Оказывается, что это не так просто уделять чему-то по девять часов в день. Вчера не осилил и пошел спать после восьми =(
Придется сегодня наверстывать.

---

Довольно быстро становится одиноко. Как-то я уже отвык быть сам по себе. Из-за этого уже хочется, чтобы поскорее начались курсы.

К тому же я торжественно обещаю:
а) После каждой лекции делать записи в tex
б) Спрашивать как можно больше вопросов, не бояться спрашивать
в) Заниматься математикой минимум 9 часов в будние дни и минимум 4 часа в выходные
г) Браться за любые задачи, которые предложит Аграчев
д) Познакомиться с новыми умными дядьками и тетьками (Боскаином, Дубровиным, Гравой и т.п.)

И пусть в меня ударит молния, или упадет на меня пианино, или провалюсь я в яму, если хотя бы одна из этих заповедей будет нарушена в течение первого года.

---

Попался мне сосед извращенец. Я написал длинный пост про это, но он не сохранился. Ну и фиг с ним.

---

Время тяжелых разговоров

---

Большой праздник. Израсходовал свой первый баллон пены для бритья

---

Мне кажется, что чем взрослее человек, тем сложнее для него оценить возраст человека, который младше его. Врач сегодня предлагала мне выписать освобождение от физкультуры.

---

Если вырезать маленькие кусочки текста из песен Jane Air, то получаются крохотные сюрреалистические стишки про любовь. Но слушать эту ерунду невозможно.

Мы будем с тобой добывать электричество.
Всю ночь.
Весь день.
Я буду твой свет,
А ты моя тень.

---

После смены велосипедной камеры в голове пронеслось: "На мусорку или на резиночки?"

---

26.08.2014 в 14:53

Пишет  4aika:

Шесть уколов обезболивающего и я не могу остановить смех.

26.08.2014 в 12:43

Пишет  *Mello*:

Ну не могу не запостить.
Партия коварного смеха

---

0

---

Несколько фактов о нейрофизиологии зрения

1) Человек, как известно, обладает фоторецепторами, которые могут воспринимать красный, синий и зеленый цвета. Многие млекопитающие не воспринимают красный цвет, а птицы и насекомые часто способны видеть цвета из ультрафиолетового спектра и инфракрасного спектра. Но абсолютным чемпионом является рак-богомол. Это морское животное имеет 16 различных типов фоторецепторов.

2) Дальтонизм можно вылечить. Jay Neitz и его жена Maureen Neitz смогли с помощью генной терапии "привить" рецепторы красного цвета обезьянам саймири. Для этого они по сути вводили специально подготовленные вирусы прямо в сетчатку глаза животного. Примерно через полгода нервная система адаптировалась, и обезьяны стали воспринимать новый цвет. На виде видно, как саймири проходит стандартный тест на дальтонизм и получает в награду сок.

3) Некоторые люди имеют дополнительные фоторецепторы, которые теоретически позволяют видеть цвета в невидимом для большинства спектре. Это явление называется тетрахромией. Если обратное явление, дихромия или дальтонизм, встречается в подавляющем большинстве у мужчин, то тетрахромией благословлены исключительно женщины. Причины, в общем-то, похожи. Дальтонизм появляется в следствие отсутствия в X-хромосоме генов, ответственных за производство некоторых рецепторов. Поскольку у мужчин всего одна Х-хромосома, вероятность дальтонизма у них выше. Примерно в 2% случаев у женщин ситуация обратная, в разных Х-хромосомах могут иметься гены, по которым синтезируются два различных вида рецепторов. В результате эти люди физически способны воспринимать больше цветов, чем другие. К сожалению, не все носители таких генов на практике действительно могут различать новые цвета. На данный момент (насколько я знаю) имеется всего один официально зафиксированный случай настоящей тетрахромии.

4) У ваших глаз есть слепая зона. Посмотрите на картинку ниже. Закройте левый глаз и смотрите на крестик. Медленно приближайтесь к монитору, не сводя с него взгляда. В какой-то момент точка исчезнет.

Причина заключается в том, что на сетчатке глаза имеется участок, где нет фоторецепторов. В этом месте все нервы от отдельных рецепторов формируют основной зрительный нерв, который соединяет глаза напрямую с первичной зрительной корой головного мозга.

