Содействие - исключение из 3-го закона Ньютона.

Амальгама

Информация о пользователе

Привет, Гость! Войдите или зарегистрируйтесь.


Вы здесь » Амальгама » Reductor Sapiens » Ахиллес и черепаха


Ахиллес и черепаха

Сообщений 31 страница 60 из 151

31

#p193745,Лукомор написал(а):

Если пнуть ленивых метрологов,
чтобы они слегка подкрутили схему измерений,
можно получить как один результат, так и другой.

А я ап чОм? Уперлись практически в алгоритм "причаливания" к медленно движущемуся объекту, с привязкой к предыдущему его местополодению, чтоб не боднуть его и чего-то там обсуждают. Разница с практическим, что не скорости уравнивают, а интервалы времени уменьшают до необходимого для достижения предыдущего положения "объекта стыковки". А алгоритм обгона другой - черепах преодолевает всего 1/10 относительно шага Ахилла. Всегда! Значит наступит момент, когда расстояние  между ними будет меньше шага плюс следующее смещение цели и капец черепаху.
Два алгоритма управления движением, причем первый трудновыполним, ибо требует прерывистого движения на неизменной скорости и уменьшаемых интервалах времени. проще скорости уравнять.

0

32

#p193748,Шарпер написал(а):

А алгоритм обгона другой

Ну вот сейчас мне расскажешь алгоритм обгона
скорым поездом Москва-Ульяновск товарняка,
медленно ползущего где-то в районе Оренбурга...
Ага!

Отредактировано Лукомор (2024-05-29 08:33:58)

0

33

#p193748,Шарпер написал(а):

А я ап чОм?

ап стену! :crazyfun:

"Ведь по условию ясно"(с) Шарпер,
что забег Ахиллеса и черепахи  происходит на дистанции
10000/9 шагов, это приблизительно 1111,(1) шаг.
Это дистанция для Ахиллеса.
Черепаха на старте имеет фору в 1000 шагов Ахиллеса.
Ахиллес, двигаясь со скоростью 10 шагов в секунду, финиширует
через 111,(1) сек.
Черепаха за это время со скоростью 1ш/сек,
проползет 111,(1) шагов Ахиллеса, и финиширует одновременно с ним.

Отредактировано Лукомор (2024-05-29 08:49:34)

0

34

Можно модифицировать условия следующим простеньким образом:
Черепаха проходит за время шага Ахиллеса 1/(n+1) часть длины его шага и все более отстает. Сколько шагов нужно пройти Ахиллесу, чтобы можно было остановиться и черепаха никогда не достигнет его положения ?

Отредактировано SERGEY (2024-05-29 08:38:57)

+1

35

#p193750,Лукомор написал(а):

Черепаха за это время со скоростью 1ш/сек,
проползет 111,(1) шагов Ахиллеса, и финиширует одновременно с ним.

Это если черепаха считать с привязкой к Ахиллу в задаче обгона. А нам вкручивают привязку Ахилла к черепахе в задаче "недогона". Причем время можешь вообще выкинуть и вкурить, что Ахилла останавливают в точке предыдущего положения черепаха отстоящего от нового на малую величину. Так он действительно не догонит, ибо алгоритм этого и не предусматривает. Поняна? Эта задача не на  парадокс, это задача-ловушка, типа про Кондрата, который идет не в Ленинград.

0

36

#p193696,Шарпер написал(а):

Вот всю жизнь не могу избавиться от подозрения, что это розыгрыш. Ну не могут же все философы быть идиотами? Ведь по условию ясно, что шаг Ахилла в 10 раз больше и когда он будет отставать на один черепаший шаг, то на следующем, он опередит черепаху на 9/10. И какого спрашивается ?

