейших достижений науки и техники все это требует поднять на новый уровень качества научных исследований, резко повысить производительность труда ученых.
Быстрое развитие и усложнение вооружения и военной техники, увеличение масштабов проводимых мероприятий и затрат при создании новых образцов вооружения привело к необходимости рассмотрения их как больших сложных систем и использования системного подхода при исследовании и проектировании.
Сегодня основные задачи перемещаются из области разработки конкретных образцов и систем вооружения в сферу анализа и предсказания тех изменений, которые вызовут создаваемые образцы вооружения в системе вооружения в целом, в соотношении сил противоборствующих сторон, реакции вероятного противника, а также экономические, социальные и экологические изменения.

Замените социализму, нашему передовому строю на Российской Федерации и все.
А вот заключительные слова доклада:
В заключении перечислим основные проблемы, которые необходимо решить в процессе разработки АСНИ:
создание локальных вычислительных сетей на базе моноканала и отработка основных вопросов, связанных с их эксплуатацией;
создание системы управления распределенными базами данных;
разработка инструментальных средств поддержки исследовательского проектирования и создание специального программного обеспечения;
создание проблемно-ориентированных языков взаимодействия пользователей с системой на различных этапах исследовательского проектирования;
разработка методов решения на ЭВМ задач синтеза структур проектируемых сложных систем;
разработка методов декомпозиции и агрегирования задач нелинейного программирования большой размерности.

Надо иметь ввиду, что когда писался доклад в институте еще не было ни одного персонального компьютера. Первый появился дай бог мне памяти в 1987 году! Сам доклад был напечатан в нескольких экземплярах под копирку на пишущей машинке, а затем был размножен электрографическим способом, один экземпляр из которых сохранился у меня:



Именно в силу этого способа размножения доклада я не смог даже его сконвертировать в текст, пришлось набирать заново. Но это даже к лучшему, заново пережил все события практически сорокалетней давности. Это я к чему? А к тому, чтобы показать какой уровень развития ЭВТ техники был тогда в 1986 году.
Чего мы хотели добиться? Первое увеличить вычислительные мощности института и количество автоматизированных рабочих мест за счет терминалов и персональных компьютеров:



Вот как должна была измениться вычислительная мощность парка ЭВМ института:



Второе что мы хотели получить, это технологию построения локальных сетей и глобальных сетей на базе оптоволокна:



И все это мы задумывали в 1986 года. Обратите внимание, как все это коррелируется с датами из публикации SLY_G Восхождение интернета, ч.2: появление частных и публичных компаний. Именно по этому я взял смелость взять первую часть названия для этой публикации. Я думаю автор поймет меня и простит.

Поскольку этот доклад нигде не публиковался, то я решил представить на суд общественности этот коллективный труд.
Полный текст доклада
В текст доклада я позволил себе добавить в некоторых местах посткриптум, которые выделены синим цветом.

Методология обоснования требований к перспективным образцам В и ВТ с использованием автоматизированной системы научных исследований.



