Известный японский математик Кокичи Сугихара (Kokichi Сугихарa) представил видео своей новой фантастической оптической иллюзии «Магическая стрелка», которое заставило Интернет-пользователей в недоумении чесать затылки.
Эта стрелка все время показывает направо, даже если ее повернешь на 180 градусов. Причем ее отражение действует точно также (только стрелка на нем смотрит влево).
Видео этого трюка завораживает. Если смотреть на эту стрелку сверху, то видно, что она, как и ее отражение, симметрична. Однако, при близком рассмотрении разгадка этой иллюзии легко объясняется. Магическая стрелка сконструирована таким образом, что в зависимости от угла рассмотрения меняет свой вид. На ее поверхности выполнены специфические волны, создающие эту иллюзию, при которой одна сторона выглядит круглой, а другая — в виде стрелы.
Краткая биография японского математика
Кокичи Сугихара, родившийся в 1948 году, каждый год предоставляет мировой общественности трехмерные оптические иллюзии, такие, например, как шарики, легко катящиеся в гору, сплошная модель лестницы Эшера, геометрические фигуры, меняющие форму или вовсе исчезающие в зеркальном отражении, и др.
На протяжении последних лет он регулярно получает призы в международных конкурсах «Лучшие иллюзии года». Сугихара — бакалавр (1971), магистр (1973) и доктор наук (1980) в математической инженерии в университете Токио. С 2009 года — профессор математики токийского Университета Мэйдзи. Его интерес с построению иллюзий возник в процессе создания в 1980 — х годах авторской расчетной методики автоматизации инженерной графики, которая была опубликована в 1986 году в книге «Машинная интерпретация чертежей».
Он разработал конструкции так называемых «невозможных» фигур, и предложил чертежи разверток и инструкции по сборке, чтобы склеить их из бумаги. Сугихара изначально не собирался становиться главным иллюзионистом. Будучи молодым математиком, он в 1980 году заинтересовался роботизированным зрением и компьютерным проектированием. Им была создана компьютерная программа, которая умела рисовать линии многоугольной формы и придумывать трехмерные объекты по их проекции на плоскость. То есть, как если бы по тени от какого-то объекта нужно было бы воссоздать сам объект.
Чтобы проверить свою программу, Сугихара представил ей рисунки «невозможных» объектов, таких, например, как «Бесконечная лестница Эшера». Он ожидал, что программа отклонит чертежи, но, к его удивлению, в некоторых случаях она утверждала, что нашла решение: трехмерный объект, который выглядел точно так же, как рисунок. «Я думал, что мое программное обеспечение неверно», — говорил Сугихара. Однако, при ближайшем рассмотрении он понял, что неправильным было его предположение, что эти «невозможные» двумерные объекты не могут существовать в трехмерном мире.
Вот тогда-то он и начал делать бумажные модели проектов своей программы, и постепенно приложения для роботов и дизайна отошли на второй план.
Компьютер, генерирующий иллюзии
Вместо этого Сугихара посвятил себя изучению странных для зрителей конструкций, которые могла генерировать его программа. Он построил машину, создающую иллюзии. С тех пор, за 34 года Сугихара с помощью этой машины создал более 100 оптических иллюзий. Фактически, Сугихара придумал некоторую игру, которая помогает выяснить математические основы того, как наш мозг выстраивает представления о мире. Способность Сугихары систематически создавать иллюзии представляет новую возможность исследовать нашу зрительную систему.
В последние годы Сугихара добавил в свои конструкции «невозможное» движение трехмерных тел, которое, на первый взгляд, бросает вызов законам физики. Например, чтобы создать иллюзию шаров, катящихся в гору, Сугихара просто нарисовал эскиз рампы, а затем поручил своей программе составить все трехмерные интерпретации изображения и определить те, в которых шары будут катиться в гору. Посмотрите, что получилось. Программы Сугихары открывают дверь для создания в будущем сложных систем компьютерного зрения, свободных от нашей склонности к самообману.
Опубликовано в: https://qbik.club/post_502.html