Космічні цикли в радіоактивному розпаді

Добрий день Хабр. Пишу сюди, тому що деяким може бути цікавий метод Dynamic Time Warping
не тільки в распознованием мови і часових рядів, але як застосування і в суто наукових методах.
 
У далеких 50-х роках 20 століття радіолог Симон Шноль з Пущинського Інституту теоретичної та експериментальної біофізики та МДУ в спробах зменшити розкид результатів
при можливо більш точному виконанні вимірювань швидкості гідролізу АТФ катализируемой білками актомиозинового коплексу натрапив на непояснених
сходность гістограм (графіки щільності ймовірності) одночасних, але знаходяться в різних точках лабораторії вимірювань.
 
 image
Як щільності ймовірності можуть бути схожі? Дуже просто, якщо уявити, що будь-яке реальний вимір володіє перешкодами по
відношенню до будь проектуванням гіпотез розподілу.
 
 
Приклад нормального розподілу
 image
Приклад іскаженнного
 image
 
Приклад порівняння двох гістограм.
 image
 
Людський зір легко може побачити всі ці горби і рівнини. Завдання як для розпізнавання почерку людини.
 image
 
Продовжимо розповідь:
Виявилося що при сохраняемости амплітуди флуктуацій величини в постійному діапазоні, гістограми можуть сильно відрізнятися і кожна формувати
унікальну картинку, добре видиму оком. Ці картинки можна відносити до кількох динамічно сформованих классам.Ілі порівнювати кожну з кожною
Вчені йшли довгим шляхом через дослідження вплив електромагнітної ізоляції, арктичних і антарктичних експедицій, переходу від біохімічних реакцій
до електромагнітних шумів і радіоактивного розпаду.
По черзі перевірялося збереження ефекту форми
 - На фібрилярних білках актоміозіна у водному розчині
 - Глобулярних білків креатинкінази у водному розчині
 - Реакція аскорбінової кислоти з діхлорфеноліндофенол (синя фарба)
 - Досліди з гомологічним поруч спиртів і з D2O
 - Перевірялося вплив видимого світла
 - Перевірялася залежність амплітуди конфромаціонних коливань від форми судин
 - Перевірялося вплив штучних електромагнітних полів
 - При захисті електромагнітним екраном
 - Зміна амплітуди хімічних реакцій корелює лів з сонячною активністю
 - Альфа розпад 239 плутонію
 - Перетворення заліза 55 в магній 55
 - Бета розпад вуглецю 14
 image
 
Більш докладно це описано в книзі
 
і статтях на Успіхи фізичних наук
 http://ufn.ru/ru/articles/1998/10/e/
 http://ufn.ru/ru/articles/2000/2/o/
А також легкі ролики
 Академія
 Гордон
 
Висновки цих досліджень
 - Форма гістограм невипадкова і залежить від космофізичних причин
 - Невипадковість повторення форми гістограм в часі
 - Форма гістограм з високою ймовірністю повторюється з періодичністю добу, місяць, сонячний і зоряний рік
 - Форма гістограм схожа в найближчі проміжки часу
 - Форми гісторгамм з високою ймовірністю бувають хіральні симетричними
 
Яким методом можна отримати математичне доказ цього ефекту?
Все сходиться якщо застосувати Dynamic time warping (DTW) — один з методів статистичної дистанції
 
Самай тривіальний випадок для статистичної дистанції ісползовать евклідова відстань:
 image
 image
 
DTW — це преварительно комбинаторное порівняння всіх елементів з усіма для формування матриці відстаней і
подальше обчислення мінімального шляху по якому з точки початку графіка можна потрапити в кінець при мінімальних перестановках.
Гарне уявлення це стовпчики гістограми представити у вигляді куп землі . І тоді дистанція між стовпчиком номер 2 і 7:
(7-2) * (висота стовпчика 1 — висота стовпчика 2) або для матриці це буде просто (висота стовпчика 1 — висота стовпчика 2).
 image
Крок вліво, крок вправо для пошуку мінімуму
 image
 
Посилання на файл рядів кількості радіоактивного розпаду в секунду за два дні 2 * 86400 значень
 https://www.dropbox.com/s/fhroi3vt04tw5xl/28-08-2004.txt
 
Приклад добового ритму в порівнянні з випадковим порівнянням. 120 точок на графік.
Вважав суму всіх dtw дистанцій 1 гістограми 1 доби і 1 гістограми другої доби +2 гістограма 1 діб 2 гістограма 2 доби…
Чим ближче до 0 тим схоже.
Рандом це порівняння 2 випадкових гістограм і сума n таких = гістограм в добі
10 ітерацій рандома:
 
0 ітерація 175151
1 ітерація 173674
2 ітерація 177803
3 ітерація 173606
 4 ітерація 170081
 5 ітерація 163283
 6 ітерація 168616
 7 ітерація 171315
 8 ітерація 172237
 9 ітерація 174893
 
Для добового ритму 27857
 
Кожен крок це на 120 секунд в сторону від добового ритму.
+ 0 крок 27857.0
+ 1 крок 28236.0
+ 2 крок 28390.0
+ 3 крок 28627.0
+ 4 крок 28670.0
+ 5 крок 28817.0
+ 6 крок 29241.0
+ 7 крок 29174.0
+ 8 крок 29498.0
+ 9 крок 29607.0
 + 10 крок 29897.0
+ 11 крок 29882.0
+ 12 крок 30004.0
+ 13 крок 30519.0
+ 14 крок 30724.0
 
Саме чудове що формула дистанції для DTW може бути будь-яка наприклад розрахунок доби для формули
 image
 
Для формули вище рандом 42627
Добовий ритм 6027
 
Або таку
 image
 
Підсумок: Ми маємо справу з флуктуаціями простору часу, зумовленими неоднорідністю простору.
Можливо це і є бракуючий кубик для термоядерного синтезу та причина неповноти знань у цій області.
 
 github.com / smagikern / radioactivity — Код для пошуку ритмів на гітхабе
Всім зацікавлений у продовженні досліджень писати на smagikern {email} hotmail.com

Джерело: Хабрахабр

0 коментарів

Тільки зареєстровані та авторизовані користувачі можуть залишати коментарі.