Людям, занимающимся одновременно несколькими вещами, труднее игнорировать несущественные раздражители [...] Они менее эффективны при частой смене заданий, чем те, кому редко приходится работать в многозадачном режиме. Этот последний результат имеет особое значение, если учесть центральную роль, которую смена задачи играет в самом понятии “мультифункциональность”». То есть даже при смене заданий, – что для образа действия «многозадачников» является стандартом, – они намного медленнее, чем не-«многозадачники»!

[...] люди, постоянно выполняющие несколько дел одновременно, активно культивируют у себя два качества – поверхностность и неэффективность. Мнение, что можно хорошо перепрыгивать от задачи к задаче, и что это необходимо для эффективной переработки информации, результаты описанных выше тестов полностью опровергают. Как бы то ни было многозадачность – не то, к чему надо приучать молодое поколение. Гораздо более важный навык, которому следует научиться каждому, – умение сосредотачиваться на главном.

Ну и иллюстрация по теме, как не надо делать

В контексте поиска работы, кстати: если в описании вакансии будет что-то вроде «умение работать в многозадачном режиме» – готовьтесь к хаосу в рабочих процессах, нервам и низкой эффективности.

Ещё о том, как делать правильные вещи правильно пишу у себя на канале Сорока пишет | Об ИТ и менеджменте.

От классики к эволюции

В предыдущем материале мы рассказали, как «Горизонт» строит графы и ищет в них кратчайшие пути при помощи модифицированного A*. Этот подход прекрасно работает, когда:

• пространство маршрута хорошо формализовано (дороги, тротуары, подземные галереи);  

• критерии оптимизации едины и линейны (длина, стоимость, количество поворотов);  

• ограничения можно записать в виде «жёстких» запретов (минимальный радиус, максимальный уклон).

Однако реальность «на земле» оказывается сложнее. Существуют «мягкие» ограничения («лучше не переходить дорогу под острым углом, но и строго под 90° не обязательно»), мульти-критериальные задачи (одновременно минимизировать длину, стоимость, сроки и риски), а также разные критерии у разных видов инженерных сетей. Например, кто-то хочет делать приоритет траншейного метода, а кто-то — ГНБ.

В итоге мы пришли к тому, что при помощи поиска пути на графе мы строим трассу, которая хороша «почти везде», а дальше доводим её при помощи эволюционных алгоритмов.

Что такое эволюционные вычисления

Эволюционные алгоритмы (ЭА) — это семейство **безградиентных** методов оптимизации, которые имитируют естественный отбор:

1. Кодируем каждый возможный маршрут как генотип (набор точек-опор).  

2. Превращаем генотип в фенотип — реальную ломаную на местности.  

3. Оцениваем «приспособленность» (fitness) по множеству критериев.  

4. Отбираем лучших «родителей», скрещиваем и мутируем их, порождая новое поколение.  

5. Повторяем, пока не получим приемлемое решение или не закончится лимит итераций.

Среди огромного количества вариантов эволюционных алгоритмов мы остановились на CMA-ES (Covariance Matrix Adaptation Evolution Strategy) по следующим соображениям:

• При проектировании протяженных сетей мы часто имеем дело с десятками и сотнями параметров, а CMA-ES отлично себя показывает в непрерывных пространствах высокой размерности;  

• алгоритм автоматически адаптирует «шаг мутации» и направления поиска, учитывая корреляции между переменными;  

• городская застройка создает «холмистый» ландшафт оптимизации с множеством локальных оптимумов (например, обходить здания можно как слева, так и справа, дорогу пересекать можно в огромном количестве мест), и CMA-ES умеет эффективно из них выбираться, так как он устойчив к зашумлённым функциям и и локальным минимумам;  

• не требует ручной настройки большинства гиперпараметров.

Схема одной итерации CMA-ES:

1. Сгенерировать λ особей из многомерного нормального N(m, σ²C).

2. Отсортировать по fitness, взять лучшие μ.

3. Пересчитать среднее m, дисперсию σ и ковариационную матрицу C.

4. Повторить.

Как мы кодируем маршрут

Генотип:

Массив координат «контрольных точек» - вершин ломаной.

[[x0,y0], [x1,y1], … , [xn,yn]]

Фенотип:

Функция приспособленности (fitness-функция):  

Сумма штрафов и бонусов, которая зависит от следующих параметров:

• длина трассы;  

• стоимость ГНБ-проходки (зависит от диаметра и грунта);  

• штраф за пересечение чужих коммуникаций;  

• штраф за острые углы при переходе через дорогу;  

• бонус за размещение в муниципальном коридоре;  

• штраф за близость к зданиям;

• и др.

