Monday, November 7, 2016

Small step to Unified Field Theory or Gravity and electromagnetism relation with JavaScript Distributed Computing

This post is old and not updated anymore. New updated one is available by these links: English Version and Russian Version



Many scientists try to find so called Unified Field Theory. The term was coined by Einstein. The goal of this theory is finding relation between all known fields like gravity, electromagnetism etc. Let’s start from something small, for example, find relation between gravitational constant G and electromagnetic constants ε0 (Vacuum permittivity), μ0 (Vacuum permeability) and some other constants like π number, Planck's constant, Elementary charge (electron charge), Boltzmann constant. Here full random brute force method is suggested in order to find this relation.

Why there is a chance to find something interesting

Many times in the history scientists just guessed correct equation or found something accidentally. Some people tells that even Einstein just guessed his famous formula E=mc2. In this sense why not to try again, especially now with modern technology new approaches can be used. There is no Einstein now a days, but there are computers, which can partially replace his very smart brain.

How it is implemented or technical details

For brute force Javascript language is used, because it can be run on almost any device from Browser without any additional software installation. Contributor just need to open website and click start button. It even works on iPhone, Android devices or tablet. Javascript implementation calculates some equation like G = {combination of different constants} and if this equation is true with some precision, program will save equation and result on the server. There is no any synchronization between different browsers and computers. Theory of probability will be used to cover all possible combinations and it is explained later. There were many talks about javascript distributed computing and it is one of the first real implementation of it.

How it will be calculated or mathematical details

This javascript program tries to generate and validate following generic equation

 (1)
From first glance, there are too many symbols :). Let's explain them. All numeric values are in SI units.
G – Gravitational constant (6.67408×10-11)
exp – Euler's number (2.7182818). exp is used instead of standard e to avoid collision with Elementary charge (electron charge)
ε0 Vacuum permittivity (8.85418781762×10-12)
μ0 Vacuum permeability (1.2566370614359×10-6)
h – Planck constant (6.626070040×10-34)
e – Elementary charge (electron charge) (1.6021766208×10-19)
m, n – integer number, which can be 2, 3, 4, 5. It is needed to cover some cases like 3/2*Something and etc, which often appears in physical equations
π – Pi number (3.14159265…)
k – Boltzmann constant (1.38064852×10−23). Well from units point of view it should not be here, because only this constant has Kelvin, but who knows, maybe we will find something very new here, like relation between thermodynamics and gravitation
a, b, c, d, f, g, I, j – exponents which can be -3, -2, -3/2, -1, -2/3, -1/2, -1/3, 0, 1/3, 1/2, 2/3, 1, 3/2, 2, 3, π, 2.7182818.  These are commonly used in physics exponents and cover most of the cases like 
etc. If it equals 0, then constant will be eliminated. For example,

that means ε0 is not used here.
expx – will be randomly included or excluded during the calculations. A few examples:

Depends on random numbers generator these equations can be generated:

or something simpler if all exp is not chosen
Which can be rewritten in traditional way like this

How long it takes

It normal modern computer with default settings in Google Chrome browser this program can perform around 3000 validation of equation (1). Total number of possible combinations is 5.7×1013 or 57000000000000 which is 57000000 million or 57000 billion or just 57 trillion. Possibility to find needed combination out of all of them is 1.75×10-14. Because it is pure random algorithm and there is no any synchronization between different computers, some overhead will be needed. For example, if this validation will be performed 57 trillion times, exactly as how many combinations, probability to find needed combination equals to 63%. Which is not very good, but if this validation will be performed 5 times more times (285 trillion), probability to find good result will be 99.9%. If only one computer will be used, it will take 3000 years, but if 1 million contributors will join, it will take only 26 hours.

Reasons why people should do it

  • Help to make new step in science
  • Help to prove new distributed javascript calculation technic
  • Get some money! If there will be any cash prize for finding this relation (Nobel Prize or whatever), person who will find it will get 10% of this amount.