Ты типа пытаешься свести движение черепахи и Ахиллеса к дискретному вместо непрерывного, как это подразумевается. Ну так это верно только наполовину. Когда человек бежит, то центр его масс движется относительно дороги вполне равномерно. То, что он как-то под этим центром ноги переставляет, не меняет ничего.  А вот черепаха да, там вероятно, скорее дискретное движение типа шаг - неподвижность - шаг и т.д. Так что у тебя ничья 0:0 получается в жестокой схватке с с древнегреческими метрологами (0:0 = оба неправы).

0

37

#p193753,Шарпер написал(а):

Причем время можешь вообще выкинуть

Время я могу убить, но вот так вот просто выкинуть... не пробовал.
Можно еще остановить время:
https://forumupload.ru/uploads/0015/14/ca/17/t583618.png
И в задаче не так уж много исходных данных, чтобы что-то выкидывать...
Пусть будет, оно места не занимает.

Кроме того, я могу выкинуть все расстояния без ущерба, и решить эту задачу с одним только временем...
Для этого достаточно знать только один интервал: между моментом старта и первым измерением.
По условию это ∆t_1 = 100 секунд.
А также нужно знать, что каждый следующий интервал между измерениями в десять раз меньше предыдущего. q=1/10.
Дальше, берем формулу геометрической прогрессии и считаем суммарное время всех интервалов между измерениями:T= (∆t_1)/(1-q)
Получилось T=100*(10/9)=111,(1) секунд.
Теперь возвращаемся к нашим рекордсменам.
Пройденный путь - это скорость умножить на время.
Зная скорость Ахиллеса 10 ш/сек, получаем, что за найденное время он пробежит 1111,(1) ш.
Черепаха со скоростью 1 ш/сек, проползет 111,(1) ш.
Плюс не забываем 1000 шагов форы, что в сумме дает те же 1111,(1), что и у Ахиллеса.
Вывод: победила дружба!

Отредактировано Лукомор (2024-05-29 12:40:34)

0

38

#p193755,Zagar написал(а):

Ты типа пытаешься свести движение черепахи и Ахиллеса к дискретному вместо непрерывного

Это в задаче делят на дискретные участки, а я как раз нет. Но в отличие от, я считаю, что предложенная в ВИКИ логика рассуждений представляет собой алгоритм привязки Ахилла к черепахе исключающий обгон в принципе и наоборот. Выше расписано

0

39

#p193756,Лукомор написал(а):

И в задаче не так уж много исходных данных, чтобы что-то выкидывать...

Да без разницы. Время соотношение путей, так что легко исключается переходом непосрелстивенно к расстояниям

0

40

#p193757,Шарпер написал(а):

, а я как раз нет.

Сомневаюсь я. Если движение не дискретно, то длина шага здесь вообще ни при чем.

0

41

#p193758,Шарпер написал(а):

Время соотношение путей

Тогда путь - соотношение времен, так что  легко исключается переходом непосредственно к интервалам между измерениями, как я показал еще выше.

Отредактировано Лукомор (2024-05-29 12:37:15)

0

42

#p193759,Zagar написал(а):

Сомневаюсь я. Если движение не дискретно, то длина шага здесь вообще ни при чем.

А это чистая иллюстрация

0

43

#p193760,Лукомор написал(а):

огда путь - соотношение времен,

1

0

44

Не пойму в чем сложность. Ахиллес, ясен пень, легко обгонит черепаху и даже точно известно когда и в каком месте. Просто если финишную ленту нарисовать ровно в этой точке, то может возникнуть совершенно искусственная неоднозначность, не имеющая никакого физического смысла, всё как любят метрологи.
Вопрос то в чем?

0

45

#p193765,Zagar написал(а):

Просто если финишную ленту нарисовать ровно в этой точке, то может возникнуть совершенно искусственная неоднозначность,

А если финишную ленточку нарисовать до этой точки, то черепаха пересечет ее первой.
Пусть забег осуществляется на стометровке и черепаха имеет фору.
При отношении скоростей 10:1,
если фора меньше 90 метров - побеждает Ахиллес.
Если фора больше 90 метров - побеждает черепаха.
Если фора ровно 90 метров - Ахиллес только догонит черепаху,
в момент фотофиниша.
При этом во все предыдущие моменты черепаха будет впереди.
Поскольку этих предыдущих моментов между стартом и финишем можно нарезать бесконечно много, создается иллюзия, что черепаха будет впереди всегда.
На этом построен парадокс.