При этом необходимо отметить, что многи ограничения «жёсткие» (например, электросеть может быть не ближе, чем 0.6 м от здания), что хорошо для алгоритмов на графах, но плохо для эволюционных алгоритмов. Поэтому для функции приспособленности такие ограничения преобразовываются в «мягкие». На примере электросети и зданий: вместо резкого скачка мы начинаем увеличивать штраф гладкой функцией при приближении к зданию немного до 0.6 м.

Пример: эволюция простого маршрута

На рисунке изображена эволюция перехода через дорогу. Исходная особь – прямая линия – чёрного цвета. Разными цветами от чёрного к красному показаны лучшие особи свои поколений (с прореживанием поколений, иначе бы ничего не было видно).

Заключение

Эволюционные алгоритмы, и в частности CMA-ES, стали той технологией, которая позволила нам поднять автоматизацию проектирования инженерных сетей на новый уровень. Благодаря этому, сокращаются трудозатраты и общее время на ввод объектов в эксплуатацию.

Для подключения мониторов, телевизоров, консолей и ТВ-приставок повсеместно используется интерфейс High Definition Multimedia Interface — HDMI. Существуют разные версии, каждая из которых имеет ограничение на пропускную способность и свой набор поддерживаемых функций. Чем отличаются стандарты HDMI и какие возможности предлагает каждый?

Конструктивные особенности

В первую очередь давайте выясним, как может выглядеть HDMI. Чаще всего встречается три разновидности форм-фактора этого интерфейса:

• HDMI (Type A) — самый распространенный, встречается в крупной технике вроде телевизоров, консолей, видеокарт, мониторов и так далее;

• mini-HDMI (Type C) — можно встретить в компактных устройствах, таких как видеорегистраторы, камеры, цифровые фотоаппараты;

• micro-HDMI (Type D) — самый миниатюрный разъем, встречается в портативной технике.

Существуют также неиспользуемый Dual-Link Type-B и автомобильный Type-E. Последний встречается в автомобилях и имеет дополнительную фиксирующую защелку.

HDMI-кабель обычно состоит из четырех экранированных витых пар с сопротивлением порядка 100 Ом и семи отдельных проводников. Общего стандарта цветовой маркировки не существует, хотя многие производители стараются придерживаться принципа цветовых групп.

В спецификации четко не прописана максимальная длина кабеля, однако для пассивных HDMI 1.3/1.4 она может достигать 15 метров, для моделей HDMI 2.0 — не более 7,5 метров, а в спецификации 2.1 говорится о возможном пределе до 5 метров. Чтобы избежать затухания сигнала на больших расстояниях используют активные или оптические HDMI кабели.

Стандарты (версии) HDMI

Ключевой характеристикой стандарта HDMI является частота, увеличение которой позволяет передавать больше данных за единицу времени. Преимущественно разные версии HDMI отличаются именно пропускной способностью. Чем новее стандарт — тем большие разрешения и частоту он поддерживает.

HDMI 1.4 (2009–2011)

Постепенно выходит из оборота, хотя все еще встречается в различной технике. Имеет пропускную способность 10,2 Гбит/с (8,16 Гбит/с для данных), восемь аудиоканалов и гарантированно поддерживает следующие разрешения:

• 1920 × 1080 (до 144 Гц);

• 2560 × 1440 (до 75 Гц);

• 3840 × 2160 (до 30 Гц).

Также именно с версии 1.4 стандарт начал поддерживать HDMI Ethernet Channel (HEC) со скоростью до 100 Мбит/с. Версия HDMI 1.4a добавила два обязательных формата 3D для вещательного контента. В 1.4b были лишь внесены различные поправки в документацию. Техника и кабели с HDMI 1.4 (High Speed) могут использоваться для просмотра контента на ТВ и гейминга на относительно высокогерцовых мониторах в FullHD.

HDMI 2.0 (2013–2016)

В этой версии инженеры смогли повысить пропускную способность до 18 Гбит/с (14,4 Гбит/с для данных), а также увеличить число аудиоканалов до 32. Заявлены поддержка соотношения сторон 21:9, динамическая синхронизация видео- и аудиопотоков, аудиостандарты HE-AAC и DR, улучшенные возможности для CEC. Реализованы следующие ограничения по разрешениям:

• 1920 × 1080 (до 240 Гц);

• 2560 × 1440 (до 144 Гц);

• 3840 × 2160 (до 60 Гц).