Update 1 or iteration 1 (09 November 2016)

First day of calculation showed, that there are some issues in main formula (1). There was some findings like this

and after units analysis it became clear, that Exp function can have inside only dimensionless constant like π or integer numbers. New generic equation is this
     (2)

Now program is updated and put Exp only to correct places. Also after consideration of many existing physical equations list of possible exponents was extended to -5, -14/3, -9/2, -13/3, -4, -11/3, -7/2, -10/3, -3, -8/3, -5/2, -7/3, -2, -5/3, -3/2, -4/3, -1, -2/3, -1/2, -1/3, 0, 1/3, 1/2, 2/3, 1, 4/3, 3/2, 5/3, 2, 7/3, 5/2, 8/3, 3, 10/3, 7/2, 11/3, 4, 13/3, 9/2, 14/3, 5, π, 2.7182818.
Time and number of possible combinations has been changed as well. Number of all combinations is 4.6×1015 or 4600 trillion. Time for 1 computer 240 000 years. Time for 1 million contributors 2000 hours (83 days).


Update 2 (11 November 2016)

After sometime it became clear, that exponents 1/3, 2/3, 5/3 and etc are not very common and they give too many findings, which does not look good. Some of these wrong findings:


as a result new list of exponents is this -5, -9/2, -4, -7/2, -3, -5/2, -2, -3/2, -1, -1/2, -1/3, 0, 1/3, 1/2, 1, 3/2, 2, 5/2, 3, 7/2, 4, 9/2, 5 and m, n will be from 2 to 15.
Time and number of possible combinations has been changed as well. Number of all combinations is 2.4×1014 or 240 trillion. Time for 1 computer 12 600 years. Time for 1 million contributors 111 hours.


Update 3 (26 November 2016)

Several new findings were found. Most interesting of them:

but they failed units test. Number of calculation reached 1 billion (1000 000 000)! But still many strange findings means that formula 2 as well as list of exponents have to be adjusted.

After some thinking it was decided: Let's start from something simple! Let's exclude most of the things, which looks strange and reduce number of combinations. Physics law should not be over-complicated. New adjusted simplified equation:
     (3)
Here Exp function, exponents 1/3, Boltzmann constant were excluded at all. Euler's Number and π number were excluded from exponents list.
Number of combinations now 3.5×1011 or 350 billions. Total calculation time for one computer will be 18 years and for 10000 computers it is just 16 hours.


Update 4 (04 December 2016)

Still programs returns too many findings and all of them failed units test. Now auto units test has been added. Units test means that we do not get speed with units kg/s, but program check that if we get speed, units will be m/s. The same for gravitational constant G.
Also number of checked combinations reached 1.5 billion!


Update 5 (07 December 2016)

Just some interesting findings, but all failed units test. Last one looks very nice.






Update 6 (17 February 2017)

New task "Disproof of Riemann hypothesis from Millennium Prize Problems list" has been added. All details and explanation will be added soon in separate post.


P.S. all explanations and estimation above give a good justification that it is possible in the limited amount of time.


Sunday, August 21, 2016

Трудности перевода или Не зачёт по французскому

Поехали тут в отпуск во Францию. Жена пошла в супермаркет купить зубную пасту. Купила, красивый такой тюбик…

 

Ну вечером пошёл я чистить зубы, смотрю, цвет какой-то странный коричневый, ну ладно думаю, может какая клёвая модная паста. Не зря же жена французский в школе учила, на улице даже спрашивает что-то, ей отвечают. Вкус какой-то не стандартный оказался, ну думаю офигенно полезная паста наверно. Когда дошло дело до полоскания, оказалось, что она зараза не отмывается. Прилипла как советская ириска к зубам и все тут. Переворачиваю тюбик, и даже без знания языков понимаю что это…



Клей блин для приклеивания вставной челюсти… Жену спрашиваю. А ты зубы чистила? Нет говорит, а что? Кидаю ей тюбик и говорю, "чо ты аще купила, переведи ка мне инструкцию к применению!"


P.S. Вообщем долго ржали, сначала я хотел пасту её учительнице французского отправить, но потом подумал, оставлю для тёщи. Скажу, супер клёвая паста для чувствительных дёсен для пенсионеров :)

P.P.S. Зачем я жене сразу сказал, надо было молчать и посмотреть на её реакцию от этой пасты :)

Tuesday, July 5, 2016

Guitar Effects Program for PC that has Guitar Distortion online effect, lowpass filter, compressor and other effects


This simple program is a software pedal board simulator which works in your browser and any soft installation to your computer is not required. List of supported features of Online Virtual Guitar Processor:
  • Applying different effects sequentially or building effects chain like compressor->Distortion->Some Filter
  • Applying the same effect many times with different parameters like 2 different filters
  • On fly effects parameter changing (playing guitar and change distortion level at the same time)
  • On fly adding/removing effects
  • On fly effects reordering
List of available sound effects for guitar:
  • Distortion pedal, with different parameters can be turned into overdrive or fuzz
  • Bi-Quadratic filters (lowpass, highpass, bandpass, lowshelf, highshelf, peaking, notch, allpass)
  • Echo or delay
  • Compressor
It works in Chrome and Firefox browsers. For me it works better in Chrome, but maybe for some other computer and OS it will work better in Firefox. It really performs realtime sound effects.
It is absolutely free! Watch this video as a demo and another demo with real guitar of this online software.

