Как называется бандура у компьютера
Интересно, а какая сторона у монетки в тот момент, когда она в воздухе? Орел или решка, горит или не горит, открытое или закрытое, 1 или 0. Все это примеры двоичной системы, то есть системы, которая имеет всего два возможных состояния. Все современные процессоры в своем фундаменте основаны именно на этом!
При правильной организации транзисторов и логических схем можно сделать практически все! Или все-таки нет?
Современные процессоры это произведение технологического искусства, за которым стоят многие десятки, а то и сотни лет фундаментальных исследований. И это одни из самых высокотехнологичных устройств в истории человечества! Мы о них уже не раз рассказывали, вспомните хотя бы процесс их создания!
Процессоры постоянно развиваются, мощности растут, количество данных увеличивается, современные дата-центры ворочают данные сотнями петабайт (10 в 15 степени = 1 000 000 000 000 000 байт). Но что если я скажу что на самом деле все наши компьютеры совсем не всесильны!
Например, если мы говорим о BigData (больших данных) то обычным компьютерам могут потребоваться года, а то и тысячи лет для того, чтобы обработать данные, рассчитать нужный вариант и выдать результат.
И тут на сцену выходят квантовые компьютеры. Но что такое квантовые компьютеры на самом деле? Чем они отличаются от обычных? Действительно ли они такие мощные? Будет ли на них CS:GO идти в 100 тысяч ФПС?
Небольшая затравочка — мы вам расскажем, как любой из вас может уже сегодня попробовать воспользоваться квантовым компьютером!
Устраивайтесь поудобнее, наливайте чай, будет интересно.
Глава 1. Чем плохи обычные компьютеры?
Начнем с очень простого классического примера.
Представим, что у вас есть самый мощный суперкомпьютер в мире. Это компьютер Фугаку. Его производительность составляет 415 ПетаФлопс.
Давайте дадим ему следующую задачку: надо распределить три человека в две машины такси. Сколько у нас есть вариантов? Нетрудно понять что таких вариантов 8, то есть это 2*2*2 или 2 в третьей степени.
Как быстро наш суперкомпьютер справится с этой задачей? Мгновенно! Задачка-то элементарная.
А теперь давайте возьмем 25 человек и рассадим их по двум шикарным лимузинам, получим 2 в 25 степени или 33 554 432 варианта. Поверьте, это число тоже плевое дело для нашего суперкомпьютера.
А теперь 100 человек и 2 автобуса, сколько вариантов?
Считаем: 2 в 100 степени — это примерно 1.27 x 1030 или 1,267,650,600,228,229,401,496,703,205,376 вариантов.
Теперь нашему суперкомпьютеру на перебор всех вариантов понадобится примерно 4.6*10^+35 (4.6 на 10 в 35 степени) лет. А это уже очень и очень много. Такой расчет займет больше времени чем суммарная жизнь сотен вселенных.
Суммарная жизнь нашей вселенной: 14 миллиардов лет или 14 на 10 в 9 степени.
Даже если мы объединим все компьютеры в мире ради решения, казалось бы, такой простой задачки как рассадка 100 человек по 2 автобусам — мы получим решение, практически никогда!
И что же? Все? Выхода нет?
Есть, ведь квантовые компьютеры будут способны решить эту задачку за секунды!
И уж поверьте — использоваться они будут совсем не для рассадки 100 человек по 2 автобусам!
Глава 2. Сравнение. Биты и Кубиты
Давайте разберемся, в чем же принципиальная разница.
Мы знаем, что классический процессор состоит из транзисторов и они могут пропускать или не пропускать ток, то есть быть в состоянии 1 или 0 — это и есть БИТ информации. Кстати, рекомендую посмотреть наше видео о том как работают процессоры.
Вернемся к нашему примеру с двумя такси и тремя людьми. Каждый человек может быть либо в одной, либо в другой машине — 1 или 0.
Вот все состояния:
Для решения процессору надо пройти через абсолютно все варианты один за одним и выбрать те, которые подходят под заданные условия.
В квантовых компьютерах используются тоже биты, только квантовые и они принципиально отличаются от обычных транзисторов.
Они так и называются Quantum Bits, или Кубиты.
Что же такое кубиты?
