Задача о скворцах

 

«Если кто-нибудь указывает на что-нибудь новое... люди противятся со всею силой;
они ведут себя так, будто не слышат или не могут понять,
говорят о новом взгляде с презрением, точно бы он не стоил труда,
связанного с исследованием, или вообще внимания,
и таким образом новой истине приходится ожидать долгое время,
пока ей удастся проложить себе дорогу»
Гете
 
Мне подарили журнал «Знание Сила» №10 за этот год. Это очень ценный подарок. Раньше его можно было приобрести свободно, а теперь журналы даже не продаются в магазине «Не по карману». Я его просмотрел и прочел несколько для меня интересных статей. Одна статья - задача, которую исследователи решали, но не решили. Вторая статья автора Геннадия Горелика – «Историк науки у Древа познания» ( о культурных предпосылках рождения фундаментальной науки) Чтобы привлечь Ваше внимание к этой статье я приведу несколько фраз, но отмечу, что впервые прочел об общем понятии веры.
«Согласно Эйнштейну, « вся научная работа опирается на веру в упорядоченность и познаваемость мира, и это – чувство религиозное. Это – смиренное изумление порядком, который открывается нашему слабому разуму в доступной части реальности».
«Радикально различаются также назначения человека. В Библии человек создан по образу и подобию Божию, венец творения, наделенный активно-свободной волей и стремлением к познанию. В Коране «Аллах сотворил человека, поставил его наместником на земле и одарил его знаниями о вещах», а главная обязанность человека - покорность, что и означает слово Ислам».
«Будущее фундаментальной науки за горизонтом нашего времени - скажем, на четыре века вперед не менее загадочно, чем ее рождение четыре века назад».
Очень интересна и загадочна статья «Человек из Атлантиды», которой интересуются многие наши современники. Ну а теперь обратимся к задаче, которую решали физики из римского университета La Sapienza  и ответа не нашли.
Задача. «Наверное все жители больших городов видели в конце лета и первой половине осени, как над городом мечутся стаи скворцов. Летом эти птицы живут семьями, но когда подросшие птицы уверенно встают на крыло, семьи объединяются в большие стаи - по несколько сотен , а то и тысяч птиц. В последующие несколько недель стаи много времени проводят в полете, причем весьма, своеобразном: они носятся в воздухе, то и дело без видимых причин резко меняя направление полета. Хотя птицы летят довольно быстро, и близко друг от друга, столкновений никогда не происходит: все члены стаи поворачивают практически одновременно, как хорошо вымуштрованные солдаты. (Сделаем предположение, что стая тренируется перед перелетом как перед парадом солдаты).
Но солдатами управляет командир, отдавая команды голосом или при помощи-горна, барабана. А как организуют свои маневры скворцы? Это и попытались выяснить физики из римского университета, Ученые сделали множество фотографий мечущихся птиц с частотой 10 кадров в секунду, на основании которых затем построили компьютерную модель движения стаи. Анализ этой модели показал, что никакого единого управляющего центра у стаи нет. Любая птица в любой момент может изменить направление полета - и все остальные тут же сделают то же самое. При этом маневр не распространяется волной от птицы - инициатора, а охватывает практически всю стаю одновременно, И что самое удивительное - этот эффект практически не зависит от размеров стаи: численность изученных римскими физиками стай колеблется от 122 до 4368 птиц, и все они одинаково успешно маневрировали в небе.
( Такое поведение скворцов не может быть, т.к.я не понимаю, как любой скворец, может мгновенно управлять стаей, но оно есть - физики доказали экспериментально! Это можно объяснить только тем, ч то все птицы связаны между собой, причем так, что они передают не просто сигнал, например,- поворот все вдруг! А так, когда одна начинает свой маневр, то вся стая выполняет этот же маневр, так как эта одна управляет всей стаей!!! В это трудно поверить, но ведь это так!В.М.) Дальше, очень интересно, вот, как думают, физики.
Как ни странно, именно для физиков такое повеление птиц оказалось не очень удивительным Им давно известно так называемые «критические системы», элементы которых способны согласованно менять свое состояние, причем это изменение может начаться с любого из них. Такие эффекты можно наблюдать при кристаллизации или в поведении частиц ферромагнитных веществ при температуре, близкой к критической. Ученые с удовлетворением отмечают, что поведение птичьей стаи может быть с успехом описано теорией критических систем, давно разработанных в физике. Однако согласованное поведение атомов или частиц ферромагнетика обеспечиваются хорошо известными взаимодействиями, опосредованными физическими полями. А как синхронизируют свое поведение скворцы? Авторы исследования честно признают, что не могут ответить на этот вопрос, и даже не выдвигают никаких гипотез.