Вообще черепаха тут не нужна. Она просто является элементом обратной связи, отмечая момент следующего измерения.
Можно заменить ее автоматикой, которая будет фиксировать положение Ахиллеса на той же стометровке через интервалы времени, убывающие в геометрической прогрессии.
Например, первое измерение через 9,0 секунд после старта, второе, через 9,9 секунды,
третье через 9,99 секунды, и так далее.
Это аналогично известному математическому факту:
0,(9) = 1.
Зенону этот факт был неизвестен, и своим парадоксом он пытался показать, что 0,(9) хоть на чуть-чуть, но меньше единицы.
Сейчас мы знаем, что это не так.
Но у  Зенона не было хорошего научного руководителя понятия о сумме убывающей геометрической прогрессии, о бесконечности, и тому подобных вопросах.
Такое впечатление, что своими апориями он только ставил эти вопросы, но ни на один не нашел ответа.
К тому же, говорят, он был нетрадиционной сексуальной ориентации, и это многое объясняет...  :crazyfun:

Отредактировано Лукомор (2024-05-30 00:12:08)

+1

46

#p193767,Лукомор написал(а):

если фора меньше 90 метров - побеждает Ахиллес.
Если фора больше 90 метров - побеждает черепаха.
Если фора ровно 90 метров - Ахиллес только догонит черепаху,

Стоп! В задаче нет ограничения по расстоянию.

#p193767,Лукомор написал(а):

На этом построен парадокс.

Парадокс там строится, как в задаче про пионеров с Кондратом. Ахиллу предписано находиться позади черепахи с отставанием на интервал между текущим и предыдущим положением черепахи. И
это проиллюстрировано чертежами. А вопрос задан некорректный и дело не в том, что Зенон не знал,  современные математики уж точно знали, но однако продолжали обсуждать "парадокс" которого изначально нет, а есть алгоритм управления движением Ахилла обеспечивающий отставание. Причем эта ситуация практически воспроизводима

0

47

#p193767,Лукомор написал(а):

Такое впечатление, что своими апориями он только ставил эти вопросы, но ни на один не нашел ответа.

Кого-то мне это напоминает...  http://www.kolobok.us/smiles/light_skin/scratch_one-s_head.gif

#p193768,Шарпер написал(а):

В задаче нет ограничения по расстоянию.

В условии нет, в решении есть.

+1

48

#p193769,Zagar написал(а):

В условии нет, в решении есть.

Нет там решения и задача догнать не просто не ставится, а исключается. Вот Арнольд о похожей ситуации из книги "Что такое математика"

Эта дискуссия о математической строгости оснований науки вспомнилась мне, когда мой близкий друг, занимавшийся рассчитыванием траекторий спутников и космических кораблей, М. Л. Лидов, стал спорить со мной по поводу моего курса теории дифференциальных уравнений (он читал в МГУ в это же время лекции о спутниковой баллистике, и мы нередко обсуждали с ним то и другое, особенно потому, что я тогда тоже много занимался небесной механикой),

«Как и все математики,— сказал мне Миша,— ты учишь студентов теореме единственности, согласно которой интегральные кривые обыкновенных дифференциальных уравнений не пересекаются. Но это утверждение (хотя вы его и доказываете безукоризненно правильно) совершенно неверно. Например, уравнение dx/dt = −x имеет решения x = 0 и x = e−t. Интегральные кривые — графики этих двух решений — любой компьютер прекрасно нарисует, и ты увидишь, что они совершенно явно пересекаются.

Ибо, например, при t = 10 между этими двумя интегральными кривыми не просунешь и атома. Так что теорема единственности — это математическая фикция, имеющая мало отношения к реальному миру».