Кубиты — это специальные квантовые объекты, настолько маленькие, что уже подчиняются законам квантового мира. Их главное свойство — они способны находиться одновременно в 2 состояниях, то есть в особом состоянии — суперпозиции.
Фактически, это и есть принципиальное отличие кубитов от обычных битов, которые могут быть только 1 или 0.
Суперпозиция — это нечто потрясающее. Считайте что кубиты — это одновременно открытая и закрытая дверь, или горящая и не горящая лампочка….
В нашем случае они одновременно 1 и 0!
Но квантовая механика говорит нам, что квантовый объект, то есть кубит, находится в суперпозиции, пока ты его не измеришь. Помните монетку — это идеальный пример суперпозиции — пока она в воздухе она одновременно и орел, и решка, но как только я ее поймал — все: либо орел, либо решка! Состояние определилось.
Надо понять, что эти кубиты и их поведение выбираются совсем не случайно — эти квантовые системы очень строго определены и их поведение известно. Они подчиняются законам квантовой механики!
Квантовый компьютер внутри
Говоря о самом устройстве, если мы привыкли к полупроводникам и кремнию в обычных процессорах, то в случае квантовых компьютеров люди все еще ищут, какие именно квантовые объекты лучше всего использовать для того, чтобы они выступили кубитами. Сейчас вариантов очень много — это могут быть и электроны со своим спином или, например, фотоны и их поляризация. Вариантов множество.
И это далеко не единственная сложность, с которой столкнулись ученые! Дело в том, что квантовые кубиты довольно нестабильны и их надо держать в холодном месте, чтобы можно было контролировать.
И если вы думаете, что для этого будет достаточно водяного охлаждения вашего системника, отчасти вы правы, только если залить туда жидкий Гелий, температура которого ниже минус двухсот семидесяти градусов Цельсия! А для его получения используются вот такие вот здоровые бочки.
Фактически, квантовые компьютеры — это одни из самых холодных мест во вселенной!
Принцип работы квантового компьютера
Давайте вернемся к нашей задачке про трех людей и две машины и рассмотрим ее с точки зрения квантового компьютера:
Для решения подобной системы нам понадобится компьютер с 3 кубитами.
Помните, что классический компьютер должен был пройти все варианты один за одним? Так вот поскольку кубиты одновременно имеют состояния «1» и «0», то и пройти через все варианты он сможет, фактически одновременно!
Знаю, что прозвучит максимально странно, но представьте, что в данной ситуации наши три кубита создают 8 различных параллельных миров, в каждом из которых существует одно решение, а потом они все собираются в один! Реально «Мстители» какие-то!
Но что же получается? Он выдает все варианты сразу, а как получить правильный?
Для этого существуют специальные математические операторы, например оператор Грувера, который позволяет нам определять правильные результаты вычислений квантовых систем! Это специальная функция, которая среди всех возможных вариантов находит нужный нам.
Помните задачку про 100 человек в 2 автобуса, которую не смогли бы решить все современные компьютеры вместе взятые? Для квантового компьютера со 100 кубитами эта задачка все равно что семечку щелкнуть! То есть компьютер находится одновременно в 2 в 100 степени состояний, а именно:
1,267,650,600,228,229,401,496,703,205,376 — вот столько состояний одновременно! Столько параллельных миров!
Думаете, что всё это звучит слишком хорошо, чтобы быть правдой? Да, вы правы. Есть куча нюансов и ограничений. Например, ошибка. Проблема в том, что кубиты, в отличие от обычных битов, не определены строго.
У них есть определенная вероятность нахождения в состоянии 1 или 0. Поэтому есть вероятность ошибки и чем больше кубитов в системе, тем больше суммарная вероятность, что система выдаст неправильный ответ. Поэтому зачастую надо провести несколько расчетов одной и той же задачи, чтобы получить верный ответ.
Ну то есть как верный? Он всегда будет содержать в себе минимальную возможность ошибки вследствие своей сложной квантовой природы, но ее можно сделать ничтожно малой, просто прогнав вычисления множество раз!
Квантовые компьютеры сегодня
Теперь перейдем к самому интересному — какое состояние сейчас у квантового компьютера? А то их пока как-то не наблюдается на полках магазинов!