Попробуем сделать это за них. Если не рассматривать телепатию, биополе и прочие необнаруженные явления, остаются два принципиально возможных механизма Либо инициатор маневра подает стае какой-то специфический сигнал о своих намерениях ( вероятнее всего, голосом)- либо таким сигналом служит сам совершаемый им поворот. Однако в первом случае придется допустить, что скворцы располагают огромным репертуаром хорошо различимых сигналов такого рода: нужно же не просто скомандовать «Поворачиваем!», а с достаточной точностью указать новый курс! Второе объяснение немногим убедительнее: оно предполагает, что каждая птица отслеживает движение всех своих товарищей по стае ( а их, как мы знаем, могут быть и тысячи) в том числе и тех, что летят сзади, снизу и так далее. Ведь никто же не знает, кому из них в какую секунду придет в голову повернуть. Зато преимущества такой координации очевидна: стая, каждый член которой может взять на себя инициативу, гораздо быстрее и адекватнее реагирует на нападение хищника или внезапно обнаруженное препятствие, чем та, где право решения принадлежит только вожаку».
Попробуем решать  эту задачу. Во-первых скворцы получили молодое пополнение, а оно никогда не летало в стае. Для того, чтобы их подготовить к перелету в южные края осенью всех ставших на крыло, следует потренировать летать в коллективе. Наше молодое поколение тоже призывают в армию, чтобы приучить работе и жизни в коллективе, но некоторые этого не понимают, Птицы на юг улетают не поодиночке, как наши ученые заграницу, а стаей, и это чувство – летом жить индивидуально, а при подготовке к трудностям- перелету надо молодых налетать в стае, причем так, чтобы каждый мог быть вперед смотрящим, и не только увидел опасность и сам спасся, а увидев сам отвел стаю от беды.
Во- вторых, тот, кто обнаружил опасность, сам самостоятельно берет ответственность на себя и не просто командует стаей, не рассуждает, что делать и как быть, а мгновенно принимает решение и заставляет всю стаю мгновенно и вместе с ним совершить маневр ухода от опасности. Можно предположить, что во время учебной тренировки настоящих опасностей у стаи не возникают, а старшие товарищи искусственно заставляют стаю метаться по небу, как будто кругом сплошные опасности!
В-третьих. Интересно, кто и какими сигналами всем окружным скворцам прелагает явиться на сборный пункт? Все же Природа вряд ли ввела дальнюю и ближнюю связь или даже УКВ. Наверно это были курьеры. Но если скворцы на лету связаны друг с другом, то и на земле они связаны, а есть ли у них президент, не знаю. Может быть, так же как в полете, каждый из них президент?
В четвертых. И это самая главная часть задачи. Какая связь птиц в стае и как, за счет каких сил, один скворец управляет стаей? Мы уже сформулировали противоречие - этого не может быть, а это есть! Как же его разрешить? Посмотрим, какую связь и, какие силы мы можем  предложить. По- видимому они как-то связаны. Итак, связь механическая, акустическая, оптическая, тепловая, химическая, запаховая, электромагнитная, магнитная, «болевая», гравитационная…
Если вспомнить закон перехода количества в качество то мы должны допустить, что стая из нескольких тысяч птиц должна иметь структуру иную, чем стая из десятков птиц. Кроме этого птицы летят с большой скоростью и не касаются друг с другом. И возможно, вся стая может быть представлена, как единый, живой организм, который обладает какими-то новыми свойствами, например большей чувствительностью, большей слышимостью, видимостью, то есть – это, система, которая обладает свойствами, которыми не обладает отдельный скворец! Может в этом и зарыта тайна стаи скворцов.
Теперь посмотрим связи. Я не буду рассматривать все, а обращу Ваше внимание на «болевую». Дело в том, что она обнаружена много веков тому назад, но до сих пор по каким – причинам не признается.
«Профессор Эдинбургского университета Грегори сообщал о весьма интересных опытах французского исследователя Бенуа. Последний, исходя из предположения, что между животными существует какая-то «связь на расстоянии», экспериментировал с улитками. Он взят 50 улиток, разделил их на пары и каждую пару поместил отдельно. Затем через некоторое время, пометив раковины каждой пары одинаковой буквой, исследователь отправил в Америку по одной улитке от каждой пары. И вот, когда затем в определенное время помеченную, скажем, буквой «А» улитку подвергали в Париже воздействию электрического тока, в тот же момент совершенно одинаково реагировала на ток ее «половина» — улитка, находящаяся в Америке!» Жалко, что эта работа по быстрому телеграфу самого медленного существа не нашла продолжения.

