Семантическая теория информации по Ю.А. Шрейдеру
Внимательно еженедельно изучая материалы нашего канала + рекомендованные ссылки, Вы можете пройти спецкурс по Теории творчества, который НЕ читается ни в одном университете мира.
Данная статья относится к Категории: Появление новой научной дисциплины
Учитывая, что в работах Клода Шеннона по информации НЕ рассматривался смысл (значение) поступающей информации, а в ряде случаев это принципиально, Ю.А. Шрейдер предложил «Семантическую теорию информации».
Так «…результаты анализа или оценки одного и того же произведения литературы или искусства, полученные разными критиками или в разное время, часто не совпадают между собой даже по основным, принципиальным вопросам. Всё это показывает, что восприятие эстетическое не является абсолютным, зависящим лишь от того, что воспринимается, от «информации», заключённой в объекте восприятия, от самого художественного произведения.
Поскольку в процессе восприятия участвует приёмник, воспринимающий эстетическое сообщение, то результаты анализа и оценка сообщения существенно зависят от свойств самого приёмника.
В связи с этим нельзя не сказать о некоторых подходах кибернетики к вопросам эстетического восприятия, которые, в частности, могут способствовать объективной оценке художественного произведения. Естественно, что при такой постановке задачи эти подходы должны учитывать семантическую (смысловую, или содержательную) сторону произведений, а также способность приёмника извлечь из произведения «художественную», эстетическую информацию.
Некоторые аспекты теории информации имеют непосредственное приложение к исследованию восприятия художественных произведений. Так, в последнее время за рубежом и в нашей стране проводятся исследования, связанные с разработкой семантических аспектов теории информации. В общих чертах один из таких аспектов, разрабатываемых Ю. А. Шрейдером, заключается в следующем.
Поскольку информация I, которую получает приёмник из сообщения Т, существенно зависит от свойств самого приемника, вводится в рассмотрение понятие тезауруса θ приёмника.
В словарной практике тезаурусом […] принято называть одноязычный ассоциативный словарь, в котором указаны различные смысловые связи между словами. Тезаурус θ, как и всякий справочник, отражает сведения, накопленные к определённому моменту времени некоторым индивидуумом (приёмником). В частности, он характеризует способность этого индивидуума воспринимать те или другие сообщения.
Информация I, получаемая приёмником, характеризуется как принимаемым сообщением Т, так и степенью изменения тезауруса θ, т. е. I = I (Т, θ).
Иначе говоря, количество информации I (Т, θ), содержащееся в сообщении Т относительно тезауруса θ, характеризуется степенью изменения тезауруса под действием воспринимаемого сообщения.
Очевидно, что из одного и того же сообщения разные приёмники (с разными тезаурусами) извлекают неодинаковую информацию. Вследствие неподготовленности данный тезаурус вообще может не воспринять некоторые (непонятные ему) сообщения. Последние для данного приёмника не несут никакой информации (приемник получил нулевую информацию), и в этом случае его тезаурус не изменился.
Но нулевую информацию приёмник получает также и в случае, если он воспринимает уже известное сообщение. В обоих этих случаях тезаурус приёмника не изменяется и I (Т, θ) = θ.
Таким образом, семантическая теория информации признаёт, что большую роль при восприятии сообщения играет «настройка», «предпрограммирование», подготовленность приёмника.
Поэтому из некоторого данного сообщения примитивный тезаурус информации не извлекает, развитый тезаурус «понимает» сообщение и получает максимальную информацию, а перенасыщенный тезаурус также информации не получает из-за слишком хорошей подготовленности. Так, например, одно и то же «сообщение» - учебник по высшей математике дошкольнику не даёт никакой информации (тезаурус неподготовлен), студенту-математику даёт максимум информации, а профессору-математику опять-таки не даёт никакой информации (тезаурус перенасыщен).
Аналогично и для восприятия художественного произведения (в частности, музыкального) приемник должен обладать некоторым тезаурусом в данном виде искусства. Художественная, или эстетическая, информация, содержащаяся в данном произведении, отлична от нуля лишь для некоторого диапазона тезаурусов…».
