Ряды Фурье

Белки взаимодействуют трындец как сложно. Они длинные (несколько тысяч компонентов обычно), свёрнуты в хитрую геометрию, и при взаимодействиях начинают менять свойства. То есть начало взаимодействия в какой-то точке тут же может поменять соседнюю область и сразу какую-то отдалённую. Потому что белок развернётся или свернётся по-другому.

Драйва добавляет и то, что реакция может начаться не от конкретного взаимодействия точки-к-точке, а от взаимодействия чего-то похожего по геометрии на микроуровне. И пройти с разной силой, и уровень эффекта тоже регулирует то, как взаимодействие будет развиваться дальше.

А это всё надо изучать и моделировать, потому что оттуда идёт много биотеха.

Сейчас есть:
— Известные случаи взаимодействия белков, которые хорошо экспериментально изучены. По ним можно строить модели уровня "точно знаем, что вот здесь вот так работает, понимаем, как" и "точно знаем, но не до конца понимаем, как".
— Известные куски белков (остатки, молекулярные поверхности и атомные структуры), которые создают взаимодействия. Такой простой Лего, часть деталей которого мы знаем.
— Понимание, что можно из этого собрать — на готовых комплексах и тех кусках макроассемблера, которые у нас уже есть.

Соответственно, с появлением современных нейросетей там наметился прогресс, потому что по куче сложных данных можно разбираться, что же провзаимодействовало и примерно как. Пока с трудом, но всё же какие-то намётки это даёт. Нужно собирать больше данных, менять архитектуру сетей и заниматься точной настройкой под биохимию, ускорять обучение и так далее.

Если вы хотите прочитать про прогресс этой области, вот суммирующее исследование про экосистему ML.

#UDP

Оптимизм коррелирует с пониженными когнитивными способностями. Фьють-ха!

Короче, собрались злобные типы и решили узнать, правда ли оптимизм так хорош, как его рекламируют. И узнали, что да, он прикольный, но ведёт к довольно мрачным решениям.

Обложились кучей предыдущих работ про то, что оптимизм может внушать нереалистичные ожидания, и провели своё исследование. Конкретно сравнивали разницу между финансовыми ожиданиями человека (планом) и фактом. Для этого исследовали 36 тысяч семей в Англии.

А вы пошли бы на снижение доходов на 12% в обмен на хорошее настроение и редкие шансы протупить что-то важное?

#гуманитарии_познают_мир

JRE MRRKOП!

Тут провели метаанализ по 198 исследованиям, поковырялись в статистике и методах и свели, что морковь люто снижает риски рака. В смысле, что про то, что овощи помогают снизить риски уже давно было известно, но какие конкретно, сколько конкретно и не стоит ли переключиться только на овощи — это всё было непонятно.

Мета даёт конкретный ответ: любое количество моркови снижает риск заболеть любым типом рака. Но оптимум достигается примерно на 400 граммах в неделю (полморкови в день) — минус 20% (±10%). Причём просто ширяться альфа-каротином мало, надо есть именно целую свежую морковь.

#JRE_МРРКП

Одна из самых трогательных научно-фантастических повестей (после "Цветов для Элджернона", конечно) — это "История твоей жизни" Теда Чана. Дальше будут спойлеры.

Сюжет такой: лингвист Луиза рассказывает две истории вперемежку. Одну — про визит инопланетян, чей язык она изучала, вторую — воспоминания про свою дочь. В конце она понимает, что язык строится циклически, и пришельцы не воспринимают время, как что-то линейное. Они как бы находятся в любой его точке и просто проживают всё сразу, у них нет причинно-следственной связи. Дальше Луиза учится мыслить таким же образом и внезапно понимает, что то, что она рассказывала про свою дочь — это не воспоминание, а её будущее. Дочь ещё не родилась, но Луиза точно знает, что она умрёт в 25 лет. И понимает, что это уже случилось. Повесть заканчивается тем, что она обращается к ещё нерождённой ней в письме и говорит, что эти 25 лет того стоят.

В основе повести — принцип Ферма: "Свет выбирает кратчайщий путь". То есть свет как будто должен знать заранее, каков именно кратчайший путь из всех возможных, чтобы идти именно по нему. Проблемы начинаются на преломлении сред, например, при прохождении через границу воды и воздуха, потому что лучу нужно "удариться" в другое место границы сред, в сравнении с тем, если бы второй среды там не было.