Когда я дописал эту часть, ко мне зашел студент Денис и принес видеоматериал «Тайная жизнь хаоса». Посмотрите, не пожалеете. Там даже и птицы показаны. http://www.tvc.ru/showAnyFile.aspx?id=dc464918-5a01-4245-b676-f34a14afe52e

А это про скворцов. http://www.youtube.com/watch?v=8vhE8ScWe7w&feature=related

 

Итак, эволюция могла привести к одному из нескольких вариантов, например, один из скворцов дает мгновенный сигнал всем о том, что он берет командование на себя, а затем сигнал о маневре, который следует всем делать. Второй вариант. Противоположный эксперимент или «противоположный вариант». Скворец, взявший  на себя руководство и сообщив об этом всем сигналом, подчиняет всех себе, и сам управляет всей стаей, выполняя маневр. Проверить эти варианты, по- видимому, можно, экспериментально. А, получив решения, возможно, мы бы узнали интересные сведения об управлении стаями.
А теперь расскажу про один случай и приведу небольшой отрывок из книги В.Матвеева «Айкидо». Мне казалось, что я познакомился со многими видами спорта, не буду их перечислять, но это и бокс, велосипед, гимнастика и т.д.Знакомство- это я немного занимался в молодости этими видами спорта. Буквально некоторое время тому назад я познакомился с бывшим подводником, который окончил наш Университет научно технического творчества и он рассказал мне, что много лет занимается айкидо, о котором я не имел ни малейшего представления, как, впрочем, и сейчас. Но он так восторженно объяснял этот вид борьбы, что у меня вызвал глубокое почтение к этому виду борьбы. Одна из библиотек проводит чистку своих фондов, и в куче выбрасываемых книг, моя знакомая вдруг увидела заголовок «Айкидо» она спасла эту книгу, прочитала ее и принесла мне. И я, прочтя ее, понял, что «Айкидо» придумали талантливые люди! А теперь небольшой отрывок, из которого станет ясно, почему я его предлагаю Вашему вниманию.
«По мере нашего роста и развития мы, однако, обнаруживаем все более и более расширяющуюся брешь между умом и телом, ощутимый разрыв между решением и действием. Все это происходит так, будто бы ум должен сделать критический обзор и затем предоставить телу, выполнять физическое действие, всецело зависящее от той мускульной силы, что  может быть  проявлена.
Однако, если бы было возможно проложить мост через эту брешь, то результатом оказалось бы более тесное единство ума и тела, когда сила, решимость и руководящие указания ума текут прямо и беспрерывно во все уголки тела. Сила, генерируемая всем телом как целым, будет больше, чем сила, исходящая от его отдельных частей. Сила же с подключением к силе тела сознанием будет больше силы, реализованной их отдельным использованием. (Система обладает большей силой, чем ее отдельные элементы! В.М. Это, было известно, пару веков, тому назад.)
Эту внутреннюю энергию объясняли многие знатоки и практики, монахи и врачи. Причем зачастую демонстрировались почти невероятные результаты ее развития и использования.
Одним, часто используемым методом развития этой внутренней энергии является регулярная практика внутреннего или брюшного дыхания, так как считается, что « КИ» тесно связана с дыханием и даже может быть названа «дыханием жизни».
Мне представляется, что стая птиц система, и человек система, а система – это не то, что ее отдельный элемент или ее часть- она обладает новыми свойствами!
Однако, посмотрев полеты стай скворцов на сайте приходиться только удивляться траектории их полетов, проникновению одной стаи в другую и т.д. можно утверждать, что задача полета скворцов далека от решения.
 

 

Алфавитный указатель: 

Рубрики: 

Комментарии

Re: Задача о скворцах

Изображение пользователя AlexZ.

Уважаемые коллеги, приветствую!

Quote:

...можно утверждать, что задача полета скворцов далека от решения.

Стивен Строгатц о синхронности
http://www.ted.com/talks/lang/rus/steven_strogatz_on_sync.html
Математик Стивен Строгатц показывает, как стаи живых существ (птиц, светлячков и рыб) могут синхронизироваться и действовать как единое целое -- несмотря на то, что никто ими не командует.

Модели поведения стай не только построены, но и широко используются:
О.Парамонов. Агент Гэндальф. 22.1.2004. Компьютерра, http://www.computerra.ru/hitech/novat/31749/print.html
В 1986 году Крейг Рейнольдс построил компьютерную модель поведения групп животных. Условные компьютерные существа следовали установленным правилам и сами собирались в стаи. В движении они удивительно походили на косяки рыб или птичьи стаи. Существа могли демонстрировать очень сложное групповое поведение, хотя модель была очень проста. Они не были связаны между собой, но действовали очень слаженно. Рейнольдс назвал своих компьютерных существ "боидами".
Каждое существо подчинялось всего трём правилам:

  • Разделение - нельзя сильно приближаться к другим "боидам".
  • Равнение - двигаться следует туда же, куда и все.
  • Сплоченность - "боиду" надо держаться середины стаи.

Именно "боиды" и их близкие родственники стали первыми "разумными" компьютерными персонажами на большом экране. В 1992 году в некоторых эпизодах "Возвращения Бэтмэна" их взяли для моделирования движения стай летучих мышей и пингвинов. Компьютерные пингвины подчинялись всё тем же простым правилам, и это делало их более похожими на живых существ, чем сумел бы самый искусный аниматор.

Успехов,
AlexZ

Re: Задача о скворцах

Природа полна удивительных вещей.
Человек неравнодушный - готов удивляться и это здорово!

Цитата:
"Это и попытались выяснить физики из римского университета, Ученые сделали множество фотографий мечущихся птиц с частотой 10 кадров в секунду, на основании которых затем построили компьютерную модель движения стаи. Анализ этой модели показал, что никакого единого управляющего центра у стаи нет. Любая птица в любой момент может изменить направление полета - и все остальные тут же сделают то же самое. При этом маневр не распространяется волной от птицы - инициатора, а охватывает практически всю стаю одновременно"..

Иными словами, проведенные с некоторой дискретностью измерения полета реальной стаи, выявили основные закономерности движения стаи, которые и легли в основу электронной модели стаи. "Анализ этой модели показал, что".. а вот в этом месте и задуматься бы:

1. Модель - не есть реальная стая, а лишь её копия;
2. Проведен анализ - не реальной стаи, а её виртуальной копии;
3. Анализ показал, что программа (тот самый "управляющий центр") управляет виртуальной "стаей" почти так же, как это выглядит в реальности.