Зарипов Р.Х., Кибернетика и музыка, «Наука», 1971 г., с. 17-18.
Дополнительные материалы
Вероятностная теория смыслов по В.В. Налимову
КАРТОТЕКИ / БАЗЫ ДАННЫХ — плейлист из 5-ти видео
Изображения в статье
Изображение Buffik с сайта Pixabay
Изображение xresch с сайта Pixabay
Российские школьники завоевали четыре золотые медали на 5-й Европейской юниорской олимпиаде школьников по информатике
Юные программисты показали блестящие результаты на 5-й Европейской юниорской олимпиаде школьников по информатике. Российская сборная стала единственной командой, получившей более одной золотой медали. Все четыре школьника, входившие в российскую сборную, получили четыре золотые медали, а двое ребят заняли абсолютные первое и третье места. В этом году соревнования принимал город Плоешти (Румыния). Как и в прошлом году, в связи со сложной эпидемиологической ситуацией школьники принимали участие в олимпиаде дистанционно из своих стран. В этом году олимпиада объединила рекордное число школьников – 107 официальных участников из 30 стран, а также 64 внеконкурсных участника.
Нашу страну представляли:
– Алексей Васильев («Пятьдесят седьмая школа», Москва);
– Дарья Грекова (Физико-математическая школа № 2007, Москва);
– Иван Пискарев (Школа № 2086, Москва);
– Ренат Каримов (Лицей имени Н.И. Лобачевского Казанского (Приволжского) федерального университета).
Ренат Каримов из Республики Татарстан занял абсолютное первое место, а Иван Пискарев из Москвы – абсолютное третье место.
Команда для участия в олимпиаде формировалась из числа школьников не старше 15 лет, хорошо показавших себя на всероссийской олимпиаде школьников по информатике. Далее ребята проходили углублённую подготовку и отбор в сборную юниоров на учебно-тренировочных сборах.
Также по условиям олимпиады в этом году каждая страна могла представить две команды – основную и дополнительную, для которой участие в состязании является тренировочным (дополнительная команда формируется на тех же условиях, что и основная). По итогам выступления школьники дополнительной команды также показали отличный результат: Андрей Цой из Новосибирска получил эквивалент золотой медали, а остальные участники – эквиваленты серебряной медали.
Дополнительную команду представили:
– Андрей Цой (Образовательный центр – гимназия № 6 «Горностай», Новосибирск);
– Иван Часовских (Средняя общеобразовательная школа с углублённым изучением отдельных предметов № 14, Химки, Московская область);
– Антон Мартынов (Лицей № 64, Санкт-Петербург);
– Пётр Лосев (Школа на Юго-Востоке имени Маршала В.И. Чуйкова, Москва).
Руководителем сборных выступила Елена Андреева, заведующая кафедрой информатики Специализированного учебно-научного центра (факультета) – школы-интерната имени А.Н. Колмогорова Московского государственного университета имени М.В. Ломоносова, заместитель руководителя – Андрей Станкевич, доцент факультета информационных технологий и программирования федерального государственного автономного образовательного учреждения высшего образования «Национальный исследовательский университет ИТМО».
Олимпиада состояла из двух туров, которые прошли 26 и 27 августа. На них участники продемонстрировали различные навыки по информатике и ИКТ, выполнив шесть алгоритмических задач.
Справочно -
Европейская олимпиада юниоров по информатике проводится c 2017 года. Соревнование представляет собой конкурс среди юных программистов из европейских стран.
В команду от каждой страны входят четверо учащихся не старше 15 лет. Участников сборной отбирают по результатам национальных соревнований.
Российские школьники взяли 4 золота на европейской Олимпиаде по информатике
Прочитал новость, удивляюсь, что была уже физика, химия, золотые медали у наших ребят, а теперь вот информатика. Четыре золота по информатике на европейской Олимпиаде. Браво!
В этом году в соревнованиях европейского уровня приняло участие рекордное число ребят – более ста. При этом наша команда стала единственной, сумевшей получить более одной медали высшего достоинства.
