wykład

Lekcja dotycząca tematów elektryczność i magnetyzm. Podczas zajęć uczestnicy będą mieli okazje zapoznać się z takimi urządzeniami jak generator Van de Graaffa, maszyna elektrostatyczna czy kula plazmowa. Dodatkową atrakcją będzie prezentacja lewitującej kolejki działającej dzięki zjawisku nadprzewodnictwa. Każdy z uczestników będzie mógł własnoręcznie wykonać m.in. silniczek elektryczny oraz miniaturowy elektromagnes.

       Fizyka chmur: od pobocznej gałęzi fizyki klasycznej do awangardy meteorologii i klimatologii
Fizyka chmur jest od lat samodzielną specjalnością naukową. Nowoczesne metody modelowania i pomiarów chmur powodują, że staje się na awangardą meteorologii i klimatologii. Opowie o tym światowej klasy specjalista.

Lekcja z pokazami i eksperymentami wykonywanymi [również] przez uczestników. Będziemy opowiadać o świetle, dlaczego widzimy niebieskie niebo i czerwone zachody słońca, ale również zastanowimy się jak badać coś czego bezpośrednio nie możemy zobaczyć. Czy uzyskane w wyniku analizy rentgenowskiej obrazy cząsteczek przedstawiają rzeczywiste obiekty? Czy możemy użyć innych zmysłów np. węchu żeby 'zobaczyć' budowę cząsteczki? Przyjrzymy się też prymitywnym oczom pewnego morskiego głowonoga o wdzięcznej nazwie Nautilus a stamtąd przeniesiemy się w kosmos, do laboratoriów fizyków i do pracowni fotografów.

Podczas wykładu dowiemy się czym planetoidy różnią się od planet? Zobaczymy jak szybko wzrasta liczba znanych planetoid, w tym Planetoid Bliskich Ziemi. Dziś znanych jest ponad 700 tysięcy takich obiektów. Dowiemy się jak intensywnie niebo jest codziennie przeglądane w poszukiwaniu tzw. Planetoid Potencjalnie Niebezpiecznych. W trakcie poznawania losów kilku znanych planetoid potencjalnie zagrażających Ziemi wyjaśnimy między innymi co to są ,,dziurki od kluczy''.

Współczesne zegary atomowe, są poza detektorami fal grawitacyjnych, najdokładniejszymi urządzeniami pomiarowymi jakie stworzył człowiek. Ich czułość jest taka, że potrafią mierzyć zmiany wysokości rzędu centymetrów wynikające ze zmiany siły ziemskiego pola grawitacyjnego i związaną z tym dylatacją czasu.

Powszechna obawa przed promieniowaniem jonizującym bierze się z niewiedzy o tym, jak działa to promieniowanie na organizm. Tymczasem już zastosowanie promieniowania jonizującego w medycynie pokazuje jego przyjacielską naturę. Nie zawsze zdajemy sobie sprawę z bardzo częstego zastosowania tego promieniowania w naszym życiu. Pominę znaczenie jego odkrycia dla rozwoju naszej wiedzy o świecie, ale spróbuję przekonać słuchaczy, że opanowanie własności promieniowania jonizującego przyczyniło się do rozwoju cywilizacyjnego, w tym wydłużenia życia ludzkiego.

Gdy Wszechświat był bardzo młody, wypełniała go materia w postaci plazmy kwarkowo-gluonowej. Przypuszcza się, że ten szczególny rodzaj materii jądrowej, będący bardzo gorącą i gęstą mieszanką kwarków i gluonów, występował krótko po Wielkim Wybuchu. Kwarki i gluony to składniki cząstek elementarnych, określanych mianem hadronów, podlegających tzw. oddziaływaniom silnym. Hadronami są między innymi nukleony (proton i neutron), z których zbudowane są jądra atomowe. Poprzez zderzanie ze sobą ciężkich jąder atomowych, tak szybkich niemal jak światło, możliwe jest wytworzenie kropel plazmy kwarkowo-gluonowej w warunkach laboratoryjnych. W czasie wykładu przedstawione zostaną wyniki badań tego typu zderzeń, otrzymane przez eksperymenty znajdujące się m. in. w ośrodku CERN pod Genewą.

"Ciepło - zimno" - wybuchowe zajęcia o temperaturze i ciśnieniu. Na lekcji omówione zostaną podstawowe zagadnienia związane z szeroko pojętą termodynamiką. Uczniowie będą mieli okazję zapoznać się ze "wściekłym" ciekłym azotem i zobaczyć prawdziwą "płonącą dłoń". Każdy z uczestników będzie mógł z bliska obejrzeć przeprowadzane eksperymenty a wybrani śmiałkowie dołączą do eksperymentatorów i przeprowadzą część doświadczeń samodzielnie.