Выводы могли быть на уровне:
- В модели обнаружены устранимые недочеты. Скорость реакции на смену курса у виртуальных птиц выше нежели в реальности;
- Модель хороша. На мониторе невозможно отличить реальную стаю от виртуальной;
- И главное: - анализ виртуальной модели дал возможность "вычислить" где находится и как устроен "центр управления" реальной стаи.

На видеоролике отлично видно откуда и как распространяется волна смены курса. Ни какой "одновременностью" там не пахнет.
Да и без видео, на собственных натурных наблюдениях, готов предположить, что источник "вариаций" всегда находится там, где максимальна "удельная плотность" птиц на единицу объема пространства. Стороннему (неподвижному!) наблюдателю не видна реальная "удельная плотность". Она зависит от того в каком направлении (относительно наблюдателя) движется стая.
Если стая летит "на наблюдателя", то почти прозрачна. Если резко возьмет вверх или повернет в сторону - прозрачность резко уменьшится. И волна смены "прозрачности" (смена курса) исходит именно из той части пространства (а не отдельной птицы!), где птицы начинают срывать воздушный поток с крыла соседей.

Как выражается Фил: - Это мое личное мнение и Администрация сайта за это ответственности не несет:))

Успехов vev

Re: Задача о скворцах

vev wrote:

На видеоролике отлично видно откуда и как распространяется волна смены курса. Ни какой "одновременностью" там не пахнет.

Именно! Есть четко видимый волновой процесс. "Центра принятия решений" на видео не видно, и вполне возможно, что его, в привычном смысле, и нет. Вполне вероятно, что роль стимулятора выполняет банальное воздушное течение или иной "надсистемный" фактор, каковые стае при длительном перелете учитывать совершенно необходимо, чтобы, например, при сильном встречном ветре не выбиться из сил прямо над соленым океаном.

А вот что касается "максимальной удельной плотности", то тут как раз у меня большие сомнения имеются: ведь чем выше плотность стаи, тем СЛОЖНЕЕ, как мне кажется, воспринимать сигналы об изменении параметров внешней среды, и, соответственно, тем МЕНЬШЕ должна быть вероятность нахождения там центра управления. Скорее, в центре скопления птиц будет находиться "главный ретранслятор", нежели центр управления. Но это, опять же, догадки, которые могут не иметь никакого соответствия действительности.

А удивляться - оно в самом деле здорово и даже полезно, кто ж спорит?

С уважением,

Александр.

Re: Задача о скворцах

priven wrote:

..А вот что касается "максимальной удельной плотности", то тут как раз у меня большие сомнения имеются: ведь чем выше плотность стаи, тем СЛОЖНЕЕ, как мне кажется, воспринимать сигналы об изменении параметров внешней среды, и, соответственно, тем МЕНЬШЕ должна быть вероятность нахождения там центра управления. Скорее, в центре скопления птиц будет находиться "главный ретранслятор", нежели центр управления. Но это, опять же, догадки, которые могут не иметь никакого соответствия действительности.
...
С уважением,

Александр.

Александр, а если я слово "максимальной" заменю словом "критической"..? Так будет убедительнее?

Вот нагляднейшая и "медленная" модель-аналогия:
Стоячий водоем, штиль, двухвесельная шлюпка.
"Матрос" делает гребки, шлюпка движется, за шлюпкой остается кильватерная струя и (по бокам от последней) парные водовороты от лопастей. Вы смотрите сверху. Видите?
Представьте, что Вы в шлюпке идущей следом. Где наиболее выигрышная траектория движения с позиции экономных энергозатрат?
Конечно, это именно в кильватер, т.к. там уже есть (хоть и не большое) течение Вам "в зачет".
Второй момент - не попадать своими веслами в водовороты от первой шлюпки, потому, как это Вам "в минус".
Так вот, когда кругом становится столько шлюпок, что некуда весло опустить (читай, крылом взмахнуть), остается "сушить весла".
У птиц есть третья координата - просто "провалиться" и уйти в сторону, где свободнее.
Повторюсь, это личное мнение и не более.

Успехов, vev

Re: Задача о скворцах

vev wrote:
priven wrote:

..А вот что касается "максимальной удельной плотности", то тут как раз у меня большие сомнения имеются: ведь чем выше плотность стаи, тем СЛОЖНЕЕ, как мне кажется, воспринимать сигналы об изменении параметров внешней среды, и, соответственно, тем МЕНЬШЕ должна быть вероятность нахождения там центра управления. Скорее, в центре скопления птиц будет находиться "главный ретранслятор", нежели центр управления. Но это, опять же, догадки, которые могут не иметь никакого соответствия действительности.
...
С уважением,

Александр.

Александр, а если я слово "максимальной" заменю словом "критической"..? Так будет убедительнее?

Вот нагляднейшая и "медленная" модель-аналогия:
Стоячий водоем, штиль, двухвесельная шлюпка.
"Матрос" делает гребки, шлюпка движется, за шлюпкой остается кильватерная струя и (по бокам от последней) парные водовороты от лопастей. Вы смотрите сверху. Видите?
Представьте, что Вы в шлюпке идущей следом. Где наиболее выигрышная траектория движения с позиции экономных энергозатрат?
Конечно, это именно в кильватер, т.к. там уже есть (хоть и не большое) течение Вам "в зачет".
Второй момент - не попадать своими веслами в водовороты от первой шлюпки, потому, как это Вам "в минус".
Так вот, когда кругом становится столько шлюпок, что некуда весло опустить (читай, крылом взмахнуть), остается "сушить весла".
У птиц есть третья координата - просто "провалиться" и уйти в сторону, где свободнее.
Повторюсь, это личное мнение и не более.