После этого собеседник объяснил мне, что именно из-за описанного эффекта при каждом причаливании корабля к пристани в последний момент матрос бросает на пристань чалку, которую там быстро наматывают на кнехт (часто это делает, спрыгнув на пристань, тот же матрос), после чего заключительная часть причаливания происходит вручную, путем вытягивания чалки.

Объясняется все это так. Автоматическое причаливание, в соответствии с общими принципами теории управления, основано на обратной связи: наблюдая оставшееся до причала расстояние x, управление выбирают так, чтобы скорость причаливания плавно уменьшать до нуля (как функцию от x). Естественно, эта функция — гладкая, т. е. при малых расстояниях x скорость будет убывать с x приблизительно линейно.

5

По обсуждавшейся выше теореме единственности, время причаливания будет бесконечным при любом таком механизме гладкой обратной связи. Чтобы причалить за конечное время, нужно либо отказаться от принципа регулирования (с гладкой обратной связью), заменив управление скоростью корабля работой матроса с чалкой, либо согласиться на удар корабля о причал в заключительной стадии причаливания (для чего и обвешивают край пристани отслужившими автомобильными покрышками).

То, что все это никогда не обсуждается математиками ни в курсах теории динамических систем и дифференциальных уравнений, ни в теории управления и оптимизации, — это, конечно, прискорбное последствие длительного отрыва математиков от реального мира, от физики и техники,

всвоеобразную башню из слоновой кости аксиоматической науки.

0

49

#p193770,Шарпер написал(а):

Нет там решения и задача догнать не просто не ставится, а исключается.

Смотря кто задачу решает. Я вот вижу вполне ясный ответ, что Ахиллес гарантированно догонит черепаху, тут вполне можно и расстояние посчитать и указать где именно свершится этот обгон. И тут же какой-то мухлеж от экстремальных метрологов, нацеленный на то, чтобы эту ясность затуманить до полной неопределенности. Решение простое - метрологи идут на йюх, дальше задача решается банально просто. Это, кстати, относится к большинству задач, в которых метрологи-моджахеды пытаются внести свой творческий вклад.

0

50

Я подсознательно догадывался, что всё сведётся к обсуждению взлёта Ахиллеса и черепахи с конвейера, но даже представить не мог, что в последний момент чалку Ахиллеса будут наматывать на кнехт черепахи, край которой нужно ещё обвесить автомобильными покрышками.

+3

51

#p193768,Шарпер написал(а):

Стоп! В задаче нет ограничения по расстоянию.

В моей, которую ты только что процитировал -  есть.
Я явно указал длину дистанции. И в ней нет  никаких убывающих в геометрической прогрессии интервалов. Моя задачка, в сущности, для третьего класса.
Там скорости спортсменов и расстояния, которые им нужно пройти - известны.

А дальше - решение в три действия.
1. Путь Ахиллеса делим на его скорость - находим время Ахиллеса.
2. Путь черепахи делим на ее скорость -находим ее время.
3. Сравниваем два времени. У кого время меньше - тот и выиграл.

Как это работает?

Пусть дистанция для Ахиллеса всегда 100 метров.
Выбираем фору для черепахи.

1. Ставим черепаху на 89 метров впереди Ахиллеса.
Ей до финиша нужно проползди, таким образом, 11 метров.
Даём старт.
Ахиллес, со скоростью 10 м/сек честно, нигде не срезая,  пробегает свои 100 метров за 10 секунд.
Черепаха со скоростью 1 м/сек, проползает свои 11 метров за 11 секунд.
Ахиллес заслуженно победил, и мы даже можем найти координату и момент времени
где Ахиллес догонит черепаху. В момент времени 89/9 =9,(8 ) сек на расстоянии 890/9=98,(8 ) м от старта Ахиллес догонит черепаху, а на финише будет на 1 м впереди нее.

