[показать]

Недавно на технологическом форуме IMEC ITF2017 представители исследовательского и научного центра IMEC, Бельгия, продемонстрировали первый в своем роде самообучающийся нейроморфный чип. Работа этого чипа основана на принципах функционирования головного мозга, а в качестве основной технологии реализации этих принципов выступает "фирменная" технология OxRAM. Благодаря этому чип имеет, пусть и немного ограниченные, способности к самообучению, которых, тем не менее, хватает для сочинения чипом простых музыкальных композиций, что и было продемонстрировано участникам упомянутого выше форума.

Человеческий мозг является идеалом, к которому стремятся все разработчики вычислительных систем. Мозг обладает огромной вычислительной мощностью, потребляя при этом всего несколько десятков Ватт энергии. Создавая новые вычислительные системы, разработчики стараются подражать принципам работы мозга, комбинируя самые современные аппаратные средства со сложным программным обеспечением. В этом направлении работают и исследователи центра IMEC. Они создают своего рода "стандартные блоки" аппаратного и программного обеспечения систем простейшего искусственного интеллекта, который будет обеспечивать в недалеком будущем работу так называемого "Интернета вещей".

Удачная и сбалансированная комбинация аппаратных и программных средств позволила специалистам центра IMEC разместить на относительно небольшом кристалле чипа, потребляющем незначительное количество энергии, функции машинного изучения и самообучения. Используя эти функции, чип самостоятельно проводит ассоциации в наборах "скармливаемых" ему данных. И чем большее количество ассоциаций будет найдено в данных, тем сильней станут связи между отдельными элементами чипа, своего рода электронными аналогами нейронов.

Кристалл чипа изготовлен по 65-нм технологии. На нем присутствуют как элементы традиционной CMOS-логики, так и массивы метало-оксидной резистивной памяти MRAM (metal-oxide resistive RAM), которую специалисты центра называют термином OxRAM. Эта память в 100 раз более эффективна с энергетической точки зрения, нежели другие типы памяти, используемой в нейроморфных чипах. И, благодаря достаточному объему этой памяти, чип может создать и использовать 40 устойчивых ассоциативных связей.

Во время демонстрации чипа на форуме IMEC ITF2017 чип обучился сочинять музыку, получив на вход данные нескольких музыкальных произведений. При этом, все правила, которые были использованы при самообучении и последующем сочинении музыки, чип определил полностью самостоятельно.

"Сейчас у нас уже имеются необходимые аппаратные средства, набор программного обеспечения и среда программирования, которые позволят продвинуть далеко вперед область нейроморфных вычислений" - рассказывает Прэвин Рэгэвэн (Praveen Raghavan), сотрудник центра IMEC, - "И теперь мы получили возможность создания на базе новых чипов сложных интеллектуальных систем. При этом, уровень интеллекта системы будет расти в квадратичной или даже экспоненциальной зависимости от количества включенных в нее нейроморфных чипов".

[показать]

Известная компания General Atomics не так давно провела очередные стрельбы из рельсотронного орудия Blitzer, энергия выстрела которого составляет сейчас 3 мегаджоуля. Но не это самое интересное, самым интересным является то, что для стрельбы использовался первый в своем роде управляемый снаряд. Этот снаряд, подвергающийся в момент выстрела воздействию ускорения в 30 тысяч g и разгоняющийся до скорости в 5 Махов (6 125 километров в час), оснащен системой Guidance Electronics Unit (GEU), в состав которой входят навигационные датчики, устройства беспроводной связи, процессоры и исполнительные элементы, позволяющие управлять направлением полета снаряда.

В области военной техники рельсотронные орудия рассматриваются в качестве перспективной замены обычным артиллерийским системам. Снаряды, летящие со скоростью, в несколько раз быстрее скорости звука, тяжело не то, что перехватить, их просто тяжело обнаружить. При этом, снаряду не нужно нести заряд взрывчатого вещества, для поражения даже хорошо бронированной цели вполне достаточно кинетической энергии самого снаряда.