Успехов, vev


Прошу прощения, не совсем понял, к чему это.

Следовать курсом стаи - это одна задача. Определять ее курс - вроде как несколько другая. Совершенно определенно (во всяком случае, для меня) "центр управления полетами" решает задачу оптимизации не своей собтвенной траектории, а траектории стаи в целом. Поэтому и нуждается он, наверное, в постоянной смене "персоналий" (ибо не бог весть как это энергоэкономно - движение стаи изменять). Но из этих же соображений, вроде бы, надо ориентироваться не на поведение стаи, а на внешние факторы, которые снаружи несколько "видней", что ли, чем изнутри. Не зря же глаза расположены на поверхности тела, а не в глубине :).

А "провалиться" или "уйти в сторону" - это, наверное, все же не удел тех, кто отвечает за движение стаи, - неважно, являются ли они "выделенными особами" или принимают на себя эту функцию лишь временно. Все же у управляющих несколько иная должна быть забота - больше на внешние условия реагировать, нежели на "плотность населения".

Опять же, если держаться в рамках Вашей аналогии с лодкой, представьте, что боковой ветер переменных направлений сбивает ее курс. А курс держать надо - иначе до теплого берега не доплыть (или не долететь). Кто должен принимать решения о смене курса: тот ,кто находится в гуще стаи, или же тот, кто ветер на себе чувствует? Возможно, есть варианты - но определенно надо учитывать "помехи" в середине стаи.

С уважением,

Александр.

Re: Задача о скворцах

1. о чем это: - это о том, что на простом примере движения шлюпок, пытаюсь донести мысль, что управляет этим "фокстротом" не центр управления, а желание каждой особи научиться держаться в стае.
2. Стратегическим выбором курса при перелете управляет природный инстинкт. А оптимизацией собственной траектории в пределах стаи - опыт полученный в обсуждаемых тут ситуациях (до перелета).
3. Про "боковой ветер" - условия рассматриваемой аналогии я оговорил сразу же, посмотрите.
4. Последнее. Тем, кого пространственно "зажали", не остается ничего иного, как уйти туда, где более, свободно.

На будущую осень понаблюдайте, как летит клин журавлей или гусей. У них (по сравнению со скворцами) огромный размах крыла, и объем зачерпывают соответствующий.. Поэтому и не сбиваются в кучу, а идут "на гребне волны" от впереди идущего. И не попадают "веслами" в искаженный впереди летящим поток воздуха.
Да, на одном взмахе это не экономия, но если отмахать тысячи километров...

Не настаиваю на истинности такого подхода, но мне кажется "центр управления" там, где в данный момент критические условия для полета. И чем плотнее друг к другу птицы, тем сложнее им удержать место и больше энергозатраты.
Успехов vev

Re: Задача о скворцах

vev wrote:
1. о чем это: - это о том, что на простом примере движения шлюпок, пытаюсь донести мысль, что управляет этим "фокстротом" не центр управления, а желание каждой особи научиться держаться в стае.
2. Стратегическим выбором курса при перелете управляет природный инстинкт. А оптимизацией собственной траектории в пределах стаи - опыт полученный в обсуждаемых тут ситуациях (до перелета).
3. Про "боковой ветер" - условия рассматриваемой аналогии я оговорил сразу же, посмотрите.
4. Последнее. Тем, кого пространственно "зажали", не остается ничего иного, как уйти туда, где более, свободно.

На будущую осень понаблюдайте, как летит клин журавлей или гусей. У них (по сравнению со скворцами) огромный размах крыла, и объем зачерпывают соответствующий.. Поэтому и не сбиваются в кучу, а идут "на гребне волны" от впереди идущего. И не попадают "веслами" в искаженный впереди летящим поток воздуха.
Да, на одном взмахе это не экономия, но если отмахать тысячи километров...

Не настаиваю на истинности такого подхода, но мне кажется "центр управления" там, где в данный момент критические условия для полета. И чем плотнее друг к другу птицы, тем сложнее им удержать место и больше энергозатраты.
Успехов vev


В общем, согласен с Вами про "уход на свуободное место", если предположить, что это происходит при превышении некоего критического значения параметра среды в месте скопления стаи, и этот параметр начинает мешать движению. Опять же, таким параметром вполне может быть сопротивление воздуха, выросшее в результате несинхронных возмущений со стороны махающего вразнобой крыльями подрастающего поколения :). А управление движением всей стаи (а не ее частей) идет малость по другому механизму. По-моему, в такой трактовке мы друг другу не противоречим.

С уважением,

Александр.

Re: Задача о скворцах

vev wrote:
1. о чем это: - это о том, что на простом примере движения шлюпок, пытаюсь донести мысль, что управляет этим "фокстротом" не центр управления, а желание каждой особи научиться держаться в стае.
2. Стратегическим выбором курса при перелете управляет природный инстинкт. А оптимизацией собственной траектории в пределах стаи - опыт полученный в обсуждаемых тут ситуациях (до перелета).
3. Про "боковой ветер" - условия рассматриваемой аналогии я оговорил сразу же, посмотрите.
4. Последнее. Тем, кого пространственно "зажали", не остается ничего иного, как уйти туда, где более, свободно.

