Září 2013

Matematika v robotice 15. Nad dopisy diváků

29. září 2013 v 5:13 | Petr |  Roboti a Matematika
Klidně si užívám toho, jak jsem na dovolené a moje mladá manželka nehne v domácnosti ani prstem - a najednou se nad minulým dílem "Matematiky" rozhořela diskuse skoro jakobych se pokusil zabít nějaké zlaté tele. No asi ano, protože v diskusi dokonce padlo odvážné "zkuste uložit JPEG na SD kartu v Assembleru" - no ukládá snad žirafa, nebo brouk hrobařík JPEG na SD kartu ? A jak jim to funguje ?
Když už tak rýpu, tak si rýpnu ještě - ukládání JPEGů na SD kartu - to je typická "úloha moderní doby" - kdy je snadné zjistit kolik napršelo na Times Square v New Yorku, ale zjistit kolik mi napršelo na zahrádce je "technological challenge".

Takže vše se točí kolem Saturační aritmetiky a sčítání a odčítání v ní. V diskusi jsem dostal moře dotazů - typu kolik je -1+(-1) atd. Tyto otázky bych rozdělil celkem do 8 variant, které postupně proberu, a abych mé čtenáře nepletl 4, 8 a 16 bitovými čísly tak dneska se pohybujeme striktně v oblasti 8 bitů - tedy int8_t a uint8_t

1. Unsigned integer - uint8_t. - čísla se nám pohybují od 0 do 255 tedy 0b00000000 do 0b11111111
A. Je možné aby A+B < 0 - není - protože pro záporná čísla nemáme ani bitové vyjádření navíc nejnepříznivější případ je A+0 = A
B. Je možné aby A+B > 255 - snadno a proto procesor nastavuje Carry bit který je de-facto 9 bit sčítaných registrů. Ergo příklad saturačního sčítání uint8_t už jsem uvedl.
ADD R16, R17
BRCC Continue
LDI R16, 255
:Continue
C. Je možné aby A-B > 255 - pokud jsou A i B v rozsahu - není - pilným nedůvěřivcům doproučuju zkusit všech 65536 kombinací .
D. Je možné aby A-B < 0 - velmi snadno stačí aby B > A, ale zde nám začínají problémy s Carry bitem - protože některé architektury používají při odčítání Carry - pořád jako Carry - tedy 9 bit - tedy při regulérním odčítání typu 5-3 alias 5+(-3) je Carry nastaven, Zatímco oblíbené AVR a ostatní starší architektury používají Carry jako Borrow - tedy při operaci typu 5-3 není nastaven, zato je nastaven při operaci typu 3-5. takže berte jako fakt, že pro saturační odčítání uint8_t v AVR platí
SUB R16, R17
BRCC Continue
CLR R16
:Continue

2. Signed integer - int8_t - tedy čísla se nám pohybují od -128 do +127 to je od 0b10000000 do 0b01111111
A. je možne aby A+B < -128 - ano snadno -100 + (-100) = -200
B. Je možné aby A+B > 127 - ano snadno 100 + 100 = 200

Tím jsme v průseru neboť na rozdíl od Unsigned varianty - nám žádná možnost "automaticky nevypadává".
Tedy je jasné , že pomocí Overflow detekujeme přetečení - když nenastane budeme ve výpočtu pokračovat. Když nastane potřebujeme nějakou možnost, jak zjistit, jestli místo přetečeného výsledku dosazujeme +127 nebo -128.
Minule jsem psal, že Carry si nevšímáme jelikož ale všechny procesory sčítají stejně (unsigned jako signed) a nastavují vždy Overflow i Carry - můžeme toho "kreativně využít".

Nejprve je třeba si položit otázku jestli součtem kladného a záporného čísla se můžeme dostat mimo limit - a odpověď je nikoliv. To nám ohromně pomáhá, protože to znamená, že problémy dělají buď součty dvou kladných, nebo dvou záporných. Kladná čísla v Signed variantě jsou vždy 0B0XXXXXXX - tedy není cesta jak součtem dvou čísel s nulou v osmém bitu nechat výsledek přetéct do devátého (Carry) bitu - a tedy Carry není nastaven když jsme přetekli směrem ke 127, A naopak....

Takže příkládek saturačního sčítání int8_t je zde.
ADD R16, R17 ; Sčítáme
BRVC EndProc ; nepřetekli jsme takže končíme
BRCC PosOverflow ; přetekli jsme na kladnou stranu takže jdeme dosadit 127
LDI R16, -128 ; přetekli jsme na zápornou stranu - dosazujeme -128
RJMP EndProc ; a končíme
:PosOverflow
LDI R16, 127 ; při kladném přetečení dosazujeme 127
:EndProc

C. je možné aby A-B < -128 - Ano -100 - (+100) = -200
D. Je možné aby A-B > 127 Ano 100- (-100) = 200
E. Je možné aby 0-B > 127 Ano 0-(-128) =128
Doufám, že po minulém příkládku vás nebere migréna. Takže postup je jasný, nejprve podle Overflow rozhodneme jestli k něčemu vůbec došlo a pak pomocí Carry rozhodneme zda výsledek nahradíme +127 nebo -128. jedinou věc, kterou je třeba rozmyslet je která hodnota Carry znamená co takže vezměme příklad C.
To je 0b100110 - 0b0110100 - z hlediska carry bitu (unsigned čísel) odečítáme menší číslo od většího a Carry nebude nastaven - takže nebude - li carry nastaven dosazujeme -128.
Vezměme příklad D. 0b0110100 - 0b100110 - carry bit bude nastaven - a my dosazujeme +127, což (naštěstí) zahrnuje i příklad E. Tedy :
SUB R16, R17 ; Odečítáme
BRVC EndProc ; nepřetekli jsme takže končíme
BRCC NegOverflow ; přetekli jsme bez Carry takže jdeme dosadit -128
LDI R16, 127 ; přetekli jsme s Carry takže dosazujeme 127
RJMP EndProc ; a končíme
:NegOverflow
LDI R16, -128 ; dosazujeme -128 a končíme
:EndProc¨
Jasné ?

Všech 8 varinat i mně jsme vyčerpali. Takže jenom několik poznámek :
1. C prý s Overflow bitem vůbec neumí pracovat.
2. x86 architektura harwarově podporuje saturační aritmetiku od doby MMX instrukcí.
3. Skoky v saturačních počtech prý na moderních architekturách dělají úžasný bordel v Instrukční Pipeline, proto docenti dělají docentury a profesoři profesury na "Branchless satruration aritmetic" (saturační aritmetika bez větvení) - Schválně si to zadejte do BINGU a zejnéna na tom jak donutit C přeložit to tak"jak jsme to zamýšleli"
4. Přepsání příkládků z Assembleru do C opět nechávám na C-čkových guruech - já jsem jako žirafa, nebo brouk hrobařík - taky neumím uložit JPEG na SD kartu, a zatím jsem to k ničemu nepotřeboval....

Zbývá už jenom tradiční rada pro brunety : jestli si myslíte, že občas ukázat pipinu a občas ukázat slzičky - stačí k otevření všech dveří - šeredně se mýlíte.

Vidlákovo elektro 55. Volba vhodné frekvence 1.