HDMI 2.0a добавил поддержку видео HDR со статическими метаданными. В HDMI 2.0b была добавлена дополнительная поддержка HDR, которая расширяет статическую передачу метаданных, включая гибридную логарифмическую гамму (HLG). Интерфейс ориентирован на просмотр 4К контента с 60 к/с и гейминг в 2К разрешении. Кабели обозначаются как Premium High Speed.

HDMI 2.1 (2017)

Стандарт предложил еще большую пропускную способность — 48 Гбит/с (42 Гбит/с для данных), улучшенную схему кодирования, опциональную поддержку сжатия DSC 1.2a. Появился улучшенный обратный аудиоканал (eARC), улучшенная функция частоты обновления и уменьшения задержки, переменная частота обновления (VRR), а также быстрое переключение носителей (QMS) для видеоконтента. Помимо 4К с высокой герцовкой новая версия привнесла поддержку и больших разрешений, включая 8К и 10К:

• 1920 × 1080 (до 240 Гц);

• 2560 × 1440 (до 240 Гц);

• 3840 × 2160 (до 144 Гц);

• 5120 × 2880 (до 60 Гц);

• 7680 × 4320 (до 30 Гц);

• 10240 × 4320 (до 30 Гц).

В версии 2.1а реализовали поддержку Source Based Tone Mapping (SBTM). Эта технология, которая адаптирует картинку с учетом характеристик экрана. Возможна передача контента на больших частотах при использовании метода сжатия Display Stream Compression (DSC), который появился в HDMI 2.1b. Кабели маркируются как Ultra High Speed.

HDMI 2.2 (2025)

Новейшая версия получила маркировку кабелей Ultra96 и поддерживает пропускную способность до 96 Гбит/с (85 Гбит/с для данных). Это открыло новые возможности, включая поддержку 4K-контента с частотой до 480 Гц.

Среди новых технологий — Fixed Rate Link Signaling (FRLS), улучшенная поддержка несжатого контента для высоких разрешений от 4К. Появился протокол индикации задержки (LIP), который минимизирует разрывы между аудио и видео. Поможет в тех случаях, когда используются мультимедийные системы с множеством последовательно подключенных компонентов. Таким образом, мы получаем следующую таблицу действующих стандартов HDMI для контента SDR (8 бит) в цветовой схеме RGB или YCBCR 4:4:4. Для упрощенной цифровой субдискретизации YCBCR 4:2:0 и при использовании сжатия DSC возможны большие значения.

Подробная таблица, в том числе с указанием HDR контента с глубиной цвета на 10/12 бит для YCBCR 4:4:4 без сжатия DSC, представлена ниже:

Помимо этого интерфейсы отличаются списком поддерживаемых функций. Принято, что под стандартами HDMI понимается последняя из доступных версий. Например, под маркировкой HDMI 2.0 производители должны использовать интерфейс, который полностью удовлетворяет версии HDMI 2.0b.

Выбор HDMI

Как правило, производители соотносят стандарт HDMI с возможностями конкретного устройства. Например, если телевизор поддерживает воспроизведение 4К/60 Гц, то в нем уже предусмотрен интерфейс не ниже HDMI 2.0. Аналогично с мониторами — практически все модели с 4К/144 Гц имеют HDMI 2.1. Но не забывайте, что при соединении между собой двух устройств с разными версиями HDMI, они будут работать по возможностям наименьшей. Это стоит учитывать при многоуровневом подключении, например, в мультимедийных системах с AV-ресивером.

Куда важнее использовать подходящий кабель — он должен быть не ниже, чем стандарт HDMI. Особенно, если вы собираетесь задействовать режимы разрешения/частоты на пределе пропускной способности. Например, для соединения двух устройств с HDMI 2.1 потребуется кабель Ultra High Speed. А вот для соединения HDMI 2.0 и 2.1 достаточно Premium High Speed, поскольку возможности будут ограничены более старым стандартом.

Можно ли взять кабель стандартом ниже? Вполне — однако работа в высоком разрешении или на большой частоте уже не будет гарантирована. Вы можете столкнуться с артефактами или отсутствием изображения. К тому же у такого кабеля будет большее затухание сигнала на расстоянии.

Не забывайте про длину. Пассивные кабели Ultra High Speed (HDMI 2.1) длиной обычно не больше пяти метров. Все, что от 10 до 50 метров — это оптические HDMI с соответствующим ценником и однонаправленным подключением.

Поддержка функций зависит напрямую от интерфейса. Главное, обращать внимание на порты. Например, в телевизоре может быть несколько HDMI, но под ARC выделен конкретный. Иногда порты разделены по максимальному разрешению/частоте.

