Merteknik

Diskussion om teknik och vetenskap

Arkiv för kategorin Vetenskap

2009-11-27

Kurvor med splines

I matematiken är en spline-kurva en funktion som låter oss bygga upp en kurva med hjälp av ett antal sammanfogade polynom. Givet ett antal kontrollpunkter kan en interpolerande kurva byggas upp som slingrar sig igenom punkterna. Kurvan behöver dock inte nödvändigtvis passera igenom alla punkter, en sådan kurva kallas approximerande kurva.

splinesLinjära, kvadratiska och kubiska splines

En Spline är uppbyggd av ett antal polynom när graden på polynomet avgör karaktären och utseendet på kurvan. Vanligtvis används tredjegradspolynom till splines på grund av dess mjuka och hanterbara struktur. Dessa splines kallas kubiska splines. På samma sätt kallas splines av andragradspolynom kvadratiska splines och förstgradspolynom bildar linjära splines.

Kontinuitet

Det är inte helt trivialt att matcha ihop olika polynom till en längre kurva och samtidigt få dem att passa ihop. Det som avgör hur bra matchningen är kallas kontinuitet och är ett slags mått på hur jämn kurvan blir i en skarv mellan två kontrollpunkter. Kontinuiteten på en kurva kan vara C0 som lägst, C1 eller C2 som är den högsta graden.

C0-kontinuitet

För att en kurva ska ha C0-kontinuitet krävs det endast att samtliga delpolynom är sammansatta. Det vill säga att det inte blir något glapp mellan delsektionerna.

C1-kontinuitet

En kurva med C1-kontinuitet är en kurva som inte bara är sammansatt utan även har samma lutning (derivata) i skarvpunkterna.

C2-kontinuitet

För att få C2-kontinuitet på sin kurva krävs det att sektionerna sitter ihop C0, att skarvarna har samma lutning C1 och dessutom att kurvaturen är samma, det vill säga har samma andraderivatan i skarpunkterna.

Den 9 september är det återigen dags för Apples traditionella höstsläpp. Enligt rykten kommer de större iPod-modellerna nu komma utrustad med en likadan kamera som finns på iPhone 3GS. Om ryktet är sant kommer du att kunna ta bilder med 3.2 megapixlars upplösning kunna spela in video med din nya iPod.

Vissa rykten hävdar även att de nya modellerna kommer med wifi. Detta är bara spekulationer. Läs mer om dem här, här och här.

Vad är det som gör spel så beroendeframkallande egentligen?  Ofta behöver de inte  alls vara avancerade utan det är väldigt många simpla spel som man kan spela om och om igen.  En annan faktor som gör att man vill spela igen är om det har highscore läge, där man kan spara sin poäng och sedan tävla mot andra.

Självklart finns det hur många beroendeframkallande spel som helst ute på internet men här är ändå några som vi tycker att ni ska pröva.  Är det något onlinespel som ni saknar får ni gärna tipsa oss till nästa spelinlägg vi gör!

För att spela spelet trycker du antingen på titeln eller på bilden under.

Crazy taxi

crazy_taxi

Crazy taxi är ett bilspel gjort av yougame.com och  som går ut på att man ska köra en taxibil på en motorväg.  Spelet går på tid och på vissa ställen får du mer tid.  Det ända problemet för dig är att det är fullt med bilar framför dig som du måste undvika, antingen köra bredvid eller hoppa över!  Du styr med pilarna och hoppar med mellanslag.

Hot Air Bloon

hot_air_bloon

Detta är en remake av spelet Copter men en bra sådan. Förutom att Hot air bloon har highscore så är poängsystemet lite ändrat. I vanliga Copter ska man bara komma så långt som möjligt.  I detta  ska man samla ballonger i olika färger och  förutom att du måste flyga igenom en skog som ständigt förändrar sig kommer det  även fåglar som du måste akta dig för.

För att ballongen ska gå uppåt trycker du på musen.  Så fort du släpper sjunker ballongen sakta nedåt.

Bubble Struggle 2

bubble-struggle-2-rebubbled

Detta sägs vara ett av internets populäraste spel och kollar man på många spelsidor ligger det på topplistorna.  Egentligen är inte detta något avancerat spel utan simpelt. Man är figur som ska skjuta ner bollar.  När du skjutit ner alla kommer du vidare till nästa bana.  Dock får du inte nudda bollarna för då dör du.

Det finns även ett två andra spellägen, ett spelläge där du ska hålla dig vid liv så länge du kan och ett multiplayer läge.

Winterbells

winterbells

Winterbells är inte det nyaste spelet men fortfarande mycket populärt.  För bästa effekt ska man spela detta i juletid men går även att spela vid andra tillfällen(Finns det något bättre än när julkänslan smyger fram?).

Man är en liten söt kanin och ska sedan hoppa på klockor för att komma så högt upp som möjligt.   Det finns även fåglar och hoppar du på dem får du bonuspoäng.  När du väl missar en klocka flyger kaninen ner utan att få några skador och du får reda på din poäng.  Du styr kaninen med musen!