5) Слепые участки в поле зрения называются стокомами. Если на сетчатке есть повреждения, и дефектные зоны окружены работающими фоторецепторами, в зрительной коре будет происходить "ретуширование" стокомы. В результате человек может и не подозревать об этой болезни, пока из его поля зрения не начнут таинственным образом пропадать предметы. Если же у человека имеются повреждения первичной зрительной коры, которая располагается в затылочной части мозга, то в его поле зрения будут черные пятна и полосы. В дневниках бывшего фронтовика, которые были опубликован известным российским психологом и нейрофизиологом А.Р. Лурия, имеется рисунок "до" и "после" травмы, сделанный самим солдатом после ранения.

6) Значительный вклад в изучение головного мозга внес канадский нейрохирург У.Г. Пенфилд, который занимался лечением эпилепсии. По сути эпилепсия лечится также, как и 70 лет назад: вскрывается череп и удаляется некоторый участок мозга. В настоящее время очаг судорожной активности можно легко обнаружить с помощью магнитно-резонансной томографии, но во время Пенфилда такой технологии еще не было, поэтому операции проводились на открытом мозге, когда пациент находился в сознании. К различным участкам мозга прикасались электродом и фиксировали реакцию пациента. Стоило прикоснуться к первичной коре, и у человека перед глазами появлялись пятна или загорались искры. Если же прикоснуться к вторичной коре головного мозга, то человек увидит сложные узоры, иногда целые предметы.

@темы: Science and stories

---

Недавно наткнулся на пост о катящихся гипоциклоидах в блоге Джона Баеза. Какие-то смекалистые люди увидели, что след специальных унитарных матриц лежит внутри эпициклоид. Поскольку эти матрицы вложены друг в друга как матрешки, можно делать такие гифки



После того, как я их построил, решил зайти почитать комментарии, а там народ уже целую кучу всего напридумывал.

---

Меня удивляет, то как наши власти стали по-тихому вводить цензуру в интернете. Что случилось со страной в этом году? =\

---

Ну ничего себе, какая у нас библиотекарша! Я прямо чувствую желание брать книги, сдавать книги, брать книги, сдавать книги...

---

Об одном проекте, в котором я случайно поучаствовал

Один из моих научных братьев уехал в Голландию пост-доком. Так получилось, что сейчас мы занимаемся одной и той же задачей, и сейчас готовится наша совместная статья на эту тему. Он мне рассказал об одном медицинском приложении того, чем мы занимаемся.

Длинный текст далее.

Оказывается, что сахарный диабет ведет к нарушению зрения. Это связано с тем, что у диабетиков происходит разрушение капилляров различных органов, например, почек, нервных тканей и сетчатки глаза (ретины). Поврежденные капилляры теряют жидкость, кровь и протеины. Со временем это может даже привести к полной потери зрения. Тем не менее, проверка сетчатки позволяет обнаружить диабет на ранней стадии течения болезни, еще до того, как появятся основные симптомы. Так вот мой друг сейчас участвует в проекте, целью которого является разработка программного обеспечения для анализа снимков ретины. Грубо говоря, планируется взять результаты проверки сетчатки пары сотен тысяч здоровых людей и пары сотен тысяч диабетиков, а затем научить машину распознавать дефекты капилляров.

Теперь я попытаюсь объяснить, каким образом я оказался небольшим соучастником этого дела (совсем небольшим, на самом деле) =)
Начну очень издалека. В далеком-далеком 1981 двое нейробиологов, Визель Торстон и Дэвид Хьюбел, получили нобелевскую премию за изучение нейрофизиологии зрения. А именно, ими было открыто, что каждый нейрон первичной зрительной коры головного мозга видит не точку, а линию. Всем известно, что изображение на мониторе состоит из пикселей. Логично было бы предположить, что мозг обрабатывает полученную информацию попиксельно, и каждый нейрон должен реагировать на небольшое световое пятно. Эту гипотезу и проверяли Торстон и Хьюбел, когда проводили свои опыты на кошках. Подсоединив электроды к мозгу животного, они использовали фокусированные лучи света и изображения точек на экране, чтобы обнаружить активность нейронов, но они абсолютно никак не реагировали на воздействия такого рода. По абсолютной случайности, датчики затрещали, когда исследователи меняли слайды в проекторе, и по экрану поползла прямая линия.