Мега-чип: в США создали первый "суперкомпьютер на кристалле" на 1000 ядер (фото)
Мега-чип: в США создали первый "суперкомпьютер на кристалле" на 1000 ядер (фото)
26 августа 2021
Esperanto ET-SoC-1
Процессор Esperanto ET-SoC-1
Микросхема "потянет" как обычные задачи компьютера, так и работу искусственного интеллекта, предполагающую огромные нагрузки.
Компания Esperanto из США выпустила первый в мире универсальный процессор ET-SoC-1 с 1093 ядрами. Ее основатель Дэйв Дитцель рассказал об особенностях технологии во время конференции Hot Chips 33.
Об этом сообщает портал Tom's Hardware.
https://www.tomshardware.com/news/esperanto-kilocore-process...
Стартам со штаб-квартирой в Маунтин-Вью (Калифорния) создал 4-разрядную микросхему на основе открытой процессорной архитектуры RISC-V. ET-SoC-1 производят с использованием 7-нанометрового технологического процесса на фабриках тайваньской компании TSMC. В конце 2021 года Esperanto обещает запустить программу раннего доступа, в рамках которой пользователи смогут испытать новые процессоры.
По словам разработчиков, их детище выделяется очень низким потреблением энергии: от 10 до 60 Вт, а в среднем — 20 Вт. Чипу под силу любые рабочие нагрузки в области параллельных вычислений, в том числе для обеспечения работы искусственного интеллекта. Инженеры называют ET-SoC-1 "суперкомпьютером на кристалле" и "самым высокопроизводительным коммерческим процессором RISC-V".
Площадь кристалла составляет 570 мм2 при размере упаковки 45х45 мм, на нем разместили 24 млрд транзисторов, сформировавших кластер ядер ET-Minion и ET-Maxion, а также один сервисный процессор. Всего микросхема содержит 1088 "малых" ядер ET-Minion, которые работают в параллельном режиме и выполняют команды по порядку (in-order execution). Каждое ядро имеет собственный блок векторных и тензорных операций, которые очень помогают решать задачи, связанные с ИИ и поддерживают многопотоковость. 64-битные RISC-V-ядра ET-Minion работают в частотном диапазоне 0,3-2 ГГц.
Esperanto ET-SoC-1
Характеристики чипа Esperanto ET-SoC-1
Фото: Скриншот
Их дополняют четыре "больших" высокопроизводительных и универсальных ядра ET-Maxion, способных работать независимо от кластера ET-Minion в диапазоне 0,5–2 ГГц.
Вдобавок, разработчики обеспечили чипу 160 МБ памяти типа SRAM и распределили ее объем между кэшем первого и второго уровней. ET-SoC-1 также обладает сверхоперативной памятью (scratchpad), поддерживает интерфейса PCIe x8 Gen4, четыре канала оперативной памяти LPDDR4x и безопасную загрузку (Secure Boot), которая проверяет подлинность операционной системы.
Аналитик из Tom's Hardware усомнился в универсальности и конкурентоспособности ET-SoC-1. Килоядерный процессор с тензорной обработкой может хорошо выступить на рынке, как специализированный чип для ИИ, однако четыре ядра ET-Maxion по производительности значительно уступают современным центральным процессорам от AMD, Intel, а возможно, даже и архитектуре Arm.
Несмотря на большое количество ядер, ET-SoC-1 отнюдь не станет самым мощным процессором. Пока лидерство принадлежит компании Cerebras Systems, которая в этом году выпустила самый крупный в мире чип Wafer Scale Engine 2 (WSE-2), оснащенный 850 тыс. программируемых ядер с частотой до 3 ГГц и 40 ГБ SRAM.
https://focus.ua/digital/491217-ii-poumneet-v-100-raz-krupne...
Ранее Фокус писал, что процессоры Wafer Scale Engine 2 создадут нейросети больше человеческого мозга. Как рассказали в Cerebras Systems, они собрали кластерную систему, поддерживающую ИИ-модели с более чем 120 трлн параметрами. Для сравнения, головной мозг содержит около 100 трлн синапсов.