Update 07 September 2023

    The main update is that the program still works :). Latency has been measured in Windows 11 with a modern updated browser and external/embedded sound card. These are the results:
  • Windows 11 Lenovo Laptop with Google Chrome browser and external sound card: latency (delay) is 87 ms (0.087 seconds)
  • Windows 11 Lenovo Laptop with Firefox browser and external sound card: latency (delay) is 85 ms (0.085 seconds)
  • Windows 11 Lenovo Laptop with Google Chrome browser and embedded sound card: latency (delay) is 111 ms (0.111 seconds)
  • Windows 11 Lenovo Laptop with Firefox browser and embedded sound card: latency (delay) is 128 ms (0.128 seconds)
The conclusion is that latency or delay depends mostly on hardware. Both browsers Chrome and Firefox have similar results. An expensive external sound card should be better and will have smaller (lower) latency (delay). In this test, cheap Chinese 10 Euro external USB sound card was used and it has around 30% smaller latency.

Update 10 June 2017

  • Firefox support has been improved. Now it works completely fine in Firefox.
  • Latency (delay) has been reduced. 70 ms (0.07 seconds) in FireFox, 200 ms (0.2 seconds) in Google Chrome and 45 ms (0.045 seconds) in MacBook Pro with Safari.
Available Effects:
Selected Effects:

Monday, June 13, 2016

Похудение на основе Закона Сохранения Массы

Введение

Начнём с терминологии. В обиходе принято употреблять термины вес и сбросить вес, когда говорят о похудении, но т.к. с точки зрения физики, вес понятие сложное, а именно, сила, действующая на опору, и измеряется он в Ньютонах, а например, в невесомости, при неизменном внешнем виде, вес равен нулю, то будем использовать термин масса, которая измеряется в килограммах и уменьшение массы тела, как синоним слова похудение.
Итак, наша цель, уменьшить массу тела. Вопросы вида "какая часть тела уменьшит массу" или "как уменьшить массу определённых частей тела, ягодиц, живота и т.п." оставим без рассмотрения в данном посте. Рассматривается только человеческое тело целиком и его общая масса. Также в данном посте не рассматриваются медицинские вопросы и последствия применения приведенных рекомендаций для здоровья.

Примечание: в любом случае проконсультируйтесь с вашим лечащим врачом, перед применением рекомендаций из этого поста. Слепое применение некоторых рекомендаций может повредить здоровью. Данный пост не является инструкцией к похудению, а призван пояснить, как работает закон сохранения массы.

Механизмы увеличения и уменьшения массы тела

Сначала попробуем рассмотреть, каковы механизмы увеличения и уменьшения массы человеческого тела.

На первый взгляд можно выделить 2 способа увеличения массы:
  • прием пищи
  • прием жидкости (Воды, Соков, Кокаколы, Пива, Водки и т.д.)
Все остальное пренебрежимо мало и находится за рамками рассмотрения данного поста, если конечно рассматриваемое тело не вводит в вену по литру чего-нибудь каждый день :)



Уменьшение массы человеческого тела осуществляется 4-мя основными путями:
  • Дефекация
  • Деуринация
  • Потоотделение
  • Выделение различных газов, водяного пара, углекислого газа и т.д. через легкие при выдыхании (например, выделение водяного пара может доходить до 50 граммов в час).




Конечно, можно еще плевать по литру в сутки или изрыгать другие жидкости в большом количестве, это тоже может помочь :).

Причём тут закон сохранения массы?

С точки зрения физики и законов сохранения, масса не может взяться ниоткуда и не может исчезнуть в никуда. Т.е. грубо говоря, если ничего не жрать и не пить, то масса тела не может увеличиться в принципе! Очень забавно выглядят люди, которые утверждают, что-то вроде "Да я аще ничего не ем, а масса растёт". Это невозможно, как вечный двигатель.

Сложно отрицать, что в связи с некоторыми нарушениями в организме, у некоторых тел и при малом потреблении пищи может увеличиваться масса и объем отдельных частей тела, например, увеличивается нога, при постоянной или уменьшающейся общей массе тела.