Соответственно, если мыслить категориями начальной и конечной точки, всё очень просто: нужно установить кратчайший путь и запустить все фотоны по нему. Но если взять точку зрения фотона, то поначалу совершенно непонятно, как он выбирает направление. Он же не термос, правильно? ОТКУДА ОН ТОГДА ЗАРАНЕЕ ЗНАЕТ?

Довольно быстро выяснилось, что выбор пути делается не из всех возможных путей, а из нескольких очень близких. И эта близость удивительным образом связана с длиной волны. То есть свет умеет ощупывать прямо своим синусом немного дороги вперёд.

Понятно, звучит упорото, но если вам нужны более точные формулировки, отправляем вас в "Фейнмановские лекции по физике" (можно издательства МИР), "Более точная формулировка принципа Ферма" и в следующую главу "Квантовый механизм". Ну или к принципу Гюйгенса — Френеля. Но чтобы в нём разобраться, всё равно придётся вернуться к квантовой физике — точнее, к формулировке квантовой теории через интегралы по траекториям. В этом месте можно окончательно долбануться, и сюжет выпадет далеко за пределы банального вопроса повести. Поэтому пускай фотон берёт синус и обстукивает им дорогу впереди, выстраивая новый фронт волны, а следующий фотон уже идёт по его следам со своим синусом и снова стучит.

Есть гораздо более знакомый вам пример. Гравитация:
1. Между объектами действуют силы, они под их влиянием изменяют движение. Это привычная ньютоновская трактовка. То есть объекты как бы проверяют друг друга.
2. Через поле. В каждой точке пространства есть некое число. Сила действует в том направлении, в котором быстрее всего изменяется это число. То есть вам нужна информация только о ближайшем бесконечно малом окружении.
3. Если посмотреть на конец движения, а потом на начало, а потом развернуть причинно-следственные связи, то нужно будет найти кратчайший путь — точнее, с минимальной потерей энергии. Тут можно говорить про задачу гравитационного взаимодействия как про задачу поиска минимального усилия. Что снова приводит нас к принципу Ферма, идея та же. Но ваше изначальное представление о гравитации, к счастью, другое.

Так вот, можно на лету переключаться из представления в представление. Они эквивалентны и, по сути, просто форма языкового высказывания для описания физического принципа.

Всё в этом мире может быть представлено полем. Или мелодрамой.

Так что если вы искали, что посмотреть на январские праздники, смотрите вторую лекцию Фейнмана 1964-го года. Вот эту.

#гуманитарии_познают_мир

У нас тут в рабочем чатике одна прекрасная дама спрашивала сильное противовирусное средство от гриппа. Дошли до рибавирина, потому что остальные слишком слабые, а этот работает. В общем, да, работает, но есть нюанс.

Очень ненаучно противовирусные делятся на три основные группы:
1. Таргетированные, например, против герпеса и ВИЧ. Они приостанавливают процесс, и пока вы едите такой препарат, вирус бесцельно бродит по организму и скучает. Либо это что-то таргетированное на конкретный белок. Например, против гепатита С есть софосбувир, который ищет один конкретный кусок кода вируса, затем ломает его специфическую полимеразу. В целом, очень везёт, когда получается настолько адресно выделить сигнатуру.
2. Разбавленный сахар: препараты без доказанной эффективности.
3. Рибавирин и его мрачные друзья.

Первая группа, скорее всего, вам не очень интересна. Она просто работает против конкретных вирусов или их конкретных механизмов. Например, утрируя, препараты могут пройтись по организму и налить суперклея во все свободные USB-порты. Вам они всё равно без надобности, раз пустые, а тот самый вирус свою флешку в клетку не вставит.

Вторая группа самая безопасная. Когда пациент срочно хочет лекарства, в разных культурах разные подходы. Вот на Мадагаскаре лучше всего работает толчёный лори, поэтому бедной скотинке приходится тяжко. А в современной России нужно пойти в аптеку и купить какую-нибудь замечательную гомеопатию или просто что-то, не показавшее эффективность. Пациент доволен, налог на незнание биологии заплатил, все счастливы. Плацебо помогает! Бывает аж до 18% случаев, главное верить.

Ну и остался рибавирин и его друзья. Это реально работающие противовирусные препараты. Мощные как удар серпом по яйцам. Они не могут выделить конкретную сигнатуру вируса, поэтому просто ломают вообще всё, что может этому вирусу пригодится. Рибавирин, например, ломает синтез РНК. Просто и со вкусом, заменяя каждый четвёртый TRUE в коде на NaN. Вместо синтеза РНК (в том числе вирусных) получается месиво.