26. září 2013 v 5:51 | Petr |  Vidlákovo Elektro
Už jsem psal mnohokrát, že elektronický zoufalec, jako já - začne vyrábět čidla - od blikání IR LEDkou na akustické frekvenci, přes vysílání ultrazvuku nad slyšitelným pásmem a skončí u čidel která vyzařují na radiových frekvencích, takže pak může prohlásit, že stavebnice rádia pro "pionýry" je základ každého čidla.
Přece jenom rádion NIVEA je moc moderní, takže si jako základ dnešního výkladu vezměme něco mnohem jednodušší - starou dobrou krystalku v klasickém zapojení. Tedy Cívka a ladící kondenzátor rezonují na frekvenci rádia na středních, nebo dlouhých vlnách, dioda nakmitané VF napětí usměrňuje a nabíjí jím kondenzátor 2N2 a vysokoohmovým sluchátkem stanici posloucháme.

Co to má společného s roboty ? Robotické čidlo vysílá VF energii jako zvuk, světlo radiové vlny - cokoliv - a zpátky ji přijímá. Protože procesor nebude digitalizovat stovky kHz až desítky MHz musíme signál nějak demodulovat. A protože významným zdrojem informace je intenzita signálu - musíme nějak rozumně získat jeho amplitudu.

Takže příklad z krystalky - komunistická "Stanice Hvězda" - dnešní "Radiožurnál" vysílala na dlouhých vlnách frekvence 272 kHz - ergo paralelní LC člen na vstupu musí kmitat na této frekvenci. Šířka pásma pro vysílání na dlouhých vlnách byla 9 kHz a to taky byla maxímální frekvence zvuku, kterou AM modulace přenesla (pokud jste byli opravdu optimisti).
Takže "frekvenční plán" krystalky je jasný - kondenzátor 2N2 spolu impedancí sluchátek tvoří RC (LC) člen, jehož horní mezní frekvence by měla být 9 KHz - z toho hlediska by se kondenzátor dal zvětšit až na 4N7. Jasné ?

A teď robot - vysíláme signál (řekněme) na 100 kHz a potřebujeme udělat 1000 měření za sekundu. Ergo kmitočtový plán je jasný vstupní obvody musí být naladěny na 100 kHz a výsupní filtr musí propustit alespoň 2000 Hz (kvůli Shanonn - Nyquist - Kotelnikovově podmínce musí být šířka pásma 2x šírší).
Protože "ďábel se skrývá v detailech" tak tady analogie robota s krystalkou končí a to protože :
1. Nepotřebujeme propustit do procesoru 1000 Hz sinusovku, ale 1000 Hz ustálený signál.
2. U krystalky je jedno jestli do sluchátka proniká 272 kHz protože ucho to stejně neslyší, ale u procesoru to jedno není, protože frekvence digitalizace se nám může "mixovat" se špatně odfiltrovanou "nosnou vlnou" a může vznikat - falešný signál - artefakt.

Už někdy ze začátků vidláků víme, že "dělcí kmitočet" RC filtru se vypočte jako
f = 1 / (2 * pi * R * C )
Tento dělící kmitočet by báječně fungoval pro sinusovku, ale pokud potřebujeme "ustálený signál" tak de facto skrytě očekáváme, že výstupní signál bude pravoúhlý. Pravoúhlý signál na frekvenci 1000 Hz má výrazný obsah vyšších harmonických kmitočtů a proto aby zůstal alespoň náznakově pravoúhlý musí mít výstupní filtr dělící kmitočet vyšší než 5 x základní frekvence, aby zůstala zachována alespoň 5 harmonická, která nám "dělá hrany" signálu.

Takže vidíme že "zdola" začíná být frekvenčně trochu těsno - máme signál 100 kHz a budeme ho usměrňovat a filtrovat pomocí 5-10 kHz filtrů. Jak to vypadá shora ? RC filtr má útlum 3 dB na oktávu poměr mezi 100 kHz a 5 kHz je 4,3 oktávy - u prostého RC filtru je to útlum 13 dB - veliká bída - u filtrů 4 stupně je to 51 dB - což stále není nijak mnoho - takže vidíme, že i "shora" je frekvenčně nějak těsno.

Určitě jste pochopili kam mířím - často potřebujeme de-facto demodulovat AM signál který se mění tak rychle, že mezi frekvení "signálu" a frekvencí "nosné". není dostatek prostoru pro "pohodlný" návrh frekvenčních filtrů.

Kdybych byl cynik - tak bych teď napsal - prostudujte si vinutí cívek - protože použítí LC filtrů je jedna z cest "ven z problému". Protože robotici mají z cívek nevýslovnou hrůzu - a protože už i mně pobolívá hlava tak si dáme radu paní Kubáčové novomanželkám a pokračujeme příště.

Tedy zmíněná rada - pokud manželovi dojdou odpory 33 ohmů za 60 halířů kus - vaše informace, že jste koupila 50 bambusových plín za 100 kč kus - jej příliš neuklidní....

Kdo dostane vaše srdce ? ( Nebo ledviny ? )

24. září 2013 v 5:11 | Petr |  Příroda
Měl jsem jednou na oddělení babinu, která měla tak těžkou mrtvici, že podle CT mozku ji odumřela prakticky celá levá mozková polokoule. Jestli si pamatujete z "Neurověd" tam někde nad levým okem sídlí naše vědomí a osobnost takže pro mně byla babina prakticky už mrtvá - byla ve stavu zvaném "apalický syndrom" kdy mozková kůra je už mrtvá ale všechna nižší nervová centra udržující "základní tělesný hardware" ještě dokonale fungují.

Příbuzenstvo kolem mně kroužilo, jako vosy a kladlo milion dotazů typu "proč babička tak hluboce spí", "kdy se babička vzbudí". Tak jsem začal pomalu a opatrně vysvětlovat, že babička už se nevzbudí, protože "vzbudit se" znamená aktivovat tu část mozku, která se u ní už změnila v odumřelou masu postupně odklízenou bílými krvinkami.
Výsledek se samožrejmě dostavil "Vy nám lžete !" "My přece jasně vidíme, že babička jenom spí." "Vy ji nechcete léčit a chcete ji nechat umřít ! ". A sepsali stížnost, že pes kost by ode mně nevzal.

Na druhé straně když moje mamá odešla s mým druhým (třetím ??) nevlastním tatínkem do USA - protože neměla místní licenci pro lékařskou praxi - dělala chvíli ošetřovatelku na velmi zvláštní klinice - plné bohatých mrtvol na dýchacích přístrojích. V Texasu, kde to bylo, totiž platí klasické "kovboj je živ, dokud srdce bije". Tedy ta zvláštní klinika byla plná lidí z hlediska evropské legislativy dávno mrtvých, ovšem udržovaných ve stavu "smrti mozku" protože dokud dýchají a srdce bije alespoň na přístrojích - jsou stále dle zákona živí a špitál dostává prachy ze zdravotní pojistky, manželka / vdova dostává výnosy z akcií, nemusí se vypořádávat dědictví k ropné firmě ani k ranči SouthFork - Sue Ellen, Bobby i JR jsou dokonale spokojení....
Tím se dostáváme k zajímavé otázce definice smrti, která je velmi mnohovrstevnatá od hnijící mrtvoly v lesíku po "babičku, co jenom spí". Problém s definicemi smrti je, že ať si pobožní myslí co chtějí, v případě smrti se nejjasněji projeví že člověk = mozková kůra. Můžeme si o tom myslet cokoliv, můžeme spekulovat, jestli mozková kůra je "všechno co máme" nebo je to jenom "komunikační interface" s duší, duchem, pánembohem, vyšším jsoucnem - atd... Prostě jak odumře kůra - už si s chlapy v hospodě nepokecáte a basta....

