نوشته هایی که درمورد ’ علمی ’ هستند

روزی که آدم خودش را هک کرد

digesting_duck.jpg دارم در مورد «خلق حیات بصورت مصنوعی» که از دیروز نظرهای زیادی را به خودش جلب کرده است می خوانم. من از زیست شناسی سررشته ای ندارم، پس در چهارچوبی که ازش سر در می آورم حرف می زنم. موجودات زنده از یک دیدگاه مساله حل کننده های خیلی خوبی هستند. این یعنی ما انسان ها، بعنوان یکی از بهترین ماشین های تصمیم گیری در جهانی که می شناسیم، می توانیم برای رفتن از نقطه ی الف به نقطه ی ب نقشه بکشیم و می توانیم زرد را از قرمز تشخیص بدهیم و می توانیم از حالت چهره ی یک نفر بفهمیم عصبانی است یا خوشحال. و اتفاقا مای آدمیزاد مدتهاست که علاقه مندیم موجودی بسازیم که بلد باشد مساله حل کند. مثلا اینکه کدی بنویسیم که بتواند وقتی تو جلوی کامپیوترت می نشینی بشناسدت و بهت بگوید «سلام فلانی! سرت بهتر شد؟». ما برای رسیدن به این نقطه کارهای زیادی کرده ایم. اسامی مشهورتر در این تلاش چیزهایی مثل «هوش مصنوعی» هستند و مفاهیم و ابزارهای ناشناخته تر، اما پایه ای تر، چیزهایی از قبیل «خوشه بندی» و «استنتاج بیز». به یک معنی، ما بخش بزرگی از منابعمان را اختصاص به ساختن ماشین مساله حل کن داده ایم. من ِ نویسنده ی این پست، برای مثال، اساسا از این علاقه ی نوع بشر نان می خورم.

برگردیم به قضیه ی اخیر. اگر من اشتباه نکنم، کاری که انجام شده است تولید یک رشته ی دی ان ای و داخل کردن آن به یک سلول است. این دقیقا خلق سلول نیست، بلکه برنامه ریزی آن است. همین حالا هم حرف از ساختن میکروبهایی است که بتوانند دی اکسید کربن را به سوخت تبدیل کنند. به این معنا ما، بعنوان نسل بشر، کامپیوتر نساخته ایم، ما زبان برنامه نویسی خدا/فرگشت را شکسته ایم. و این البته اتفاق خیلی مهمی است.

425931-610-495_s.jpgجایی از ریچارد داوکینز می خواندم که خطی که ما انسان ها بین آدمیزاد و دیگر موجودات زنده فرض می کنیم بیشتر قراردادی است تا مبتنی بر یک حقیقت بیرونی. پیشرفتهایی مثل قضیه ی اخیر به یک معنی آدم را از عرش می کشد پایین و می کندش یک پنتیوم ِ  چهار هسته ای. در چنین چهارچوبی کرم خاکی یک پروسسور ِ هشت بیتی است و باکتری یک گیت ِ اند. واضح است که اینجا مقیاس حفظ نشده است چون قابلیت پردازشی همان کرم خاکی گاهی بیشتر از بهترین ماشین های ساخت بشر است. اما هر چه که هست، حالا هر کسی که معتقد است که آدمیزاد یک ماشین است، می تواند بگوید «صبر کن، یک روز می شه آدم رو برنامه نویسی کرد». خیلی ها معتقدند ما برای آن روز اصلا آمادگی نداریم.

تصاویر: بالا – «اردک هضم کننده» یک اختراع قرن هجدهمی. پایین – تصویری از باکتری های ساخته شده توسط تیم کریگ ونتر

مرتبط:

آسانسور، طناب، فضا و فارس نیوز

space_tin.jpgفارس نیوز زیر تیتر “فرستادن انسان به فضا از دغدغه‌های سازمان فضایی ایران است” از قول “یک کارشناس علوم فضایی” می گوید،

گرم شدن سطح زمین سبب می‌شود فعالیت‌های آتشفشانی بیشتر و سطح زمین خنک ‌شود…

شهرام یزدان‌پناه درمورد “آسانسورهای فضایی” توضیح می دهد،

اگر جسم عظیمی را در مدار که سرعت قرار گیری جرم در آن با سرعت چرخش زمین دور مدار خودش برابر است، قرار دهیم و از آن طنابی به زمین بفرستیم این طناب در خط استوا به یک اقیانوس رسیده که آن را به درختی گره زده و از آن برای رسیدن به فضا استفاده می‌کنیم، کار آسانسورهای فضایی نیز دقیقا به همین شکل است.