На самом деле все, что я описал выше, это не такая уж и фантастика. Квантовые компьютеры уже среди нас и уже работают. Их разработкой занимаются GOOGLE, IBM, INTEL, MICROSOFT и другие компании поменьше. Кроме того в каждом большом институте есть исследовательские группы, которые занимаются разработкой и исследованием квантовых компьютеров.
Сундар Пичаи и Дэниэл Сэнк с квантовым компьютером Google. Октябрь 2019
В октябре прошлого года, в журнале Nature, Google выложила статью, которая шарахнула по всему миру огромными заголовками — КВАНТОВОЕ ПРЕВОСХОДСТВО!
В Google создали квантовый компьютер с 53 кубитами и смогли решить задачку, за 200 секунд, на решение которой у обычного компьютера ушло бы 10000 лет!
Конечно IBM было очень обидно и они начали говорить, что задача слишком специальная, и вообще не 10000 лет, а 2.5 дня, но факт остается фактом — квантовое превосходство было достигнуто в определенной степени!
Так что теперь вопрос считанных лет, когда квантовые компьютеры начнут использоваться повсеместно! IBM, например, только что анонсировали что в 2023 году создадут коммерческий квантовый компьютер с 1121 кубитами!
Чтобы вы понимали калькулятор Google даже не считает сколько будет 2 в 1121 степени, а просто говорит — бесконечность! И это совсем не предел.
Уже ведется разработка компьютеров на миллионы кубитов — именно они откроют истинный потенциал квантовых вычислений.
Более того, вы уже сейчас можете попробовать самостоятельно попробовать квантовые вычисления! IBM предлагает облачный доступ к самым современным квантовым компьютерам. Вы можете изучать, разрабатывать и запускать программы с помощью IBM Quantum Experience.
Но зачем вообще нужны квантовые компьютеры и где они будут применяться?
Естественно, не для распихивания людей по автобусам.
Задач множество. Главная — базы данных и поиск по ним, работа с BigData станет невероятно быстрой. Shazam, прокладывание маршрутов, нейронные сети, искусственный интеллект — все это получит невероятный толчок! Кроме того симуляции и моделирование квантовых систем! Зачем это надо — спросите вы?
Это очень важно, так как появится возможность строить модели взаимодействия сложных белковых соединений.
Это станет очень важным шагом для медицины, открывающим просто умопомрачительные просторы для создания будущих лекарств, понимания того как на нас влияют разные вирусы и так далее. Простор огромен!
Чтобы вы примерно понимали какая это сложная задачка, мы вернемся в примеру с монеткой. Представьте что вам надо заранее смоделировать что выпадет — орел или решка.
Надо учесть силу броска, плотность воздуха, температуру и кучу других факторов. Сложно? Ну не так уж!
А теперь представьте, что у вас не один человек, который кидает монетку, а миллион разных людей, в разных местах, по-разному кидают монетки. И вам надо рассчитать что выпадет у всех! Вот примерно настолько сложная эта модель о взаимодействии белков.
Кроме того, вы наверняка слышали о том, что квантовые компьютеры сделают наши пароли просто пшиком, который можно будет подобрать за секунды. Но это уже совсем другая тема…
Вывод
Какой вывод из всего этого мы можем сделать, квантовый компьютер — это принципиально новая система. Она отличается от обычных компьютеров в самом фундаменте, в физических основах на которых работает.
Их на самом деле даже нельзя сравнивать! Это все равно, что сравнивать обычные счеты и современные компьютеры!
И конечно есть большие сомнения, что вы когда-нибудь сможете прийти в магазин и купить свой маленький квантовый процессор. Но они вам и не нужны. Квантовые компьютеры для обычного пользователя станут как современные дата-центры, то есть нашими невидимыми помощниками, которые расположены далеко и которые просто делают нашу жизнь лучше или как минимум другой!
Бандуристы уже давно стали одним из украинских национальных символов. Аккомпанируя на бандуре, эти певцы исполняли различные песни эпического жанра. В XX веке музыкальный инструмент обрел большую популярность, бандуристов можно встретить и сегодня.
Что такое бандура
Бандура — украинский народный музыкальный инструмент. Относится к группе струнных щипковых. Внешний вид характеризуется крупным овальным корпусом и небольшим грифом.