Z tohoto hlediska je zajímavá otázka smrti mozku a nabídky orgánů pro transplantace. Když vám mozek vyteče hledím motocyklistické přilby - ledviny, játra, srdce, plíce a kdoví co ještě stále fungují.
Z tohoto hlediska je ještě zajímavější, že eticky a psychologicky složitou transplantaci srdce provedl jako první Christian Barnard, který, ač se o tom moc nemluví, byl občan Jihoafrické republiky. První transplantace proběhla právě tam v Kapském městě. Důvod nebyl v tom, že JAR byla nějaká medicínská špička, ale spíše v tom, že jedimě v jížní Africe byly v té době dosti "volné mravy" a dohled všemožných církví dosti slabý, na to, aby místní kardiochirurg (Barnard) přišel ke kolegům na sousední oddělení a prohlásil (o "dárci") - tenhle chlap je už stějně mrvej - vyřízneme mu srdce a našijeme je támhle tomu chlápkovi ....

Abyste nežili v hrůže, že půjdete na "slepák" a skončíte jako vykuchaná mrtvola, protože u nás jsou v poslední době "ještě volnější mravy" než v JAR v roce 1967 - Christian Barnard byl velmi eticky na výši, a zavedl pravidla platná dodnes - o smrti a darování orgánů rozhoduje nezávislá komise - jiných doktorů než ti kteří budou provádět odběr i transplantaci orgánu. Známky smrti mozku musí být nevývratné atd. Nicméně i tak - v Polsku by Barnarda farář pokáral v neděli v kostele - a bylo by po transplantacích.

A když už jsme u těch motorkářů - právní systémy států se dělí na dvě odlišné skupiny - státy s "předpokládaným nesouhlasem" kde se předpokládá, že byste za živa nesouhlasili s darováním svých orgánů. A pak samozřemě státy s "předpokládaným souhlasem" - kam patří i Česká republika, kde se předpokládá, že každý za živa souhlasí s darováním svých orgánů, pokud mu, po smrti mozku, jsou už k ničemu.
Zdánlivě se zá, že ve státech s předpokládaným nesouhlasem se vůbec netransplantuje - nikoliv - je to sice strašně složité ale za svého života můžete sepsat prohlášení, že po smrti darujete své orgány. Stejně tak u nás můžete sepsat prohlášení, že si darování nepřejete.
Mimochodem jsem docela rád, že u nás se předpokládá souhlas, protože si nedovedu představit jak "zamlžený mozek" s Kawasaki - sepisuje u notáře prohlášení -"až se při předjíždění ve 200 na hrbolaté okresce zabiju - dejte mé ledviny potřebným"

Na závěr dva sugestivní dotazy:
1. Přemýšleli jste někdy nad tím, že díky předpokládanému souhlasu vás zdravotnictví může "rozebrat na orgány" ?
2. Dovedete si představit jak jsou na tom čekatelé na transplantaci v již zmiňovaném Texasu ?

Matematika v robotice 14. Saturační aritmetika

22. září 2013 v 6:24 | Petr |  Roboti a Matematika
Abychom se nemuseli otravovat s velikými čísly - předpokládejme že 4 bitový procesor zpracovává 4 bitový signál.
4 bitový signál - pokud jej bereme jako "číslo bez znaménka" alias Unsigned Integer - nabývá binárních hodnot 0000 - 1111 tedy 0-15. Pokud jej bereme jako Signed Integer - tedy "číslo se znaménkem" - nabývá hodnot 1000 - 0111 tedy -8 až +7.

Protože Unsigned integer je nejjednodušší - předpokládejme že počítáme s nimi - a že sčítáme 9+9 - což jsou obě zcela legální 4 bitová čísla. jejich součet je 18 a to už není legální 4 bitové číslo. Pokud si to napíšeme binárně je to 1001 + 1001 = 10010. Jenomže náš procesor je jenom 4 bitový takže z jeho pohledu 1001 + 1001 = 0010 neboli 9+9 = 2. Signál nám prostě "přetekl".
V případě Signed integer - je to ještě horší - představte si sčítání 7+1 tedy 0111 + 0001 = 1000. Neboli dekadicky 7+1 = -8, V obou případech pokud bychom si přetečení představili jako zvuk - patnrně by ten prudký skok signálu zněl v repráku jako "prásknutí" - až by se nám protočily bubínky. To je samozřejmě nežádoucí, proto inženýři vymysleli "Saturační aritmetiku". Ta si bere základ z analogového světa - pokud přebudíme zesilovač tak vám sinusovka něpřeteče na druhou stranu, ale zůstane pěkně ořezaná - jak to vidíme na obrázku.

Z hlediska satrurační aritmetiky - pokud počítáme 9+9 z našeho příkladu - výsledek bude 15 a pokud počítáme 15 + 9 výsledek bude zase 15. "Saturace" znamená nasycení - a na příkládcích je myslím docela vidět co tím autor myslel.

V satrurační aritmetice se vám signál ořízne jako v reálném analogovém zpracování - což je lepší než přetečení . Drobným problémem je, že až na specializované DSP procesory AVR, PICka, ARM, Intel, ani další komerční procesory satrurační aritmetiku nepodporují na hardwarové úrovni. Pokud výpočty se saturační aritmetikou programujeme softwarově - znamená to, že po každé operaci musíme výsledek kontrolovat na přetečení a pokud přetečení nastalo - musíme místo přeteklé hodnoty dosadit povolené minimumu / maximum.

Jelikož jazyk C vůbec přetečení nezná - berte jako fakt, že každý procesor má dva bity jménem CARRY a OVERFLOW které nastaví pokud při aritmetických operacích k přetečení došlo.
Potom vypadá každá matematická operace takto
C = A + B
IF CARRY THEN C = 255
Nebo pro odčítání
C = A - B
IF CARRY THEN C = 0

Tohle platí pro UNSIGNED integer - kde nám přetečení indikuje CARRY bit a OVERFLOW bitu si vůbec nevšímáme. To samé pro SIGNED Integer a 8 bitovou hodnotu :
C = A + B
IF OVERFLOW THEN C = 127
Nebo pro odčítání
C = A - B
IF OVERFLOW THEN C = -128
U SIGNED integerů nám přetečení indikuje OVERFLOW a zase si nevšímáme CARRY.
Jak to naprogramovat v C ? Opravdu nevím - já bych to pogramoval v AVR Assembleru takto.
ADD R16, R17
BRCC Continue
LDI R16, 255
: Continue
Jak to naprogramovat v C bych nechal na místní guruy přes vyšší programovací jazyky - třeba na to je nějaká knihovna, jelikož všechny numerické algoritmy spěchají - zatím jsem je programoval jenom v assembleru a žádnou knihovnu pro C jsem nepotřeboval.