Рельсотронное орудие Blitzer, как и все электромагнитные орудия, использует для стрельбы только электрическую энергию, предварительно накапливаемую в специальных батареях быстродействующих электрических конденсаторов. Эта энергия, направленная в рельсы орудия и его электромагниты, разгоняет снаряд с ускорением до 60 тысяч g, и для сохранения целостности самого снаряда используется специальная защитная оболочка, которая сбрасывается после того, как снаряд покидает ствол орудия. Энергии снаряда, выпущенного из орудия Blitzer, достаточно для того, чтобы он пролетел еще 6.5 километров после того, как он пробил лист броневой стали, толщиной 3.2 миллиметра.

Помимо работы "пакета" электроники внутри снаряда, во время испытательных стрельбы была проведенная проверка работы системы непрерывной двухсторонней связи между снарядом и оборудованием центра управления стрельбой. Помимо этого, управляемые снаряды имеют несколько отличную от предыдущих вариантов форму, что позволяет им сохранить структурную целостность при высоком ускорении.

В настоящее время специалисты компании General Atomics работают над новой системой накопления энергии High Energy Pulsed Power Container (HEPPC). В недалеком будущем эта система позволит орудию Blitzer использовать при выстреле в два раза большую энергию, нежели используют другие импульсные электромагнитные системы. А компактные размеры новой силовой системы позволят использовать рельсотронные орудия в мобильном варианте как на земле, так и на море.

"В скором будущем мы проведем ряд испытаний, используя орудие Blitzer, которое будет обеспечивать энергию выстрела уже в 10 мегаджоулей" - рассказывает Ник Бучи (Nick Bucci), один из руководителей подразделения Electromagnetic Systems (GA-EMS) компании General Atomics, - "И с каждым следующим выстрелом мы будем совершенствовать все технологии, пока не получим реальную рельсотронную артиллерийскую систему многоразового использования, годную для применения на суше и на море".

[показать]

Элон Маск (Elon Musk), основатель и руководитель таких компаний, как SpaceX и Tesla Motors, получил известность как человек, генерирующий и поддерживающий различные необычные идеи, некоторые из которых касаются создания футуристических транспортных систем. Одна из таких идей, идея системы Hyperloop, находится сейчас на стадии практической реализации, для нее уже разрабатывается конструкция пассажирской капсулы и ведется строительство экспериментального участка трубопровода, в котором будет поддерживаться низкое давление воздуха. И недавно Элон Маск опубликовал в сети видео, демонстрирующее его идею создания футуристической подземной транспортной системы, которую он собирается воплощать в жизнь силами принадлежащей ему недавно организованной компании Boring Company.

Основой будущей системы станут самоходные электрические транспортные тележки, которые будут выполнять роль лифтов, поднимающих и опускающих обычные автомобили в глубину туннельной системы. Туннельная система станет весьма разветвленной и по некоторым признакам она охватит весь район Лос-Анджелеса, города, который хорошо известен наличием в нем серьезных проблем с транспортом и уличным движением.
 

[показать]

Опустившись в подземный туннель, транспортная тележка со стоящим на ней автомобилем вливается в поток, движущийся в нужном направлении со скоростью 200 километров в час. Пока еще не ясно, какие принципы движения будут использованы в данной системе, но, зная Элона Маска, можно предположить, что это будет нечто сверхвысокотехнологичное типа рельс с магнитной левитацией. По достижению конечной точки подземного перемещения тележка с автомобилем поднимается на поверхность, и автомобиль следует далее своим ходом.

Помимо обеспечения передвижения легковых автомобилей с находящимися внутри них людьми, новая транспортная система сможет обеспечивать передвижение общественного транспорта. Конечно, она не сможет перемещать большие городские автобусы, для этого будет использоваться малые транспортные средства, способные перевозить десяток-другой пассажиров за один раз.
 

[показать]

Конечно, дело практического создания такой системы затянется не на один год или даже десятилетие. Но Элон Маск уже начал работать в данном направлении. Прямо сейчас при помощи 1200-тонной бурильной машины, длиной 120 метров, получившей название "Nannie", идет прокладка испытательного участка туннеля, располагающегося под штаб-квартирой компании SpaceX в Хоуторне, Калифорния.