Л.И. Волков



imageС увеличением объема исследовательских работ возрастают затраты материальных средств и рабочего времени, но они могут быть компенсированы тем, что возможные ошибки, и прежде всего концептуальные, исправляются с небольшими затратами на ранних стадиях, тогда как на более поздних стадиях их исправление было бы связано с большим материальным ущербом. Как известно, затраты на устранение проектных ошибок на стадии эксплуатации на три-четыре порядка превышают затраты на их устранение на стадии проектировании.
Успешное решение стоящих перед институтом задач, дальнейшее повышение качества исследований, проводимых на уробне больших систем, невозможно без автоматизации научно-исследовательских работ, и прежде всего исследовательского проектирования. В связи с этим в институте развернуты работы по созданию автоматизированной системы научных исследований (АСНИ), с которыми связываются обновление методического багажа, расширение парка его электронно-вычислительной техники, и, в первую очередь, широкое внедрение персональных ЭВМ.
АСНИ, по нашему мнению, должна представлять собой комплекс сбалансированных методических, программных и технических средств, предназначенных для проведения и управления научными исследованиями по обоснованию вооружения вида ВС.
Систему планируется создавать поэтапно. Первая ее очередь система автоматизированного исследовательского проектирования (САИПР-I), нацелена на обеспечение формирования тактико-технических требований к перспективным летательным комплексам, научно-технического сопровождения их разработки и экспериментальной отработки. Вторая очередь АСНИ (САИПР-II) ориентирована на обеспечение исследований перспектив развития совокупности систем летательных аппаратов.
Создании АСНИ обеспечит возможность вести сквозные исследования и решать взаимосвязанные задачи по обоснованию перспектив развития В и ВТ вида ВС.
В структуре исследований по обоснованию перспектив развития В и ВТ вида ВС можно выделить три основных составных части:
оперативно-стратегические исследования;
комплексный военно-экономический анализ систем вооружения вида ВС;
формирование обликов перспективных летательных систем.
P.S. Насколько это удалось можно судить по тому, что сегодня имеют ВС РФ
Оперативно-стратегические исследования позволяют на основе определения расчетных боевых задач и разработки сценариев боевых действий сформулировать оперативно-стратегические требования к системе вооружения вида ВС.
Комплексный военно-экономический анализ системы вооружения, включающий тактико-технико-экономический анализ образцов вооружения, оценку эффективности системы вооружения в различных условиях боевого применения с учетом вклада в нее обеспечивающих систем, направлен на выработку требований к основным тактико-техническим характеристикам образцов В и ВТ, являющихся объектами исследовательского проектирования.
Эти исследования должны вестись на широкой информационной оснве, включающей результаты прогноза военно-политической обстановки, тенденций развития ударных и оборонительных средств и систем противннка, отечественных стратегических ядерных сил, результаты исследований АН СССР и ВШ, выполненных по оборонной тематике, а также в интересах развития народного хозяйства СССР, НИОКР оборонных отраслей промышленности. Важным источником информации, влияющей на принятие решений при проведении этих исследований, является анализ экспериментальной отработки и эксплуатации летательных комплексов.
В целях обеспечения решения задач, связанных с обоснованием перспектив развития систем летательных комплексов, АСНИ должна включать ряд проблемно-ориентированных подсистем:
комплексного прогнозного анализа:
аналитического и имитационного моделирования;
информационно-справочную;
разработки специального программного обеспечения.
Эти подсистемы должны поддерживаться своими инструментальными средствами, базами знаний, погружаемыми в единую операционную среду.
Операционная среда должна создаваться на базе единого для всех функциональных подсистем АСНИ комплекса технических средств и общесистемного программного обеспечения
Комплекс технических средств АСНИ, по нашему убеждению, целесообразно строить на принципах вычислительной сети с широким применением персональных ЭВМ. В структуру вычислительной сети должны быть включены центральный вычислительный комплекс на базе мощных универсальных ЭВМ производительностью порядка пять десять млн. операций в секунду для обеспечения имитационного моделирования, периферийные вычислительные комплексы для создания баз данных в научных подразделениях на базе ЭВМ средней производительности и автоматизированные рабочие места на базе персональных ЭВМ.
Технические средства, включаемые в вычислительную сеть, должны базироваться на единой системе электронно-вычислительных машин ЕС ЭВМ.
В качестве операционной системы АСНИ целесообразно использовать мобильную операционную систему типа UNIX, в значительной степени машинно-независимую, мощную, многофункциональную и в тоже время простую с точки зрения пользователя и применимую для широкого круга задач, решаемых с помощью ЭВМ. Перечисленные достоинства обеспечивают ей хорошие перспективы.
Предметной областью базовой подсистемы АСНИ-САИПР-I являются технические облики перспективных летательных комплексов.
Под техническим обликом летательного комплекса понимается совокупность свойств, состава и структуры комплекса, раскрываемая его характеристиками и определяющая его существование как боевого средства, объекта управления, создаваемого объекта и объекта, внедряемого в окружающую среду.
В виду сложности восприятия исследователем и оперирования описанием летательного комплекса в целом требуется структуризация описания и соответствующее расчленение представления о ЛК на иерархические уровни и аспекты.
Разделение описаний по степени детализации отображаемых свойств и конструктивных решений летательного комплекса и его элементов может быть положено в основу блочно-иерархического подхода к исследовательскому проектированию и приведет к появлению иерархических уровней в представлениях о летательном комплексе.
Специальное математическое обеспечение САИПР строится на основе блочно-иерархического подхода к представлению структуры летательного комплекса по модульному принципу. Модульный принцип формирования моделей на основе разработки типовых блоков с последующей их композицией, широкое использование метода статистического моделирования, по нашему мнению, обеспечат возможность быстрого построения и переналадки модулей для сокращения сроков моделирования и обеспечения адекватности моделей летательным комплексам и процессам их функционирования. Кроме того, использование различных параметрических соотношений позволит увеличить число исследуемых вариантов проектируемых элементов летательного комплекса и расширить область поиска рационального варианта, учесть различные ограничения, повысить качество исследования.