В результате применения закона сохранения массы получаем правило физического похудения: если скорость увеличения массы тела, меньше скорости уменьшения массы тела, то общая масса тела будет уменьшаться.

Этот закон можно сформулировать такой формулой

Здесь M – конечная масса тела, которую мы хотим уменьшить (похудеть).
– начальная масса тела, до того, как тело решило начать худеть.
 – масса которая входит в тело на i-й итерации, тем самым увеличивая общую массу.

 – масса которая выходит из тела на i-й итерации, тем самым уменьшая общую массу.

Для успешного уменьшения массы необходимо выполнить условие ниже, т.е. конечная масса меньше начальной:

 А это возможно только при выполнении следующего условия
(нужно добавить несколько формул, а то народ не поверит в научность поста :))

Или попроще: если за равные промежутки тело будет есть и пить меньше, чем из него выходит, то масса тела будет уменьшатся.

Или совсем просто, но в духе Капитана Очевидность: Жрать надо меньше!

Как это применить на практике?

Ну и что, скажет читатель? И что нам теперь делать с этим "великим тайным" знанием?
Для применения данного закона, как говорят физики "в лоб", необходимо каждый раз измерять массу, покинувшую тело, массу пищи/жидкости перед каждым приемом и принимать внутрь массу меньшую, чем масса покинувшая тело. Так и видится, как все дружными толпами ринулись взвешивать результат похода в туалет :)



В связи с технической сложностью реализации данного способа, а также вопросами гигиены (как показано на рисунке выше), попробуем найти более простой и изящный способ применения этого правила.


План А

Наиболее точный, но сложно реализуемых подход, это записывать в таблицу массу тела после каждого ее изменения. Для этого потребуются весы, измеряющие массу тела с точностью до 0,1 кг (100 грамм) или точнее. Узнать сколько массы вошло/вышло из тела, можно взвешивая тело до и после соответствующих событий. Также стоит от метить, что измерение массы необходимо выполнять в одной и той же одежде или без нее, в противном случае погрешность может быть достаточно большой. Например, будет неверным такое измерение: утром взвеситься в пижаме, а вечером после работы в том, в чем пришли с работы.

Также полезно знать, сколько массы теряется за ночь. Это поможет ответить на вопрос, "а не съесть ли мне бутербродик на ночь?". Нужно взвеситься перед сном, например, в 23:00, а потом утром, после завершения утреннего туалета. После вычитания двух измерений, получится искомая потеря массы за ночь. Желательно выполнить эту процедуру несколько раз и провести усреднение результата.

Если в 9 вечера возникает сильное желание что-нибудь схомячить, необходимо выполнить измерение текущей массы теля, прибавить среднюю потерю массы за ночь, и таким образом будет проведена оценка ожидаемой утренней массы тела. Если предсказанная утренняя ожидаемая масса тела окажется больше допустимой, то захомячить бутербродик уже нельзя.

Итак, составляем таблицу с нижеуказанными данными:

Дата-времяМасса кгИзменение массы кгОписаниеПриход массы
за сутки кг
Уход массы
за сутки кг
31.12.2016 23:3085.4после завершения дня, перед сном2.5-2.3
01.01.2017 08:0084.3-1.1после утреннего туалета
01.01.2017 08:3084.80.5после завтрака
01.01.2017 10:0084.6-0.2после туалета по маленькому
01.01.2017 13:0085.61после обеда
01.01.2017 15:0085.3-0.3после туалета по маленькому
01.01.2017 19:00860.7после ужина
01.01.2017 20:0085.5-0.5после туалета по маленькому
01.01.2017 21:0085.80.3после бутера с чаем на ночь
01.01.2017 23:0085.6-0.2после завершения дня, перед сном
02.01.2017 08:0084.5-1.1после утреннего туалета

Из таблицы видно, что тело увеличило массу на 200 грамм за сутки, а в случае отказа от бутерброда на ночь в 21:00, тело уменьшило бы свою массу на грамм.

Для начала, можно просто составить такую таблицу не меняя диеты. Из таблицы можно сделать вывод, где было съедено/выпито лишнее. После анализа таблицы уже можно вводить корректировки в приемы пищи/жидкости.

Этот способ вероятно покажется слишком жёстким, возможно и такое, что до следующего приема пищи тело может и не дожить :)

План Б

Конечно вести такую таблицу из плана А довольно сложно, особенно работающем человеку. В офисе будет сложновато найти/брать с собой весы в туалет :).