Функции могут не работать из-за кабеля в том случае, если у него отсутствуют необходимые жилы. Например, если нет проводника для 14 контакта, то кабель не будет работать с HDMI CEC. В конце 2023 года на Тайване полиция арестовала крупную партию поддельных HDMI кабелей, у которых вместо 19 положенных было всего 6–9 жил. Именно поэтому стоит присмотреться к продукции крупных и проверенных брендов.

Прорыв в области нейроморфных вычислений

Китайские исследователи из Государственной ключевой лаборатории мозг-машинного интеллекта при Чжэцзянском университете представили новое поколение сверхмасштабного нейроморфного компьютера Darwin Monkey (также известного как Wukong). Это первый в мире нейроморфный компьютер на основе специализированных чипов с более чем 2 миллиардами нейронов, способный имитировать работу мозга макаки.

Технические характеристики

Основные параметры системы:

• Количество импульсных нейронов: более 2 миллиардов

• Количество синапсов: более 100 миллиардов

• Энергопотребление: около 2000 Вт при типичных условиях работы

• Архитектура: 960 нейроморфных вычислительных чипов Darwin 3

• Конфигурация: 15 blade-серверов нейроморфного типа

Характеристики чипа Darwin 3:

• Третье поколение нейроморфных процессоров

• Поддержка более 2,35 миллиона импульсных нейронов на чип

• Сотни миллионов синапсов на чип

• Специализированный набор инструкций для нейроморфных вычислений

• Поддержка онлайн-механизма нейроморфного обучения

Сравнение с мировыми аналогами

До появления Darwin Monkey крупнейшей нейроморфной системой была Intel Hala Point, представленная в апреле 2024 года:

• Intel Hala Point: 1,15 миллиарда нейронов (примерно соответствует мозгу совы)

• Darwin Monkey: превосходит Intel по количеству нейронов почти в два раза

Для сравнения, количество нейронов в Darwin Monkey приближается к количеству нейронов в мозге макаки, что представляет собой значительный скачок в масштабировании нейроморфных систем.

Возможности и применение

Научные исследования:

• Моделирование мозга животных различных размеров:

  • Нематоды (C. elegans)

  • Данио-рерио (zebrafish)

  • Мыши

  • Макаки

• Изучение механизмов работы мозга с уменьшением потребности в биологических экспериментах

• Новые экспериментальные методы для нейробиологов

Практические применения:

• Запуск нейроморфных моделей, включая DeepSeek brain-like large model

• Логическое мышление и генерация контента

• Решение математических задач

• Новая вычислительная парадигма для существующих сценариев вычислений

Преимущества нейроморфной архитектуры

1. Энергоэффективность: Подход, вдохновленный биологическими нейронными сетями, позволяет достичь значительно меньшего энергопотребления по сравнению с традиционными вычислительными системами

2. Массовый параллелизм: Способность обрабатывать множество задач одновременно

3. Низкое энергопотребление: 2000 Вт для системы с 2 миллиардами нейронов - это революционный показатель

4. Адаптивность: Возможность онлайн-обучения и адаптации к новым задачам

Стратегическое значение для Китая

Разработка Darwin Monkey является частью более широкой стратегии Китая по достижению лидерства в области передовых технологий:

• Конкуренция с США: Прямой вызов американским разработкам, включая Neuralink Илона Маска

• Государственная поддержка: Министерство промышленности и информационных технологий Китая поставило цель разработать коммерческие нейроморфные продукты к 2025 году

• Интеграция технологий: Планы по объединению нейроморфных вычислений с другими передовыми технологиями, включая квантовые вычисления и GPU-чипы

Будущее нейроморфных вычислений

По словам руководителя исследовательской группы Пань Гана, Darwin Monkey представляет собой:

• Новую вычислительную основу для развития искусственного интеллекта

• Инструмент моделирования мозга для нейробиологов

• Платформу для понимания принципов работы мозга

Эта разработка знаменует собой важный шаг к созданию более продвинутого "мозгоподобного интеллекта" и открывает новые возможности для исследований в области нейронаук и искусственного интеллекта.

Источник: techinasia.com

P.S. Веду канал "ИИ съел мой код", где я делюсь новостями, практическими кейсами использования ИИ в разработке, промптами и инструментами.

Ссылка на полный конфиг: https://github.com/sobolevn/dotfiles?tab=readme-ov-file#vsco...

Ссылка на пошаговые изменения: https://github.com/sobolevn/the-best-python-course/tree/main...

Пока вышло 2 видео, скоро будет еще :)