Фотографии дата-центра в Лулео и обзор исследований, связанных с Facebook*
В ста километрах к югу от Полярного круга, на берегу Ботнического залива стоит небольшой шведский город Лулео. Здесь расположен один из дата-центров Facebook. Огромные вентиляторы, бесконечные ряды серверов и аккуратно уложенные километры кабелей — все это помогает крупнейшей в мире социальной сети работать без перебоев круглые сутки. Но Facebook — это не только обмен лайками и просмотр перезалитых из YouTube роликов десятилетней давности, это еще и различные исследования и проекты, которые зачастую намного интереснее пользовательского контента социальной сети.
Facebook заинтересована в как можно большем числе пользователей. Но число пользователей, очевидно, напрямую зависит от числа людей, имеющих доступ в интернет. Для того чтобы предоставить доступ в интернет жителям удаленных регионов, компания работает над проектом беспилотника Aquila, которому предстоит функционировать в качестве летающего ретранслятора сигнала с других беспилотников и спутников. Обмен данными между ними будет осуществляться при помощи лазерного луча. Aquila впервые поднялся в воздух этим летом, его полет продлился 96 минут. По планам Facebook, в будущем благодаря солнечным батареям беспилотник сможет находиться в воздухе до трех месяцев.
На первый взгляд может показаться, что традиция передачи профессии детям давно осталась в прошлом, но это не так. Конечно, для исследования таких связей нужен анализ огромного массива данных, содержащих информацию о родственных отношениях и профессиях многих людей. Само собой, Facebook идеально подошел для дата-майнинга такого рода и показал интересные результаты. Например, профессию медсестры наследуют 8,5 процента дочерей — это в 3,75 раза превышает средний показатель для других профессий. Кроме того, оказывается, можно говорить не только о наследовании: братья и сестры выбирают одинаковую специальность в 15 процентах случаев, а однояйцевые близнецы — в 24,7 процента случаев. В общем, много интересного можно вытащить из большого массива персональных данных — главное, суметь их собрать.
Политологи обнаружили, что комментарии на Facebook способны повлиять на мнение избирателей по поводу кандидатуры того или иного политика. Причем зависимость оказалась очень простой: позитивные комментарии в постах о политиках улучшают их имидж в глазах избирателей, а негативные комментарии оказывают прямо противоположный эффект. По словам авторов исследования, это может означать, что старые методы продвижения того или иного кандидата больше не работают — ключевую роль в выработке предпочтений избирателей начинает играть коллективное мнение в соцсетях.
Среди многочисленных проектов Facebook есть открытый проект платформы для панорамной стереовидеосъемки под названием Surround 360. В платформе используются целых 17 камер, которые снимают стереовидео разрешением 8K. Такой подход позволяет создавать качественные панорамные съемки для просмотра в очках виртуальной реальности, а концепция открытого проекта подразумевает, что любой желающий может воспользоваться наработками Facebook для постройки собственной панорамной камеры.
Психиатры и нейробиологи выяснили, что если количество «друзей» у подростка превышает средний показатель в 300 человек, то в его организме на протяжении дня вырабатывается больше кортизола, или гормона стресса, чем у сверстников. Необходимо отметить, что на самом деле все не так просто, и это только один из многих факторов, которые могут влиять на уровень кортизола в организме. Даже сами авторы работы предостерегают от поспешных выводов и подчеркивают, что исследование носит предварительный характер.
Естественно, Facebook с таким объемом размеченных данных не стоит в стороне от машинного обучения. Специалисты Facebook по искусственном интеллекту даже разработали алгоритм, способный опознать человека со спины. При распознавании алгоритм действует так же, как и люди, к которым знакомые повернулись спиной. Программа анализирует прическу, одежду, жесты и телосложение конкретного человека, запечатленные на уже известных ей фотографиях, после чего учитывает эти параметры для опознания человека на других снимках.
В другом проекте разработчики использовали нейросети для составления карты плотности населения для 20 стран мира по спутниковым снимкам. Сначала один алгоритм отфильтровал и убрал снимки с однородным изображением: водоемы, леса, пустыни. С оставшимися снимками работал другой алгоритм, причем для анализа плотности населения исследователи использовали наиболее очевидный признак присутствия человека — наличие видимых зданий и инфраструктурных сооружений.