В целом специальное математическое обеспечение САИПР можно разделить на две специфические группы, отражающие выделение проектного и тактического направлений исследования. К проектному направлению относятся модели, описывающие конструктивно-компоновочные схемы, габаритно-массовые характеристики элементов летательного комплекса.
Разработка моделей тактического направления связана с описанием типовых фаз функционирования комплекса, отражающих физическую сущность процессов его функционирования и специфику исследуемых свойств ЛК. Методическое объединение отдельных моделей составляет модель оценки эффективности летательного комплекса в заданных условиях боевого применения. Таким образом, специальное математическое обеспечение, реализованное в виде комплекса проблемно-ориентированных программ, в сочетании с техническими и общепрограммными средствами представляет инженерный инструмент для исследовательского проектирования, под которым мы понимаем комплекс научно-исследовательских работ по изысканиям, исследованиям, расчетам и конструированию объектов на концептуальном уровне, имеющих целью получение в принятой форме всех необходимых данных для обоснования тактико-технических требований к перспективным летательным комплексам и их элементам.
Как уже было отмечено, в качестве основного методического принципа исследовательского проектирования используется моделирование объектов ЛК, физических процессов, связанных с их функционированием и принятие проектных решений по результатам математического эксперимента, проведенного на этих моделях.

P.S. Надо отметить, что методология изложенная в этом докладе 35 лет абсолютно актуально. Тем более, что сегодня нет проблем с персональными компьютерами. И в распоряжении ученого сегодня вся мощь Интернета. И надо отдать должное тем, кто стоял у истоков, как сегодня модно говорить, цифравизации различных процессов.