Звучание яркое, имеет характерный тембр. Бандуристы играют, защипывая струны пальцами. Иногда используются надеваемые «ногти». При игре ногтями получается более звонкий и резкий звук.
Происхождение
Не существует единого мнения об истории происхождения бандуры. Часть историков считает, что она произошла от гуслей — русского народного музыкального инструмента. Первые типы гуслей имели не больше 5 струн, а тип игры на них был схож с балалайкой. В XV веке появились другие варианты, с большим количеством струн, и с видом, отдаленно напоминающем бандуру.
Большинство историков поддерживают версию о происхождении инструмента от кобзы. Кобза относится к лютнеподобным инструментам, что роднит их с симметричностью ранних бандур. Часть названий струн у инструментов общая. Репертуар, исполняемый бандуристами и кобзарями, похожий, с множеством общих композиций.
Название позаимствовано из польского языка. Польское название «bandura» пошло от латинского слова «pandura», обозначающего кифару — древнегреческую разновидность лиры.
Устройство бандуры
Корпус изготавливают из цельного липового дерева. Гриф инструмента широкий, но короткий. Официальное название грифа — ручка. Загибающаяся часть грифа зовется головкой. На головке расположены удерживающие струны колки. Поворачивая колки опускаются или поднимаются струны, таким образом бандурист регулирует высоту звука.
Основная часть корпуса инструмента называется спидняк. Внешне спидняк выглядит как разрезанная тыква. Сверху спидняк покрывает дека, именуемая верхняком. Сбоку деки находится деревянный приструнник, удерживающий струны с одной стороны. В центре деки вырезана дыра, резонирующая извлекаемый звук.
Количество струн бандуры — 12. Одна половина — длинные и толстые, другая — тонкие и короткие. Современные варианты имеют большее количество струн, вплоть до 70.
Использование инструмента
С позднего средневековья бандура использовалась в качестве аккомпанемента для исполнения религиозных псалмов. Позже казаки Запорожской Сечи стали исполнять свои собственные произведения, ставшими частью народной музыки.
В настоящее время инструмент также используется за пределами народной музыки. Например, украинская музыкальная группа B&B Project записывает кавер-версии популярных рок-песен. Среди интерпретаций украинского дуэта «Show Must Go On» Queen, «Nothing Else Matter» Metallica, «Deutschland» Rammstein.
В 2019 году был установлен рекорд по количеству одновременно играющих бандуристов. В честь дня рождения Тараса Шевченко 407 музыкантов одновременно исполнили известные произведения поэта — «Завет» и «Ревет и стонет Днепр широкий».
Подводя итоги можно отметить, что в XXI веке бандура продолжает активно использоваться в украинской народной музыке и за ее пределами. Она оставила свой след в истории украинской культуры и стала прочно с ней ассоциироваться.
Что такое бандура? Это музыкальный инструмент, относящийся к щипковым. Наверное, сегодня немногие имеют о нем представление, ведь народная музыка со временем отошла на второй план. А еще это слово употребляется в переносном смысле. О том, что значит бандура, будет рассмотрено в статье.
Словарное определение
Значение слова «бандура» в источниках обозначено следующим образом.
В прямом смысле – это украинский традиционный многострунный музыкальный инструмент. Он имеет широкий гриф и относится к щипковым. Пример: «Этот музыкант под свою бандуру исполнял самые разные песни – и любовные, и набожные, угождая всем слоям населения».
При употреблении в переносном значении это слово имеет пренебрежительный оттенок и обозначает неудобный, громоздкий предмет. Пример: «У рабочих очень много сил ушло на то, чтобы поднять на пятый этаж такую бандуру, как этот огромный старинный книжный шкаф».
Этимология
Чтобы разобраться в том, что такое бандура, целесообразно будет рассмотреть происхождение слова.
Несмотря на то, что лексема относится к традиционному украинскому музыкальному инструменту, корнями она уходит в латинский язык. Здесь есть существительное pandura, обозначающее пандуру - маленькую лютню, которая имеет сходство с мандолиной или гитарой.
Это латинское слово, как и множество других, пришло из древнегреческого, будучи образованным от πανδοῦρα. Последнее обозначает кифару, трехструнный музыкальный инструмент. В русском языке слово «бандура» появилось из польского, оно происходит от существительного bandura, образовавшегося от итальянского pandūra.
