Эксклюзивные занятия по МВАП: Развитие мышления по схемотехническим принципам. Проводимость и сопротивление.

Проводимость – ключевое свойство в нейросетях, обеспечивающее распознавание.

Проводимость – способность проводить ток. Ток, как уже говорилось – в самом широком смысле: количество кирпичей по цепочке работяг, количество воды в водопроводе, количество электронов в электропроводе и т.п.

Проводимость – понятие, обратное сопротивлению, т.е. сопротивление – способность проводника ограничивать ток.

Тут – главное – именно то, в каком отношении находятся составляющие процесса:

ток (будем обозначать i), сопротивление (r) и то усилие, которое заставляет течь ток (напряжение u), проводимость (g).

Не будем называть это математикой, но уметь в уме видеть, в каком соотношении находятся параметры взаимодействующих факторов в процессе – просто необходимо, это – важная часть схемотехнического мышления, позволяющая предвидеть результат причинно-следственной связи взаимодействующих компонентов.

По теме сейчас у нас 3 параметра: сопротивление (или обратная ему величина - проводимость), ток и напряжение. Представим их взаимодействие на примере вытекающей из бака воды.

Чем выше бак, тем сильнее из него вниз по трубе течет вода. Высота бака обеспечивает ток воды и этот параметр назовем напряжением или разностью потенциалов кинетической энергии на высоте и внизу. В любом промежуточном месте трубы потенциал будет меньше, чем на самом верху, и разность потенциалов – тоже меньше, но так как выше есть давление воды из более высокого потенциала, то она потечет быстрее, чем если бы она выливалась из меньшей высоты.

Таким образом ток воды ограничивается не только просветом трубы, но и тем, что верхней воде мешает нижняя из-за своей вязкости и инертности. В случае электронов этого фактора нет потому, что электроны не обладают вязкостью и инертностью, ограничиваясь только возможностью материала проводника пропускать электроны. В случае тока дробинок и, еще больше, - песка, взаимное трение мешают сильнее и даже крупные песчинки могут вообще закупорить отверстие. Но в песочных часах отверстие подбирается заведомо крупнее песчинок и сами песчинки обкатаны до почти шарообразности.

Как бы высоко ни был бак, из-за ограниченной проводимости сливной трубы, вода вытечет не сразу. И наоборот, как бы низок ни был бак, ток воды все равно будет, если только высота не станет равна нулевой и не станет разности потенциалов или напряжения.

Из отношения зависимостей можно сказать: ток будет прямо пропорционален напряжению и обратно пропорционален сопротивлению проводника. Это и есть закон Ома. Он справедлив для любого вида тока и любого вида напряжений и сопротивлений.

Он должен стать уже очевидным в своей верности и остаются только применить его к самым разным бытовым и не очень явлениям, чтобы это стало автоматизмом понимания, т.е. вошло в систему схемотехнического мышления. Кроме того, попробуйте найти в инете хорошие примеры самих понятий и их пояснений и приведите ссылки в обсуждении. Думаю, что умение самим разбираться и находить нужное у всех достаточно хорошо уже развито.

Для нейросетей более важно понятие проводимости потому, что именно оно позволяет с очевидностью представлять принцип действия персептрона, о котором уже говорилось и который, как было достаточно очевидно показано, - единственно возможный способ организовывать распознавание признаков восприятия. Если это доказательство не было воспринято как определяющее важное, то нужно вернуться к тому месту и убедиться в справедливости утверждения, а также попробовать во многих разных случаях, пусть в мысленных экспериментах, найти его реализации.

Возвращаясь к закону ома, можно представить его в виде формулы для расчетов:

i=u/r или в случае проводимости i=g*u; Пожалуйста, сделайте несложные математические преобразования, чтобы получить эти зависимости от эвристического представления об пропорциональности параметров r, g, u, i.

Вот это все давайте и обсудим.

Чего все хором молчите? :) если есть проблемы, нужно сообщать.