ها؟

پس‌نوشت – توضیحات آقای یزدان‌پناه – قضاوت عجولانه

حجاب، سرطان حنجره، علم تجربی، و دین آسمانی

hijab_s.jpgخبر از رجانیوز به نقل از چارقد،

حجاب از سرطان حنجره در زنان جلوگیری می‌کند

در برخی از روزنامه های کشورهای عربی نوشته شده که پوشش و روسری اسلامی مانع از ابتلا زنان به سرطان حلق و حنجره می شود.

به گزارش چارقد به نقل از سایت خبری “ترانیم”، بر اساس آنچه توسط دکتر ملکر پروفسور کانادایی رییس بخش سرطان شناسی بالینی “شاهزاده نوره ” در شهر جده اعلام شده است : میزان ابتلای زنان متعهد به حجاب اسلامی بسیار کمتر از دیگر زنان جهان می باشد .

این کشف پزشکی که نتیجه سه سال مطالعه در سراسر جهان و ۱۱۲ کشور می باشد نشان می دهد که نرخ مبتلا شدن زنان محجبه به سرطان گلو در عربستان سعودی کمتر از مردان است .

بنابراین نتایج تحقیقات اخیر براستی صحت آموزه های دین مبین اسلام را ثابت می کند . زیرا در دین اسلام بسیاری از قوانین و احکام فقط جهت محافظت از پیروان خویش از خطرات و بیماری های خطرناک می باشد. و با اینکه انسانها در غرب خود همواره در تلاشند که به آموزه های دین اسلام خرده بگیرند اما در حقیقت می دانند که احکام الهی اسلام حاوی حقایق و فواید بی نهایت و راه و روش های زندگی سالمی برای انسانها و بویژه برای زنان می باشد.

این واقعیت و کشف علمی اخیر تنها بخشی از فواید احکام اسلامی را برای زنان آشکار کرده است . (تاکیدها از من)

تلاش کردم منبع اصلی این خبر را پیدا کنم و موفق نشدم، بنابراین تنها به متن موجود استناد می کنیم. در این خبر منبع تصریح نشده است و تنها عنوان مبهم “برخی از روزنامه های کشورهای عربی” ذکر شده است. اما این مساله ی این نوشته نیست.

اول مهم است بپرسیم اینجا دو طرف مقایسه چه کسانی هستند. یا به عبارت دیگر، زنان محجبه کمتر از چه کسانی، یا بقول متن “بسیار کمتر” از چه کسانی، مبتلا به سرطان حلق و حنجره می شوند. دو جمله ای که در متن خبر سیاه شده اند در این زمینه حرف یکسانی ندارند: یکی زنان “متعهد به حجاب اسلامی” را با “دیگر زنان جهان” مقایسه می کند و جمله ی دیگر زنان “محجبه” را با مردان در دو کفه ی ترازو می گذارد. واضح است که هر دوی این مقایسه ها مساله دار هستند زیرا مثلا رژیم غذایی و نرخ سیگار کشیدن برای زنان در کشورهای مختلف متفاوت است و اساسا مقایسه ی زنان و مردان و سپس گرفتن این نتیجه که تفاوت مربوط به استفاده از حجاب اسلامی است دقتی ندارد. اما این هم مساله ی این نوشته نیست.

