Портал | Содержание | О нас | Пишите | Новости | Голосование | Топ-лист | Дискуссия Rambler's Top100

TopList Яндекс цитирования

НОВОСТИ
"РУССКОГО ПЕРЕПЛЕТА"

ЛИТЕРАТУРА

Новости русской культуры

Афиша

К читателю

Содержание

Публицистика

"Курск"

Кавказ

Балканы

Проза

Поэзия

Драматургия

Искания и размышления

Критика

Сомнения и споры

Новые книги

У нас в гостях

Издательство

Книжная лавка

Журнальный зал

ОБОЗРЕНИЯ

"Классики и современники"

"Слово о..."

"Тайная история творений"

"Книга писем"

"Кошачий ящик"

"Золотые прииски"

"Сердитые стрелы"

КУЛЬТУРА

Афиша

Новые передвжиники

Фотогалерея

Музыка

"Неизвестные" музеи

Риторика

Русские храмы и монастыри

Видеоархив

ФИЛОСОФИЯ

Современная русская мысль

Искания и размышления

ИСТОРИЯ

ХРОНОС

История России

История в МГУ

Слово о полку Игореве

Хронология и парахронология

Астрономия и Хронология

Альмагест

Запечатленная Россия

Сталиниана

ФОРУМЫ

Дискуссионный клуб

Научный форум

Форум "Русская идея"

Форум "Курск"

Исторический форум

Детский форум

КЛУБЫ

Пятничные вечера

Клуб любителей творчества Достоевского

Клуб любителей творчества Гайто Газданова

Энциклопедия Андрея Платонова

Мастерская перевода

КОНКУРСЫ

За вклад в русскую культуру публикациями в Интернете

Литературный конкурс

Читательский конкурс

Илья-Премия

ДЕТЯМ

Электронные пампасы

Фантастика

Форум

АРХИВ

2001

2000

1999

Фотоархив

Все фотоматериалы


Новости
"Русский переплет" зарегистрирован как СМИ. Свидетельство о регистрации в Министерстве печати РФ: Эл. #77-4362 от
5 февраля 2001 года. При полном или частичном использовании
материалов ссылка на www.pereplet.ru обязательна.

Тип запроса: "И" "Или"

25.04.2018
17:37

Астрономы нашли экстремально черную планету

25.04.2018
17:33

Новые измерения увеличили количество частиц пластика во льдах Арктики в тысячу раз

25.04.2018
17:29

Музыка уменьшила боль и снизила тревожность у хирургических пациентов

25.04.2018
17:27

На 3D-принтере напечатали самоскладывающиеся цветы

25.04.2018
17:23

Компьютерная модель предсказала «сестер» сверхмассивной черной дыры в центре Галактики

25.04.2018
12:47

"Диво дивное." - новое в литературном обозрении Соломона Воложина

24.04.2018
19:15

Световое эхо в системе ShaSS 622-073

24.04.2018
18:58

В Университете ИТМО физики превратили одиночные волны в конденсат

24.04.2018
18:55

Мощные лазеры помогли ученым смоделировать условия в центральных областях массивных планет

24.04.2018
18:50

В NASA заметили необычные отверстия во льду Арктики‍

24.04.2018
18:48

Ученые смоделировали расширение Вселенной в лабораторных условиях‍

24.04.2018
18:38

Искусственный интеллект назвали угрозой ядерной стабильности

24.04.2018
18:22

Нейросеть нашла «голубые самородки» в галактиках

24.04.2018
18:19

Хаотические вихри в жидкости предложили использовать для кодирования информации

    Американский физик Уильям Гилпин разработал механизм хеширования информации с помощью системы хаотического перемешивания вязкой жидкости на основе попеременного включения двух вихревых мешалок. Запись информации производится с помощью переключения вихрей, а хеш-кодом служат данные о взаимном расположении частиц жидкости в системе, говорится в статье, опубликованной в Proceedings of the National Academy of Sciences.

    Ученые и инженеры нередко обсуждают варианты использования гидродинамических устройств для обработки информации, но на практике такие технологии до сих применяются крайне редко. Несмотря на это, микрофлюидных аналогов простых вычислительных систем, способных совершать логические операции с помощью систем каналов, по которым течет жидкость, предлагалось не так мало (1, 2). В таких системах информацию может содержать не только скорость и направление потоков, но и, например, порядок фаз в многофазных вязких жидкостях или координаты движущихся в жидкости микронных частиц — в коллоидных растворах.

    Уильям Гилпин (William Gilpin) из Стэнфордского университета предложил использовать гидродинамический подход не просто для записи информации, а в качестве метода ее хеширования. При хешировании происходит преобразование массива данных в битовую строку заданной длины. Для превращения начального сообщения в хеш-код используется известный алгоритм (хеш-функция), зная которую можно установить соответствие между начальной информацией и его кодом. Обычно такое кодирование используется для поиска ошибок и дубликатов в наборах данных, в системах хранения паролей и для разработки электронных подписей.

    Гилпин предложил для получения хеш-функции использовать хаотическое перемешивание вязких жидкостей. При таком перемешивании изначально расположенные близко друг у другу частицы покоящейся жидкости можно с помощью заданного алгоритма разнести друг от друга на очень большое расстояние, чувствительность траекторий к начальному расстоянию при этом носит экспоненциальный характер.

    С помощью численного моделирования физики изучил возможность использования в качестве системы хаотического перемешивания один из ее простейших вариантов, «мигающий вихрь». Это двумерная система, ограниченная круговыми нескользкими стенками, в которой создаются два вихревых потока, центры которых расположены на одном диаметре на расстоянии в полрадиуса от центра. Включаются источники вихрей попеременно, то есть в каждый момент времени работает только один из них. В такой хаотической системе траектории отдельных частиц жидкости можно найти аналитически без необходимости численного интегрирования.