Сочетание методов планирования эксперимента с различными оптимизационными методами, решающими правилами позволят повысить вероятность нахождения оптимального варианта облика проектируемого летательного комплекса.
Необходимо отметить характерные отличительные особенности создаваемой системы от систем автоматизированного проектирования, создаваемых в промышленных организациях и получивших широкое развитие в последнее время. Среди них можно выделить такие особенности как многофункциональность, адаптивность, модульность, открытость, преобладание макромоделирования, обеспечение принятия проектного решения в условиях большой степени неопределенности и неполноты информации, наличие этапа содержательного описания облика проектируемого летательного комплекса, анализ большой области проектных решений и оперативность их получения.
Имеются отличия в целях проектирования и в содержании работ. Целью традиционного проектирования является разработка некоторого законченного проекта, т.е. комплекса технической документации, которой в конечном счете достаточно для изготовления того или иного узла, изделия и т.д. Исследовательское же проектирование имеет целью подготовку, как отмечалось выше, рекомендаций и определение ориентировочных значений сравнительно небольшого числа основных характеристик ЛК. Без дальнейшей проработки по этим данным ничего изготовить невозможно, но их достаточно для предъявления обоснованных требований на реальное проектирование. При исследовательском проектировании уже в ходе проработок может возникнуть необходимость разработки новых моделей и методик для исследования систем нетрадиционных типов.
Исследовательское проектирование в САИПР по характеру и степени участия исследователя и использования ЭВМ при выполнении проектных операций ориентировано на диалоговый (интерактивный) режим, при котором большинство процедур выполняется с помощью ЭВМ, а участие исследователя проявляется в формировании стратегии проектирования, в оперативной оценке результатов проектных процедур или операций, в выборе продолжений и корректировке хода проектирования. Оно представляет собой итерационный многоэтапный процесс, включающий концептуальное проектирование, разработку формализованной постановки задачи исследования, проведения проектных исследований, оценку проекта и оформления документации.
P.S. Еще раз подчерку, что доклад делался когда в институте не было ни одной персоналки. Но какое предвидение самого процесса научных изысканий. И доклад надо оценивать с позиций не сегодняшнего, а с позиций середины 80-х прошлого столетия!