Поэтому предлагается 2 упрощенных варианта:

1. Перед каждым приёмом пищи взвешиваться и не есть до тех пор, пока масса тела не снизится ниже предыдущего измерения на N грамм.

Этот способ гарантирует похудение на 3N грамм в день. Если N = 100 грамм, то похудение на 300 грамм в день.

Такая скорость снижения массы может быть слишком высокой, поэтому в этом случае необходимо соблюдать осторожность или использовать разные значения N для завтрака, обеда и ужина.

Например, сегодня перед завтраком масса оказалась 55.3 кг, значит нельзя обедать до тех пор, пока масса не снизится до 55.2 кг, и нельзя ужинать до 55.1 кг, и завтра нельзя завтракать до тех пор, пока масса не снизилась до 55.0 кг.

Или в упрощенном варианте для разных N, сегодня перед завтраком масса оказалась 55.3 кг, значит нельзя обедать до тех пор, пока масса не снизится до 55.2 кг, и нельзя ужинать до 55.15 кг, и завтра нельзя завтракать до тех пор, пока масса не снизилась до 55.12 кг.

2. Не начинать завтракать, пока вес не будет на N грамм меньше, чем вчера в тоже время.

Этот способ попроще и предполагает взвешиваться 1 раз в день.

Завтрак можно заменить на обед или ужин. Этот способ гарантирует похудение на N грамм в день.

Например, сегодня перед завтраком масса оказалась 55.3 кг, значит завтра нельзя завтракать до тех пор, пока масса не снизилась до 55.2 кг и т.д.

Как можно помочь попробовать уменьшить массу без жесткого контроля

Даже с однократным взвешиваем бывает тяжело сдвинуть время завтрака/обеда/ужина. Например, если человек вынужден завтракать в одно и тоже время перед уходом на работу, в фиксированное обеденное время на работе и т.д., то будет сложно сдвинуть время завтрака или обеда.

В этом случае предлагается контролировать массу по возможности как можно чаще и контролировать, количество принятой пищи. Например, взвешиваться перед сном и утром, сравнивать утреннюю массу сегодня и вчера, и если масса выросла, то проанализировать, что было лишнее в питании вчера, чтобы выработать план мероприятий по предотвращению подобного переедания в будущем. Также, если очень хочется что-то съесть между стандартными приемами пищи или на ночь, то лучше взвесится, чтобы оценить насколько масса далека от установленной цели. Иногда, процесс измерения массы и полученное её значение может устремить желание что-либо принять к нулю.

Я сам один раз похудел на 7 кг пользуясь именно этим подходом. Правда потом сила воли меня покинула и бутербродик на ночь вернул все обратно :)

Как помочь организму быстрее выводить массу

На первый взгляд похудение на основе закона сохранения массы не предлагает никаких ограничений в виде еды (диеты), т.е. можно есть хоть в Макдональдсе, главное контролировать количество съеденного. Да, это так и есть, если жестко следовать Плану А или Плану Б, то уменьшить массу тела точно получится, но возможно откладывать прием пищи придется дольше и для организма этот будет больший стресс.

По опыту, если применять стандартные рекомендации, получается лучше и проще, большинство из подобных советов правда давно известны и попахивают приветом от Капитана Очевидность:
  • Не есть торты, жирное, мучное и т.п., т.к. организм дольше это перерабатывает. Например, если ужин будет состоять из 1 кг тортов, то вряд ли за ночь удастся сбросить много, и в соответствии с планом А/Б придется откладывать завтрак до обеда, а если съесть 2 кг огурцов, то к утру все выйдет и в 8 утра можно будет спокойно позавтракать.
  • Не есть на ночь, после 19:00. Особенно если контрольное измерение массы проводится утром перед завтраком.
  • Перед сном и перед очередным приемом пищи, должно наблюдаться легкое чувство голода, в случае его отсутствия, вероятнее всего исследуемое тело переедает.
  • Если очень хочется что-то заточить, то лучше взвесится и оценить свою массу на следующем контрольном взвешивании. Может тогда на желание что-то съесть сработает оператор уничтожения, иногда помогает :)
  • Как это ни странно звучит, но занятия спортом тоже помогают :)
  • И АЩЕ, жрать надо меньше! :)
P.S. Этот пост создан для демонстрации и пояснения закона сохранения массы, а не как рекомендация для похудения.