Qual a utilidade de uma inovação?

James Maxwell apresentou sua teoria do eletromagnetismo em 1864, predizendo que campos elétricos e magnéticos poderiam viajar pelo espaço numa onda eletromagnética.

Em 1882, a academia de ciências de Berlim propôs um prêmio, para quem conseguisse bolar um experimento que comprovasse as teorias de Maxwell.

Anos depois, Heinrich Hertz bolou um transmissor e receptor de ondas, provando ao mundo a existência das ondas eletromagnéticas.

Perguntaram qual a utilidade. Ele respondeu: “Não tem utilidade nenhuma. É apenas um experimento científico, uma curiosidade”.

O experimento sem utilidade de Hertz abriu caminho para a transmissão de ondas de rádio, as telecomunicações e todo o mundo moderno, nas décadas seguintes.

Uma inovação recém-nascida não tem utilidade imediata. É preciso tempo e cuidado para que esta mature e comece a gerar resultados, superando a geração atual.

Veja também:

https://ideiasesquecidas.com/2020/01/25/o-dilema-do-inovador/

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Como resolver o Square One – Parte 3

Dando continuidade a post anterior, https://ideiasesquecidas.com/2020/08/06/como-resolver-o-square-one-parte-1/, e https://ideiasesquecidas.com/2020/08/08/como-resolver-o-square-one-parte-2/ segue uma lista de algoritmos.

Um truque simples, para aquecer. É um movimento para trocar meio layer.

Agora com algoritmos que mexem na forma do cubo.
Note que há várias formas que o SquareOne pode assumir. O objetivo dos movimentos abaixo é fazer ele ficar no formato de cubo.

A forma mais simples, e chave para as demais, é o que chamei de Posição Chave.

Outra comum é a “forma de pata”, do vídeo abaixo.

O inverso da forma de pata:

Esta forma é mais complexa.
Chave e Quadrado:

Desfaz chave e quadrado:

Deve-se decorar as formas mais comuns mostradas acima.

A lógica é a seguinte: mexer o cubo até chegar em alguma forma reconhecível acima. Sabendo resolver as posições mostradas, facilita demais a vida.

Algoritmo de paridade

Este é para os casos em que ocorre uma “paridade impossível”, do tipo…

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Como resolver o Square One – Parte 2

Dando continuidade a post anterior, segue uma lista de algoritmos para ajudar a resolver o SquareOne.

A ideia é criar movimentos que mexam com o menor número possível de peças, a fim de conseguir criar um padrão compreensível. É a mesma lógica de “movimento invariante” de outros cubos: mexo, volto e vou anotando os efeitos.

Os movimentos básicos, no começo, serão compostos de forma a chegar a movimentos mais complexos no final desta seção.

Até agora, vamos mostrar apenas movimentos que não variem a forma do cubo. No próximo post, vamos mexer na forma.

Mov Base I

Vídeo no Youtube:

Mov Base II

Mov Troca Layers

Mov Translado

Esse movimento fica mais claro se isolar somente as peças que se movem:

Mov Translado -1

É a mesma coisa, mas ao contrário – aliás, todos os movimentos descritos aqui têm a versão inversa, e dominá-las pode ser muito útil.

Mov…

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Como resolver o Square One – Parte 1

O cubo Square One (ou Square -1) é o da foto. Ele tem movimentos bem diferentes do Rubik tradicional – ou seja, deu para aproveitar pouco dos movimentos daquele.

Foto deste bagunçado.

Este tutorial tem várias partes: notação, algoritmos básicos, algoritmos de forma, e colocar tudo junto.

Atenção: eu inventei as soluções da minha cabeça, então não há equivalente entre o tutorial postado aqui e outros que podem existir na internet.

A primeira parte é a da notação básica. Ela usa a notação do Rubik: Upper, Down, Right, Left, Front, Back (esse últimos dois não são usados aqui).

Partiremos da base do Square One,

Movimento U (note que é sempre horário).

Movimento U2 (ou seja, o U aplicado duas vezes).

Movimento U’ (rotação anti-horária)

Movimento U2′

Agora, na camada de baixo.

Movimento D:

Movimento D2.

Movimento D’:

Movimento D2′:

Movimento U’R

Uma foto deste último movimento:

Continua….

Veja também:

Simulador…

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O Quadrado Mágico “esburacado”

Vi o puzzle a seguir, e parecia interessante. Por falta de um nome melhor, chamá-lo-ei de “quadrado mágico esburacado”.

Se o leitor quiser tentar resolver, aviso que há spoilers à frente.

Como eu já tinha feito uma rotina que resolve quadrados mágicos de qualquer tamanho, achei que poderia aproveitar algum padrão já existente.

Vide https://asgunzi.github.io/QuadradoMagicoD3/index.html

Entretanto, não foi possível partir para uma solução que utilizasse quadrados mágicos comuns. E também não consegui chegar numa fórmula matemática fechada, que chegue a uma solução.