    Двоичные данные в такой системе ученый предлагает представлять как последовательность переключения вихрей: в начальном сообщении 0 соответствует одному включенному вихрю, а 1 — другому. Таким образом, например, сообщение 010101 будет соответствовать шести временным интервалам с чередующимися вихрями. Для хеширования этого сообщения Гилпин выбирал в начальной конфигурации системы несколько частиц жидкости, расположенных вдоль спирали Фибоначчи, нумеровал их и следил за их взаимным расположением относительно горизонтальной оси на каждой из итераций. В качестве хеш-кода ученый предложил использовать финальное расположение этих частиц после всех итераций. То есть, если хеш-код имеет длину 5, то он будет иметь вид, например 34512, в котором цифры соответствуют изначальной нумерации частиц.

    Сложность такого кода полностью определяется количеством изначально выбранных частиц N, а количество возможных вариантов при этом задается числом перестановок (то есть N!). По словам ученого, добиться уровня безопасности, аналогичного современным алгоритмам хеширования, можно с использованием примерно 58 частиц, однако в современных экспериментальных реализациях такого хаотического миксера, возможное количество различимых частиц может быть немного меньше, в первую очередь из-за ограничений, связанных с диффузией частиц. Поскольку двумерная карта перемещений всех частиц жидкости относительно их начального положения полностью определяется параметрами системы (в первую очередь скоростью вращения вихрей), то эту информацию ученый предлагает использовать в качестве открытого ключа для хеширования.

    Предложенный принцип ученый проверил на применимость с точки зрения современных требований к хеш-функциям. Важными показателями качества хеш-функции служат степень различия хеш-кодов двух изначально очень близких массивов данных (например отличающихся всего на один символ) и низкая вероятность возникновения «коллизий», при которых двум разным массивам данных соответствует один и тот же хеш-код. Анализ последовательностей различной длины, полученных с помощью предложенной схемы показал, что обоим этим требованиям такой подход удовлетворяет.

    По словам исследователя, он не ожидал, что предложенный алгоритм будет работать так хорошо. При этом Гилпину удалось показать, что добиться воспроизводимости работы системы можно даже в современных микрофлюидных системах с учетом возможной диффузии частиц (для этого предлагается использовать очень вязкие жидкости с числом Рейнольдса около 0,001 и размером частиц менее 10 микрометров). Тем не менее, пока для такой системы существует предел для максимальной длины начального сообщения. По словам ученого, полученные им данные можно также использовать, например, для анализа океанских хаотических течений исходя из взаимного расположения буев.

    Это далеко не первый пример, когда для разработки алгоритма хеширования используются необычные системы. Например, недавно американские ученые в качестве хеш-функции использовали алгоритм работы обонятельной системы фруктовой дрозофилы, основанного на поиске сходств.

    По информации https://nplus1.ru/news/2018/04/24/hydrodynamic-hashing

    Обозрение "Terra & Comp".

Выскажите свое мнение на:

24.04.2018
18:11

«ДНК» 350 000 звезд изучено в поисках «братьев и сестер» нашего Солнца

24.04.2018
18:06

Сатурн мог помочь сформироваться спутникам Юпитера

24.04.2018
18:02

Атомы могут «исполнять партию» в грандиозной космической симфонии

24.04.2018
17:56

«Глубокое» машинное обучение позволяет распознать стадии эволюции галактик

24.04.2018
17:52

С возрастом галактики становятся более «раздутыми», выяснили астрономы

24.04.2018
17:48

Российские ученые "оживили" древних людей, вымерших триста тысяч лет назад

<< 211|212|213|214|215|216|217|218|219|220 >>

НАУКА

Новости

Научный форум

Научно-популярный журнал Урания в русском переплете

Космические новости

Энциклопедия космонавтика

Энциклопедия "Естествознание"

Журнальный зал

Физматлит

News of Russian Science and Technology

Научные семинары

Почему молчит Вселенная?

Парниковая катастрофа

Хронология и парахронология

История и астрономия

Альмагест

Наука и культура

НАУЧНЫЕ ОБОЗРЕНИЯ

"Физические явления на небесах"

"TERRA & Comp"

"Неизбежность странного микромира"

"Биология и жизнь"

ОБРАЗОВАНИЕ

Открытое письмо министру образования

Антиреформа

Соросовский образовательный журнал

Биология

Науки о Земле

Математика и Механика

Технология

Физика

Химия

Русская литература

Научная лаборатория школьников

КОНКУРСЫ

Лучшие молодые
ученые России

Для молодых биологов

БИБЛИОТЕКИ

Библиотека Хроноса

Научпоп

РАДИО

Читают и поют авторы РП

ОТДЫХ

Музеи

Игры

Песни русского застолья

Народное

Смешное

О НАС

Редколлегия

Авторам

О журнале

Как читать журнал

Пишут о нас

Тираж

РЕСУРСЫ

Поиск

Проекты

Посещаемость

Журналы

Русские писатели и поэты

Избранное

Библиотеки

Фотоархив

ИНТЕРНЕТ

Топ-лист "Русского переплета"

Баннерная сеть

Наши баннеры

НОВОСТИ

Все

Новости русской культуры

Новости науки

Космические новости

Афиша

The best of Russian Science and Technology

 

 


Если Вы хотите стать нашим корреспондентом напишите lipunov@sai.msu.ru

 

Редколлегия | О журнале | Авторам | Архив | Ссылки | Статистика | Дискуссия

Галерея "Новые Передвижники"
Пишите

© 1999, 2000 "Русский переплет"
Дизайн - Алексей Комаров

Русский Переплет
Rambler's Top100 TopList