Проблема только в том, что РНК нужны не только для вируса, а вообще для всего организма. Возможно, поэтому у него в побочках внезапная смерть: ну, знаете, это как взять работающий завод и просто вывести всех рабочих. Может, простоит так недели две. А может и нет.

Расчёт в том числе на то, что все эксепшны в хорошем коде успешно обрабатываются, а в intro64k вируса — нет.

Второй нюанс в том, что после рибавирина нужно будет 6 месяцев пользоваться противозачаточным, потому что если тот прикол с заменёнными в коде TRUE на NaN пытаться мержить в ребёнка, оно, вероятно, смержится и скомпилируется. Но результат вас очень удивит.

Поэтому не жрите таблетки без врача. Примера с ИПП должно было хватить, правда? И в следующий раз, когда ваши друзья захотят лечить грипп противовирусными, помните, что гомеопаты заботятся об их здоровье!

#гуманитарии_познают_мир #JRE_МРРКП

Теперь про радиацию:

Больничный рентген-томограф даёт ионизирующее излучение, но не радиоактивен. То есть если его выключить — внутри можно жить. Если включить — начинает шинковать вам ДНК и другие молекулы.

Магнитно-резонансный томограф — неионоизирующее ЭМИ. Но вещество контраста может быть радиоактивным, то есть излучать ионизирующее.

Мощные дезинфицирующие устройства могут давать ионизирующее излучение. Это которые дают мощную вспышку, но до неё кричат "всем покинуть помещение". Очень хорошо работающее средство от внутрибольничных инфекций. Применяются редко.

В детекторах дыма есть немного радиоактивного металла америция-241, он вместо источника питания, по сути. Создаёт слабый ток, и если он сильно меняется из-за дыма, попавшего в камеру, фиговина срабатывает. Чтобы сработать, ей нужна аккумуляторная батарея, обычно, чтобы подать сигнал или завизжать. Поэтому смысла в америции внутри, по сути, нет, и уже давно делаются фотоэлектрические детекторы дыма. Стоять подальше от детектора дыма с Am-241 не обязательно, но вот открывать уже не очень хорошая идея. Полураспад 432 года, поэтому старых детекторов не бывает. Ещё этот же металл встречается в толщиномерах (в основном, на производствах). Там уже вопрос, насколько далеко в металл проходит гамма.

Есть фоновая радиация. Это когда вы просто гуляете или живёте себе, но при этом ловите продукты ядерного распада. Больше всего ионизирующей радиации дают скалы (граниты, в которых много урана "из коробки") и почва. В том же Выборге, например, радон может накапливаться в подвалах, потому что весь город на гранитной подушке. Ещё хороший источник — космическая радиация, её дозу можно увеличить, допрыгивая с высоких гор или на самолётах. Самое крутое сочетание — высокий эшелон во время плотного потока (то есть полёт через зону северного сияния). Поэтому-то и уменьшают число маршрутов самолётов через полюса: пилоты могут набрать годовую норму полётов так за 40.

В Австралии, где проблемы с озоновым слоем, естественный набор — 1,7 миллизиверта в год. Это 75 флюорографий.

В России по доке "Дозы облучения населения Российской Федерации в 2019 году" вдыхание воздуха (в т.ч. с радоном внутри) даёт 2 миллизиверта + 0,17 за пищу и воду + 0,67 почва и стройматериалы + 0,34 космическое излучение. Итог — 3,36 миллизиверта.

Ещё из бытовых источников можно послужить на атомном ледоколе (50 миллизивертов в год), носить часы с радиевым или тритиевым свечением стрелок, обнять РИТЭГ на старой советской метеостанции, носить кулон с радием, играть американским конструктором "Юный физик-ядерщик" или пить средства народной медицины с радием (тогда не знали, что это очень, очень плохая идея), слетать на МКС (266 миллизивертов в год), совершить кругосветку (10 часов в самолёте 0,25 миллизивертов). Ну или есть бананы.

Бананов придётся съесть очень много, даже больше, чем летать. Для удваивания естественного фона в России нужно будет есть 93 банана каждый день. 14 килограмм бананов в день — это за пределами человеческих возможностей, поэтому не надо. Причём это просто до превышенной дозы. Если речь про опасные дозы с точки зрения ионизирующего излучения, то банановый эквивалент в день пойдёт на миллионы.