Takže tolik jednoduchá a přitom celkem neznámá věc se saturační aritmetikou - zbývá už jenom tradiční rada pro brunety - začíná podzim a bude chladno - ale minikraťásky s legínami - zaujmou skoro stejně jako minikraťásky na holém zadku.

Neurověda pro geeky 22. Quo usque tandem ?

19. září 2013 v 5:14 | Petr |  NeuroScience pro Geeky
Seriál o neurovědách považuju za uzavřenou věc, nicméně občas se dostanu na Internetu na tak zajímavé místo a k tak zajímavému článku, že prostě nelze než napsat další díl.

Tedy Quo usque tandem - je fráze klasických latiníků pocházející z Ciceronova projevu proti Catilinovi v Ŕímském senátu roku 68 před naším letopočtem a otrocky přeloženo to znamnená "Jak ještě dlouho ?" Tedy mozek jsme probrali a "jak ještě dlouho bude dědek otravovat ?". Nikoliv - narazil jsem na článek o pokusu simulovat lidskou mozkovou kůru superpočítačem.

Tedy pro ty, kterým se nechce číst slovensky - superpočítač - v (té) době 4 v TOP 500 tedy počítač v RIKEN - což je institut pro počítačové vědy v Kobe v Japonsku, který má 705 000 výpočetních jader, z nich bylo použito 82 944, a 1,4 miliónu Gigabyte RAM. Tento počítač simuloval 1% lidské mozkové kůry
Vtip je v tom, že simuloval 1 sekundu lidské mozkové aktivity a trvalo mu to 40 minut. Takže počty počty počty - pokud 1 sekunda 1% kůry trvá 40 minut neboli 2400 sekund - zdá se že mozek má jětě pořád 100 * 2400 = 240 000 násobný náskok před počítači. Řekněme, že simulace - jako každá emulace jednoho hardwaru jiným způsobí ztrátu - ať něžeru - 99% výpočetního výkonu - ale pořád vychází, že mozek by byl 2400x rychlejší pokud by počítač použil veškerá jádra - ještě stále by mozek byl téměř 250x rychlejší - a to při váze 1.5 kilogramu a příkonu 25 wattů - umí ta příroda vyrobit hardware ne ?

Pokud pozužijeme přibližné propočty pracovalo 83 000 jader ze 705 000 po dobu 2400 sekund a počítač má celkem příkon 12,6 MW - takže to mi vychází na 3,6 GJ bylo použito pro simulaci 1% z 25 Joule (mozek za jednu sekundu).
Z energetického hlediska tedy vychází že mozek je 1,42 * 1010 krát efektivnější než počítač. Pokud bereme že Moorův zákon bude platit neustále a "energetická efektivita" počítačů by se zdvojnásobovala každých 18 měsíců zbývá nám ještě 50,59 roku do doby než počítače poskytnou - za stejnou energii - stejný výpočetní výkon jako mozek. A pokud bychom počítali těch 99% proplýtvaných na režii simulace tak nám do prvního křemíkového mozku chybí 40,6 let.

Takže odpověď na "Quo usque tandem" je 40,6 let do doby než počítač bude chytřejší než blonďaté celebrity.

P.S. jako obvykle si vyhrazuju právo na 2-3 aritmetické chyby - nicméně i tak tento vývoj pro Geeky znamená, že si s počítačem pokecáme lépe než s milenkou ještě před koncem 21 století - zajímave ne ?
Zcela nakonec - pro ty, kterým dělá problémy Slovenština - ZDE je anglický originál - Japonský praoriginál sem raději nedávám neboť mu sám nerozumím.

Odvaha k odmítnutí "nároku na všechno"

17. září 2013 v 5:23 | Petr |  Příroda
Představte si, že byste dostali práci v zemi jménem Zlodějovo a první den by vám řekli, že budete dostávat 10 000 jednotek místní měny. Chtěli byste vědět, jestli je to hodně, nebo málo, ale nenašli byste jedinou banku, nebo směnárnu, která by měla směnný kurs, a dokonce žádné zboží v obchodech by nemělo cenovky. Druhý den by vám šéf řekl, že to je schválně, aby nikdo nic nevěděl a peníze nekazily lidem charakter.

Že je tato příhoda absurdní - přesně takto fungují v Česku zdravotnické rozpočty. Suma, která se vybere je přibližně jasná. Suma, která se vydá je taky přibližně jasná - to je to, co se vybralo + každoroční deficit. Kolik se udělá zdravotnických výkonů je taky jasné protože každé zdravotnické zařízení předává vopruz-úřadu jménem UZIS detailní statistiky. Ceny zdravotnických výkonů jsou taky jasné na to máme "Sazebník zdravotních výkonů". Co je a co není hrazeno z pojištění je taky rámcově jasné - na to máme zákon 48/1997. Takže všechno je popsané jak z učebnice pro prvňáčky - tak kde je problém ?

Drobný problém je, že když vynásobíte zákonem hrazené zdravotní výkony jejich počtem a cenou - dostanete mnohem větší sumu, než se každý rok vybere. Z takové nerovnováhy jsou v principu čtyři cesty.
  1. Někoho neléčíme (ale jeho léčbu nepravdivě vykážeme)
  2. Léčíme všechny ale jenom za tolik, na kolik máme.
  3. Kombinace bodu 1 a 2
  4. 1+2+3+ bordel tj. někteří jsou si rovni, jiní jsou si rovnější. Někteří jsou léčeni s banalitami jako na Mayo Clinic, jiní s vážnou chorobou vůbec, a někteří jsou léčeni, přestože jejich léčbu nikdo nezaplatí, a jiní by zase měli na to, aby platili sami, ale systém jim léčbu nedovolí, neb prachy prošustroval jinde a jejich vlastní prachy (legálně jako poplatek) přijmout nechce, proto je raději přijme jako úplatek, ze kterého systém nic nemá atd....
Kontrolní otázečka soudruzi - která varianta platí v Česku ?
Sviňárna zdravotnicví ve Zlodějovu je v tom, že stát, místo aby tento fakt lidem na plnou hubu řekl, lže, mlží, předstírá, že problémy nejsou, nebo jsou jinde atd. Východiskem z tohoto problému je jediná věc - je třeba aby někdo řekl - nemůžeme za České peníze - po odečtení korupce - za Rumunské peníze mít Německé zdravotnictví - tak se pojdme dohodnout - kde ubereme - co se léčit bude a proč a jak a co se léčit nebude - proč a jak .....

Příklad: (hrubě zjednodušený) - Lymfomy (což jsou nádory z bílých krvinek) budeme léčit prednizonem a cyklosfamidem - jako všude ve světe - což je léčba za 5 000 týdně, nikoliv speciálními protilátkami jako v USA a Německu, protože to je bratru za 500 000 týdně a rozdíl v délce přežití jsou (jen) 4 měsíce. Co s ušetřenými prachy ? Koupit panu primáři nového Jaguára ? Nebo je investovat do léčení chorob, kde se dá za mnoho miliónů získat více, než pár měsíců života vyčerpaného chudáka ? Je to férové nebo není ?