نویسنده از این گزاره که “حجاب باعث کاهش ابتلا به سرطان گلو در زنان می شود” نتیجه ی “صحت آموزه های دین مبین اسلام” را می گیرد. آیا به همین ترتیب، اگر روزی، برای مثال، ثابت شود نماز خواندن منجر به افزایش احتمال ابتلا به سرطان پانکراس می شود، چنین گزاره ای باعث تردید در “صحت آموزه های دین مبین اسلام” می شود؟ دقت کنیم که باز کردن راه علم تجربی، که در آن نظریه ها عمر محدودی دارند و همیشه در معرض رد شدن و تصحیح هستند، به سطح عوالم آسمانی، می تواند بیشتر از آنکه سود دارد برای دین داران ضرر داشته باشد.

پس نوشت) این جمله که “در دین اسلام بسیاری از قوانین و احکام فقط جهت محافظت از پیروان خویش از خطرات و بیماری های خطرناک می باشد” هم جالب است. اینکه “بسیاری” از قوانین و احکام “فقط” برای محافظت پیروان از “خطرات و بیماریهای خطرناک” باشند، دین آسمانی را تبدیل به “دفترچه ی کاربری” موجودی می کند که قرار بود “اشرف مخلوقات” باشد و حالا، به دلیلی، اگر سرش را نپوشاند سرطان حنجره می گیرد. نکته ی عجیب قضیه این است که جنس نر ِ این موجود زنده بدون پوشاندن سر در برابر سرطان حنجره مقاوم است.

از دیگران: دفاع از اسلام در حد استاد اسدی (خیلی جالب)

کمی بهینه سازی: لطفا از ایدز نترسید!

aids_s.jpgدر مورد کتاب More Sex Is Safer Sex حرف زدیم (ببینید:کتاب: کمی جلوتر از نوک دماغ*). این پست نگاهی است به مساله ای که در فصل اول این کتاب مطرح می شود: تلاش برای کاهش شیوع ایدز از طریق ِ ترساندن افراد از ایجاد رابطه های متعدد جنسی می تواند نتیجه ی معکوس بدهد. به این ترتیب، تبلیغی مثل تصویر سمت چپ می تواند دقیقا حاصل معکوس داشته باشد.

مساله به وضوح یک مساله ی بهینه سازی است و نکته ی اساسی در آن این ایده است که این تبلیغ روی افراد ِ مختلف به اندازه ی یکسان تاثیر ندارد. به عبارت دیگر، کسی که رابطه های جنسی ِ متعدد و بی پرواتر دارد احتمالا چنین هشداری را هم ندیده می گیرد، اما همین تبلیغ احتمالا روی کسی که با دقت بیشتر عمل می کند تاثیر بیشتری دارد. و البته واضح است که هدف این است که فرد بی پرواتر را خانه نشین کنیم و نه افراد ِ بادقت را.

نویسنده مثال ِ زوجی را می زند که در فکر ِ ایجاد رابطه ی جنسی هستند اما در روز ِ موعود یکی از طرفین با دیدن چنین تبلیغی منصرف می شود و لاجرم طرف دیگر درگیر رابطه با نفر سومی می شود که بی پرواست و بنابراین انتقال بیماری اتفاق می افتد. این استدلال ِ کلامی را می توان بصورت ریاضیاتی نوشت.

این دستنوشته های نیمه شبانه به این مساله می پردازند. ابتدا مدل شرح داده شده است و بعد روابط ارایه شده اند (روی تصاویر کلیک کنید برای اندازه های بزرگتر).

more_sex_is_safer_sex_ch1_s.jpg

نتیجه این است که در جامعه ای که میزان شیوع بسیار پایین است (مثلا در آمریکا میزان شبوع ایدز کمتر از ۱% است) ترساندن افراد نتیجه ی معکوس می دهد

اگر s نشان دهنده ی شدت ترس “باپروا”ها در مقایسه با “بی پروا”ها باشد، افزایش ِ خطر ِ انتقال بیماری در یک رابطه ی جنسی نوعی زمانی که میزان شیوع ۱% است با این منحنی نشان داده می شود. بوضوح هر چه “باپروا”ها بیشتر بترسند اوضاع بدتر است.

risk_2d_s.png

همین منحنی بصورت سه بعدی برای مقادیر متفاوت شیوع (دلتا میزان شیوع را نشان می دهد).

risk_3d_s.png

نتیجه؟ کمی جلوتر از نوک دماغمان را نگاه کنیم. باز هم حرف می زنیم.