Как работает оперативная память компьютера (RAM, ОЗУ)
Оперативная память это важная часть любой компьютерной системы и сейчас я объясню, почему это так. В процессе работы память выступает в качестве буфера между накопителем и процессором, то есть данные сперва считываются с жесткого диска (или другого накопителя) в оперативную память и уже затем обрабатываются центральным процессором. Такая схема применяется, потому что процессор - очень быстрое устройство и ему требуется быстро получать доступ к нужным данным и командам, иначе он будет простаивать и производительность системы уменьшится, а так как жёсткий диск и SSD не могут обеспечить необходимую скорость, все нужные данные считываются и перемещаются в более быструю оперативную память и хранятся там, пока не понадобятся процессору для обработки.
Физически, оперативная память представляет собой набор микросхем припаянных к плате. Если посмотреть внутрь одной такой микросхемы, можно увидеть что она состоит из множества, соединённых друг с другом слоёв, каждый слой состоит из огромного количества ячеек, образующие прямоугольные матрицы. Одна ячейка может содержать 1 бит информации, а состоит она из одного полевого транзистора и одного конденсатора.
Выглядит эта конструкция довольно сложно и может различаться в зависимости от применённых технологий, так что для наглядности лучше представить ячейку в виде схемы.
Так легче понять, что именно конденсатор хранит информацию, а транзистор выполняет роль электрического ключа, который либо удерживает заряд на конденсаторе, либо открывает для считывания. Когда конденсатор заряжен, можно получить логическую единицу, а когда разряжен, ноль. Таких конденсаторов в чипе, очень много но считать заряд с одной конкретной ячейки нельзя, считывается вся страница целиком, и чтобы сделать это необходимо на нужную нам горизонтальную линию которая называется строка, подать сигнал, который откроет транзисторы, после чего усилители расположенные на концах вертикальных линий считают заряды которые находились на конденсаторах. Каждое такое считывание опустошает заряды на странице, из-за чего приходится её заново переписывать, для этого на строку так же подаётся открывающий транзистор заряд, а на столбцы подаётся более высокое напряжение, тем самым заряжая конденсаторы и записывая информацию. Задержки между этими операциями называются таймингами, чем они меньше тем более быстрая будет вся система в целом
Но вернёмся к модулю памяти в макро масштабе и посмотрим что, помимо самих чипов памяти, на модуль распаиваются SMD-компоненты резисторы и конденсаторы обеспечивающие развязку сигнальных цепей и питание чипов, а также Микросхема SPD – это специальная микросхема, в которой хранятся данные о параметрах всего модуля (ёмкость, рабочее напряжение, тайминги, число банков и так далее). Это нужно чтобы во время запуска системы, BIOS на материнской плате выставил оптимальные настройки согласно информации, отображенной в микросхеме.
Так же существует несколько форм факторов модулей, модули для компьютеров называются DIMM, а для ноутбуков и компактных систем SO-DIMM, отличаются они размером и количеством контактов для подключения. Это двухрядные модули которые имеют два независимых ряда контактов по одному с каждой стороны.
Например в старых модулях Simm контакты с двух сторон были замкнуты и они могли передать только 32 бита информации за такт, в то время как dimm могут передавать 64 бита.
Ко всему этому модули делятся на одноранговые, двухранговые и четырёхранговые. Ранг — это блок данных шириной 64 бита, который может быть набран разным количеством чипов память.
Одноранговая память имеет ширину 64 бита, тогда как Двухранговая память имеет ширину 128 бит. Но, так как один канал памяти имеет ширину всего 64 бита, как и одноранговый модуль, контроллер памяти может одновременно обращаться только к одному рангу. В то время как двухранговый модуль может заниматься ответом на переданную ему команду, а другой ранг уже может подготавливать информацию для следующей команды, что незначительно увеличивает производительность.
Так же хочется отдельно сказать о памяти с коррекцией ошибок, ECC-памяти, так как эти модули имеют дополнительный банк памяти на каждые 8 микросхем. Дополнительные банки и логика в модуле служат для проверки и устранения ошибок.
Использование буферов и коррекции ошибок незначительно ухудшает производительность, но сильно повышает надёжность данных. Поэтому ECC память широко используется в серверах и рабочих станциях.