Jistě pochopíte proč profesoři z Prahy přiživující se z peněz farmaceutických firem vidí tento problém zcela jinak. Také není těžké pochopit, že budou argumentovat že, ve studiích z Ameriky není rozdíl 100 násobný, ale jenom 2 násobný. Neřeknou, že je to proto, že tam tvoří náklady nemocnice a plat personálu 95% ceny každé léčby - ať jsou léky drahé nebo laciné....

Pepa Dymák z Horní Dolní by řekl - o tomhle mají přece rozhodovat doktoři - chyba - stát určuje jak vysoké je zdravotní pojištění / daň. Takže když je stát v pozici Joudy, co místo Mercedesu koupil Trabanta a libuje si jak ušetřil. Doktoři jsou v pozici automechaniků na které stát kříčí, že ta plečka nejde 200/hod. jak si původně myslel.
Nevěříte ? V době kdy jsem ještě dělal Internistu VZP příbuzným pacientů rozesílala dopisy ať nepodlehnou "žebrání" a nenosí do špitálu plenkové kalhoty pro stařečky co neudrží stolici a moč, protože to "je plně hrazeno z pojištění" - neřekli však, je že jejich definice - "plně hrazeno" znamená "jedna plena na celý den" - takže dědula leží většinu dne ve vlastní moči a hovnech. Chybka v "komunikaci" nebo cynická lež ?

Druhý příklad - v laboratoři vyšetřujeme spoustu parametrů které se při těžkých chorobách mění prakticky okamžitě a varují doktora, že se pacient zhoršuje. Všechny tyto parametry mají "ve vyhlášce" napsáno, že je lze vyšetřovat "bez omezení" - což VZP chápe jako "jednou denně". Takže pokud jste mamina předčasně rodící, nebo její nedonošené mimino, nebo kardiak s čerstvým infarktem, nebo rozmlácený šofér po havárce, nebo máte prudkou infekci a potřebujete vyšetřit častěji než "bez omezení" - máte smolíka - doktor dostane výsledky jednou denně a zbytek dne věští z koule....

Takových příkladů můžu uvést stovky - všechny lze shrnout výrokem, který řekl revizní lékař VZP osobně - "udělat to musíte, ale účtovat to nesmíte"- což je přístup, který pojišťovny milují úplně nejvíce.

Takže, co by se mi tak líbilo - aby ministr zdravotnictví (i ostatní politici) konečně přestal být jenom loutkami v rukou mafiánů a jasně řekl - pojďme debatovat, na jaké zdravotnictví vlastně máme peníze. Že by to znamenalo nejprve zavést pořádek a to by byla komplikace kradení ? Myslíte, si, že ve Zlodějovu to nikdy nebude ? Budete se divit, ale pro humanitární pomoc rozvojovému světu to funguje. Humanitární organizace, aby přesvědčily šetrné Američany, aby pustili cent - musely důkladně vyčíslit náklady na každého vyléčeného. Tím se přišlo na šokující čísla :

Příklad : Choroba jejíž léčení je absolutě nejlevnější na celém světě - je prevence malárie pomocí sítí proti komárům. Dokonce je spočteno, že za prachy které stojí prodloužení života pacienta s AIDS o 1 rok se dá pořídit tolik sítí, že to jiným lidem ušetří 60 000 let marodění na malárii a dalších komplikací z toho vyplývajících.

Co kdyby se během dělání pořádku v naší zdravotnické ekonomice objevil taky nějaký takový šokující nepoměr ? Nebo naopak - je vůbec morální léčit toho člověka s AIDS - když to znamená 60 000x více komplikací s malárií ? Nebo z našich poměrů - je vůbec přípustné operovat břišní operace chirurgickým robotem za 100 mega, když to znamená, že náklady na každou operaci jsou 5x vyšší za cenu sotva prokazatelného snížení komplikací ?

Podstatným vedlejším problémem č. 1. jsou doktoři v sytému. Abych předešel neplodné diskusi - vím, že někteří doktoři kradou a to nemálo, berou úplatky a to nemálo. Viděl jsem vozový park ve špitále. Vím, že některým kolegům píše sestřička křížek do rohu chorobopisu - což znamená "pacient už zaplatil". V opakovaně se hádám s babičkami, které už "jsou naučené" a když odmítnu prachy, tak mi plačtivě oznamují "jestli si tu pětistovku nevezmete, tak se mi uřčitě přihorší".
Nicméně, to, že by se zdravotnictví a prachy v něm stalo předmětem veřejné diskuse - to by manévrovací prostor pro nekalé praktiky výrazně zúžilo.
Na druhé straně pokud by politici (nebo veřejnost) řekli - nejprve ať doktoři nekradou - a pak budeme řešit ostatní věci - to je klasická "logika zpráv TV Nova" typu - trezor zavřeme - teprve až všechny, kdo z něho brali, podaří zavřít taky ....

Podstatným vedlejším problémem č. 2 je, že současní pacienti jsou důchodci pracující za bolševika, kteří stále mají v hlavě "nárokovou mentalitu". Sice platili zdravotní daň z pouhých 2000,- měsíčně, protože vyráběli "na sklad" v komunistické zastaralé, neefektivní, dotované fabrice. Za 500 měsíčně nakradli, protože "kdo nekrade okrádá rodinu". za utržené prachy si dali - bůček, cigaretky a chlast. Nicméně dnes mají pocit, že byli "motory ekonomiky" a nyní na "na zaslouženém odpočinku" mají dostat, na co jen pomyslí - nesmrtelnost v to počítaje.

Takže zdá se, že vystoupit s upřímným - nemáme na Dr. House pro každého - je politická sebevražda. Proto se politici snaží pravdu ulhat a ukřičet, ale já jenom roky sleduju jak se naplňuje heslo bývalého ministra zdravotnictví Dr. Miroslava Macka - neuděláme-li reformu my, udělají ji peníze za nás - jenom dodávám - že výsledek se nebude líbit nikomu, snad krom kulichů z Prahy - Motola.

Matematika v robotice 13. Střídavé signály

15. září 2013 v 2:54 | Petr |  Roboti a Matematika
Přestože se to nezdá, pořád se v "Matematice pro roboty" pohybujeme v brutálně zjednodušeném světě. Měříme napětí AD převodníkem a předpokládáme, že z něho lezou smysluplná čísla, ty pak proženeme algoritmy psanými v C a doufáme, že kompilátor ošetří všechny zákeřnosti.
Takže končí legrace a začínáme přitahovat šrouby, protože "ďábel se skrývá v detailech". Slabším povahám opakuju znovu a stále - šetřte své nervy a vyhoďtě si mně ze záložek dříve než to bude horší než ve škole - já nejsem zoufalec co touží po návštěvnosti svého blogísku, píšu jak umím a co umím nikoliv více, ale nikoliv méně.

Tedy - jedno z přechodzích zjednodušení bylo toto : psal jsem všude "svět celých čísel" ale ono to byl svět "celých kladných čísel" neboli svět "přirozených čísel" - když jsme počítali napětí baterky tak nikdo nepředpokládal, že procesor pojede při totálně zničené baterce s napětím -1V tudíž ani otázka měření záporných napětí nebyla na pořadu dne. Nicméně opakuju stále znovu - není nic lepšího než mít sonary s přímou digitalizací bez usměrňovače - a (ultra)zvuk je prostě střídavý signál Ať chceme nebo nechceme.