Можно попросить тебя выделять задания жирными буквами, цветом или подчёркиванием. Только что понял, что пропустил его в тексте.

Особых вопросов по закону Ома на общем уровне вроде не возникло.

Преобразования имеются в виду такие?

u=i*r, r=u/i, g=i/u, u=i/g

Относительно важности понимания персептрона - тоже ясно, только не совсем понятно насчёт того, как увидеть его реализацию в окружающем, кроме как в устройстве собственного восприятия?

>>Преобразования имеются в виду такие?

u=i*r, r=u/i, g=i/u, u=i/g

Это – просто механическое использование известных законов алгебраических преобразований. Желательно не просто написать формулы, а ясно предствить, как и почему так происходит. Почему ток зависит прямо от напряжения, приложенного к носителям и почему обратно – при увеличении сопротивления носителям или прямо при увеличении проводимости. Все – живо представлять в виде картинки динамики процесса в разных случаях: водя, песок, электроны и что-то еще (очень много всего. И так же – модельный смысл зависимости для напряжения, для сопротивления и проводимости.

>>только не совсем понятно насчёт того, как увидеть его реализацию в окружающем

Можно попробовать найти то в окружающем, что невозможно без распознавания. А для этого нужно ясно понимать, что такое распознавание, чтобы не путать с другими чем-то похожими процессами (например с отражением). Есть камеры для считывания номеров автонарушителй для последующего распознавания, есть система массового распознавания лиц.

В следующей темы мы уже плотно начнем заниматься распознаванием.

Я думаю устройство, срабатывающее при определенном сочетании более чем одного признака на входе - можно назвать распознавателем. Потому, что один признак дает слишком большой диапазон и говорить о "распознавании"  становится не корректно - а вот чем больше признаков, тем он уже и точнее. Стало быть:

любой замок - распознаватель ключа, так как требует определенного сочетания состояния блокирующих элементов для открытия (например сувальд в механическом сувальдном замке или цилиндриков в цилиндровом).

почтовый сервис, принимающий почту - распознаватель, так как адрес, который пишешь для отправки письма, содержит в себе несколько уточняющих элементов, позволяющих точно идентифицировать получателя. Аналогично ФИО, номера документов, штих код на упаковке - все это варианты комбинации признаков объекта (комбинации слов, цифр, полосок соответственно), позволяющие сделать его более точную выборку специализированным устройствам-распознавателям.

Так же наверное наркотик экзогенный  - "ключ к замку" мимикрируется под эндогенные опиаты, заставляет замок открываться со всеми вытекающими последствиями.

В организме есть рецепторы ( замки) , которые эволюционно редуцировали ( потеряли "ключ" ( не используются в виду отсутствия подходящего нейромедиатора), но при определённых сочетаниях способны открываться.

Исследователи подбирают подходящие "ключи" , чтобы новые лекарства были способны проникать через гематоэнцефалический барьер.

Т.е. нужно собрать подходящие признаки сочетаний химических веществ для открытия "замка"

Мне кажется похоже на пример. :)

С проводимостью достаточно натренировали воображение? или еще нужно время на мысленные опыта?

Ясно  - чем больше признаков тем точнее распознавание.

прямо - увеличивается одно, увеличивается и другое
обратно - при увеличении одного, второе уменьшается.

чем больше одно, тем больше другое -прямопропорционален
чем больше одно, тем меньше другое - обратнопропорционален

Буква Iозначает ток

Rэто сопротивление

U- Соответственно, напряжение

Закон Ома с примером, вот и он:

Напряжение, в квартирной электропроводке, составляет 220 вольт, в розетку вставлен провод от телевизора, его сопротивление, составляет 110 Ом. После этого, просто подставляем значения в формулу и считаем. I = 220/110 = 2. Значит ток потребления телевизором 2 ампера.

Я Вам советую, а лучше рекомендую, собрать схему и проверить. Для этого вам понадобится совсем не много приспособлений и инструментов. Но, не надо это делать через розетку, лучше взять автомобильный аккумулятор, лампочку, тестер или мультиметр, соединительные провода.