Zaprezentowane zostaną metody wirtualnej rzeczywistości, wykorzystujące m.in. projekcję 3D, pozwalające na lepsze zrozumienie funkcjonowania układów biomolekularnych, w tym biologicznych nanosensorów. 

W czasie lekcji dyskutowane są szanse bramkarza na obronę rzutu karnego w przypadku dwóch dyscyplin: piłki ręcznej i piłki nożnej. W czasie lekcji korzystając z prostych zjawisk fizycznych, mierzy się czas reakcji oraz skoczność uczestników zajęć. W czasie zajęć wykorzystuje się podstawowe wiadomości z kinematyki (ruch jednostajnie przyśpieszony) i dynamiki (energia kinetyczna i potencjalna). Lekcja jest pomyślana jako powtórzenie materiału z I klasy gimnazjum oraz zachęta do praktycznego wykorzystania zdobytej wiedzy.

Zapraszamy do poznania teoretycznych podstaw działania biometrii tęczówki, a na warsztacie będziecie mieli okazję pracować z profesjonalnymi systemami identyfikacji.

Tajemnicze powiązania między matematyką a sztuką fascynują ludzi od dawna. Na przykład, w muzyce Jana Sebastiana Bacha można dostrzec rozliczne przejawy matematycznych idei, takich jak symetria czy rekurencja. W sztuce współczesnej fenomen tej zadziwiającej interakcji nasila się. W trakcie wykładu przedstawię kilka spektakularnych przykładów bezpośredniego wykorzystania struktur matematycznych w muzyce, grafice i architekturze.

Cyber ataki na instalacje przemysłowe zdarzają się coraz częściej. W roku 2015 hakerzy przejęli kontrolę nad systemami informatycznymi sieci energetycznych na Ukrainie i zakłócili dostawę energii elektrycznej dla ich odbiorców. W latach 2009-2010 wirus Stuxnet doprowadził do zniszczenia około 20% infrastruktury nuklearnej w Iranie. W zakładach przemysłowych bezpieczeństwo tradycyjnie skupia się na fizycznej ochronie mienia obiektu i personelu. Ze względu na to, że systemy komputerowe są coraz częściej używane do sterowania procesami przemysłowymi, nie jest to już wystarczające. Cyberbezpieczeństwo musi być integralną częścią polityki bezpieczeństwa każdej instalacji przemysłowej. Jest to duże wyzwanie, bo wiele z tych systemów zostało zbudowanych wiele lat temu, przy pomocy niestandardowych technologii. Ich głównym celem jest jak najbardziej efektywne funkcjonowanie tych urządzeń a ich bezpieczeństwo ma być zapewnione przez fizyczną ochronę obiektu oraz ich odseparowanie od sieci komputerowych. 

Plany cyberbezpieczeństwa w obiekcie przemysłowym muszą wziąć pod uwagę zarówno ataki, których bezpośrednim celem są systemy komputerowe i informacje przechowywane na nich jak i takie ataki, w których systemy komputerowe są środkami do realizacji ataków fizycznych na te obiekty. Tworzenie i realizacja tych planów powinna oprzeć się na metodologii podobnej do tej jaka jest używana w tworzeniu pozostałych elementów planów bezpieczeństwa (obrona w głąb, analiza zagrożeń i ocena skutków, stopniowe podejście do bezpieczeństwa).

Przedstawię podstawowe elementy bezpieczeństwa komputerowego, zasady tworzenia planów cyberbezpieczeństwa w obiektach przemysłowych oraz podobieństwa i różnice między cyber-ochroną systemów biurowych i przemysłowych.

Celem aktywności koła artystycznego TeMat, działającego przy Wydziale Matematyki i Nauk Informacyjnych Politechniki Warszawskiej, jest zainteresowanie kulturą i sztuką młodych, ścisłych umysłów, przede wszystkim licealistów i studentów nauk technicznych. Nasz zespół składający się ze studentów, doktorantów, a także kilku pracowników Wydziału, bierze udział we wspólnych wyjściach do teatru, seansach filmowych, warsztatach o różnej tematyce, a także przedstawieniach popularyzujących matematykę. W tym roku przygotowania do naszego letniego projektu, nawiązującego do biografii Wacława Sierpińskiego, pragniemy zwieńczyć występem na XXI Festiwalu Nauki. Podczas wykładu opowiemy m.in. o konstrukcji i zadziwiających własnościach trójkąta Sierpińskiego, pojęciu fraktala i jego najbardziej znanych przykładach, a także najważniejszych wydarzeniach z życia matematyka, które miały wpływ na dorobek naukowy nie tylko Sierpińskiego, ale także wielu innych poważanych naukowców.