O jeito foi apelar para os computadores. Mesmo assim, não é tarefa fácil.

O jeito “força bruta” pura chega a 20! (fatorial) combinações. Isso dá o número astronômico de 2,4*10^18 combinações. Computador algum no mundo consegue resolver.

O que fiz foi usar a estrutura do problema para diminuir drasticamente o número de combinações. Uma “força bruta” refinada…

Imagine fatiar o problema. Resolver somente a primeira linha.

Se olhar…

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O inverno e a primavera da Inteligência Artificial

Em 2006, fiz a cadeira de Redes Neurais da UFRJ, como parte do meu mestrado em Processamento Digital de Sinais, motivado pelas tais redes que imitavam o cérebro humano, aprendiam sozinhas e que poderiam nos superar um dia.

Achei decepcionante, na época. As redes pareciam mais uma curiosidade, com pouca aplicação prática, do que algo realmente útil.

Alguns motivos:

– Só conseguíamos criar redes de três, cinco camadas, com poucos neurônios por camada (shallow network)

– Aplicações restritas à interpolação de funções

– O software Estatística tinha algo pronto para redes pequenas. Qualquer aplicação mais complexa, seria necessário pegar toda a matemática e implementar do zero.

Os resultados frios e estéreis eram porque, em 2006, eu estava em pleno “Inverno da Inteligência Artificial”.

Contudo, 10 anos depois, o campo era quente e fértil de inovações: redes de centenas de camadas (daí o termo deep neural network), milhares de neurônios por…

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Origamis

Origamis são dobraduras de papel e imaginação.

Fiz uma série destes ao longo dos anos. Coloco aqui para manter a memória e a inspiração.

Tartaruga

Um “SatoruSauro”

Casinha do Totoro pequeno

A foto acima é composta de diversos papéis em formato de quadrados e triângulos intertravados.

Foguete

Icosaedro estrelado

Inspirado na torre restaurante giratório de Toronto

Ponte

Lírios

Rosa

E, para fechar um castelo:

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Cigarras e números primos

O que o ciclo de vida de cigarras exóticas tem haver com números primos?

O artigo do link fala de cigarras que vão à superfície a cada 17 anos. É um comportamento diferente, sem dúvida.

Em sua forma imatura, esses insetos passaram os últimos 17 anos no subsolo, onde se alimentaram das raízes das árvores. Mas chegou a hora de procriarem e renovarem o ciclo em uma tarefa que exigirá que cigarras imaturas, chamadas ninfas, deixem confortáveis confins subterrâneos, transformarem-se em adultos e encontrarem um companheiro. E é aí que entra o icônico zumbido, enquanto os machos tentam cortejar uma parceira com seus zangões impressionantemente estridentes.

Existe uma teoria de que este número de anos não seja aleatório, e sim, uma estratégia que derivou do eterno jogo entre predador e presa.

Note que 17 é um número primo. Ser um número primo significa que este é divisível por 1 e…

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Husky ou Lobo?

Um algoritmo de IA da Universidade de Washington conseguiu distinguir Lobos de Huskies, com 90% de acurácia! Um feito fantástico, considerando que são muito parecidos.

Os protocolos usuais, como separar dados de treinamento e de testes, tinham sido obedecidos, e por todas as métricas, o algoritmo era excelente.

Analisando a fundo, os pesquisadores descobriram a mágica. Ele estava reconhecendo a neve no fundo da foto. Se tinha neve, era lobo, se não tinha, era husky!

Nos modelos atuais, entramos com dados e resultados, e o que acontece lá dentro é uma caixa-preta. Hoje em dia, nem precisamos saber a matemática envolvida.

Uma foto de husky pode ser inofensiva, porém, imagine um carro autônomo que não reconhece pedestres com máscara e chapéu, por exemplo.

Por isso, precisamos evoluir para uma IA Explicável, a fim de entender o que está acontecendo, estabelecer relações causais e colocar restrições além do que é possível…

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As curvas do espirógrafo e as órbitas dos planetas

Comprei um espirógrafo, para analisar melhor as curvas que este produz (são diferentes das que eu tinha feito antes).

Segue a implementação descrita a seguir, em versão web: https://asgunzi.github.io/Espirografos/.

Espirógrafo desenhos geométricos hipotroclóides e epitroclóides

Fiz algumas figuras para entender a lógica deste – vide o scan abaixo.

Esquematicamente, imagine um círculo menor rodando dentro de um círculo maior.

Além disso, dentro do círculo menor, escolho a posição do ponto onde coloco a caneta, representada pelo círculo vermelho abaixo.

A posição inicial do círculo menor é dado pelo círculo verde abaixo.

O raio do círculo maior é R, o do círculo menor que roda dentro do círculo maior é r2.

A posição da caneta pode ser descrita por um raio r3, e um ângulo lambda em relação ao centro do círculo menor no início da rotação.

Imagine que o círculo menor rodou um ângulo theta em relação ao círculo maior.

A posição do CENTRO do…

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