На этапе концептуального проектирования по целевой установке на проектирование, в которой отражается потребность в модернизации (разработке нового) летательного комплекса или его элементов, назначение и условие боевого применения, необходимость использования тех или иных унифицированных элементов, целевая функция, вид и состав выходной информации, необходимые исходные данные, формируется подробное содержательное описание проектируемого летательного комплекса и его элементов.
Процесс составления содержательного описания объекта проектирования включает разработку системы оперативных задач, которая позволяет комплексно рассмотреть проблему с учетом взаимосвязи проектируемого объекта с системой высшего порядка, системы функций ЛК и системы реализующих их средств. В соответствии с оперативными задачами выделяются критерии, по которым будет оцениваться качество создаваемого объекта и вклад в достижение поставленной цели.
Система функций должна разрабатываться по принципу полного перекрытия множества оперативных задач. Декомпозиция основной функции проводится, как правило, до уровня, на котором дальнейшее членение приводит к потере функционального свойства. Однако такая декомпозиция связана с большой детализацией и не всегда целесообразна при исследовательском проектировании. Уровень детализации определяется исследователем по целому ряду соображений и может, например, ограничиваться уровнем, на котором возможно четкое выделение физического принципа действия, характерного свойства, которым должен обладать объект и по возможности охарактеризован количественными показателями. Совокупность функций является основным системообразующим механизмом при формировании облика летательного комплекса и его элементов.
Этап концептуального проектирования заканчивается определением совокупности средств, реализующих сформированную ранее систему функций, и выделением для каждого их них проектных параметров. Осуществляемый на этом этапе структурный синтез системы в основном выполняется непосредственно самим исследователем, однако, он может поддерживаться различными диалоговыми процедурами анкетного типа, анализом и-или деревьев, построенным по образцам-аналогам и хранятся в специальных разделах баз знаний. Поиск и анализ патентной информации, а также использование эвристических приемов генерации идей способствует получению оригинальных решений.
Следующий этап исследовательского проектирования связан с разработкой формализованной постановки задачи, обеспечивающей возможность математически строго сформулировать требования, предъявляемые к разрабатываемой системе. В идеальном случае это может быть задача по оптимизации основных ТТХ летательного комплекса. Общая задача при необходимости и возможности декомпозируется на ряд иерархически взаимосвязанных между собой подзадач. На этом же этапе формируется расчетная схема, устанавливающая функциональные взаимосвязи проектных параметров элементов и подсистем летательного комплекса, находящихся на разных иерархических уровнях, путем просмотра типовых расчетных модулей, находящихся в базе знаний и сборки их в расчетные цепочки. При отсутствии входной информации для ряда стыкуемых модулей она может оперативно дополняться исследователем в процессе формирования цепочки путем моделирования недостающих связей, используя язык формирования расчетных схем (язык проектирования). В случае невозможности оперативно смоделировать недостающую связь исследователь определяет в этом месте точку диалога.
С целью оказания методической помощи при выполнении работ на этом этапе предусматривается накопление в базе знаний типовых постановок задач для исследования различных летательных комплексов и их подсистем, а также разработка диалоговых процедур, упорядочивающих процесс формализации задачи. Такие процедуры могут включать набор наводящих вопросов и предложений о порядке действий исследователя.
Проведение проектных исследований составляет суть следующего этапа процесса исследовательского проектирования.
По сформированным расчетным схемам составляются реальные расчетные цепочки с включением в них оптимизационных процедур в случае решения оптимизационных задач. Таким образом, максимальное приближение конечного пользователя к ЭВМ за счет возможности непосредственно, без каких-либо посредников участвовать в процессе решения задачи на языке своей предметной области придает технологии проектирования на этом этапе качественно новые черты. Отпадает необходимость составления программы решения задачи проектирования на языле программирования ЭВМ. Решение задач осуществляется синтезом вычислительного процесса на основе модели предметной области и библиотеки программных модулей. Задачи, которые невозможно решать сквозным программным способом из-за трудностей смоделировать те или иные связи, реализуются в диалоговых проектных процедурах.
При прерывании вычислительного процесса в точках диалога исследователь на основании своей интуиции, или используя различные эвристические методы принятия решения, восполняет недостающую информацию и продолжает процесс решения задачи, либо корректирует расчетную схему.