اگر در ریاضیات مشکلی پیدا کردید بی زحمت خبر بدهید.

توضیحانه: رابینسون کروزوئه نقاش می شود

این “توضیحانه” در مورد این پست دکتر مجیدی عزیز است: روند تدریجی تکامل را در یک عکس تجربه کنید.

الگوریتم ارایه شده در این صفحه یک تصویر را به کمک روی هم گذاشتن ۵۰ شش ضلعی (؟) ِ شفاف Transparent بازسازی می کند. برای حل این مساله، که اساسا یک مساله ی بهینه سازی دشوار است، از الگوریتم ژنتیک استفاده می شود.

ga_image.jpg

بطور خلاصه، در یک الگوریتم ژنتیک، “راه حل” بصورت یک کروموزوم کد می شود که از تعدادی ژن تشکیل شده است. در مساله ی ما، گوشه های چندضلعی ها، رنگ آنها، و میزان شفافیت آنها، ژنهای مساله هستند (بنظر می رسد از شش ضلعی استفاده شده است). با فشردن Export DNA این ساختار را ببینید.

طبق توضیح صفحه، در هر “نسل” یک ژن بطور تصادفی تغییر می کند و اگر این تغییر “مناسب” بود حفظ می شود. به همین دلیل شما evolving یعنی موجود فعلی  و best  یعنی بهترین موجود تاحال را می بینید. تعریف “بهترین” در این مساله “شبیه ترین به تصویر داده شده به لحاظ پیکسلی” است.

الگوریتم ارایه شده در عمل تنها از جهش mutation تک ژنی استفاده میکند و از ابزار اساسی crossover (آمیخته شدن ژنهای پدر و مادر و تولید بچه) استفاده ای نمی برد. به عبارت ساده تر، آقای رابینسون کروزوئه مشغول تولید مثل با حضرت خودش است و منتظر است که موجود برتری از این روند پدیدار شود.

الگوریتم نوشته شده همینطور به شدت خشن است و بنظر می رسد تنها بهترین بچه را حفظ می کند. در عمل مناسب است که بچه های “نسبتا خوب” هم شانس زندگی داشته باشند. با اینحال، کد نوشته شده نمایش تصویری بسیار جالبی از نحوه ی عمل یک الگوریتم ژنتیک ارایه می دهد.

توضیحانه: از دستکاری تصویر بپرهیزید

javad_moghimi_2.jpgاین اولین پست از مجموعه ی “توضیحانه” است. هدف ِ این مجموعه نگاه کمی فنی تر به پستهایی است که در وبلاگ ها می بینیم. “توضیحانه” هایی که در حیطه ی تخصص من باشند قاعدتا به پردازش تصویر، بهینه سازی و کمی هم طراحی شبکه های سلولی مرتبط هستند.

جواد خان منتظری امروز پستی نوشته بود به این مضمون که عکاس خبرگزاری فارس تصویری را سانسور کرده است،

لکه سیاه در واقع بخشی از عکس است که در عکس واقعی وجود نداشته و بعد در فوتوشاپ اضافه شده به این هدف که فرم چادر در داخل عکس با هم آنقدر جور شود که یک عکس گرافیکی را پدید آورد. حالا نمی دانم که در آن بخش چی بوده که خواستن سیاهش کنن، شاید هم بدن آن زن پیدا بوده، نمی دانم راستش اگه قراره که عکس یک عکاس با افزودن یه چیزایی در فوتوشاپ و یا دستکاری های خارج از اصول اخلاقی عکس خوب بشه، فکر می کنم که آدم دوربین رو کنار بزاره بهتره

روشی که جناب منتظری برای تشخیص دستکاری بکار گرفته است به نام های مختلفی شناخته می شود، از جمله Tamper Detection. دلیل اساسی موفقیت این روش ها در این است که ما هرگز سیگنال های اطلاعاتی، از جمله تصویر، صوت، و ویدئو، را در حجم کاملشان ذخیره نمی کنیم (بدلیل حجم بالا و افزونگی redundancy شدید این سیگنال ها).