2.  Ставим черепаху на 91 метр впереди Ахиллеса.
Ей до финиша нужно проползди, таким образом, 9 метров.
Даём старт.
Ахиллес, со скоростью 10 м/сек честно, нигде не срезая,  пробегает свои 100 метров за 10 секунд.
Черепаха со скоростью 1 м/сек, проползает свои 9 метров за 9 секунд.
Черепаха заслуженно победила, Ахиллес отстал на 10 метров, и финишировал на 1 секунду позднее.

3.  Ставим черепаху на 90 метров впереди Ахиллеса.
Ей до финиша нужно проползди, таким образом, 10 метров.
Даём старт.
Ахиллес, со скоростью 10 м/сек честно, нигде не срезая,  пробегает свои 100 метров за 10 секунд.
Черепаха со скоростью 1 м/сек, проползает свои 10 метров за 10 секунд.
Победила дружба.
Причем черепаха все время лидировала и Ахиллес волевым усилием догнал ее только в самый момент финиша.

Именно этот третий случай и взят за основу Зеноном.

А дальше включается механизм, который я назыаю "квантовой Зенонодинамикой".
Он заключается в том, что притаскивается метролог с ящиком измерительных приборов, и говорит:"Мы будем измерять положение Ахиллеса и черепахи по новой методичке, через интервалы, убывающие в геометрической прогрессии". И начинается потеха, потому что по этой методике метрологу нужно произвести бесконечно много измерений за 10 секунд, и ни одним из них нельзя пожертвовать.
Причем Ахиллес и черепаха никоим образом не замечают разницы в методике измерений, они бегут как обычно, и приходят к финишу в то же самое время, что и до изобретения метрологии.
То есть подтверждается мудрое изречение, уже не помню, чье:"Парадоксы - не в Природе, а в головах исследователей". В данном конкретном случае - в голове метролога.
К черепахе, и тем более, к Ахиллесу, это никакого отношения не имеет.

Впрочем, я привел эту задачку просто для иллюстрации того простого но глубокого факта, что просто преимущества в скорости не достаточно для того чтобы догнать, нужно еще иметь достаточно времени для этого.

Отредактировано Лукомор (2024-05-30 09:48:47)

0

52

#p193768,Шарпер написал(а):

Ахиллу предписано находиться позади черепахи с отставанием на интервал между текущим и предыдущим положением черепахи

Может и предписано, а может и само так получилось, а только Зенон не знал, что интервал между текущим и предыдущим положением черепахи может быть не только лишь больше нуля, но и, в пределе, равен нулю. А это важно.
И предел этот для черепахи наступает на один шаг раньше, чем для Ахиллеса.
То-есть, я хочу сказать, что когда расстояние между Ахиллесом и черепахой уже бесконечно малое, и следующий ее шаг попросту равен нулю, а все последующие, соответственно равны 0/10, 0/100 и.т.д. в зтот момент у Ахиллеса есть туз в рукаве еще один бесконечно малый, но не нулевой, шаг, как раз равный его текущему расстоянию до черепахи.
И вот, текущий интервал черепахи уже чистый ноль, а текущий шаг Ахиллеса - еще не ноль, а как раз предыдущий, последний ненулевой шаг черепахи, и он делает этот шаг и ее вполне догоняет, а вот уже следующий щаг Ахиллеса тоже уже вполне равен нулю (а соответствующий шаг черепахи на этом интервале уже равен 0/10).

0

53

#p193768,Шарпер написал(а):

Стоп! В задаче нет ограничения по расстоянию.

Ты его не видишь, а оно есть.
Суслик же!
В задаче ограничение по расстоянию задано неявно, через сумму убывающей геометрической прогрессии отдельных участков трассы, которая сумма вполне себе конкретное число.
Число! Которое нужно найти по формуле суммы убывающей геометрической прогрессии.
И как только его нашел, оно - есть. Но пока не нашел, или не умеешь найти, оно там все равно есть, только в скрытом виде.
Если бы Зенону сказали, что Ахиллес и черепаха бегут бесконечно долго по бесконечно длинной трассе, он бы не поверил, и обиделся бы.
Потому что во времена Зенона Земля была плоская и имела конечный диаметр, а дальше бежать некуда, упрешься в небесную сферу....