На будущую осень понаблюдайте, как летит клин журавлей или гусей. У них (по сравнению со скворцами) огромный размах крыла, и объем зачерпывают соответствующий.. Поэтому и не сбиваются в кучу, а идут "на гребне волны" от впереди идущего. И не попадают "веслами" в искаженный впереди летящим поток воздуха.
Да, на одном взмахе это не экономия, но если отмахать тысячи километров...


По моему хорошая версия. Во всяком случае появляется возможность промоделировать ситуацию с целью достижения реально наблюдаемого в природе эффекта.
Из фильма видно, что стая поворачивает не мгновенно, а быстро, что не одно и то же. Вспомнилась ситуация с мгновенным распространением импульса по вагонам медленно движущегося поезда. Еще вспомнился зал, равномерно занятый большим количеством людей, синхронно выполняющими сложные комплексы упражнений. Еще - сложное но красивое, "рисуночное", как бы осмысленное движение тел в сложных полях. Если представить себе "сферического скворца" в некоем поле, то можно будет понять, что именно должно происходить для скоростного запуска процесса в стае.

Re: Задача о скворцах

Александр Кудрявцев wrote:
vev wrote:
1. о чем это: - это о том, что на простом примере движения шлюпок, пытаюсь донести мысль, что управляет этим "фокстротом" не центр управления, а желание каждой особи научиться держаться в стае.
2. Стратегическим выбором курса
...
...
Поэтому и не сбиваются в кучу, а идут "на гребне волны" от впереди идущего. И не попадают "веслами" в искаженный впереди летящим поток воздуха.
Да, на одном взмахе это не экономия, но если отмахать тысячи километров...

По моему хорошая версия. Во всяком случае появляется возможность промоделировать ситуацию с целью достижения реально наблюдаемого в природе эффекта.
Из фильма видно, что стая поворачивает не мгновенно, а быстро, что не одно и то же. Вспомнилась ситуация с мгновенным распространением импульса по вагонам медленно движущегося поезда. Еще вспомнился зал, равномерно занятый большим количеством людей, синхронно выполняющими сложные комплексы упражнений. Еще - сложное но красивое, "рисуночное", как бы осмысленное движение тел в сложных полях. Если представить себе "сферического скворца" в некоем поле, то можно будет понять, что именно должно происходить для скоростного запуска процесса в стае.

Спасибо, Александр Владимирович, за поддержку:)) Версия принадлежит Филу, я лишь предложил "плоскую модель" отличающуюся от велосипедной хорошей визуализацией взаимодействия движущегося объекта и окружающей (взаимодействующей с объектом) среды.
Если в стае (не столь важно в силу каких причин) образуется некий объем пространства, заполненный "до предела", то внешняя среда становится турбулентной, не позволяющей получить достаточной подъемной силы крыла, сколько ими не размахивай. А когда подъемная сила минимальна, то проще всего (энергоэффективнее) уйти вниз и в сторону, туда, где граница стаи и турбулентность меньше.
В образовавшийся "новый" поток устремляются те, кто рядом, и т.д.
Такие "маневры" продолжаются не более 5 - 10 минут. После чего все птицы рассаживаются на ветках деревьев и некоторое время отдыхают, вероятно устраивают разбор полетов и вновь все сразу взлетают для новых вариаций.
Это тренировки, происходящие в одном месте, стая смещается на 50 - 300 метров по горизонту и на 5 - 40 метров по вертикали, все!
А вот как такая стая ведет себя собственно на перелете?! Ни разу не видел, но думается, она (в границах) должна выглядеть как корпус дирижабля или нечто подобное.

Удачи, vev

Re: Задача о скворцах

Я не о конкретной версии с втягиванием/разрежением/турбулизацией. Просто не готов пока "голосовать" за или против какого-то механизма. Позитивно то, что создаются рабочие модели, основанные на понимаемых механизмах, известной физике. Как при анализе любого иного наблюдаемого, но пока не объясненного механического явления (те же ползущие камни взять, вообще вроде бы мистика, но народ упорно пытается выяснить, какое сочетание факторов происходит).
Что касается полета скворцов, то по моему в перелете они движутся достаточно равномерной по плотности тучей. Я видел в интернете два типа материалов - про тренировочные полеты и про пролеты птиц- когда от горизонта до горизонта. Там таких плотных ядер в массе не наблюдается.
Хорошо бы понять, где во время тренировок в облаке находятся молодые? Может быть в ядре? Тогда их тренируют в условиях повышенной жесткости, а остальные обеспечивают массовку. Потому что движение в более плотном ядре - это может быть защитный маневр, совершаемый на марше при нападении хищника (сугубо по аналогии с маневрами косяков рыб).

Re: Задача о скворцах

Александр Кудрявцев wrote:

...Что касается полета скворцов, то по моему в перелете они движутся достаточно равномерной по плотности тучей. Я видел в интернете два типа материалов - про тренировочные полеты и про пролеты птиц- когда от горизонта до горизонта. Там таких плотных ядер в массе не наблюдается.
Хорошо бы понять, где во время тренировок в облаке находятся молодые? Может быть в ядре? Тогда их тренируют в условиях повышенной жесткости, а остальные обеспечивают массовку. Потому что движение в более плотном ядре - это может быть защитный маневр, совершаемый на марше при нападении хищника (сугубо по аналогии с маневрами косяков рыб).