W zaskakujący sposób, rozwój technik statystycznej wizualizacji danych jest związany z rozwojem nauki. Podczas referatu opowiem o tym, jak pionierka współczesnego pielęgniarstwa - Florence Nightingale - jednym wykresem zmieniła system opieki szpitalnej, jak ojciec współczesnej epidemiologii - John Snow - jednym wykresem wskazał ognisko strasznej epidemii, jak genialny kartograf - Charles Minard - jednym wykresem podsumował losy kampanii Napoleońskiej. Pokażemy diagram, który pomógł zrozumieć strukturę DNA i diagram, który pomógł zrozumieć bilans gospodarczy z sąsiednimi krajami. Obok epickich przykładów wykresów wartych więcej niż 1000 słów, podczas prelekcji pokażę błędy w wizualizacji danych. Wykład poprowadzony będzie na podstawie książki ,,Zbiór esejów o sztuce prezentacji danych" http://biecek.pl/Eseje.

Jak radzić sobie w sytuacji konfliktu interesów? Na to pytanie odpowiada teoria gier, której najciekawsze elementy będą tematem przewodnim wykładu. Przyjrzymy się, jak pozwala ona poradzić sobie w codziennych sytuacjach, takich jak organizacja przyjęcia, jak i tych o znaczeniu globalnym, takich jak zapobieganie konfliktom nuklearnym.

Wykład z cyklu realizowanego przez Centrum Zastosowań Matematyki i Inżynierii Systemów Polskiej Akademii Nauk w Instytucie Matematycznym PAN.

Tomograf komputerowy jest jednym z ważniejszych narzędzi diagnostycznych w medycynie, umożliwiającym wgląd we wnętrze ludzkiego organizmu bez interwencji chirurgicznej. Aby mogło powstać tak zaawansowane urządzenie, niezbędne były liczne osiągnięcia z fizyki, inżynierii, informatyki i matematyki. Chcąc opisać działanie tomografu komputerowego, napotykamy kilka ciekawych problemów matematycznych związanych m. in. z przetwarzaniem obrazów i obliczeniami maszynowymi. Na wykładzie zostanie krótko przedstawiona historia powstania tomografu komputerowego i zasada jego działania. Główna część będzie jednak poświęcona problemom matematycznym związanym z działaniem tych urządzeń. Mimo że problemy te wymagają zaawansowanej wiedzy matematycznej, przybliżone one będą za pomocą elementarnych pojęć i analogii matematycznych.

Co da się obliczyć, a czego nie? Dziś informatycy pytają o to rutynowo w kontekście przeróżnych problemów, jednak pierwsza odpowiedź na to pytanie na dobrą sprawę pojawiła się zanim ktokolwiek zdążył je zadać i wprawiła środowisko naukowe w zakłopotanie. Na początku XX wieku matematycy wierzyli, że każdy problem matematyczny da się rozstrzygnąć za pomocą obliczeń. U szczytu tego optymizmu, w 1928 roku, Dawid Hilbert postulował opracowanie uniwersalnej metody pozwalającego na obliczenie prawdziwości dowolnego stwierdzenia sformułowanego w języku logiki pierwszego rzędu – czyli za pomocą spójników logicznych I, LUB, NIE oraz kwantyfikatorów ISTNIEJE i DLA KAŻDEGO. Niecałe 10 lat później Alan Turing udowodnił, że taki algorytm nie istnieje. A więc są rzeczy, których obliczyć się nie da! Ale co to właściwie znaczy? Wydaje się, że wiemy, co to znaczy obliczyć. Jednak aby pokazać, że czegoś obliczyć się nie da, potrzebujemy więcej niż tylko nieformalnej intuicji. Potrzebujemy definicji obliczenia. W czasie wykładu poznamy trzy co raz ogólniejsze definicje obliczenia i zastanowimy się nad ich wzajemnymi związkami. Dowiemy się również, na czym polega najsłynniejszy problem otwarty teoretycznej informatyki, tj. czy P=NP.

Opowiem o tym, w jaki sposób można modelować ruch drogowy w dużych miastach oraz w skali całego kraju (np. Polski), korzystając m.in. z grafów i automatów komórkowych, oraz w jaki sposób to modelowanie może przydać się do optymalizacji transportu i mobilności. Przedstawię też ciekawe badania dotyczące szacowania wyników symulacji komputerowej ruchu drogowego przy pomocy sieci neuronowych oraz podstawy teoretyczne, które stoją za tymi badaniami, a dotyczą m.in. twierdzenia o uniwersalnej aproksymacji. Wspomnę dlaczego wyniki tych badań są ważne i mogą zrewolucjonizować sposób, w jaki zarządza się ruchem drogowym, projektuje sieć drogową i miasta, a ich zastosowania mogą znacznie wykraczać poza obszar transportu. Zaprezentuję algorytm genetyczny, dzięki któremu można znajdować dobre ustawienia sygnalizacji świetlnej w miastach, dobre lokalizacje i pojemności parkingów oraz stacji ładowania pojazdów elektrycznych. Opowiem również o "nadjeżdżającej" rewolucji w transporcie, związanej z pojazdami autonomicznymi (sterowanymi przez programy komputerowe korzystające z algorytmów sztucznej inteligencji, a nie przez człowieka), która może sprawić, że ofiar wypadków drogowych będzie znacznie mniej, będzie się nam podróżowało bezpieczniej, szybciej i przyjemniej.