Takže ultrazvukový mikrofon nám produkuje signál od +XXX uV do -XXXuv což nám předzesilovač zesílí na nějaké rozumné milivolty a pak převede na AD převodník procesoru - je to tak ?
Není - vtip je v tom, že používáme operační zesilovače, které kdysi pracovaly se symetrickým napájením a dneska pracují s "virtuální zemí". Kvůli maximálnímu rozkmitu se napětí virtuální země dává rovno polovině měřícího rozsahu AD převodníku a všechny střídavé signály jsou pak součtem skutečného signálu a stejnosměrného napětí této "virtuální země".
No jestli jste z toho jeleni tak píšu jednoduše - AD převodník v AVR nebo PICce měří od 0 do 5V - tudíž nemůžeme měřit napětí -2V ale múžeme napětí -2V sečíst s konstatntím napětím virtuální země, kterou umísítíme do středu napájení takže -2V signálu je -2 + 2,5 = 0,5V na vstupu AD převodníku.
Takže když si v procesoru hrajeme na sinusovku která nám (v 8 bitovém rozlišení) kmitá od +127 do -128 (hodnot AD převodníku) - tak ve skutečnosti z AD převodníku leze sinusovka 0-256 honot - a signálu 0 voltů odpovídá hodnota 128 - Teoteticky !!!.
Jenomže ďábel se skrývá v detailech - takže co když virtuální zem není udělaná tak precizně aby měla napětí přesně 2,5 V - nebo není tak docela stabilní a někam nám ujíždí (třeba kvůli tepelné nestabilitě napěťové reference) ?
Jaké jsou naše možnosti
  1. Počítat se signálem 0-256 a střední hodnotu úplně ignorovat
  2. Počítat se střední hodnotu 128 a její nedokonalosti ignorovat
  3. Změřit střední hodnotu bez signálu a tu pak používat
  4. Počítat dlouhodobý průměr signálu a ten považovat za střední hodnotu.
  5. Počítat krátkodobý průměr.
  6. Spočítat průměrnou hodnotu off-line.
AD 1. Základní informací o signálu je amplituda, kterou spočtete jako
Amplituda = ABS ( DATA -128 )
tedy je to vlastně numerický ekvivalent usměrnění - bez toho budete všechny algoritmy psát extra pro kladnou a extra pro zápornou půlvlnu - což je zjevná kravina a příliš vysoká cena za vyhnutí se potížím s driftem střední hodnoty.

AD 2. Zcela legální varinata, v některých případech však vadí, že stav "bez signálu" pak není hodnota 0 z ADC - typicky to vadí třeba při kompresi a dekompresi zvukových signálů.

AD 3. Zcela legální varianta - akorát v některých případech ve stavu bez signálu je střední hodnota jiná než ze signálem - takto vzniklá chyba má stejné účinky jako v bodě 2.

AD 4. Střední hodnotu můžete spočítat jako klouzavý průměr všech hodnot - ten musí mít dostatečně dlouhou základnu takže třeba
Střed = (127 * Střed + DATA + 64) >> 7
Viz exponenciální klouzavé průměry - tato metoda je téměř dokonale odolná proti pomalému driftu střední hodnoty, ale u příliš rozkolísaných signálů - může sama začít s jistým zpožděním kolísat a signál nám zkreslit.

AD 5. - moje nejoblíbenější varianta - nutnou podmínkou je aby frekvence vzorkování byla celočíselným a nejlépe sudým násobkem frekvence sužitečného signálu. Příklad (už jsem ho popisoval) - Vzokrujeme na 4 násobku frekvence ultrazvuku - tedy na 160 kHz - tudíž každé periodě odpovídají 4 vzorky A, B, C, D, - z těc vytvoříme dva vzorky jako
I = A-C ; Q= B-D
Vtip je v tom, že pokud máme vzhorkovací frekvenci na 4x frekvence signálu - je jist騞e "ob jeden vzorek" bude signál posunutý o 180 stupňů a tedy to bude "opačná půlvlna" ať už je střední hodnota jakákoliv. JEdiný požadavek je aby drift střední hodnoty byl během 4 měření alespoň trochu konstantní - což není problém dodržet.

AD 6. Jediné "matematicky zcela korektní" řešení je - ukládat všechna měření do bufferu a střední hodnotu spočítat jako aritmetický průměr až nakonec. Tím, se opravdu zbavíte střední hodnoty bez ohledu na její drift - ale samozřejěm se tím dostanete do potíží s daty, která se na robota valí v reálném čase a taky je je třeba v reálném čase zpracovat a smazat.

Celé odečítání střední hodnoty, nebo "virtuální země" je vlastně něco jako převod čísla z "unsigned integer" na "signed integer". Ať už bychom počítali s jednou nebo s druhou variantou, vždy je při zpracování signálu řešit otázku co když nám signál přeteče takže jak se u 8 bitového zpracování postavit k výsledku "300" - jak na to probereme příště.

Dnes už zbývá jenom tradiční rada pro brunety - chcete aby vám miláček koukal do očí ? oblečte si tričko bez výstřihu a netvařte se , že to neděláte schválně.

Vidlákovo elektro 54. Blikající LED a "tvarování" rušení.

12. září 2013 v 5:44 | Petr |  Vidlákovo Elektro
Bezstarosťák se mi občas pošklebuje a ukazuje mě lidem - "to je ten člověk co 3 roky dělal H-můstek pro roboty". On mě totiž považuje za fušera, který tak závažné věci věnoval jenom 3 roky a neví, že já rozhodně nejsem milovník uspěchaných rešení a H-můstek jsem dělal 6 let než jsem dokonale pochopil "vo co go". Takže tam kde jsem byl v roce 2009 s můstky jsem dneska s Trávoměrem - ač ještě neexistuje ani v náznaku definitivního řešení - už si vysloužilo pověst "legendárního čidla" pro roboty.

Takže H-Můstek než dosáhl dokonalosti měl 35 prototypů a drobných bastlů na kterých se ověřovalo kde, co. Trávoměr - ten je zatím ve stavu kdy jsem postavil asi jenom 7-8 komplexnějších prototypů . Protože nejsem ten typ co nejprve půl roku bádá nad přesnými specifikacemi, aby pak zjistil, že jsou technicky nereálné, tak paralelně s jednotlivými prototypy se mění i "globální architektura" tohoto čidla. jedna z verzí byla, že přijímač měl být stacionární a "širokoúhlý" a kolem dokola robota by bylo minimálně kolem 200 ledek různých barev mířících různýmí směry, které by nahradily rotující optiku laserových dálkoměrů typu SICK.