در مورد تصاویر، هنوز استاندارد ِ بسیار پرکاربرد Jpeg استفاده می شود (و نه Jpeg2000). این استاندارد مبتنی بر فشرده سازی بلوکهای ۸ در ۸ تصویر به کمک تبدیل DCT است. بطور خلاصه، اساسا می شود تصور کرد که ۲۵۶ به توان ۶۴ بلوک ۸ در ۸ در دنیا وجود دارند. در استاندارد Jpeg اما، ما این بلوکها را ساده سازی می کنیم و از تعدادشان کم می کنیم. به عبارت ساده تر، هر ۸ در ۸ی قابلیت وجود داشتن در یک تصویر Jpeg شده را ندارد.

این یعنی آقای فارس نیوز که تصویر را دست کاری می کند، لاجرم نظم موجود را بهم می زند و آقای منتظری مچش را می گیرد.

روشهای فنی ِ بسیار پیچیده ای برای محافظت از تصاویر دربرابر دستکاری وجود دارند. روش آقای منتظری “کور” است، یعنی بدون دیدن نمونه ی اصلی مچ دستکاری کننده را می گیرد. روشهایی هم وجود دارند که مبتنی بر گذاشتن یک “قفل شکننده” روی تصویر هستند. به این ترتیب، هر دستکاری نامتعارفی، مثلا جز فشرده سازی، باعث شکسته شدن قفل و برملا شدن دستکاری می شود.

این عکس را از یک مقاله ی IEEE در این مورد برداشته ام. الگوریتم پیشنهادی در این تصویر وجود یک “مشکل” در نقطه ی مشخص شده را پیدا کرده است. در این مورد، کسی سعی کرده است تعدادی ماشین را از تصویر پاک کند.

ieee_tamper.jpg

دقت کنید که در مورد آقای منتظری هم تنها می توان از “احتمال” دستکاری حرف زد. یعنی پاسخ الگوریتم در بسیاری موارد “احتمال دستکاری” است و نه “پاسخ قطعی” به سوال “آیا تصویر دستکاری شده است یا نه”.

پس نوشت:

عکس و ویدئوی روز: این سوسک رانندگی می کند

ایده بشدت ساده و هول انگیز است. یک سوسک بزرگ چند سانتی متری روبروی یک آرایه از دیودهای نورانی قرار می گیرد. این دیودها اطلاعات ِ فاصله ی سه چرخه ای که او رویش قرار دارد از محیط اطراف را به سوسک خواهند داد. از آنجا که سوسک تمایل به جاهای تاریک دارد، از دیودهای نورانی فرار می کند. این در حالی است که او را روی یک توپ (شبیه موس) نگه داشته اند. به این ترتیب، حرکات سوسک به سه چرخه منتقل می شود. اینجا بیشتر ببینید.

کمی آزارتان نمی دهد؟

(لینک مستقیم به ویدئو)

قالب برای رزومه

اگر می خواهید رزومه بنویسید، یا قبلا نوشته اید و می خواهید دستی به سر و رویش بکشید، و البته اگر Latex کار هستید، این قالب را از دست ندهید. دو انتخاب برای ظاهر و چند انتخاب رنگ دارد.

اینجا دو مثال هست. روزمه ی من را هم با قالب جدید اینجا ببینید.

اگر شما هم قالب جالبی برای رزومه سراغ دارید خبر بدهید.

سلام بابابزرگ! – یا چطور در یک انتخابات تقلب کنیم

با نزدیک شدن به زمان ِ انتخابات در آمریکا، بحث در مورد صحت انتخابات بالا می گیرد. یکی از موارد بسیار داغ در این انتخابات ابزارهای رای گیری و اطمینان به آنهاست. اتفاقاتی نظیر تقلب در ثبت نام رای دهندگان توسط ACORN هم به این آتش دامن زده اند.