Александр Владимирович, вот пара ссылок:
http://www.zooschool.ru/birds/5.shtml - о навигации птиц.
http://ornithology.su/books/item/f00/s00/z0000017/st016.shtml - о формах перелетов.

Вы правы, во время перелета скворцы летят "тучей". На тренировке цель "не вывалиться из стаи", а на перелете - "пункт назначения".
Если верить писаному (по ссылкам), то в стае или молодые или старые скворцы. Причем, молодые улетают намного раньше, чем старые!
Наконец, перелет скворцов происходит в ночное время (хищники летят днем), а днем скворцы кормятся и отдыхают.
Возможно по этой причине мы и не наблюдаем скворцовых стай на перелете...

Стая, как большая капля стремится к сфере (мне кажется), но "несферичность" составляющих её птиц, порождает анизотропность свойств, т.к. птицы могут занимать в пространстве почти (но, "не"!) любое положение, в силу того, что на них действует (кроме подъемной силы) гравитация, та же турбулентность, общее движение воздушной массы, локальные восходящие\нисходящие потоки...
Все это усугубляется еще тем, что сам полет стаи происходит практически на месте. За 5 минут видео они могли бы улететь не менее как на те же 5 км. Вот и возникает нечто "броуновское" в упорядоченном.
На мой взгляд все это в сумме и приводит к появлению "критических" локальных сгустков.

Удачи, vev

Re: Задача о скворцах

Не все виды рыб-птиц-насекомых - стайные. Логично предположить, что при превышении критической массы особей в стае возникает некий "сверхразум", как надсистемный эффект. Птицы "слётываются" перед дальней дорогой, чтобы отладить коллективное взаимодействие со сверхразумом. Когда сверх-ОТК признаёт готовность стаи, начинается перелёт.
В прошлом веке ещё проводили эксперименты, когда большая группа людей молилась. Говорят, это снижало преступность в городе в разы... Все мы связаны - и скворцы, и люди, и улитки...

P.S. Слова "ислам" и "коран" в арабском языке немотивированы (т.е. арабы не могут объяснить этимологию). Потому что слова - русские (в обратном прочтении (почитайте про бустрофедон) коран означает "нарок", т.е. завет, чем он по сути и является).

Re: Задача о скворцах

Литвинец Г.И. wrote:
Не все виды рыб-птиц-насекомых - стайные. Логично предположить, что при превышении критической массы особей в стае возникает некий "сверхразум", как надсистемный эффект.
А в чем можно усмотреть логичность этого тезиса, не подскажете?

Re: Задача о скворцах

Литвинец Г.И. wrote:
Птицы "слётываются" перед дальней дорогой, чтобы отладить коллективное взаимодействие со сверхразумом. Когда сверх-ОТК признаёт готовность стаи, начинается перелёт.

Меня интересует в связи с этим вот какой вопрос. Ведь перелет ограничен не только временем "слётывания" стаи, но и прочими надсистемными факторами, к примеру, погодными условиями. Грубо говоря, если вылететь слишком поздно, то прилетать будет уже некому. А если слишком рано - то некуда. И что делать, если "сверх-ОТК" в самый тот момент, когда надо лететь, не признает готовность стаи? Зимовать при минус 30?

С уважением,

Александр Привень.

Re: Задача о скворцах

priven wrote:
И что делать, если "сверх-ОТК" в самый тот момент, когда надо лететь, не признает готовность стаи? Зимовать при минус 30?
Видимо такой сверхразум гибнет вместе со стаей и его принципы работы не наследуются. Остались те, которые совершенно точно перелету не мешают.

Re: Задача о скворцах

Приветствую всех, коллеги!

Александр Кудрявцев wrote:
priven wrote:
И что делать, если "сверх-ОТК" в самый тот момент, когда надо лететь, не признает готовность стаи? Зимовать при минус 30?
Видимо такой сверхразум гибнет вместе со стаей и его принципы работы не наследуются. Остались те, которые совершенно точно перелету не мешают.

Ну, а если понятие "разум" (если режет слух в отношении пернатых) заменить на более тактичное "инстинкт"?

Re: Задача о скворцах

vev wrote:
Ну, а если понятие "разум" (если режет слух в отношении пернатых) заменить на более тактичное "инстинкт"?
Не режет. Почему бы ему резать? Вот "сверхразум", да, резануло.
Кстати, если вспомнить роман Лема "Непобедимый", то видно, что такие коллективные полеты скворцов легли в основу замечательного произведения. Там, у Лема, кстати, чем больше особей соединяется в тучу, тем более разумной она (туча) становится.

Re: Задача о скворцах

Если у человека на своём системном (индивидуальном) уровне есть разум, то как назвать совокупность разумов в человеческом объединении? Ведь совокупность всегда почему-то больше, чем арифметическая сумма разумов, нет? Это один из системных принципов, нет? У любой системы функций хотя бы на одну больше, чем в сумме у составляющих её элементов. Почему же это для разума не должно выполняться? Мы же имеем дело с ЖИВЫМИ системами...