The Worlds Hardest Game

worlds_hardest_game

Världens svåraste spel är ett jätteutmanande men samtidigt roligt spel där du ska klara ett visst antal banor.  Man kommer lätt in i det och en kort förklaring är väl att man styr en röd fyrkant och ska akta sig för de blå bollarna.

En liten varning på detta spel dock då för mycket av detta spel kan ge hål i väggen eller sönderslagna tangentbord.

Skulle ni klara detta finns Världens svåraste spel 2 att spela igenom också!

Pointer

pointer

Pointer är ett väldigt roligt men klurigt spel från Notdoppler. I Pointer  ska du styra muspekaren genom ett stort antal nivåer och förutom att man ska klara banorna ska man även klara dem så snabbt man bara kan.

Ping pong

ping_pong

Finns det något simplare spel än detta? Du ska styra ett racket och studsa bollen så många gånger du kan.  Missar du eller studsar den utanför förlorar du.  Att få under 100 poäng brukar väl vara normalt men jag kan fortfarande inte förstå hur erda kan ha fått 446 poäng på detta spelet. En gåta…

Eskiv

eskivI Eskiv styr du en mörkgrå boll och ska samla gråa fyrkanter.  Till hinder har du blåa bollar och för varje fyrkant du tar skapas en ny boll.  Grymt beroende men något man saknar är en highscorelista. När jag skulle lära mig flash en gång i tiden gjorde jag en remake av detta där en av nyheterna var highscore.   Det spelet heter trendo och kan spelas här.

2009-06-16

Samsung Jet

Samsung lanserade nyligen sin ny mobil, Samsung Jet. Samsung själva kallar den för  ”Smartare än en smartphone”  och denna kommer bli en konkurrent till Apples iphone. Mobilens skärm har en upplösning på 480×800 och är 3.1 tum stor. Menyn är väldigt  tydlig och  mobilen har tre olika fönster i huvudmenyn  som man växlar till genom att dra  fingret vänster eller höger.

Internet

Webbläsaren i Jet heter Dolfin och den har  flera bra funktioner för att vara till en mobiltelefon. Man kan öppna upp till 5 fönster samtidigt och har funktioner som Rss läsare, flash och adplockprogram. Mobilen kommunicerar med WIFI som finns på  många publika ställen idag.

GPS

Med Samsung Jet’s GPS kan man navigera i 3d och mobilen har två olika gps lägen.  Ett för när man kör bil och ett när man går.  Läget när man kör bil visar även vilken hastighet det är på vägen man kör.

När du tar bilder sparar telefonen också på koordinaterna där du tog bilden, så om du till exempel lägger upp bilden på flickr så vet alla vart bilden är tagen någonstans.

Reklamfilm

Samsung släppte nyligen en film som går igenom många av mobilens funktioner

År 1986 utvecklade Craig Reynolds en simuleringsmodell kallad boids. Med boids-modellen är det möjligt att simulera flockbeteende för djur som t.ex. fåglar och fiskar. Modellen är konstruerad av tre mycket enkla reglar som kallas steering behaviors (styrbeteende?) som används för att beskriva individens rörelser i flock.

Regler:

  • Separation: Styr för att undvika kollisioner med grannar.
  • Alignment: Försök hålla samma fart och riktning som dina grannar.
  • Cohesion: Håll dig nära dina grannar.

För kunna applicera dessa regler krävs bland att varje boid vet vilka grannar den har. Dessa tas fram genom att specificera individens synfält samt en viss radie som grannar håller sig inom. Är individer utanför radien och synfältet påverkar dessa inte beteendet. Styrreglerna ovan är de enklast möjliga men går även att kompliteras så att ett mer komplext emergent beteende uppstår. Exempel på ytterligare regler är hinderundvikelse och målsökning.
Klippet nedan visar att enkla individa regler kan resultera i ett mer komplexet globalt beteende.

Klippet nedan visar att enkla individa regler kan resultera i ett mer komplexet globalt beteende.

[ad#Kims länkenhet]

2009-04-18

Mandelbrotfraktal

Liksom för de flesta fraktaler är själva ekvationen som skapar själva mandelbrotfraktalen mycket enkel. Detta säger absolut inte att det enhetliga resultatet är enkelt att förstå. När man pratar om fraktaler resulterar en enkel algoritm nästan alltid i ett oerhört komplext beteende som inte alls är lätt att förstå. Mandelbrotmängden är den mängd punkter c i det komplexa talplanet som inte gör att xn går mot oändligheten i ekvationen nedan.

xn+1 = xn2 + c

x0 initieras som 0 och xn+1 är det föregående resultat. Ekvationen skapar alltså en rekursiv talföljd som möjligtvis konvergerar till oändligheten. Det går att bevisa att om absolutbeloppet av xn är större än 2, så kommer serien alltid att konvergera till oändligheten. Det är naturligtvis omöjligt att iterera ett oändligt antal gånger för att undersöka detta, därför brukar man definiera en konstant tmax som avgör hur länge iterationen pågår. Om xn inte hunnit blivit större än 2 under tmax iterationen, antas punkten c finnas inom mandelbrotmängden.