Пока еще неясно, какими путями Элон Маск планирует добиться получения разрешения на строительство столь масштабной системы, которая затронет практически все области инфраструктуры Лос-Анджелеса. Но если и кто может сделать, так это он, человек, обладающий миллиардным состоянием, оказывающий огромное влияние на аэрокосмическую отрасль со своими ракетами многоразового использования, и являющийся одним из главных игроков на поле электрических автомобилей, способных к самостоятельному передвижению.
 

[показать]

Известная робототехническая компания Boston Dynamics уже давно известна рядом своих творений, некоторые из которых имеют достаточно ужасающий вид. Создание всех этих роботов, до момента покупки компании компанией Google в 2013 году, финансировалось военными, что говорит об однозначном назначении этих устройств. И лишь недавно, в силу определенных причин, руководство компании Boston Dynamics начало задумываться о применении своих разработок в более мирных целях.

Выступая на конференции TED 2017, Марк Рэйберт (Marc Raibert), основатель и руководитель компании Boston Dynamics, сообщил, что специалисты компании занимаются сейчас рассмотрением множества вариантов коммерческого использования их роботов. В качестве одного из примеров Рэйберт продемонстрировал видеоролик, на котором четвероногий робот Spot выступает в роли курьера, доставляя посылку прямо к двери дома клиента.

"Мы неоднократно посылали наших роботов к домам наших служащих с различными поручениями. Это делалось для оценки возможностей роботов к самостоятельному выполнению поставленных задач и поиску решений в различных неожиданных ситуаций" - рассказывает Рэйберт, - "И эти импровизированные испытания показали, что в их нынешнем виде роботы успешно справляются со всем в 70 процентах случаев".

Еще одним роботом, которому грозит смена рода деятельности, является робот Atlas. Один из образцов таких роботов уже начал работать в одном из заводских цехов, снимая коробки с движущегося ленточного конвейера и помещая их на заданное место. Конечно, робота Atlas нельзя назвать быстрым, ловким и проворным, он выполняет свою работу со скоростью в две третьи от скорости работы человека. Однако, он не просит есть, пить, отдыхать и может работать 24 часа в сутки семь дней в неделю.

И последним кандидатом на "переквалификацию" является робот Handle, который был представлен общественности только в прошлом году. Этот робот на колесах способен быстро перемещаться, ловко маневрировать, перепрыгивать через препятствия, неся на себе до 45 килограмм груза. С такими выдающимися возможностями робот Handle может выступать в качестве работника на складе или курьера в офисе, который будет быстро перемещать документы или какие-нибудь другие предметы из одной части помещения или здания в другую.

Естественно, что в том жутком виде, который имеют сейчас практически все роботы компании Boston Dynamics, они не смогут работать рядом с людьми. Поэтому специалисты компании при помощи технологий трехмерной печати и других технологии, собираются "облагородить" вид роботов, одновременно уменьшив их вес и снизив стоимость.
 

Илон Маск сообщил о том, что его новая компания Neuralink планирует завершить разработку технологии связи человеческого мозга с компьютером и вывести ее на рынок в течение «около четырех лет». Разработка, по словам Маска, должна помочь людям с поражениями головного мозга.

«Мы планируем в срок около четырех лет вывести на рынок что-то, что поможет людям с сильными поражениями головного мозга (инсульт, рак, врожденные заболевания)», — сообщил Маск порталу Wait But Why.

Neuralink работает над разработкой интерфейса мозг-машина (brain-machine interface, BMI) — устройством размером в микрон (10−6 м). BMI должен повысить производительность человеческого мозга, ускорив обработку информации. Кроме того, Маск предполагает, что технология также позволит обмениваться информацией от одного мозга к другому, поэтому СМИ сообщали, что Neuralink работает над телепатией. На разработку этого продукта может уйти уже до десяти лет.

О том, что Илон Маск запустил новый стартап, стало известно в конце марта.

Илон Маск — основатель частной компании SpaceX, производящей космическую технику. В конце марта ей удалось впервые в истории повторно использовать ракету-носитель Falcon 9, чтобы вывести спутник на орбиту.