Když vidlák chce rozblikat 200 ledek - musí to být prakticky za hubičku. Pokud je chce rozblikat relativně vysokými proudy na frekvenci 10.7 MHz - je to "za hubičku" problém. Když se navíc jedná o to že tranzistor spínající LEDku na 10.7 MHz se v principu nijak neliší od koncového stupně radiových vysílačů "ve třídě C". To znamená že krom světla LEDky stejně ochotně vyzařují VF energii. Protože Trávoměr (a většina ostatních čidel) používá směšování na "nulovou mezifrekvenci" - tedy všechny oscilátory v celém zapojení - vysílač, přijímací filtry, oscilátor pro směšovače - všechno jede na stejné frekvenci - je trochu problém když mikrovoltový signál z fotodiody je rušen milivoltovým naindukovaným rušením, které šlo přímo z drátů k LEDce elektromagnetickou indukcí k drátům pro fotodiodu.
Tomu se dá bránit na přijímací straně "diferenciálním zapojením" předzesilovače pro LED - viz obrázek - rušení v zemním drátě, nebo v napánejí nebo rušení ve vodičích "nad" i "pod" fotodiodou se v zesilovacím stupni odečte. Je však otázka zda se vzniku rušení nedá bránit i na straně "blikače". Přemýšlel jsem přemýšlel a vzniklo něco jako "diferenciální" zapojení blikače LEDkami. Než se pustíme do "diferenciálního zapojení" probereme otázku spínání LED diod.
Naprostý základ je na obrázku - má problém v tom, že Q2 se musí vybudit až do přesycení - a tak si piště, že na 10.7 MHz vám s obyč tranzistorem za 1,10 kč blikat nebude.
Spínání
Pak je možné zapojit zátěž do emitoru -to už blikat bude - ale to má pro neznalé mnoho úskalí, takže se ani nedivím, že ve svém skvělém článku to Bezstarosťák prostě zakázal a hotovo.
Z pedagogických důvodů si teď ukážeme jaké rušení do napájení produkují spínače výše uvedeného typu. Je to logické - když je LEDka vypnutá - na napájení je nominálních 12 voltů z baterie, když se LEDka zapne - proud stoupne - tím napětí poněkud poklesne - rušení v napájení tedy vypadá jako pravoúhlý signál s překmity - vidíte to taky tak ?
No a tradá - tady je Kubáčův superspínač - spotřebič - LED - je v kolektoru (jak chce Bezstarosťák) ale odpor, který řídí proud je v emitoru. Smysl celé věci je v tom, že pokud do bází tranzistorů jde maximálně 5 voltů ze CMOS hradel - funguje celé zapojení jako periodicky zapínaný zdroj konstatního proudu. Navíc odpor v emitoru působí jako velmi silná negativní zpětná vazba, která tranzistor honí tak, že i pomalý (a laciný) BC337 je schopen blikotat na 10.7 MHz. Navíc odpor v emitoru zvyšuje vnitřní odpor tranzistoru a tím umožňuje vynechat ochranný odpor do báze. Navíc, LEDky nemají blikat všechny najednou - proto mají společný odpor v emitoru, ale pokud k tomu chybou softwaru dojde - jejich SPOLEČNÝ proud bude řízen odporem R1, takže se nepřetíží obvody kolem. Lze od takto "sofisitikovaně primitivního" ;-))) zapojení žádat více ?
Všimněte si že kromě 4 větví s LEDkami je tam ještě divná pátá větev bez LEDky - navíc zapojená přes invertor. Ta pouští proud v době kdy LEDka nesvítí - to je zjevné plýtvání proudem, ale má to veliký smysl - protože když se podíváme na to jak vypadá rušení, které toto zapojení produkuje do napájení - vidíme že to jsou jenom ty překmity při přepínání tranzistorů- bez původního obdélníkového signálu (spotřeba proudu je stejná i když žádná LEDka nesvítí). Navíc kromě původních překmitů souvisejících se spíníním LEDek se nám tam dostala ještě druhá sada překmitů spojená se spínáním Q5, která je díky invertoru o polovinu periody posunutá.
To se nezdá jako velký úspěch ale je to absolutně zásadní, protože to znamená že se nám vlastně efektivní frekvence rušení zvýšila z původních 10.7 MHz kde prošla vstupními filtry na dvojnásobných 21.4 MHz, kde si z nich elektronika zbytku trávoměru nic nedělá. Stojí to za těch 20mA nebo ne ?

Takže abych uzavřel - blikat na 10 MHz ale rušení produkovat na 20MHz - to vyžaduje čas a mnoho - mnoho - mnoho ranních kadění na záchodě - než vás něco takového napadne. To je věc, do které se Bezstarosťák jako profesionál v oboru, kterému "stojí faktury" nemůže příliš pouštět. To je oblast, kde my amatéři můžeme posunout vývoj kupředu. Samožřejmě si nemyslím, že přidání 1 tranzistoru k blikátku je nějaké "posouvání vývoje kupředu", ale jako zajímavý přístup k tomu co bratři anglosassové nazývají "noise shaping" se to myslím hodí.

Dneska už zbývá jenom rada paní Kubáčové novomanželkám - když párkrát řeknete "miláčku, koupila jsem nám novou kabelku" očekávejte časem reakci " drahá , já jsem nám zase koupil nový osciloskop".....

Zvrácená realita sociálního státu ?

10. září 2013 v 5:20 | Petr |  Svět okolo
Lupiči napadnou pocestného, okradou, zbijí, prokopnou lebku a slezinu. Umírající chlap leží v příkopě když kolem jdou dva sociologové, podívají se na zkrvavené tělo a jeden říká druhému - lidé, kteří tohle udělali nezbytně potřebují naši pomoc....

Jestli jste se už dosmáli zeptám se - co obvykle děláte v sobotu odpoledne ? Necháváte si pravidelně rozbít hubu neuniformovanými gorilami na výplatní páse Policie České republiky ? Představte si situaci, že v Českých Budějovicích se pravidelně každou prázdninovou sobotu našlo několik set místních, kteří si šli nechat rozbít hubu na demonstraci kvůli situaci na sídlišti Máj ? Přece už kdysi jsem psal, že zdravotní sestry obchody rabovat nepůjdou. Tak co to znamená ?
Jako vidlák z venkova bych řekl, že to je naprosto mimořádná situace, že frustrace místních obyvatel dosahuje takového stupně, který neznáme ani ve zdejších ghettech na Ostravsku - a to už je co říci.
Jak na to reagují sociologové ? "Sociálně vyloučení obyvatelé sídliště máj nezbytně potřebují naši pomoc ?" V každém případě se zvedla mediální vlna nevídaných rozměrů - hrozici aktivizací pravice - "bojuj proti náckům na facebooku" - atd. atd. Odpověď proč - jaké důvody vedly místní k tomu, že se opakovaně nechali mlátit jsem však neslyšel.