Описание
Бандура – это, как уже отмечалось выше, украинский народный инструмент. У него короткий гриф и овальный корпус. Длина струн на старых инструментах достигает 12-25 см, а на современных экземплярах – 53-70 см. Некоторая их часть натягивается над грифом, это так называемые басы, которые являются более длинными и низко звучащими. Другая часть прикрепляется к деке, это приструнки, они более короткие и звучат высоко.
Бандуру отличают полнота звучания и характерный яркий тембр. На ней играют, защипывая пальцами струны, на которые надеты специальные «ногти», или обходятся без них.
Продолжая рассматривать, что такое бандура, скажем несколько слов о происхождении музыкального инструмента.
Происхождение
По поводу происхождения украинской бандуры существует несколько версий. Вероятнее всего, оно связано с кобзой, но не с гуслями.
Кобза – это украинский музыкальный инструмент, также щипковый, напоминающий лютню. У него четыре и больше парных струны, состоит он из корпуса и грифа, на котором находятся восемь-десять навязных ладов.
В пользу указанной версии говорят следующие факты.
- В IX веке бандуры были симметричными, а это присуще инструментам, подобным лютне.
- Основные струны располагаются на их корпусе и называются приструнками, то есть представляют собой часть основных.
- Кое-где на бандурах еще сохранились такие же функциональные названия струн, как на грифе кобзы.
- Традиционный репертуар и метод извлечения звуков на этих инструментах имеют много общего.
Использование
Бандура – это инструмент со способом игры, подобным игре на арфе, где отсутствует пережим струн на грифе. В XVII веке кобза имела большую популярность на Украине. С начала XVIII столетия мода на нее распространилась и в аристократических кругах России. Их представители решили отмежеваться от названия «кобза», которое показалось им холопским. Тогда они стали называть ее по-западному, на латинский манер, «бандора», что казалось им благородным.
Кобза-бандура является родственной мандору и пандури. Эти музыкальные инструменты посредством средневековой лютни восходят к тюркскому под названием «копуза», а также к ближневосточному уду.
Еще в XV веке кобзарей из Украины приглашали в польский королевский двор, а в XVIII-XIX – и в императорский двор России. Сегодня известно, например, о крупных кобзарях прошлого:
- Тимофее Билоградьском;
- Андрее Шуте;
- Остапе Вересае.
В начале XIX века старосветская кобза была вытеснена бандурой. В различное время у последней было от семи-девяти до двадцати-тридцати струн. Их изготавливали из жил, а позднее стали обвивать медным проводом. Широкое распространение бандуры наблюдалось среди украинских казаков. На них играли странствующие слепцы, исполнявшие песни таких жанров, как исторический, думы, кантаты, псалмы. Благодаря им мы помним, что такое бандура.
Бандура – это щипковый музыкальный инструмент, который широко известен на Украине. Многие о нем никогда не слышали и даже не знают, как он выглядит, ведь народная музыка сегодня не так популярна, как в прежние времена. Слово «бандура» чаще употребляется в переносном значении и обозначает нечто тяжелое и громоздкое. В этой статье мы расскажем о происхождении бандуры и поделимся интересными фактами о ней.
Описание
На современной бандуре располагается от 53 до 70 струн. Басы расположены над грифом, а остальные (приструнки) натягиваются на деку, их звучание выше и звонче. Еще более звонкий и полнозвучный тембр инструмента получается при защипывании струн специальными «ногтями», которые надеваются на пальцы.
История возникновения
В вопросе происхождения бандуры исследователи расходятся во мнении. Существует несколько версий. Одни предполагают, что она произошла от более древнего инструмента гусли, другие – что от кобзы. Более популярной является вторая версия. Кое-где на бандурах остались те же функциональные названия струн, что и на грифе кобзы, традиции звукоизвлечения тоже имеют много общего.
Есть и такое мнение, что кобзу просто переименовали в бандуру российские дворяне, потому что это слово на латинский манер звучит благороднее.
