Найти в Дзене
Жёлтый дом

Три самые глупые математические проблемы

Продолжу тему Шнобелевских открытий, открытую мной в предыдущей статье о "мистических" расчётах. В этот раз поговорим о достижениях настоящих учёных, которые из кожи вон лезут, лишь бы их работы получили огласку (и ссылки с цитированиями вместе с ними). Сколько весит слон? Двое индийских исследователей, К. Р. Срикумар и Г. Нирмалан из Керальского сельскохозяйственного университета, Индия, задались вопросом о том, какой же формуле подчиняется площадь поверхности слона. Они провели серию измерений двадцати четырёх взрослых индийских слонов. Была разработана серия моделей для определения площади поверхности как по общим размерам животных, так и по результатам измерений отдельных частей тела. Также разрабатывались формулы, учитывающие пол животных. В итоге выяснилось, что самой точной оказалась формула, опирающаяся на площадь поверхности стопы (FFC в кв.м.) и на высоту в плечах (H м): S = - 8,245 + 6.807H + 7.073FFC, где S - площадь поверхности испытуемого (в кв.м.). Данная формула н
Оглавление

Продолжу тему Шнобелевских открытий, открытую мной в предыдущей статье о "мистических" расчётах. В этот раз поговорим о достижениях настоящих учёных, которые из кожи вон лезут, лишь бы их работы получили огласку (и ссылки с цитированиями вместе с ними).

Сколько весит слон?

Индийский слон
Индийский слон

Двое индийских исследователей, К. Р. Срикумар и Г. Нирмалан из Керальского сельскохозяйственного университета, Индия, задались вопросом о том, какой же формуле подчиняется площадь поверхности слона. Они провели серию измерений двадцати четырёх взрослых индийских слонов. Была разработана серия моделей для определения площади поверхности как по общим размерам животных, так и по результатам измерений отдельных частей тела. Также разрабатывались формулы, учитывающие пол животных. В итоге выяснилось, что самой точной оказалась формула, опирающаяся на площадь поверхности стопы (FFC в кв.м.) и на высоту в плечах (H м): S = - 8,245 + 6.807H + 7.073FFC, где S - площадь поверхности испытуемого (в кв.м.). Данная формула не зависит от пола животного. Установлено, что более традиционные подходы, использующие экспоненту массы тела, не дают более точных результатов.

За свой аналитический отчет "Оценка общей площади поверхности индийских слонов (больших индийских слонов Elephas maximus indicus)", К. Р. Срикумар и Г. Нирмалан из Керальского сельскохозяйственного университета, Тируванантапурам, Индия, удостоены Шнобелевской премии за 2002 год в области математики.

Если хотите, можете одолжить слона у знакомых и попробовать его поизучать. Если получится что-то, буду рад услышать.

Не моргаем! Сейчас вылетит птичка!

-3

П.Барнс,Н. Свенсон. “Blink-Free photos, Guaranteed” ("На фотографии никто не моргнет - гарантируем"). Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation, CSIRO, Australia June 2006.

Всем знакома проблема, что при групповом фотоснимке постоянно кто-нибудь жмурит глаза. Чтобы эту проблему исправить, проводится серия фотоснимков. И тут возник вопрос: сколько попыток требуется, чтобы снять хотя бы один качественный снимок?

Данное исследование провели фотограф Ник Свенсон и физик Пирс Барнс. "По работе мне приходилось делать большое количество фотографий,- объясняет свой интерес Барнс. - А Ник как раз выяснила, что люди, испытывающие стресс - например, когда их фотографируют,- моргают с частотой примерно десять раз в минуту, при том что каждое моргание длится в среднем от 1/250 до 1/1000 секунды".

Построенная учёными модель использует следующие предпосылки:

  • выдержка фотоаппарата - 1/8 - 1/1000 секунды;
  • моргания членов группы не зависят друг от друга.