Для получения информации в требуемом виде, в частности различных параметрических соотношений, может планироваться математический эксперимент, результаты которого затем отрабатываются различными статистическими методами.
Планирование математического эксперимента в процессе исследований важно не только с точки зрения построения макромодели и получение практической возможности решить общую задачу по результатам решения частных задач, но и с позиций последующей интеллектуализации системы (расширение библиотеки программных модулей), а следовательно, и повышения эффективности системы автоматизированного исследовательского проектирования.
Результатом проектных исследований являются альтернативные варианты облика летательного комплекса.
Проблема выбора рационального варианта облика летательного комплекса, как отмечалось выше, связана с комплексным военно-экономическим анализом системы вооружения ВС. Ее нельзя решить в отрыве от проблемы, касающейся условий боевого функционирования ЛК как элемента системы вооружения вида ВС, так как только таким образом можно получить достаточно точные знания оптимальных ТТХ летательного комплекса. Кроме того, в связи с высокой стоимостью современных образцов летательных комплексов при проведении исследований недостаточно учитывать только технические и оперативно-тактические аспекты. Необходимы комплексные исследования с оценкой экономических факторов.
Указанные задачи решаются в процессе исследовательского проектирования на этапе анализа проекта. При этом для различных сочетаний значений ТТХ проектируемого ЛК и с учетом ограничений на интегральные количественные характеристики определяются значения показателей эффективности системы ДК и в общем случае строится так называемая область допустимых состояний системы вооружения вида ВС. Она представляет собой такую область в пространстве возможных значений интегральных количественных характеристик системы ЛК и ТТХ рассматриваемого ЛК, в которой система вооружения вида ВС выполняет поставленные перед ней задачи.
Окончательное принятие решения о целесообразности дальнейшей, более тщательной и глубокой проработки того или иного варианта ЛК, рассматриваемого в качестве рационального, остается в компетенции руководящих органов и лиц, ответственных за эти решения.
Заключительный этап исследовательского проектирования в САИПР связан с документированием результатов исследований. Содержательная часть документа может формироваться автоматически, исходя из цифровой модели проектируемого ЛК, либо с использованием диалоговой процедуры, если необходимо ее дополнение текстовой или графической информацией.
При анализе технического облика летательного комплекса было показано, что он обладает довольно разветвленной структурой, особенно в нижнем звене. Состав ЛК меняется от типа к типу комплекса и зависит от его назначения. Большую сложность имеет и связь между задачами исследования летательного комплекса.
Специалистами разных уровней решается иерархия задач по частным научным направлениям, например:
установление оптимальных параметров летательного аппарата;
выбор рациональных характеристик подсистем ЛК, обеспечивающих точность доставки боевого оснащения к цели;
выбор параметров технологического и механического оборудования стартовых сооружений;
определение рационального состава, структуры и основных характеристик средств боевого управления;
определение рациональной структуры и состава средств комплексной защиты летательного аппарата;
рациональное размещение объектов ЛК в предполагаемом районе дислоцирования на базе камерального анализа;
анализ тактики функционирования летательного комплекса;
определение рационального состава средств обслуживания ЛК и основных характеристик технологических эксплуатационных процессов.
На основе анализа решения перечисленных задач осуществляется координация требований к отдельным подсистемам ЛК и оценка эффективности в составе системы вооружения вида ВС.
Следует отметить, что, несмотря на специфику различных летательных комплексов, при обосновании требований к их тактико-техническим характеристикам для них для всех присуще решение перечисленных главных задач.
САИПР относится к системам коллективного пользования. Поэтому весьма важно обеспечить планирование работ пользователей, поддержку и координацию процесса автоматизированного проектирования, контроль выполнения работ на различных его этапах. Для решения этих задач разрабатывается система средств базового программного обеспечения (СС БПО), являющаяся надстройкой над базовым программным обеспечением вычислительной сети САИПР.
Реализация принципа модульности приводит к концепции построения СС БПО в виде набора базовых процессоров, на каждый из которых возлагается выполнение определенного подмножества функций. По результатам анализа этих функций система средств базового программного обеспечения должна включать:
диалоговый процессор взаимодействия с пользователем;
процессор административного управления разработкой проекта;
процессор формирования описаний (целеполагания);
процессор формирования концептуальной схемы проектной процедуры;
процессор-планировщик
процессор-исполнитель;
процессор системы управления распределенными базами данных;
процессор управления проектными данными;