Ещё немного расскажу о типах памяти, так как в современных компьютерах используется синхронная динамическая память с произвольным доступом и удвоенной скоростью передачи данных DDR SDRAM 4-го поколения и скоро будет распространено пятое.
Память типа ddr пришла на смену памяти типа SDR. SDR SDRAM работает синхронно с контроллером. В ней внутренняя и внешняя шина данных работает на одной и той же частоте. При подаче сигнала на микросхему происходит синхронное считывание информации
и передача её в выходной буфер. Передача каждого бита из буфера происходит с каждым тактом работы ядра памяти. В SDR памяти синхронизация обмена данными происходит по фронту тактового импульса.
После SDR, вышла DDR память, в ней обмен данными по внешней шине идет не только по фронту тактового импульса, но и по спаду, из-за чего на той же частоте можно передать вдвое больше информации, а чтобы воспользоваться этим увеличением, внутреннею
шину расширили вдвое. То есть работая на тех же частотах что SDR, DDR память передаёт в 2 раза больше данных.
Следующие поколения памяти DDR не сильно отличаются, увеличивается только частота
работы буферов ввода вывода, а также расширяется шина, связывающая ядро памяти
с буферами, сам принцип работы не меняется, но даже так, каждое новое поколение
получает таким способом существенное увеличение пропускной способности, без увеличения частоты работы самих ячеек памяти.
Понятно что с каждый новым поколением улучшается работа логики, техпроцесс и многое другое. Но сам принцип работы остаётся одним и для общего понимая этого достаточно.
На этом у меня всё, всем пока.
Поиграем в бизнесменов?
Одна вакансия, два кандидата. Сможете выбрать лучшего? И так пять раз.
Как устроен жёсткий диск и принцип работы HDD и SSHD
Жёсткий диск может хранить в себе большое количество данных, но знаете ли вы как он устроен внутри или принцип его работы?
Так вот я вам наглядно покажу. HDD состоит из двух частей. Корпус, чёрного цвета и прикрытый крышкой, это гермоблок. Плата на обратной стороне, это контроллер. О нём я расскажу чуть позже. А сейчас посмотрим что внутри гермоблока.
Открыв крышку, сразу бросается в глаза большая блестящая пластина, занимающая большую часть корпуса и зажатая шайбой. Это и есть сам жесткий диск, их кстати может быть несколько расположенных один над другим.
Пластины крепятся на шпиндель электромотора, который заставляют их вращаться со скоростью 7200 об/мин, а контроллер поддерживает постоянную скорость вращения при помощи контактов на обратной стороне корпуса, через них же и осуществляется питание. Именно на пластинах хранятся все данные, причём не только пользовательские, но и служебные необходимые самому устройству.
Чем больше пластин, тем больше информации может вместить устройство, а выполнены они обычно из металлических сплавов (хотя были попытки делать их из пластика и даже стекла, но они были не долговечны, встречаются даже керамические диски).
Покрыты пластины ферромагнитным слоем, который и хранит всю информацию. Этот слой разбивается на сотни тысяч узких дорожек, каждая из дорожек разделена на секторы это позволяет определять, куда записывать и где считывать информацию. А вся карта о секторах и дорожках находится в памяти контроллера.
Ну а чтобы записать данные, над диском с большой скоростью движется металлический кронштейн, который называется коромысло, на его конце находятся слайдеры с магнитными головками.
Головка проходя над дорожкой намагничивает микроскопическую область на ферромагнитном слое, устанавливая магнитный момент такой ячейки в одно из состояний «0» или «1», а с помощью улавливания магнитного потока происходит считывание информации, когда головка проходит над областью с измененной полярностью, она фиксирует импульс напряжения, этот импульс считывается как единица, а его отсутствие как 0,(каждый такой 0 и 1 называется "бит"). Считываемые головкой сигналы очень слабы и перед отправкой на контроллер должны проходить через усилитель. Отвечающий за это чип находится с боку коромысла (preamplifier).