Re: Задача о скворцах

1. Поэтому "сверхразум" - в кавычках. Пусть будет сверхинстинкт - тут важна суть.
2. Зачем говорить о возможном поведении "сверх-ОТК"? Если мы наблюдаем в природе (лично я не видел) массовую гибель скворцов от того, что они так и не собрались улететь - другое дело. А если нет - ОТК работает. В конце концов, более высокое (надсистемное) состояние "ума" стаи вряд ли должно вредить "элементам подсистемы".
3. Учёные потому и не могут понять управления в стае, что ищут причину не на том системном уровне. А допустить - уж не говорю - зарегистрировать проявление - существование надсистемного ума у птиц...

Re: Задача о скворцах

Литвинец Г.И. wrote:

3. Учёные потому и не могут понять управления в стае, что ищут причину не на том системном уровне. А допустить - уж не говорю - зарегистрировать проявление - существование надсистемного ума у птиц...

В науке принято идти от простого к сложному, а не наоборот. В том числе это касается и выдвижения гипотез: прежде чем выдвинуть гипотезу о наличии некоей новой сущности (скажем, Бога или Высшего Разума), необходимо удостовериться, что без введения этой сущности объяснения найти нельзя. Кроме того, сама эта сущность должна быть встроена в общую систему научных знаний, а гипотеза должна иметь экспериментально проверяемые (и заранее предсказанные) следствия.

Разумеется, эти ограничения стесняют возможности развития, нещадно урезая "степени свободы". Не всякий согласится на такую уйму самоограничений и запретов, какая требуется от научной работы. Мистик может выдать "ровно то же самое" "просто усилием мысли" - но наука ему не поверит.

Правильно это или нет - так вопрос не стоит. Личный выбор каждого. А результаты говорят сами за себя - просто оглянитесь вокруг. Наука не создала ни одной симфонии, романа и даже стихотворения - но автомобиль, телефон и компьютер с Интернетом создали не попы, не мистики и не поэты. Каждому - свое. В том числе и каждому подходу. Просто, по-моему, не надо их смешивать в кучу.

С уважением,

Александр.

Re: Задача о скворцах

В науке принято идти от простого к сложному, а не наоборот.

1.В науке (и в логике) есть как минимум два похода: индуктивный (от частного к общему) и дедуктивный (от общего к частному). Дедуктивный как раз движется от сложного к простому. Задача науки - выявлять причины явлений, т.е. отвечать на вопрос "почему?". Так что наука науке - рознь. Не все "науки" сейчас отвечают этому критерию. Я-то не считаю свою версию научной, и доказывать её не собираюсь - скворцами не интересуюсь. Посмотрим, как объяснят это учёные, если успеют.
2. Наличие Бога - языковой факт, как минимум. Причём во всех языках. А зачем нужно такое "нефункциональное" понятие, лишняя нагрузка мозгам? Ничего идеального в природе тоже не существует (стало быть, идеал - абстракция, совершенно ненаучное понятие), однако это не смущает людей науки, применяющих ИКР для решения задач.
3. А чего хорошего для человека в автомобиле, телефоне, компьютере? Как сказал Виктор Шаубергер, было бы гораздо лучше для человечества, если бы Ньютон, когда на него яблоко свалилось, подумал не над тяготением, а над тем, как эта яблоня там выросла.

Re: Задача о скворцах

Литвинец Г.И. wrote:

1.В науке (и в логике) есть как минимум два похода: индуктивный (от частного к общему) и дедуктивный 2. Наличие Бога - языковой факт, как минимум. Причём во всех языках. А зачем нужно такое "нефункциональное" понятие, лишняя нагрузка мозгам? Ничего идеального в природе тоже не существует (стало быть, идеал - абстракция, совершенно ненаучное понятие), однако это не смущает людей науки, применяющих ИКР для решения задач.

За четверть века научной работы, признаться, ни разу не наблюдал решения НАУЧНОЙ задачи с помощью ИКР - ни у себя, ни у других, в том числе и у ученых, знакомых с ТРИЗ. Быть может, я мало знаком с предметом - подскажите, будьте добры, какие именно научные результаты были получены с помощью данного оператора?

Литвинец Г.И. wrote:
3. А чего хорошего для человека в автомобиле, телефоне, компьютере? Как сказал Виктор Шаубергер, было бы гораздо лучше для человечества, если бы Ньютон, когда на него яблоко свалилось, подумал не над тяготением, а над тем, как эта яблоня там выросла.

Если для Вас нет ничего хорошего в цивилизации - в чем проблема? Тайга и морские волны ждут Вас с рюкзаком или под парусом (впрочем, рюкзак и парус - это тоже цивилизация, но не в том суть). Наверное, это очень здорово почувствовать себя частью дикой природы!

А уж решать, верить или не верить в Бога - наука в этом никак помочь не может: среди великих ученых были как верующие, так и атеисты. Это, повторяю, личный выбор каждого - наука за него не в ответе, и любой выбор имеет свои плюсы и минусы. А что важнее, скажем, лично для Вас - Вам и решать.

Успехов!

Александр.

Re: Задача о скворцах

Изображение пользователя GIP.

Литвинец Г.И. wrote:
1. .... 2. .....
3. .... надсистемного ума у птиц...

Надсистемность, ИМХО, не при чем... А есть куча однознаково заряженых предметов, которые, как известно, почему-то всегда отталкиваются при их приближении...

Единство -

это понимание

Subscribe to Comments for "Задача о скворцах"