графический процессор;
процессор документирования.
Диалоговый процессор взаимодействия с пользователем является ведущим элементом в СС БПО САИПР. С его помощью осуществляется первичный контакт пользователя с системой. К основным его функциям относится:
организация диалогового взаимодействия пользователя с системой в процессе выполнения им автоматизированного проектирования;
активизация и координация функционирования всех остальных базовых процессоров СС БПО на всех этапах процесса автоматизированного проектирования;
организация взаимодействия СС БПО с базовым программным обеспечением вычислительной сети.
После завершения загрузки этого процессора на терминал пользователя прежде всего передается корреспонденция, направленная ему по электронной почте. Сообщение о наличии для пользователя указанной корреспонденции, с которой он прии желании может ознакомиться прежде, чем приступить к работе с системой, возникает на экране вместе с главным меню. Такое оповещение пользователя осуществляется также при включении в работу других базовых процессоров.
Процессор административного управления разработкой проекта включается в работу по соответствующей команде-директиве пользователя из главного меню диалогового процессора взаимодействия с пользователем.
Главное меню процессора административного управления предоставляет пользователю следующие возможности:
вызвать из рабочей базы данных и просмотреть набор заданий на проектирование;
разработать задачи проектирования для подчиненных соисполнителей;
вызвать из базы описаний задач проектирования аналог и откорректировать его в случае необходимости;
занести разработанные задачи проектирования в рабочую базу данных или в системную базу описаний задач;
просмотреть задание о ходе выполнения задач, полученных подчиненным исполнителем, о выполнении собственной задачи и всего задания в целом.
Процессор формирования описаний предназначен для автоматизированного построения в режиме диалога декомпозиционной схемы разработки как проектируемого летательного комплекса в целом, так и отдельных его подсистем. При разработке декомпозиционной схемы в отнову может быть положена методология структурного анализа и технология проектирования, обеспечивающая графическое представление декомпозиционной модели и описание взаимосвязей между модулями по данным и управлению.
Главное меню процессора целеполагания предоставляет пользователю следующие возможности:
сформировать и описать декомпозиционную схему разбиения задачи проектирования на взаимоувязанные по входным и выходным параметрам и характеристикам проектные задания и подзадания;
выявить в процессе построения декомпозиционной схемы ее противоречивость и неполноту и получить рекомендации по способам устранения допущенных ошибок;
предоставить на экране описание декомпозиционной схемы в виде графа декомпозиции;
занести описание декомпозиционной схемы в рабочую или системную базу данных;
оформить описание декомпозиционной схемы в виде документа.
В связи с изложенным на процессор описания (целеполагания) возлагается функция обеспечения инструментальной поддержки процесса построения в диалоговом режиме системы задач, функций и средств. В основу разработки алгоритмов формирования и ведения деревьев задач может быть положен метод логико-лингвистического структурирования цели для целевых программ.
Базовый процессор формирования концептуальной схемы проектной процедуры включается в работу диалоговым процессором взаимодействия с пользователем и предоставляет ему меню нижнего уровня, реализуя которое он получает возможность отображать на экране и просмотреть копии хранящихся в системных и специальных базах данных каталоги концептуальных схем проектных процедур, математических моделей, их спецификаций и текстов. Непосредственное формирование концептуальной схемы проектной процедуры пользователь выполняет с помощью диалогового языка формирования схем.
Процессор-планировщик предназначен для построения вычислительной схемы проектной процедуры (ВСПЛ) на основании ранее ее разработанной концептуальной схемы и сведений о содержащихся в базе данных программных модулях специального программного обеспечения. Построение вычислительной схемы проектной процедуры осуществляется пользователем в диалоговом режиме с непосредственным включением в ее состав программных модулей. Включение состоит в автоматической замене наименований вершин графа концептуальной схемы проектной процедуры идентификаторами выбранных программных модулей.
Процессор-исполнитель обеспечивает выполнение вычислительной схемы проектной процедуры. С помощью команд меню пользователю предоставляется возможность указать на графе ВСПП точку приостановки вычислительного процесса, отобразить на экране промежуточные результаты выполнения ВСПП, продолжить процесс исполнения, прервать его с сохранением текущего состояния до следующего сеанса.
Процессор системы управления распределенными базами данных должен обеспечить:
поддержание единой концептуальной модели РБД;
распределенный и локальный доступ к данным, их целостность и защиту от несанкционированного досткпа;
обеспечить прозрачность РБД для пользователей вычислительной сети и т.д.