Замеряем сопротивление лампочки накаливания, записываем результат на листочек, писать сильно грамотно и научно не надо, это Вы делаете, сугубо для себя. Смотрим напряжение на клеммах. После соединяем проводами, все элементы схемы последовательно. Если Вы не знаете, то усвойте на всегда. Для измерения тока, амперметр, следует подключать последовательно в цепь.

Давайте пропустим все расчёты, и просто поверим мне на слово. Суть закона Ома в следующем, чем больше мы вставляем нагрузки в цепь, лампочек, телефонов на зарядке, компьютеров. То есть, увеличиваем сопротивление, тем меньше ток в ней.

>> в квартирной электропроводке, составляет 220 вольт, в розетку вставлен провод от телевизора, его сопротивление, составляет 110 Ом. После этого, просто подставляем значения в формулу и считаем. I = 220/110 = 2. Значит ток потребления телевизором 2 ампера.

Провод от телевизора не может иметь сопротивление 110 ом. Иначе он сгорит при подключении, т.к. на нем выделится мощность = 220*2=440 ватт. Ток 2 ампера потребляет сам телевизор (наверное, старой версии, с кинескопом или плазма) и его условное  общее сопротивление да, будет 110 ом. И телевизор будет греть комнату как утюг в 440 ватт.

На поверхностном уровне кажется, что понятно, а как проверить, понятно ли на другом уровне, если копнуть чуть глубже - я не знаю. Может, ты напишешь какой-то вопрос или задание, как можно себя проверить?

Только ты сможешь обеспечить себе уверенность очевидности, с интересом пытаясь найти примеры сопротивления-проводимости и пробуя их свойства.

Но на этой теме не стоит сильно углубляться, только чтобы развить схемотехническое воображение в этом направлении. Проводимости, как и все ранее рассмотренные принципы будут нужно в следующей теме про распознаватели.

Есть кто-то не готовый переходить дальше?

Готов.

К сожалению, lol и Packer вообще не поучаствовали в этой теме, но я не собираюсь быть еврейской мамочкой и раз люди не следят за занятиями, то это их личное дело.

Переходим к новой теме.

Сожалею за задержку. В целом принцип закона Ома понятен, но на телефоне приводить ссылки с цитатами примеров неудобно, что было задано (мобильные браузеры не дают копировать с заметок, где надёжно составлять сообщение). Завтра получу доступ к компу наконец за неделю.

Nan, если правильно понял, ток – в примере с водой в трубе это количество воды, проходящей через точку в трубе за определенное время (количество электронов в электропроводе). Напряжение – сила благодаря которой вода не находится в статическом положении, а движется дальше по трубе преодолевая барьеры (например, воду находящуюся дальше). 

Насчёт проводимости и сопротивления. По сути, это одно и тоже явление, но в положительной (проводимость) или отрицательной (сопротивление) степени. Представить это помогают формулы i = u/r , i = g*u. То есть сопротивление в Х раз уменьшает количество воды в трубе, а проводимость в такое же количество раз её увеличивает. И величина проводимости не ограничивается отсутствием препятствий в проводнике.(?)

Исходя из всего этого, представляется более интуитивно понятным называть бы было i не силой тока, а количеством тока.

Поправьте пожалуйста если не прав. 

>>величина проводимости не ограничивается отсутствием препятствий в проводнике

Отсутствие препятствий, конечно, ничего не ограничивает :) а вот их наличие ограничивает.

>>представляется более интуитивно понятным называть бы было i не силой тока, а количеством тока.

Так и называй: количество за единицу времени. Это ведь исторически сложившееся слово. Но единицы времени взаимоно сокращаются в формеле Ома, там этого нет, есть только пропорциональность зависимости. Но, взяв количество тока в единицу времени и сопротивление, оказываемое за это же время, остается только само сопротивление и сам ток.