Также Маск возглавляет Tesla Inc., которая производит электромобили. Компания разработала несколько моделей легковых машин и собирается в сентябре представить собственный грузовик. 10 апреля Tesla по рыночной капитализации обошла General Motors и стала самой дорогой компанией в США в сегменте автопроизводства.

[показать]

В свое время мы рассказывали о том, что компания Sikorsky Helicopters, которая сейчас является своего рода филиалом компании Lockheed Martin, совместно с компанией Boeing занимается разработкой нового боевого вертолета, основой которого является хорошо зарекомендовавший себя прототип Sikorsky X2 demonstrator, который в 2010 году установил неофициальный рекорд скорости. И недавно представители компании Lockheed Martin опубликовали в сети новый видеоролик, раскрывающий некоторые детали будущего вертолета, который получил название Sikorsky-Boeing Future Vertical Lift Concept.
 

[показать]

Вертолет Future Vertical Lift Concept, как и Sikorsky X2, имеет коаксиальную систему из двух роторов, вращающихся в противоположных направлениях. В хвостовой части вертолета установлен винт, дающий вертолету существенную горизонтальную тягу. Все это приводится в действие турбинными двигателями, мощности которых достаточно для разгона вертолета до скорости 250 узлов (464 километра в час) и для подъема на высоту 1800 метров.

Аэродинамическая схема с задним тяговым горизонтальным винтом позволяет существенно сократить количество воздуха, толкаемого вниз винтами основных роторов, которым теперь требуется создавать лишь тягу, уравновешивающую вес самого летательного аппарата и несомого им полезного груза. Это очень благоприятно влияет на эффективность аппарата, улучшает его управляемость, обеспечивает высокую маневренность и высокие динамические характеристики (ускорение и замедление скорости во время горизонтального полета).
 

[показать]

В вертолете Future Vertical Lift Concept использована активная система контроля и подавления вибрации, которая делает аппарат менее шумным и обеспечивает максимальный комфорт находящимся в кабине людям. Вертолет может быть оснащен всеми видами традиционного для вертолетов оружия и имеет систему дозаправки в воздухе. Управляет вертолетом экипаж из четырех человек, а в своем салоне он может перевозить до 12 бойцов в полном оснащении или восемь стандартных грузовых поддонов.

Но, как говорится, лучше один раз увидеть, чем сто раз услышать или прочитать, что мы и предлагаем сделать нашим читателям при помощи представленного ниже видеоролика.
 

[показать]

На страницах нашего сайта мы рассказывали о системе искусственного интеллекта AlphaGo, разработанной и обученной специалистами DeepMind, одного из подразделений компании Google. В свое время эта система, предназначением которой является играв в древнюю китайскую логическую и стратегическую игру Го, в серии из пяти матчей нанесла поражение Ли Седолю, чемпиону мира по этой игре. И буквально через месяц люди снова получат последний шанс на реабилитацию, на этот раз честь человечества будет защищать Кэ Цзе (Ke Jie), 19-летний китаец, который считается сейчас номером один в мире и который примет участие в одном из трех матчей, сражаясь против искусственного интеллекта.
 

[показать]

Следует отметить, что ситуация складывается не в пользу Кэ Цзе. Мы рассказывали нашим читателям, что система AlphaGo, маскируясь под человека, тайно сыграла 51 матч в онлайн-режиме, не потерпев ни одного поражения. А в качестве противников системы выступали люди разного уровня квалификации, в том числе и Кэ Цзе.

Матчи с участием системы AlphaGo станут частью турнира "Future of Go Summit", который будет проводиться с 23 по 27 мая этого года в городе Вучжен (Wuzhen), Китай, в области, где, предположительно, была изобретена игра Го около 3 тысяч лет назад. Матчи, в которых примет участие система AlphaGo, будут отличаться друг от друга. Помимо основного события, матча "один на один" системы AlphaGo против Кэ Цзе, будет проведен матч, в котором против искусственного интеллекта будет сражаться команда из пяти самых квалифицированных китайских игроков. И еще одним видом матчей станет матч, в котором будут сражаться два человека, в качестве напарника каждого из которых будет выступать отдельный экземпляр системы AlphaGo.
 