Enkel algoritm för att rita mandelbrotfraktaler:

1. För varje tal c inom ett valt område på det komplexa talplanet:

1.1. Låt Xo = 0

1.2. För varje tal mellan t = 1 till tmax:

1.2.1. Beräkna xt = xt^2 +c

1.2.2. Om |xt| > 2, avsluta loopen

1.3. Om t < tmax, färga koordinaten vid c vit

1.4. Om t = tmax, färga koordinaten vid c svart

Färgläggning

Naturligtvis behöver mandelbrotfraktaler inte alltid vara svart-vita. Olika färger kan lätt väljas med hjälp av funktioner som är beroende av antalet iterationer. De enklaste funktionerna normaliserar antalet iterationer så att tmax får färgvärdet 255 . Sätts röd, grön och blå till samma värde uppstår tex en grå nyans. Det går även att experimentera med sinus – och cosinusfunktioner men dessa fraktaler blir sällan bra. De vackraste fraktalerna är nästan uteslutande genererade från färghistogram och anledningen till att dessa blir bra är att övergången mellan att tillhöra mandelbrotmängden eller inte tillhöra är väldigt hastig. Om man betraktar hela mandelbrotfraktalen så sker de stora förändringarna längs fraktalkanterna och resten av den yttre ytan består av ett mycket litet antal iterationer. Resultatet blir om man vill ha en fraktal med mjuka färger så måste färgerna skifta ofta vid ett litet antal iterationer och sällan vid ett stort antal. Det går även att åstadkomma liknande utseende med olika exponentiella färgfunktioner, men med färghistogram man man ändra gränserna precis som man vill.

Mandelbrotfraktal

Mandelbrotfraktal

[ad#Kims länkenhet]

2009-04-10

Alkoholmätare

Det finns två olika tekniker av alkoholmätare: den enklare halvledartekniken och den mer pålitliga bränslecellstekniken. Halvledartekniken är den billigare tekniken som används i princip för alla alkoholmätare under 2.000kr/st.

Halvledartekniken (Oxide Semiconductor) mäter bristen på syre i utandningsluften och kan därmed även reagera på andra ämnen som rök eller viss mat. Gör man tester med en simulator (testutrustning) så kan dessa mätare ge väldigt bra värden men är inte lika pålitliga vid test av personer eftersom olika personer helt enkelt kan ha olika syrevärden i utandningsluften normalt. Även personer med astma kan ha värden som gör att alkoholmätaren ger utslag.

Bränslecellstekniken (Alectrochemical fuel cell) är dyrare men är helt alkoholspecifik och reagerar alltså inte på andra ämnen än alkohol. Den har även en längre livslängd och man kan kalibrera den 1-2ggr per år för att vara säker på att den fortsätter hålla noggranna mätresultat. Det är denna typ av alkoholmätare som används av polisen vid alkotest.

Alkolås är ett hjälpmedel för att personer varken medvetet eller av misstag ska köra bil med för hög alkoholhalt/promille i kroppen. I Sverige är gränsen för att köra bil 0,2‰ (promille). Alkolåset installeras i bilen så det får ström från bilbatteriet och startspärren installeras så att föraren bara kan starta bilen efter att ha genomfört ett godkänt utandningstest/alkotest.

Kalibrering

Alkoholmätare är en ”färskvara” som vanligtvis behöver kalibreras minst 2 gånger per år om man ska kunna garantera exakta mätvärden. Detta gäller även professionella alkoholmätare för 3.000-12.000kr.

Exakt hur ofta en alkoholmätare behöver kalibreras är svårt att säga då det bl.a. beror på hur ofta den används, hur mycket alkohol den utsätts för, vilken modell det är och vilken miljö den ligger i när den inte används. Viktigt är också att alkoholmätaren inte bör utsättas för rök eller andra tobaksprodukter då det skadar mätcellen. Man bör ha som vana att skölja munnen ordentligt innan test så att det inte är några ångor eller rester av alkohol kvar i munnen då det är alkoholhalten från luften längst nere i lungorna man vill åt för att få ett värde så nära den riktiga promillehalten i blodet som möjligt.

För billigare modeller kostar dock denna kalibrering ungefär lika mycket som en ny alkoholmätare så för dem brukar det inte vara värt att göra. Det är framför allt alkoholmätare/alkolås som använder sig av bränslecellsteknik som man kalibrerar.

Att poängtera är också att en alkoholmätare är ett mätinstrument och oavsett kvalitet så finns det alltid en risk att den visar ett felaktigt värde. Anar man att man kan ha alkohol i kroppen så bör man inte köra bil oavsett vad alkoholmätaren visar. Är man osäker kan man också göra flera upprepade tester för att få ett mer pålitligt medelvärde.

Notera dock att man beroende på modell kan behöva låta alkoholmätaren ”vila” en viss tid mellan mätningarna så den inte påverkas av tidigare tester, se mer info i respektiva alkoholmätares användarmanual.

Läs mer om alkoholmätare