*Facebook принадлежит компании Meta, деятельность которой в России запрещена.
Николай Воронцов
Его система управления автоматически находит оптимальные точки в воздушных потоках
Инженеры разработали алгоритм управления для беспилотников самолетного типа, который позволяет парить на восходящих воздушных потоках, расходуя в 150 раз меньше энергии, чем при активном полете с работающим двигателем. Алгоритм отслеживает и подстраивается под непрерывно изменяющиеся воздушные потоки, сохраняя высоту. Препринт доступен на arXiv.org. При поддержке Angie — первого российского веб-сервера Беспилотники самолетного типа более энергоэффективны, чем мультикоптеры. Благодаря крыльям они способны преодолевать большие дистанции и могут гораздо дольше находиться в воздухе. Причем эти параметры могут быть увеличены за счет парения — планирующего полета, в котором аппарат использует восходящие воздушные потоки для удержания в воздухе без использования тяги двигателей, аналогично тому, как это делают некоторые птицы. Группа инженеров под руководством Гвидо де Круна (Guido de Croon) из Делфтского технического университета разработала систему управления, которая позволяет беспилотникам самолетного типа без какой-либо предварительной информации о поле ветра самостоятельно находить оптимальные точки в восходящих воздушных потоках и использовать их для длительного парения с минимальным расходом энергии. В системе управления вместо обычного ПИД-регулятора используется метод инкрементальной нелинейной динамической инверсии, контролирующий угловое ускорение, подстраивая его под желаемые значения. Система управления может без изменения настроек работать и в режиме парения, и при полете с включенным двигателем во время поиска новых оптимальных точек в воздушных потоках или для компенсации резких порывов ветра. Для поиска оптимальных точек в поле ветра, в которых скорость снижения полностью компенсируется восходящим потоком воздуха, применяется алгоритм имитации отжига. Он случайно выбирает направления в пространстве пытаясь найти такую точку, в которой беспилотник может устойчиво лететь с минимально возможной тягой двигателя. Для тестов инженеры построили 3D-печатный прототип на основе модели радиоуправляемого самолета Eclipson model C. Он имеет размах крыла 1100 миллиметров и массу 716 грамм вместе с аккумуляторной батареей. В качестве полетного контроллера применяется Pixhawk 4. Помимо установленного под крылом и откалиброванного в аэродинамической трубе сенсора скорости, беспилотник имеет GPS-модуль для отслеживания положения во время полетов на открытом воздухе. В помещении применяется оптическая система Optitrack. Испытания проводились в аэродинамической трубе, возле которой установили наклонную рампу, для создания восходящего воздушного потока. Прототип запускали в воздушном потоке сначала на ручном управлении, после чего включали автопилот. Разработчики провели эксперименты двух типов. В первом они постепенно изменяли скорость воздушного потока от 8,5 до 9,8 метров в секунду при фиксированном угле наклона рампы. Во втором эксперименте скорость воздушного потока оставалась неизменной, зато менялся угол установки подиума. В обоих случаях алгоритм системы управления быстро находил в поле ветра точки, в которых мог поддерживать планирующий полет в течение более чем 25 минут, лишь изредка задействуя тягу двигателя в среднем лишь на 0,25 процента от максимальной, хотя при таких значениях воздушного потока для поддержания обычного полета требуется около 38 процентов. При изменении поля ветра из-за изменившегося угла наклона рампы или скорости воздушного потока алгоритм успешно находил и удерживал новое положение равновесия. В будущем инженеры планируют провести испытания на открытом воздухе. https://www.youtube.com/watch?v=b_YLoinHepo Американские инженеры и планетологи предложили использовать планер, способный длительное время держаться в воздухе за счет восходящих потоков и термиков, для изучения каньонов Марса. Предполагается, что такие аппараты с надувными разворачиваемыми крыльями могут стартовать с аэростата или дирижабля и затем планировать в атмосфере Марса от 20 минут до суток.