Вся эта конструкция приводится в движение при помощи привода основанном на электромагнетизме. Который называется сервопривод. Вот он позиционирует коромысло в то место, куда нужно записать или откуда считать информацию и управляется интегральной микросхемой. Внутри он состоит из двух мощных неодимовых магнитов, катушки и фиксатора. Фиксатор предотвращает какие-либо движения головок в отключенном состоянии и пока шпиндель не наберёт обороты. Всё это важно, потому что от этой конструкции зависит долговечность головок, а от скорости и точности перемещения коромысла зависит время поиска данных на поверхности пластин. Интересно ещё то что головка коромысла обычно не соприкасается с дисками, а парит над ними при помощи восходящих воздушных потоков на расстоянии примерно 10 нм от крутящейся пластины благодаря аэродинамической форме слайдера.
А так как это очень маленькие расстояния, и все детали движутся на огромных скоростях. Внутри корпуса есть циркуляционный фильтр (recirculation filter), он находится на пути потоков воздуха, создаваемый вращением пластин, этот фильтр постоянно собирает и задерживает мельчайшие частицы которые могли бы повредить пластины и хранящуюся на них информацию или вывести из строя магнитную головку. Кроме него, на обратной стороне корпуса и на крышке имеются маленькие, почти незаметное отверстия (breath hole). Они служит для выравнивания давления и прикрыты фильтром (breath filter), которые так же задерживают частицы пыли и влаги.
Внутренности гермоблока мы рассмотрели, давайте теперь вернёмся к контроллеру, так как очень сложная и важная часть жёсткого диска. Эта плата с разъёмами представляет собой интегральную схему, которая синхронизирует работу диска с компьютером и управляет всеми всеми процессами внутри hdd. Перевернув плату, можно увидеть что это целый микрокомпьютер со своим процессором, оперативной и постоянной памятью и есть своя система ввода/вывода.
Чип с большим количеством ножек это MCU - контроллер который занимается всеми расчётами и преобразует аналоговый сигнал с головки в цифровой и наоборот. Для ускорения этих операций рядом распаян чип с памятью DDR SDRAM. Который служит в роли буфера для хранения промежуточных данных, которые уже считаны с жесткого диска, но еще не были переданы для дальнейшей обработки, а также для хранения данных, к которым система обращается довольно часто.
А вот два других крупных чипа это Flash память и её контроллер. Они действует как большой кэш для часто используемых данных, для повышения производительности. Но эти чипы устанавливаются только в гибридных HDD и в большенстве дисков их нет.
(по сути это ssd внутри hdd=SSHD).
Так же, важным чипом является контроллер управления двигателем и головками VCM controller, так как, он управляет питанием MCU, Блоком магнитных головок внутри гермозоны и двигателем hdd.
Так же на плату устанавливаются датчики вибрации (shock sensor) которые определяет уровень тряски и в случаи высокой интенсивности отправляют сигнал VCM контролеру на корректировку движения головок или на их парковку и выключение hdd. В действительности, эти датчики плохо работают, так что лучше не трясти и не ронять жёсткий.
Компоненты hdd мы рассмотрели, давайте теперь свяжем всё это вместе чтобы был понятен сам принцип работы жесткого диска.
При подаче питания на Жёсткий диск, двигатель расположенный внутри корпуса начинает раскручивать шпиндель на котором закреплены магнитные пластины. И пока пластины ещё не набрали обороты, чтобы между головкой коромысла и диском образовалась воздушная подушка, головки запаркованы у шпинделя у центра, чтобы не навредить секторам с информацией и самой головке. Как только обороты достигают нужного уровня, сервопривод (электромагнитный двигатель) приводит в движение коромысло, которое уже позиционируется в то место, откуда нужно считать служебную информацию о состоянии жесткого диска и других необходимых сведениях о нем, эта область со служебной информацией называется нулевой дорожкой. После неё уже считываются все остальные данные хранящиеся на диске.
Ну а в случае когда питание, резко прекращается, двигатель переходит в режим генератора, и энергия от вращения шпинделей превращается в электрическую энергию, благодаря которой, головки безопасно паркуются и не повреждаются.
Как вы видите, жёсткий диск удивительное и сложное инженерное устройство. Надеюсь, что я смог достаточно понятно и подробно представить для вас базовую информацию об его устройстве.