یک گزارش از دانشگاه پرینستون دستگاه رای گیری الکترونیک ساخت شرکت  Sequoia را مورد بررسی قرار داده است. این گزارش نشان می دهد که این دستگاه که در نیوجرسی و چند ایالت دیگر مورد استفاده قرار خواهد گرفت مشکلات امنیتی فراوانی دارد که یک فرد مطلع می تواند از آنها برای دستکاری نتایج استفاده کند. گزارش می گوید،

به دستگاه AVC Advantage 9.00 براحتی می توان نفوذ کرد. نه فقط با دستکاری نرم افزار دستگاه، که حتی می توان یکی از آی سی های حافظه را تعویض کرد یا پروسسور Z80 دستگاه را تغییر داد. ما نشان داده ایم که این کار فقط ۷ دقیقه طول می کشد.

سخنگوی شرکت البته استدلال می کند که این عملیات نیاز به همکاری ِ تیم رای گیری و همینطور بی توجهی رای دهندگان دارد اما نکته این نیست.

یک نظردهنده زیر خبر می نویسد،

خب واضح ه که به جای فرو کردن ده هزار تا برگه ی رای جعلی داخل صندوق، راحت تره که چند تا دونه “شیفت باینری به چپ” روی خونه های حافظه انجام بدی. اما، جدا! Z80؟ همون موجودی که دستورالعمل های وحشتناکش رو سال ۱۹۸۳ حفظ کردم؟ کجایید؟

Z80 پروسسوری بود که پیش از تولد خیلی از ما ساخته شد (۱۹۷۰) و وقتی کمانگیر تازه مدرسه می رفت از رده خارج شد (اواسط ۱۹۸۰). کومودور ۱۲۸ ِ محبوب برمبنای Z80 کار می کرد.

منبع

کمی هم جدی حرف بزنیم

کدنویسی برای کاربردهای پردازش تصویری از آن دسته کارهایی است که می خواهیم خیلی زود به نقطه ی ابزار شدن برسد. این یعنی در بسیاری از کاربردها احتیاج داریم چهارچوبی داشته باشیم که دغدغه ی ارتباط با فرمت های تصویری و نمایش ِ اطلاعات را بسرعت رفع کند و به ما دسترسی به “اصل ِ داستان” (یک آرایه دوبعدی/سه بعدی از اعداد) را بدهد.

اگر MATLAB کار باشید می دانید که این همه یعنی imread و imwrite و imshow و کمی هنر تبدیل بعد و نوع ماتریس ها، که MATLAB اساسا برای آن ساخته شده است. اما MATLAB دو مشکل دارد. یک، حتی با وجود امکان تعریف کلاس، کد بی شکلی ارایه می دهد (بقول استادی که به همین دلیل A+ ام را A کرد، کد MATLAB “شبه کد” است). دو، MATLAB به این راحتی ها به شما فایل اجرایی نمی دهد و سرآخر می مانید با یک اسکریپت. مشکل دوم را می شود با Octave تا حدی حل کرد (ببینید: و اینک Octave – جایگزین کدبازی برای MATLAB) اما سرآخر کد ِ “کثیف”ِ MATLAB می ماند روی دست شما.

دیروز نشستم که بعد از مدتها بستری مناسبی در Delphi برای نوشتن کدهای پرداش تصویری پیدا کنم. جستجویم منجر به یافتن ابزارهایی شد که در نسخه ی مجانی Turbo Delphi ِ من (ببینید:خبر خوب برای برنامه نویسان دلفی کار) کار نمی کردند. گذشته از آن، نمی خواستم درگیر یک جعبه ابراز حجیم شوم. می خواستم یک کد ِ سبک پیدا کنم. و این را پیدا کردم، بر مبنای ایده ی خوبی نوشته شده اما کثیف و درهم برهم. پس نشستم به زدن حواشی اش و بازنویسی اش در قالب یک کلاس. حاصل شد MImage که اینجا با کد کاملش می توانید بگیریدش.

راستی، حضرت علیه Lena را به جا آوردید؟ (آیکن ِ این پست). در مورد این بانوی رشته ی پردازش تصویر، که زمانی در Playboy کار می کرد، بیشتر حرف می زنیم.

مرتبط: به خانه برمی گردم