#гуманитарии_познают_мир

Многие путают излучение и радиацию. Возможно, потому что слова в английском похожи: radiation и radioactivity. Излучение — это перенос энергии. Например, излучает Солнце, кот, сотовый телефон, энергоблок Чернобыля, банан и ваш вай-фай роутер.

Электромагнитное излучение по мере уменьшения длины волны выглядит так: радиоволны (очень плохо видны, только в определённых состояниях сознания), инфракрасное излучение (нужно видеть некоторым организмам, например, змеям), видимый нам свет, ультрафиолет, рентген, гамма. Плотную гамму, кстати, видно хорошо, она отлично высекает искры из глаз.

Среди всех этих излучений есть в целом безопасные (например, тепло от кота) и частично-безопасные (например, ультрафиолет от Солнца не очень-то полезен, а телефон условно-безопасен). Но то, чего стоит особенно опасаться — это ионизирующее излучение. Это когда энергии достаточно, чтобы вышибать электроны из атомов вещества. Это, например, делают банан, картошка, орехи, рентген-аппарат и энергоблок Чернобыля.

Поэтому ликбез. Для начала, что не-радиация:

Wi-Fi не излучает ничего радиактивного. Но вы можете назвать сеть 5G_Radiation_Tower, это вызовет некоторое волнение среди соседей.

Большая часть сканеров человеков в аэропортах (кроме очень старых) излучают неионизирующие электромагнитные импульсы типа тех, что генерирует ваш сотовый телефон. Только слабее. Обычно речь про миллиметровые волны (30-300 гигагерц). Это, кстати, значит, что они не только про металл, а про посмотреть на вас под одеждой тоже. А вот интроскопы для чемоданов излучают в рентген-диапазоне, это ионизирующее излучение. Ничего радиоактивного там нет, но поток может порезать ДНК. Туда лезть категорически не стоит. Старые аналоговые прямого действия, когда частицы бьют прямо в экран куда опаснее новых цифровых с чувствительной матрицей.

Радиостанции неопасны, если не лезть к ним обниматься. Особенно не стоит обниматься с антеннами сотовой связи, но, к счастью, плотность излучения очень сильно падает с расстоянием. Оно неионоизирующее, но может знатно так расстроить нервную систему, потому что вообще-то вся наша нервная активность построена на накоплении зарядов на нейронах.

Радары на аэродромах опасны, вы знакомы с ними по микроволновкам. Это то же самое, только больше и другое.

Лампы излучают видимый свет и немного ультрафиолета. Больше всего УФ дают CFL-лампы (обычно они выглядят как спирали или трубки). Но всё равно они в целом безопасны.

Ультрафиолетовые стерилизующие лампы излучают ультрафиолет. Важно различать диапазоны UVB и UVA, они убивают вас с разной скоростью.

Солнце тоже злое, особенно, если вы заберётесь повыше, где атмосфера тоньше, заедете в Австралию или просто постоите подольше в полдень на парковке около отражающей витрины. Плотная тень даёт 90% снижения, крем SPF 50 даёт 98% защиты, прозрачные пластики и стекло аналогично, зонт около 97%. Лучше всего легионерская шапка (кепка с тканью сзади) или шляпа с полями по кругу, просто кепка — отстой. Солярий убивает вас достаточно эффективно, но это тоже неионизирующее излучение.

#гуманитарии_познают_мир

Первичный антигенный грех — это очень смешная штука.

Коротко и поверхностно, как устроена иммунологическая память:
1) В организм попадает патоген.
2) Патруль из иммунокомпетентных клеток определяет, что что-то разгуливает по организму без документов (не подписано общим белком, который случайно генерируется при рождении и вставляется в каждую клетку).
3) Забирает образец и несёт показывать его в лимфоузел.
4) Пропустим, откуда берутся иммунные клетки и что они делают (это две отдельно мегасмешные истории), но через несколько шагов в организме очень много антител. Антитело — это маркер, который умеет опознавать геометрию конкретного нарушителя и втыкаться в него. На этом работа антитела исчерпывается.
5) После исчерпания угрозы остаются B-клетки, которые могут в случае реинфицирования снова нагенерить очень много антител. Для этого им нужно показать образец нарушителя, и они сразу возьмутся за своё дело.