Бандура была особенно популярна у местных казаков и слепых. Издавна на селе очень любили бандуристов за то, что они могли своей музыкой и растрогать, и поднять настроение. Музыканты пели о народной жизни, о национальных героях, о подвигах, о любви и обо всем, что происходило на родной земле. Их сбегались послушать все сельские жители. В польских словарях инструментов бандура получила название «казацкая лютня».
Древние бандуры, как и лютни, имели симметричную форму. Постепенно инструмент модифицировался и менял свой внешний вид. Струны из жил стали обвивать металлической оплеткой, а их количество увеличивалось. Если на древних вариациях инструмента было от 7 струн, то сегодня их может быть в 10 раз больше. Старейшее изображение бандуры датируется XII веком.
Музыкальное образовательное учреждение, где можно было научиться игре на «казацкой лютне», впервые появилось в 1738 году, это была музыкальная академия в Глухове. Здесь готовили певцов и музыкантов, услаждавших слух петербургского царского двора. Для этого строение инструмента привели к оптимальному аккомпанированию. У этой модификации было 20-22 струны. Такой облик музыкальный инструмент сохранил до начала XX века, после чего был вновь модифицирован. Полноценное фабричное производство было налажено лишь в 30-е годы на Украине, хотя отдельные производственные цеха уже были и на родине инструмента, и в Москве.
Также в 30-е годы советские власти взяли курс на контроль за распространением украинской культуры. Поскольку ограничения массовых мероприятий с выступлениями были неэффективны, начались жестокие преследования бандуристов. Их арестовывали, направляли в лагеря и даже расстреливали. Если поначалу музыканты чаще всего получали тюремные сроки на несколько лет, то в 1937-1938 годах их казни стали распространенным явлением. Гонения на бандуристов как на нежелательные для советского общества элементы постепенно завершились только после смерти Сталина.
Обзор типов
Бандуры делятся на разные подвиды в зависимости от местности, где они были распространены.
Киевские
Инструмент киевского типа изготавливают в основном на Черниговской и Львовской фабриках. Авторство этого вида принадлежит И. Скляру и В. Герасименко. Для него характерно наличие 55-58 струн. Отличие концертных моделей в том, что они имеют возможность перестраивания тонких струн за счет механики, а общее количество струн на них – 61-65. Специальный механизм располагается на верхней планке.
Также в ряду моделей заводов имеются инструменты для детей, а Львовский выпускает еще и подростковые модели. Киевский способ игры подразумевает наклонное положение бандуры и перпендикулярность деки к корпусу исполнителя. Также есть мастерские, которые производят редкие модели киевских бандур. Они находятся в Мельницко-Подольске и Киеве.
Харьковские
Здесь распространены и популярны бандуры, разработанные братьями Гончаренко. Диатонические модели снабжены 34-36 струнами. Есть также полухроматические и хроматические инструменты харьковского типа. Харьковский вариант инструмента не так давно попытались популяризировать и даже доработали привычные модели. Уже появились экземпляры с тотальной механической перестройкой, но пока их производство не встало на поток – устройство продолжают совершенствовать.
Харьковский способ игры на бандуре предполагает свободную игру двумя руками по всему инструменту. Интересно, что сегодня возрождением этого вида бандур занимается и канадец Билл Ветзал. А американец Энди Бирко работает над созданием бандуры, построенной наподобие акустической гитары.
Киевско-Харьковские
В середине XX века была попытка создать киевско-харьковские бандуры. Подразумевалось, что на инструменте киевской конфигурации будут играть харьковским способом. Но, как оказалось в реальности, это не очень удобно, поэтому эксперимент не нашел поддержки у музыкантов.
Применение
Сегодня бандура звучит в национальных оркестрах Украины. Такая вариация разработана Л. Гайдамакой в 1928 году. Диапазон этого вида шире, чем у других инструментов. И. Скляр создал инструменты для Киевской капеллы бандуристов – это бандуры размером с альт, бас и контрабас. Их выпускают в ограниченных количествах.
Самые известные в мире коллективы, играющие на инструменте, – Украинский хор бандуристов и Украинский ансамбль бандуристов Гната Хоткевича.
Национальные инструменты с древней историей продолжают звучать и в наши дни. Не стала исключением и бандура, любимая украинцами. Она по-прежнему выпускается на своей исторической родине и продолжает звучать в национальных оркестрах.
Читайте также: