↓
 ↑
Регистрация
Имя/email

Пароль

 
Войти при помощи
Матемаг Онлайн
20 июня в 07:08
Aa Aa
#моё #писательское #математика

В продолжение https://fanfics.me/message672656 этого поста. Я подумал, подумал, и без аналогий придумал, исходя из простых соображений, модель, похожую на радиоактивный распад. Короче, у нас есть заклинание, которое имеет два параметра - E ("псевдоэнергия" заклинания) и V ("объём" заклинания). Сформированное, подвешенное свободно (но ещё не воплощённое) заклинание самопроизвольно распадается, причём скорость распада пропорциональная E и V. Под распадом подразумевается одновременное снижение E и V. Если я правильно понял, как это должно работать, то у нас получается следующая система:
dE/dt = -kEV
dV/dt = -kEV
k > 0
Это получилась система дифференциальных уравнений, ведь так? Причём симметричная, поэтому E(t) = V(t), но при этом E(0) не обязательно равно V(0)? Если честно, уже на этом моменте я путаюсь, точно ли E(t) = V(t). Из соображений симметрии же так? Ведь так же? (здесь должна быть картинка с Энакином и Падме) Или нет, потому что соображения симметрии неприменимы в равенствах с участием операторов? Или типа должны отличаться на константу, которая будет... где?
Если не равны, то совсем хз, как оно решается. В смысле, я совсем нубас в диффурах, очень-очень-очень давно их проходил и тогда тоже не понял (это ладно, я даже интегралы не оч понимаю), а при попытке найти неравные друг другу E(t) и V(t) у меня получается что-то типа такого:
E*(d^2E/dt^2) + k*E^2*(dE/dt) - (dE/dt)^2 = 0
Эту шнягу вообще без понятия, как решать, оно не гуглится - извращённая смесь квадратного и дифференциального уравнения. Наверное, надо в какие-то справочники с ним идти, эх.
Если равны, то типа всё норм, получается что-то вроде этого:
E(t) = V(t) = 1/(kt+C), где C типа разная для каждой из функций??
Крайне странное нечто получается, типа если у нас E(0) = E0 и V(0) = V0, то будет типа две гиперболы:
E(t) = 1/(kt+1/E0)
V(t) = 1/(kt+1/V0)
Это всё забавно, но потом подставляешь в исходное уравнение и получаешь:
-k*(kt+1/E0)^(-2) = -k*1/((kt+1/E0)*(kt+1/V0))
Если -k сократится, то kt+1/V0 очевидно не равно kt+1/E0, получается, что-то тут не так:( Не понимаю, что. В принципе постановка задачи некорректная или что? Надо всё-таки возвращаться к сложному уравнению со второй производной и квадратом первой производной выше? Или обязательно V0 = E0, что мне совершенно не нужно? А-а-а-а!
20 июня в 07:08
20 комментариев из 35
Матемаг Онлайн
Lalage, кажется, эта фигня с "E*(d^2E/dt^2) + k*E^2*(dE/dt) - (dE/dt)^2 = 0" всё-таки решается, я щас гуглю, вот нагуглил, что можно понизить степень производной на 1, получив уже уравнение первого порядка. Теперь гуглю, как решать, в свою очередь, его:)
Матемаг
Это херня, простите мой французский, это делается в три раза проще.
Чатджпт пытался, но ступил вначале.
Я сейчас до универа дойду, на бумажечке напишу и в личку вам кину, ок?
(А то с телефона эти выкладки выглядят жутко и мерзко)
P.s. Но система правда не капец как физично выглядит, я ещё подумала. Если вы что-то такое хотите — я бы советовала сделать что-то похожее на уравнение хищник-жертва (https://ru.m.wikipedia.org/wiki/%D0%9C%D0%BE%D0%B4%D0%B5%D0%BB%D1%8C_%D0%9B%D0%BE%D1%82%D0%BA%D0%B8_%E2%80%94_%D0%92%D0%BE%D0%BB%D1%8C%D1%82%D0%B5%D1%80%D1%80%D1%8B)
Потому что я просто не могу представить себе физический процесс, в котором у вас будут два параметра меняться с абсолютно одинаковой скоростью.
Ну или хотя бы сделайте два разных k — k1 для первого уравнения и k2 для второго. И то веселее...
Весь вопрос – в перемножении E и V в правой части уравнений. Вопросы тут начинаются с размерности. Ну, т.е. если dE/dt имеет размерность штуки/секунду, то константа -k по определению должна иметь размерность 1/(штука*секунда). Загвоздка здесь в том, что, если E и V имеют разные размерности (что, вроде как, напрашивается, исходя из сущности этих величин), коэффициент -k не может совпадать у этих двух уравнений. Разумно заменить его на два разных коэффициента с размерностями 1/(штука1*секунда) и 1/(штука2*секунда), где штука1 и штука2 – размерность V и E соответственно. Кстати, что это за коэффициент такой – вопрос тоже интересный, у меня никакой физической аналогии не возникает.

поэтому E(t) = V(t)
Нет, интегрирование, как верно заметили выше, даст результат с точностью до константы. То есть E(t)=V(t)+C, где С – независящая от времени константа, которая может принимать любое значение (в т.ч. 0).

Сама система нормально решается через замену f(t)=-k1*E(t)*V(t), составлением характеристического уравнения и нахождения его корней. Но на выходе вы в любом случае получите сумму двух экспонент с коэффициентами, что, мягко говоря, не слишком соответствует хоть какому-то (псевдо)физическому процессу. Как минимум, потому что при действительных значениях k1 и k2 сходимость решения будет обеспечиваться либо при быстром обращении функций в ноль, т.е. быстро затухающем процессе, либо при очень редком и сложном сочетании условий. Ну, или при чисто мнимых значениях коэффициентов, что в реальном мире представить тоже затруднительно.
Показать полностью
Матемаг
Ну так и есть же, нет? Вот связь и указана. Прямо в этом уравнении.
Почему E*V, а не E+V?
Ты понимаешь, что увеличив энергию в два раза повысишь в два раза распад и энергии и обьема?

А зачем тебе?
Интересно.

Грубо говоря, сложность/размер скомпилированных вместе "идей" и "энергий" (в случае идей играет роль и размер, в случае энергии - исключительно сложность распределения).
Сложность распределения - это же просто коэефициент для энергии, нет?
симметрии уравнения
Что это?
Матемаг Онлайн
Lalage
Это херня, простите мой французский, это делается в три раза проще.
Прям нет идей:( Видимо, я слишком тупой для простых решений... Буду ждать листочка, если вам несложно.

Ну или хотя бы сделайте два разных k — k1 для первого уравнения и k2 для второго. И то веселее...
А оно тогда вообще решится? Я думал об этом, да.
Вообще, я бы на твоём месте вместо полного решения брал численные решения. И рисовал графики. Оно так проще, хотя бы потому, что не всё можно решить математически, но графики можно нарисовать для всего.
Это можно в том же Maple сделать. Или, самому программировать в Питоне, там не сложно.
Матемаг Онлайн
ReznoVV
Весь вопрос – в перемножении E и V в правой части уравнений. Вопросы тут начинаются с размерности. Ну, т.е. если dE/dt имеет размерность штуки/секунду, то константа -k по определению должна иметь размерность 1/(штука*секунда). Загвоздка здесь в том, что, если E и V имеют разные размерности (что, вроде как, напрашивается, исходя из сущности этих величин), коэффициент -k не может совпадать у этих двух уравнений. Разумно заменить его на два разных коэффициента с размерностями 1/(штука1*секунда) и 1/(штука2*секунда), где штука1 и штука2 – размерность V и E соответственно. Кстати, что это за коэффициент такой – вопрос тоже интересный, у меня никакой физической аналогии не возникает.
Не, тут вроде нет проблем. Если E можно условные джоули сопоставить, то V безразмерная, она же за информацию отвечает. Соответственно, k должен иметь размерность герц. И "физический" смысл можно представить как "частоту вибрации среды" вокруг, например.

сходимость решения
А что это значит?

быстро затухающем процессе
По идее, речь и идёт о быстром распаде заклинания, оставленного "без поддержки"?
Показать полностью
Матемаг Онлайн
Asteroid
Почему E*V, а не E+V?
Потому что условные джоули складывать с битами как-то ОЧЕНЬ стрёмно. Наверное, можно, если добавить какой-нибудь волшебный коэффициент, но очень стрёмно. Плюс по смыслу речь о том, что чем больше (сложнее) заклинание, тем быстрее оно распадается. В свою очередь, чем оно энергичнее - тем тоже быстрее. Ну, речь идёт о "невоплощённом" заклинании, т.е. "как бы ненастоящем". Вот в этой ненастоящести оно распадается или требует непрерывной поддержки до того, как маг решит его воплотить.

Сложность распределения - это же просто коэефициент для энергии, нет?
Нет, это тоже информация. Вся информация увеличивает только V. На количество энергии не влияет то, как она распределена, одно и то же количество может быть распределено как угодно внутри заданного объёма.

Интересно.
Пока рано прям интересоваться, оно в процессе разработке, а не завершённая теория.
Матемаг
Плюс по смыслу речь о том, что чем больше (сложнее) заклинание, тем быстрее оно распадается. В свою очередь, чем оно энергичнее - тем тоже быстрее.
А у тебя получается, что меньший параметр быстренько распадётся, и всё. Чем будет больше больший параметр, тем быстрее распадётся меньший параметр. Так что самое простое заклинание структурно распадётся очень быстро, при этом, его энергия распасться практически не успеет.
ReznoVV
Из интереса — а зачем замена с характеристическим уравнением, когда можно первое уравнение домножить на k2, второе на k1 и приравнять производные, соответственно, выразив E=(k1/k2) V+C, где C — константа?
Или я где-то туплю и не замечаю чего-то очевидного?
Матемаг Онлайн
Asteroid
А у тебя получается, что меньший параметр быстренько распадётся, и всё
После этого заклинание уже не будет "заклинанием" и оставшаяся характеристика будет моментально поглощена фоновыми флуктуациями. Если осталась информация - информационными, если псевдоэнергия - псевдоэнергетическими. Вроде бы всё верно.

самое простое заклинание структурно распадётся очень быстро, при этом, энергия распасться практически не успеет
Ну его и поддерживать будет очень просто, по идее. Равно как и собрать. Всё ОК же, нет?
Матемаг
Кинула вам решение.
Ответ, кстати, такой же, как получилось у Asteroid в Wolfram (что удивительно, ибо Wolfram с системами даже не диффуров обычно лажает) — я просто убила экспоненту для констант и нет, мне её не жалко.
Матемаг Онлайн
Lalage
Кинула вам решение.
Не пришло:(

я просто убила экспоненту для констант и нет, мне её не жалко
Мне прям стало интересно, в чём разница.
Матемаг
После этого заклинание уже не будет "заклинанием" и оставшаяся характеристика будет моментально поглощена фоновыми флуктуациями. Если осталась информация - информационными, если псевдоэнергия - псевдоэнергетическими.
А почему самая простая структура, состоящая из энергии должна распаться в ноль, если этой энергии ещё дофига? Типа, самый простой огненный поток должен исчезнуть в никуда?

Мне всегда казалось, что примитивная магия более устойчива к распаду, потому что распадаться там почти нечему. у тебя же, наоборот - она быстрее всего исчезнет.

По моему, стоит отделить скорость распада структуры, от её насыщенности. То есть, да, сложную структуру сложно наполнить большим количеством энергии, но теряет она её с той же скоростью, что и простая. Так что проблема сложной структуры, которая ещё и под завязку наполнена энергией не столько в том, что она её быстро теряет, сколько в том, что не получится её наполнить таким количеством энергии без потери структурной целостности.

Но если ты всё-таки хочешь сделать как в посте, то тогда хотя бы сделай dV/dt =С1 - kEV. И тогда чары приближаясь к некой минимальной планке С1 будут замедлять скорость распада структуры.

Ну его и поддерживать будет очень просто, по идее.
Это уже другие вопросы, и к теме отношения не имеют.
Показать полностью
Матемаг Онлайн
Asteroid
почему самая простая структура, состоящая из энергии должна распаться в ноль, если этой энергии ещё дофига
Потому что она не находится в реальности. Я уже не раз говорил, что не идёт о _воплощённом_ заклинании, а только о "подвешенном". Нет ещё никакого огненного потока. Есть только готовое к воплощению заклинание огненного потока. Сформированное, но не вытащенное в реальность. Чувствуешь разницу? Как только оно вытаскивается в реальность, то там совсем другой коленкор.

примитивная магия более устойчива к распаду, потому что распадаться там почти нечему
Ну, на самом деле, и в реальности оно будет очень неустойчивое. Потому что устойчивость зависит от "степени детализации" - вплоть до воплощения настоящей материи. Или даже сверхнастоящей. Если детализация слабая, то получается что-то типа куска энергии в тоненькой оболочке. Оно работает, но как только происходит "достаточное количество" взаимодействий с реальным миром или как только кто-то на эту стенку надавит магически, то лопается как мыльный пузырь. Надо отдельно заботиться об устойчивости "чёрных ящиков" заклятий (что, разумеется, повысит их сложность), а как иначе? Это в ГП можно дунуть-плюнуть, и конфринго будет летать и отражаться от стенок.

Это уже другие вопросы, и к теме отношения не имеют.
Имеет. Чтобы _невоплощённое_ заклинание не распадалось, надо его удерживать. Тогда скорость распада будет равна нулю, собственно, или быть отрицательной (собственно, создание заклинания). И по идее, следующее, что я должен сделать - это как раз посчитать мощность на поддержку заклинания.
Показать полностью
Матемаг
А что это значит?
Грубо говоря, что ни одна из величин или их производных не имеет точек разрыва от 0 до плюс бесконечности.

Lalage
Нет, это я не заметил очевидно. Давно аналитически системы диффур не решал.
Матемаг Онлайн
ReznoVV
Грубо говоря, что ни одна из величин или их производных не имеет точек разрыва от 0 до плюс бесконечности.
Чёрт, так и хочется вспомнить старое доброе "ни единого разрыва!" Кхем.

Как минимум, потому что при действительных значениях k1 и k2 сходимость решения будет обеспечиваться либо при быстром обращении функций в ноль, т.е. быстро затухающем процессе, либо при очень редком и сложном сочетании условий.
Что это значит на практике? В смысле, вот у нас получилась функция типа число делить на число минус экспонента, а вторая - константа плюс эта же штука. Учитывая, что коэффициент отрицательный, а V и E по определению положительные, должно же и получаться исключительно затухающие штуки, т.е. я вроде бы условия задачи так сформулировал, чтобы E и V обращались со временем в ноль. Неужели где-то может возникнуть разрыв? Хмн. Надо будет завтра заглянуть в гости к экселю и поиграться с коэффициентами.
Матемаг
олжно же и получаться исключительно затухающие штуки, т.е. я вроде бы условия задачи так сформулировал, чтобы E и V обращались со временем в ноль.
Ну, тут прикол в том, что в ноль они обратятся через бесконечное количество времени. )))

Чувствуешь разницу?
А, ну так - да.

Если детализация слабая, то получается что-то типа куска энергии в тоненькой оболочке.
А, ну вот, физическая аналогия, и сразу обезьяни мозги начинают её понимать. )))

Если у тебя именно оболочка, то потери идут через неё. То есть, надо смотреть излучение с поверхности. Нет?

И по идее, следующее, что я должен сделать - это как раз посчитать мощность на поддержку заклинания
Берешь и из вот этого dE/dt = -kEV обрезаешь начало, и вот тебе мощность на поддержку =kEV.
Матемаг Онлайн
Asteroid
прикол в том, что в ноль они обратятся через бесконечное количество времени
Не в ноль, а сольются с фоном. Фон - не ноль же.

А, ну вот, физическая аналогия, и сразу обезьяни мозги начинают её понимать
Я почти всегда магию с физаналогиями делаю.

Если у тебя именно оболочка, то потери идут через неё
Нет "потерь", есть "хрупкость". Т.е. энергия не теряется, она разом ухает в никуда (туда же, где находится фон, если прям щас не воплощена), как только теряется... как ты там это любишь называть... якорь, да. Искусственный якорь. Т.е. если речь идёт о заклинании-объекте (а это не единственный вариант), то для его стабильности, устойчивости, нужно приложить не только псевдоэнергию Потока (хотя без неё не взлетит, ясен пень), но и информацию. Сделать объект частью физической реальности. Чем более часть физреальности заклятье, тем оно устойчивей. Можешь это представить себе так, что для простого заклятья у нас просто одна "стенка" - эффект, окружающий энергию, и энергия вкладывается в эффект. Это эффективно (нет сторонних расходов), но очень неустойчиво. Чем более сложным, подробным делается заклинание, тем больше появляется в промежутке между стенками и псевдоэнергией. До тех пор, пока псевдоэнергия не исчезает - не оказывается целиком заключена в стенку. И в этот самый момент можно просто взять и расколоть заклинание на кусочки. Оно уже не будет пустым. Там, внутри, будет настолько подробная псевдоматерия, что её поведение описано и в каждой её частице. Ну а если ещё больше информации добавить и ещё больше псевдоэнергии, то получим настоящую материализацию. Правда, это очень-очень дорого, поэтому так никто не делает. Ну, почти.

надо смотреть излучение с поверхности
Не излучение, тут вернее сказать о граничной зоне, где физика работает "не так", упрощённо. Можешь это представить как если бы в наш мир вытащили игровой объект. Он не настоящий. Его взаимодействие не прописано так же, как работают настоящие физические вещи. Но при этом как-то - прописано. Если слишком "отклониться" от прописанного в объекте, то оболочка "лопнет". Или если подействовать избытком физэнергии - потому что оболочка простых объектов не умеет "сопротивляться" должным образом, как, допустим, обычная каменная стена сопротивляется удару о поверхность. И с третьей стороны - обычно при контакте разных "игровых" объектов получается рандом, их разрушающий, иногда с бабахом (но взрыв - скорее исключение). Т.е. оболочка - это не совсем "физическая" штука, а во многом "недофизическая".

Интересные вещи могут получаться, когда оболочка "сверхфизическая" (более подробная, чем реальность) или "инофизическая" (работает по законам, свойственным другой вселенной, но так же подробно, как реальная материя), тогда эффекты граничной зоны могут быть очень экзотическими и интересными. Но это уже к самым крутым и продвинутым магам, обычные обходятся "игровыми объектами" разной степени подробности, и зачастую даже крутым выгодно кастануть файрболл "ненастоящего" пламени, которое есть просто воплощённый эффект поджигания/разогрева, чем долго и нудно кастовать "настоящий" огонь.

Берешь и из вот этого dE/dt = -kEV обрезаешь начало, и вот тебе мощность на поддержку =kEV.
Это со стороны заклинания. Далее надо посмотреть со стороны мага, который эту мощность прикладывает-с.
Показать полностью
ПОИСК
ФАНФИКОВ











Закрыть
Закрыть
Закрыть