Virtuální realita kolem problému "Přednádražní": V Ostravě je domů stejného typu jako na ulici "Přednádražní" spousta - Jsou to činžovní domy pro "lepši proletariát" - hutní mistry a důlní předáky z období kolem roku 1890 - velmi bytelné domy s mohutným trámovím a litinovými odpady. Jak to vím tak přesně ? Exmanželka za své kariéry lékařky Hygienické služby ČR chodila do těchto domů posuzovat obyvatelnost bytů. Stále to byla stejná písnička - obyvatelé se v zimě zahřívali pálením dřeva z krovů a v létě se ochlazovali alkoholem za peníze z litinových odpadních rour. Už před rokem 2000 byla Ostrava plná domů tohoto typu které měly místo "stupaček" jenom díru přes všechna patra a ve sklepě jezero se 2 metry hoven.
A pak samozřejmě zafungovala "virtuální realita" našich médií - "zlá radnice" nechce napojit domy na Přednádražní na kanalizaci. Kam by páni aktivisti napojovali kanalizační roury - do "jezera ve sklepě" ? Samozřejmě, že je otázka proč ty domy kupoval ten podivný podnikatel, který tam figuroval ? Patrně si myslel, že bude podnikat jako všichni ostatní - to jest inkasovat "dotace na bydlení" které mu za místní obyvatele budou chodit na účet přímo z Národní banky ?? A spletl se - ale to na technickém stavu domů nic nemění.

No když už jsme na Ostravsku - tak jenom takové drobné info - už před prázdninami se v lokálních médiích objevilo, že Ostravská radnice vytáhla několik rodin z ghett dala jim slušné bydlení za písemný slib, že si najdou práci. Na celé akci se podílí moře sponzorů, kteří to patrně s regionem opravdu myslí dobře. Ale ouha - nakonec se práce pro prvního z "integrujících" se´opravdu našla - a hned padla kosa na kámen Cituji ZDROJ doslova :

Otec odmítl přijmout práci dělníka s příjmem 16 tisíc hrubého, ale pracoval načerno. Snadno si spočetl, že v součtu se sociálními dávkami je jeho příjem vyšší, než kdyby se nechal zaměstnat.

Velice zajímavé - kdo tedy chodí do práce za méně než 16000 měsíčně ? Debili ? Nudící se idealisti ? Moje Tchýně - budiž za to velebena do nebes ?
Co to vypovídá o našem "sociálním státu" ? Není náhodou náš "sociální stát" poněkud antisociální ?
Jak ve světle této informace vypadá "ideologický boj" Kalouska se Soc-Dem o to jestli minimální mzda bude 8000 nebo 8500 ? (Neškodná onanie k odvedení pozornosti od reálných průserů ? )

Jakožto pesimista-paranoik mám svou přestavu - zmínění - sociálně slabí spoluobčané šli do integračního programu s dokonalým cynismem, protože si myseli, že jsou naprosto nezaměstnatelní a práce pro prvního z nich byla jen nepřijemné překvapení. Počkáme jak bude celá kauza pokračovat.

Osobně bych však preferoval, aby stát rozdával PRÁCI NA STAVBĚ HLADOVÝCH ZDÍ, namísto jakýchkoliv sociálních dávek. Myslím, že pokud by se od nákladů na stavbu takové zdi odečetly náklady na běsnící policejní helmuty v Budějovicích - pořád by to vyšlo laciněji.

Roboti z pohledu energetiky.

8. září 2013 v 6:21 | Petr |  Roboti
Omlouvám se ctěné veřejnosti, že zase píšu o tom jako to má matička příroda mnohem lépe ošéfované, a zároveň se omlouvám, že zase píšu o tom samém - to jest energetický přepočet energie sádla na energii "virtuálních" baterek.

Poprvé jsem to slyšlel na přednášce Luďka Žaluda o mobilních robotech na Robotour v roce 2009, a tenkrát jsem okamžitě pochopil, že je to jasné, a že jsem to věděl už dávno. Luděk jako robotik-profesionál si stěžoval, že skutečně masivnímu nasazení mobilních robotů brání to, že jejich energetické zdroje obsajují o 1-2 řády méně energie než by se nám líbilo.

Nejasné ? Představte si místo robota eklektromobil na akumulátory - dneska už mají špičkové elektromobily takový dojezd, který není 10 x menší než benzínové auto, ale je už menší jenom o pár desítek procent - jakože špičkový elektrobil se špičkovými baterkami ujede polovinu toho co každé nejubožejší benzínové auto MADE IN INDIA ujede levou zadní.
Prostě baterky nemají tu energetickou hustotu jako tuk v živé přírodě, nebo kapalné uhlovodíky ve strojích. Přesto pokusme si spočítat jak na tom jsme jako lidi a jak bychom na tom byli jako roboti.

Tedy moje ideální váha dle BMI by byla 90 kilo, má skutečná váha je 125 (neříkejte to Marušce) tedy mám "palivovou rezervu" 35 kilo. Tuk velmi zhruba má energetickou hodnotu 30 megajoule / kg - ergo si sebou nosím přibližně jeden gigaJoule energie. 1 kilowatthodina je 3600*1000 wattsekund neboli 3,6 megajoule - takže moje "energetická hodnota" je 291 kilowathodin což je kolem 1300 kč v cenách elektřiny a kupodivu skoro taky tak i v cenách benzínu.

Teď si představte že bych místo sádla tahal s sebou "olověnky" na 12V. 1 Ampérhodina to je 1 Ampér po dobu 3600 sekund to je při 12 voltech celkem 43200 wattsekund jeboli joulů. Takže můj gigawatt sádla odpovídá 24.3 tisíc ampérhodin.
Můžeme to počítat ještě z jiné strany - 1 kilometr jízdy na kole odpovídá 35 kj mechanické energie, a protože účinnost organismu je kolem 30% (stejně jako moderního spalovacího motoru) je k ujetí 1 kilometru na kole třeba 100 kJ energie. Budete se divit, ale mám ověřeno, že je to pravda měřením sám na sobě. Takže můj Gigawatt sádla neboli 24,3 tisíc ampérhodin olověnek stačí k ujetí 10 000 kilometrů na kole. (Vždycky jsem říkal že jenom magor si myslí, že jízda na kole má něco společného s tělocvikem).
Myslím že veřejnost už zívá - takže přejdeme k meritu věci. Má některý z vašich robotů alespoň zlomek energetických rezerv co má každý druhý obézní jouda mého typu ?
Takže bych zopakoval, co robotici a elektronici a informatici a startupisti a jiní elektro-magoři neradi slyší, ale informatický věk končí - teď drží civilizaci za koule chemici, fyzici, biologové a další profese, které mají schopnost pohnout s energetikou.

Jak poznáte, že se problém energetických zdrojů pro roboty (auta, domy, vlaky, celou civilizaci ) blíží vyřešení ? Až koupíte iPhone verze XXX který vydrží hrát Angry Birds celý měsíc bez dobjíjení jako stará dobrá Nokia 5110. Pak se možná objeví i skuteční roboti, co přinesou z obchodu nákup a pak budou doma prát a žehlit. Když se však problému generování energie chytnou chemici a biologové . možná jejich řešení bude mnohem více připomínat nějaké semi - syntetické zvíře než robota dnešího typu. Ale to už nám může být putna.

Než to nastane - přečtěte si ješte oblíbenou radu pro blondýny - pokud máte každé dva měsíce nového miláčka - vy to můžete vnímat jako marné hledání "pana božského" - nepozorný pohled veřejnosti to však může vnímat, jako že jste coura - jste si toho vědoma ?

Poznámka při druhém čtení - kdykoliv počítám alespoň 3 výpočty na kalkulačce je alespoň 1 z nich špatně, proto si vyhrazuju v tomto článku právo na 1-2 chyby, které doufám neobrátí smysl článku úplně na hlavu.