Роман Терехов - студент Інституту фармації та трансляційної медицини МДМУ ім. І. М. Сєченова. З 2016 по 2017 працював запрошеним вченим в Інституті імунології та клітинної терапії ім. Фраунгофера (Галле-ан-дер-Заале, Німеччина).
Вчені пропонують використовувати математичний алгоритм контролю обсмажування кави. У виграші залишаться не тільки кавомани — новий метод вже успішно випробували фармацевти.
Світ жорстокий. Особливо до гурманів. Тільки уявіть: замовляю я віденську каву (це коли на поверхні плаває величезний шар збитих вершків), за кілька хвилин бариста подає склянку омріяного напою, я роблю перший ковток… і мене наповнює гіркота. Гіркота розчарування — смак аж ніяк не відповідає моїй мрії про м'якість і ніжність. А все тому, що замість кавових зерен середньої обсмажування, покладених за рецептом, доля-лиходійка підсунула баристе пакетик з зернами для мексиканського кави - найвищого ступеня прожарювання. Пояснюю: обсмажування кавових зерен — процес архіскладний, його не можна повністю автоматизувати, необхідний контроль досвідченого фахівця.
У пошуках відповіді питання, як сучасна наука бореться з недосконалістю харчових технологій, я натрапив на статтю мексиканських учених. Вони, як і я, не бажали миритися з ситуацією, коли каву доводиться пити ту, що вийде, а не ту, яку потребує душа. І запропонували схему, що дозволяє з математичною точністю контролювати обсмажування зерен. З обладнання додатково потрібні мікроскоп та мікрокамера. Також доведеться знайти програму для фрактального аналізу зображень. Всі! Далі магія чисел.
Фрактали — це постаті, які мають властивість самоподібності… Складно? Погляньте надерево: від стовбура відходять великі гілки, від них — менші гілки і т. д. У ХХ столітті математики виявили, що фрактали мають дробову розмірність простору. Тобто дерево з точки зору математики не є повноцінним тривимірним (3D) або двомірним (2D) об'єктом, а набуває проміжного значення (припустимо, 2,7D). Проаналізувавши мікрофотографії, мексиканці встановили, що в процесі обсмажування на поверхні зерен утворюються пори, які з часом збільшуються. Рельєф кави ускладнюється. Як наслідок, зростає фрактальна розмірність, і саме за нею можна судити про ступінь готовності насіння. "Вона сиділа біля smart-вікна, пила улюблену 2,2D-каву і думала про неї" - чим не статус у соцмережі майбутнього?
Скептично налаштований читач, можливо, визнає це відкриття не найважливішим для людства: у крайньому випадку баристі можна натякнути, що кава не зовсім правильна, — нехай переробляє. Але ж можливі й інші застосування. Наведу приклад із галузі фармацевтики. Коли я працював у Німеччині, то серед інших досліджень, якими я займався, був проект щодо покращення розчинності однієї біологічно активної сполуки.
Гарне дослідження було! Через окуляр мікроскопа погляду відкривався хаос структур нових субстанцій. Складність полягала не так у синтезі, як у подальшому випробуванні на розчинність, яке забирало не менше години. Матеріал накопичувався — аналіз буксував… І ось під час чергового сеансу мікроскопії я згадав фрактали. Хаотичний рух перетворився на танець, наповнений особливим фізико-хімічним змістом, який дозволяв передбачати розчинність субстанції. Навіть педантичні німецькі колеги визнали ефективність нестандартного аналізу через призму фрактальної геометрії.
Подібнідослідження, мій погляд, відкривають перед людством хвилюючі перспективи. Використовуючи цей алгоритм, машина зможе визначати властивості об'єктів краще, ніж людина, хоч би яким досвідченим професіоналом він був.
Джерело емоцій: Gabriel-Guyman M. et al. Fractality in coffee bean surface for roasting process // Chaos, Somlitons and Fractals. Published online March 31, 2017.