С использованием методов теории вероятностей были получены следующие результаты. При фотографировании группы не более, чем из 20 человек, требуемое число снимков равно числу участников, делённому на 3. Тогда с вероятностью 99% будет хотя бы один снимок без морганий. Если же освещение не очень хорошее, то делить надо не на три, а на два (меньше освещение - выше выдержка, тут всё просто). Если же фотографировать группу из тридцати человек, то потребуется около тридцати фотографий. С помощью предельных теорем учёные показали, что группы с большим числом участников фотографировать нет смысла.

Ник Свенсон и Пирс Барнс из научно-исследовательской организации Австралийского содружества, за расчета количества снимков которые необходимо сделать, чтобы (почти) гарантировать, что никто на групповой фотографии не будет иметь закрытые глаза, удостоены Шнобелевской премии 2006 года по математике.

Завидуйте молча!

 Мулай Абу-уль Насир Исмаил ас-Самин ибн Рашид , султан, у которого, согласно легендам, было 888 детей
Мулай Абу-уль Насир Исмаил ас-Самин ибн Рашид , султан, у которого, согласно легендам, было 888 детей

В учебниках по биологии приводится пример султана Марокко Мулай Исмаила ( Мулай Абу-уль Насир Исмаил ас-Самин ибн Рашид ), известного по прозвищу "кровожадный" (1672-1727), который, как предполагалось, имел ровно 888 детей. Это исключительный пример мужского воспроизводства. Вопрос о том, было ли это во благо стране, оставим. По свидетельствам французского дипломата, Доминика Буснота (Dominique Busnot), в 1704 году было у султана более 600 сыновей от разных жён и более полутысячи трудолюбивых наложниц.

Антропологи Элизабет Оберзаухер и Карл Граммер были крайне заинтересованы вопросом о физической возможности данного...эмм...события. Сложные математические модели, компьютерные расчёты, бессонные ночи и гениальные озарения позволили прояснить этот вопрос. В своих выкладках исследователи учитывали различные представления о биологических и социальных ограничениях. Предполагался неограниченный доступ султана к наложницам гарема. Отдельного внимания заслуживает моделирование сексуальных привычек женщин в зависимости от менструального цикла.

В итоге выяснилось, что можно обойтись гаремом, в раы меньшем, чем тот, что упоминался в источниках. Результаты многочасовых вычислений показывают, что султану требовалось заниматься сексом от 0,86 до 1,32 раза в день в течение 32 лет. Без пропусков в расписании. При этом минимальная численность гарема оценивается в районе от 65 до 110 женщин.

Впрочем, завидовать тут не чем, ведь Мулай Исмаил был удостоен титула "кровожадный" не зря. Многим заложницам он вырывал зубы и вырезал груди, стоило им было вызвать подозрение в измене. Про косо смотревших мужчин на наложниц и говорить не приходится. Дочери, не рождённые от официальных жён, были задушены акушерками при рождении.

За попытку использовать математические методы для определения того, как императору Марокко Мулай Исмаилу "кровожадному", правившему с 1697 по 1727 год, удалось стать отцом 888 детей, Элизабет Оберзаухер (Elisabeth Oberzaucher), доктор антропологии из института Людвига Больцмана, Венского университета, Австрия, и Карл Граммер (Karl Grammer), отделение антропологии Венского университета, Австрия, удостоены Шнобелевской премии по математике за 2015 год.

Под занавес

Наука - это не только про великие озарения, перевернувшие мир наизнанку несколько раз. Подчас возникают и такие курьёзы, от которых невольно встаёт улыбка на лице. Впрочем, актуальным может стать всякое исследование, выполненное на высоком научном уровне. Вдруг кто-то из вас заинтересуется всерьёз наукой, прочитав эти байки?

Если вам понравилась статья, поставьте пальчик вверх в знак благодарности. Я буду доволен. Если подпишетесь, буду доволен вдвойне.