Czym są rynki predykcyjne? Jak pozwalają wykorzystać wiedzę tłumu, żeby przewidywać przyszłość? Kiedy są skuteczne? Na ile możemy ufać takim prognozom? Na te i inne pytania odpowiedzi udzieli dr Kulesza oraz opowie o działaniu rynku predykcyjnego L.E.M. nano (http://lem-nano.pl/), którego użytkownicy przewidują przyszłość rozwoju nowych technologii.

Wykład z cyklu realizowanego przez Centrum Zastosowań Matematyki i Inżynierii Systemów Polskiej Akademii Nauk w Instytucie Matematycznym PAN.

Na nietypowym wykładzie przedstawione zostaną "magiczne" sztuczki karciane, które w głównej mierze bazują na niepozornych i zaskakujących zasadach matematyki. Przekonamy się, że każdy z nas może stać się bez problemu matematycznym iluzjonistą.

Wybory, według Konstytucji, powinny być (wśród innych ważnych przymiotników) równe i proporcjonalne. Czy są takie? Kto, jak nie matematyk, powinien to sprawdzić! Sprawdzimy, jak działają wybory do sejmu w Polsce. Czy większość mandatów może dostać mniejszość? Czy zawsze więcej głosów, to lepiej? Zastanowimy się nad tym, czy w ogóle możliwe są wybory proporcjonalne, z matematycznego punktu widzenia. A jeśli nie wybory proporcjonalne, to może większościowe, gdzie w każdym okręgu wygrywa jeden kandydat? Zobaczymy, jak bardzo ich wynik może zależeć od metody głosowania. Ale czy da się rozstrzygnąć, która metoda głosowania jest najlepsza? I kto o tym decyduje? Przyjrzymy się też wyborom w innych krajach, np. wyborom prezydenckim w USA. Kto o tym decyduje to ważne pytanie również przy okazji zastanawiania się nad granicami okręgów wyborczych. Pokażemy, jak bardzo można wpłynąć na wynik wyborów, jedynie sprawnie ustalając ich mapę! Na koniec zastanowimy się nad tym, na czym nam zależy w wyborach. Jakie cechy powinien spełniać system wyborczy, żeby był sensowny. Poszukamy też możliwie sensownego systemu, choć - ostrzegam - będzie trzeba pójść na jakiś kompromis.

Spotkanie poświęcone programowaniu współczesnych wieloprocesorowych komputerów. Pokażemy jak z wykorzystaniem współczesnych narzędzi można prosto i efektywnie tworzyć aplikacje na superkomputery.

W mitologii greckiej Okeanos to jeden z tytanów a hydra to wielogłowy potwór. Są to jednocześnie nazwy wieloprocesorowych komputerów dostępnych w ICM UW. Dla większości, korzystanie z nich jest wyzwaniem analogicznym do walki z mitologicznymi potworami czy tytanami. Programowanie takich systemów rzeczywiście nie jest łatwe, jednak współcześni informatycy mają coraz więcej narzędzi pozwalających  na proste i efektywne programowanie dużych, wieloprocesorowych komputerów. Jest to o tyle ważne, że wzrost szybkości komputerów jest możliwy tylko dzięki zastosowaniu wielu procesorów, co widzimy już w komputerach osobistych, laptopach czy telefonach komórkowych. 

Hasło „matematyka” większości osób kojarzy się z obiektami dwojakiego rodzaju – z liczbami i z figurami geometrycznymi. Tak też było w starożytności – u swojego zarania matematyka dzieliła się na geometrię i arytmetykę. Dziś jest już inaczej, niemniej matematyk nie może stronić ani od liczb, ani od figur. Statystycznej osobie, której wspomnimy o geometrii, przychodzą na myśl  głównie obiekty nad wyraz regularne, jak kwadrat, trójkąt, koło, kula, sześcian... Liczby zaś kojarzą się głównie ze standardowymi rachunkami. Tymczasem zarówno liczby, jak i obiekty geometryczne, kryją za sobą bardzo wiele, i to takich rzeczy, o których w programie szkolnym nie ma mowy... Istnieją też problemy,  które, choć przystępnie sformułowane, czekały na rozwiązanie przez lata, ba! niektóre nadal czekają... O takiej, nieznanej powszechnie, matematyce będzie mowa na godzinnym wykładzie, podzielonym na dwie części.