Это отлично работает, если в организм попадают старые известные инфекции или совсем новые инфекции. Наивные клетки занимаются новыми инфекциями, уже обученные — старыми.

В этот момент на сцену выходят вирусы, которые мутировали совсем немножко. Так, что геометрия у них узнаваемая, а функционал поменялся. Ну, примерно как все айфоны после пятого. Получается вот что:
— Уже обученная B-клетка реагирует на такой вирус "я узнала" и начинает делать уже не очень эффективные антитела.
— Наивные клетки не обучаются, потому что есть уже готовый ответ.
— Вирусу пофиг, ваш старый Касперский ему ничего не сделает.
— Организм страдает, но может только отвечать старыми антителами.

Это и есть антигенный грех, когда уже обученные клетки ничего сделать не могут, а новым не дают.

То есть если вы болели старым гриппом, а потом вакцинировались от нового сезонного, вполне возможно, что организм быстро посмотрит на обучающий материал, скажет "а, мы уже это знаем, идите в задницу" и, собственно, сбросит вакцину в дамп. Из этого есть много следствий, начиная от того, как собирать вакцины (они должны быть сильно отличающимися от известных инфекций, чтобы на обучающий материал пришли другие клетки) и заканчивая ещё кучей интересных эффектов в диагностике. И да, конечно же, есть антителозависимое усиление инфекции. Это когда лимфоцит кричит, "Иди сюда, сволочь!" — а лом, оказывается, к земле примёрз.

#гуманитарии_познают_мир

Давным-давно, аж к 2018 году, мы, земляне, научились запускать регенерацию аксонов. Это что-то вроде нейронной проводки. Правда, всё это время получалась какая-то фигня, потому что, например, если у мышки повреждён спинной мозг, то недостаточно просто запустить там регенерацию. Получится куча бессистемных связок, которые никак нормально не использовать. В смысле, это не так, что непонятно, какой кабель куда подключили, а так, что, условно, база какого-то транзистора подключена ко входу для эмиттера, вторая нога в газоснабжение, а третья в водопровод.

Ну вот теперь вышла работа, где сначала учёные разбираются примерно что примерно куда подключать (то есть делят системы на газ, электрику и водоснабжение), потом прокидывают между этими системами какую-то случайную коммуникацию, а потом мозг разбирается, что куда подключили, отлаживает это всё и запускает. Главное, чтобы провода соединялись с проводами, а трубы с трубами, дальше уже ремонтопригодно.

В общем, некоторых мышей, которым перерезали спинной мозг, успешно вылечили, что и показала сначала их походка, а потом и вскрытие.

Для нас это значит, что лет через 5-10 будет нормальная регенерация перебитых нервов. И много чего ещё интересного, раз уж мы научились более-менее адресно докидывать ресурсы в нервную систему.

#медленная_зона

Полезный совет: если можете, родитесь билингвом. Ну или по крайней мере, воспитывайтесь в двуязычной среде. Из доказанных эффектов — вам будет чуть попроще работать на международных рынках. Ещё у вас будет побольше ресурсов в нижней теменной коре, что даст большую пластичность мозгу и лучшее кодирование информации.

Недавно вышло исследование, которое показывает, что билингвы лучше запоминают картинки. Источник вот. Там через очень хитро закрученную схему с омонимами вроде "fabric" и "фабрика" и отслеживанием движения глаз проверяют, как билингвы, слабые билингвы и моноязычные люди запоминают картинки. Основано исследование на том эффекте, что мы почти никогда не слушаем слова до конца, а начинаем их обрабатывать ещё по первым фонемам. Как ChatGPT строит модель, считающую следующее наиболее вероятное слово, так и мы прогнозируем ветку диалога. То есть в разговоре много избыточной информации, и если мы хорошо владеем контекстом, то можем хорошо прогнозировать слова.

Можно сделать вольные выводы из исследования примерно прикинуть, что получается:
— Билингвы имеют больше размерностей вектора для сохранения образа.
— Это значит, что они сохраняют и распознают образы чуть медленнее, но сильно качественнее.
— Второй язык не добавляет памяти как таковой, он добавляет чуть больше готовых токенов, которые хорошо ужимаются.

Короче, можно, опять же, очень грубо сказать, что у билингвов алгоритмы сжатия лучше.

Возможно, билингвальные артисты рисуют лучше, а билингвальные банды лучше исполняют пятую симфонию. Спасибо, что подписаны на наш магазин.

#медленная_зона