Позже эти исследования были прямо и косвенно подтверждены другими экспериментами. Например, примечательны опыты по исследованию формирования зрения у котят. Если котенку в возрасте от трех недель до трех месяцев закрыть один глаз, то нейронные связи между глазом и первичной зрительной корой головного мозга начнут слабеть, и котенок через некоторое время окажется практически слепым на один глаз. Если же потом, прикрыть другой глаз в течение длительного времени, нейронные связи начнут восстанавливаться, и в последствие зрение вернется. Это наводит на мысль, что зрение у млекопитающих формируется в процессе их жизнедеятельности. Позднее это было подтверждено Колином Блэкмором, который провел следующий эксперимент. Котенок с самого рождения рос в темной комнате, за исключением сравнительно коротких сеансов, когда его помещали в хорошо освещенную коробку с одними только горизонтальными линиями. Таким образом, котенок всю свою жизнь видел только горизонтальные линии. К третьему месяцу жизни котята имели дефекты зрения, не смотря на то, что физиологически их глаза были здоровы (см. видео ниже). Несколько недель в нормальной обстановке, приводили зрительную систему котенка в сравнительный порядок, и он уже не сильно отличался поведением от своих сородичей. Тем не менее, у котенка остались проблемы с восприятием вертикальных линий. Когда над таким животным провели опыт с электродами, то оказалось, что в первичной зрительной коре нет нейронов, которые отвечали бы вертикальным линиям.

Совсем недавно Петито, Читти и Сарти предложили математическую модель первичной зрительной коры головного мозга. Согласно этой модели (pinwheel model) нейроны в зрительной коре активизируются согласно закону, который является решением некоторой минимизационной задачи. Благодаря этой модели можно восстанавливать поврежденные участки изображений на подобие того, как это делает наш мозг. В самом деле, именно благодаря структуре первичной зрительной коры головного мозга мы видим треугольники на картинке ниже

Мой научный руководитель подробно исследовал эту минимизационную задачу и характеризовал минимальные кривые. На основе этих результатов он и мои научные братья написали программу, которая бы восстанавливала поврежденные изображения с линями уровня, какой-либо функции. Ниже пример работы программы. Слева на право идут оригинальное изображение, поврежденное, поврежденное с найденными дефектами и восстановленное.

Так вот, как же все это связано с первой частью и с моей работой? Для второго года аспирантуры мне поручили решить одну минимизационную задачу. Изначально прикладной мотивации там не было никакой, просто она возникала, как некоторая задача в определенном классе подобных проблем. Достаточно быстро стало понятно, что это задача восстановления кривых на сфере. Она имеет целый ряд особенностей и отличий от аналогичной плоской задачи, и её решение позволит производить предварительную обработку снимков ретины, улучшая их.

И в конце пара слов, почему, даже если я решу полностью эту задачу, мои результаты не будут применяться на практике. Все дело в том, что есть другой эффективный метод восстановления изображения, который тесно связан с этой нейрофизиологической моделью — это анизотропная диффузия. Слово "анизотропный" означает "неоднородный" в противовес "изотропному", т.е. "однородному". Грубо говоря, если у Вас имеется поврежденное изображение, то Вы можете использовать информацию из неповрежденных участков, чтобы немножко размыть его. При этом заполняются пустоты, но также теряется качество. Изотропная диффузия — это равномерное размытие во всех направлениях, подобно тому, как тепло распространяется по всем направлениям в нагретой пластине. Анизотропная диффузия более хитрая. Она размывает сильнее по направлениям прямых линий. У моего научного руководителя есть друзья во Франции и в Голландии, которые активно используют этот метод. Ниже пример поврежденных и восстановленных изображений, которые получаются, когда нет никакой информации о повреждениях

Если же известны неповрежденные участки, то алгоритм анизотропной диффузии можно модифицировать так, что результаты становятся довольно впечатляющими

И ещё один пример. Очень поврежденное изображение, но результаты, что сверху, что снизу довольно хороши.

Можно также разработать подобный алгоритм анизотропной сферической диффузии. Он будет иметь много своих особенностей из-за топологии на сфере, но в принципе должен работать не хуже. Такой алгоритм позволит улучшить изображения сетчатки глаза, после чего статистические алгоритмы попытаются обнаружить наличие дефектов у капилляров ретины. В последствие это должно оказаться полезным в раннем обнаружении диабета и некоторых глазных заболеваний, например, глаукомы.

Ещё несколько примеров поврежденного и восстановленного глаза есть в препринте на архиве.

@темы: Science and stories

---

Недавно был не достаточно осторожен, а сегодня она мне сказала, что ей снилось, как она выбирает детскую кроватку.

Насколько бледное лицо у меня было в тот момент?

---

Купил себе вело-компьютер. До работы всего 7 км ехать. Я так долго буду 8000 км набирать)

---

Вчера умер один очень известный наш математик

---

Неделя печальной эротики продолжается

Оставлю только ссылку
http://ic.pics.livejournal.com/garamblington/18672635/25464/25464_original.jpg

---

Неделя печальной эротики. В первый раз нажал кнопку "Пожаловаться".