P.S. О масштабах проекта надо судить не с позиций сегодняшнего дня, а с позиций 1985 года, когда не было ни интернета, ни СУБД типа oracle, не было таких как сегодня привычных мониторов и персональных компьютеров. И тогда становится каким продвинутым для своего времени был этот проект. И сегодня он нисколько не устарел. Терминологические нюансы я не беру в расчет.

В процессе развития системы управления базами данных, постпенно эволюционируя, должны обрести новые свойства и превратиться в системы управления базами знаний.
Процессор управления проектными данными ориентирован на решение задач системного характера по организации проектных данных в памяти вычислительной системы и управления ими.
Графический процессор как базовый процессор СС БПО включается в работу в процессе автоматизированного проектирования при возникновении необходимости получения графического изображения интересующего пользователя объекта. Его прямое назначение состоит в преобразовании поступившей на его вход информации в описание требуемого изображения и передаче этого описания выходное устройство (экран графического дисплея, графопостроитель).
Назначение процессора документирования состоит в том, чтобы по командам пользователя или вызывающих программ преобразовать получаемую в процессе автоматизированного проектирования информацию в совокупность документов на бумажных или машинных носителях.
P.S. И сново, как тут не вспомнить как была подготовлена сам этот доклад в далеком 1985 году.

Как было отмечено, автоматизированная система научных исследований создается на базе вычислительной сети, предоставляющей возможность размещения персональных рабочих мест непосредственно в научных подразделениях.
Основными принципами, закладываемыми в проектируемую вычислительную сеть, являются:
доступность ко всем средствам сисчтемы:
высокая информационная и вычислительная мощность системы;
высокая функциональная надежность.
Доступность системы достигается за счет создания АРМ на базе ПЭВМ, объединенных в рамках каждого подразделения в локальную вычислительную сеть. Локальные вычислительные сети всех подразделений с помощью коммуникационной подсети объединяются в единую вычислительную сеть института.
В перспективе мы рассматриваем возможность подключения к вычислительным сетям внешних организаций.
P.S. Чем не интернет?!

Высокая информационная и вычислительная мощность достигается за счет включения в состав локальной вычислительной сети малых ЭВМ типа ЕС-1007 для создания баз данных и мощного вычислительного комплекса на базе двух ЭВМ ЕС-1066. Предполагается, что суммарная вычислительная мощность первой очереди АСНИ составит к 1990 г. 300 млн. операций в секунду.
Построение АСНИ на базе локальных вычислительных сетей, объединяемых посредством коммуникационной подсети, обеспечивает одновременно возможность ее наращивания и высокую функциональную надежность.
В заключении перечислим основные проблемы, которые необходимо решить в процессе разработки АСНИ:
создание локальных вычислительных сетей на базе моноканала и отработка основных вопросов, связанных с их эксплуатацией;
создание системы управления распределенными базами данных;
разработка инструментальных средств поддержки исследовательского проектирования и создание специального программного обеспечения;
создание проблемно-ориентированных языков взаимодействия пользователей с системой на различных этапах исследовательского проектирования;
разработка методов решения на ЭВМ задач синтеза структур проектируемых сложных систем;
разработка методов декомпозиции и агрегирования задач нелинейного программирования большой размерности.


А теперь вернемся к статье, с которой мы начали, еще одна цитата из нее:
Взрастив интернет под чутким руководством государства, ему позволили развиваться при почти полном невмешательстве.

О, как я надеялся, что Постановление ЦК КПСС и СМ СССР позволит нам создать базу для внедрения ЭВТ в ВУЗах и школах страны, в НИИ и заводах и создать в итоге ОГАС страны, что государство будет заинтересованно в нашей работе. Вот же она реальная конверсия
О том как удалось реализовать наш проект читайте здесь.
А на пороге стоял 1991 год!..
Низкий поклон Волкову Л.И. за то, что он дал возможность хотя бы попытаться реализовать свои идеи. И не его вина, что что-то пошло не так.
И все же я принял участие в создании российского сегмента Интернет. В 1998 году я уволился из рядов ВС РФ и меня пригласили на работу в ЗАО Микротест. И уже там я принимал участие в строительстве СПД МПС России. Но все оборудования было уже импортным Тогда еще речи об импортозамещении не было.
Подробнее..

Категории

Последние комментарии

  • Имя: Макс
    24.08.2022 | 11:28
    Я разраб в IT компании, работаю на арбитражную команду. Мы работаем с приламы и сайтами, при работе замечаются постоянные баны и лаги. Пацаны посоветовали сервис по анализу исходного кода,https://app Подробнее..
  • Имя: 9055410337
    20.08.2022 | 17:41
    поможем пишите в телеграм Подробнее..
  • Имя: sabbat
    17.08.2022 | 20:42
    Охренеть.. это просто шикарная статья, феноменально круто. Большое спасибо за разбор! Надеюсь как-нибудь с тобой связаться для обсуждений чего-либо) Подробнее..
  • Имя: Мария
    09.08.2022 | 14:44
    Добрый день. Если обладаете такой информацией, то подскажите, пожалуйста, где можно найти много-много материала по Yggdrasil и его уязвимостях для написания диплома? Благодарю. Подробнее..
© 2006-2024, personeltest.ru