Отредактировано Лукомор (2024-05-30 10:19:52)

0

54

#p193771,Zagar написал(а):

Я вот вижу вполне ясный ответ, что Ахиллес гарантированно догонит черепаху, тут вполне можно и расстояние посчитать и указать где именно свершится этот обгон.

Вы решаете другую задачу, а не ту, в которой заложено отставание Ахилла. Согласно вышеприведенной современной формулировке Ахилл всегда отстает на интервал между предыдущим и текущим положением черепахи. Это то же самое "причаливание" с бесконечным временем, как у Арнольда, разница только в том, что снижается не скорость, а уменьшаются интервалы времени или расстояния пробега, которое никогда  по условию не выйдет за пределы предыдущего положения черепахи. И при этом задается "парадоксальный" (на деле некорректный) вопрос о том сможет ли Ахилл догнать черепаху. Нет, не сможет, ибо условием (алгоритмом) запрещено. Вы же c Лукомором решаете другую задачу, где запрета на пересечение точки предыдущего положения черепахи нет.

0

55

#p193772,DoctorLector написал(а):

Я подсознательно догадывался, что всё сведётся к обсуждению взлёта Ахиллеса и черепахи с конвейера, но даже представить не мог, что в последний момент чалку Ахиллеса будут наматывать на кнехт черепахи, край которой нужно ещё обвесить автомобильными покрышками.

Я рад, что Вам тоже понравилось

0

56

#p193774,Лукомор написал(а):

В моей, которую ты только что процитировал -  есть.

Потому что ты решаешь другую задачу, в которой нет запрета пересечения Ахиллом точки предыдущего положения черепахи. Ну прочти ты формулировку внимательнее, там заложено отставание на интервал текущего смещения черепахи, Ахиллу запрещено пересекать точку предыдущего положения черепахи, а ты этот запрет игнорируешь.

0

57

#p193775,Лукомор написал(а):

Может и предписано, а может и само так получилось, а только Зенон не знал, что интервал между текущим и предыдущим положением черепахи может быть не только лишь больше нуля, но и, в пределе, равен нулю. А это важно.

Вот пофиг на знания Зенона, ибо Бергсон и Ко знали это точно и в ВИКИ про пределы все это отражено. А я вообще о другом, о беспределе,  о различиях в алгоритмах, в одном из которых наложен запрет, а в других - нет.

0

58

#p193776,Лукомор написал(а):

В задаче ограничение по расстоянию задано неявн

Здрасьте! Это не ограничение, а результат решения

#p193776,Лукомор написал(а):

Если бы Зенону сказали, что Ахиллес и черепаха бегут бесконечно долго по бесконечно длинной трассе, он бы не поверил, и обиделся бы.

Так потому я и акцентирую внимание на современной формулировке

0

59

#p193772,DoctorLector написал(а):

чалку Ахиллеса

Не нашел в морском словаре термина чалка. Есть конец швартовый

0

60

#p193779,Шарпер написал(а):

Ну прочти ты формулировку внимательнее, там заложено отставание на интервал текущего смещения черепахи, Ахиллу запрещено пересекать точку предыдущего положения черепахи, а ты этот запрет игнорируешь.

Ничего там не запрещено.
Все зависит только от разбиения времени на интервалы между измерениями.
Изменив слегка условие, и не трогая алгоритм, получим или результат, где Ахиллес обгоняет черепаху, либо результат, где ему запрещено даже приближаться к черепахе ближе чем на определенное условием количество шагов.
И я не игнорирую этот запрет, а тактично намекаю, что по условию оригинальной задачи Зенона интервал текущего смещения черепахи обязательно станет равным нулю, соответственно, и Ахиллес догонит ее за вполне себе конечное время.

Отредактировано Лукомор (2024-05-30 13:12:13)

0


Вы здесь » Амальгама » Reductor Sapiens » Ахиллес и черепаха