[показать]

Триумфальное "шествие" системы AlphaGo вовсе не означает начало конца человечества. "Появление системы AlphaGo на полях сражений игры Го привело к совсем неожиданному результату" - рассказывает Демис Хассабис (Demis Hassabis), один из основателей DeepMind, - "Новый сильный соперник заставляет людей становиться более сильными и применять более творческий подход к игре. Игроки уже разложили буквально "по косточкам" все матчи, в которых принимала участие система искусственного интеллекта. Этим самым они приобрели массу новых знаний и оригинальных решений в области короткой и более длинной стратегии этой игры".

"Игра системы AlphaGo служит доказательством тому, что смысл в игре могут иметь даже самые "неправильные" с точки зрения человека хода" - рассказывает Жоу Руийанг (Zhou Ruiyang), один из профессиональных игроков в Го, - "Теперь мы начинаем использовать абсолютно новые стили игры, которые никто не пробовал использовать раньше".
 

[показать]

Большинство людей считает, что планктон представляет собой массу микроскопических существ, которые мирно живут и размножаются в верхних слоях морской воды, вырабатывают кислород и обеспечивают пищей многих других морских животных, к примеру, китов. Такое мнение очень далеко от действительности, на самом деле микроорганизмы планктона являются крошечными "дикарями", постоянно ведущими войну с другими микроорганизмами, используя при этом достаточно богатый арсенал крошечного баллистического оружия.

Исследователи из университета Британской Колумбии проведи исследования арсенала микроорганизмов и получили первые снимки с высокой разрешающей способностью крошечных копий, гарпунов, ударников и даже многоствольных "пулеметов Гатлинга", которые имеют на удивление сложное строение. В данных исследованиях ученые так же пытались выяснить пути эволюционного процесса, приведшие к появлению вооружения у микроорганизмов, и провести параллели с эволюционными путями, в результате которых нечто подобное появилось и у других видов живых организмов.
 

[показать]

В своей работе ученые использовали сканирующий электронный микроскоп и сфокусированные лучи ионов, что позволило им воссоздать чрезвычайно точные трехмерные реконструкции строения специфичных органов "милитаризированных" микроорганизмов. В качестве подопытного микроорганизма выступал одноклеточный организм вида Polykrikos kofoidii, который для охоты за другими микроорганизмами использует своего рода копье и подобие гарпуна.

Организм P. Kofoidii использует один-два удара крошечным копьем, структурой, подобной игле, для того, чтобы остановить и парализовать жертву, впрыснув ей некоторое количество яда. Затем организм P. Kofoidii производит финальный выстрел органоидом под названием nematocyst, который похож на гарпун. И после этого при помощи "привязи гарпуна" добыча подтягивается к организму P. Kofoidii.

У другого микроорганизма вида Nematodinium для "войны" с другими организмами имеется структура, напоминающая по строению и функционированию пулемет Гатлинга с 15-тью стволами.
 

[показать]

Для отслеживания эволюционных путей, в результате которых у микроорганизмов появилось собственное баллистическое оружие, ученые произвели тщательный генетический анализ образцов тканей микроорганизмов. Этот анализ показал полное отсутствие общих черт этих организмов и их очень дальних родственников, некоторые из которых используют подобные системы микроскопического вооружения. К этим видам относятся некоторые медузы, морские актинии и другие хищные морские организмы. Однако, самый тщательный анализ не выявил никакого сходства, что говорит о том, что микроорганизмы планктона обрели свое оружие полностью независимо от организмов других видов.

"В мире бытует неправильное представление, согласно которому фитопланктон состоит из пассивных и мирных одноклеточных морских водорослей" - пишут исследователи, - "На самом деле большинство микроорганизмов планктона являются ярыми хищниками, а эволюция снабдила их специальными органоидами, представляющими собой различные типы баллистического оружия, сложность которых во много раз превышает сложность органов даже самых высокоразвитых животных".
 

[показать]

Электронный микроскоп является одним из самых мощных видов инструментов, используемых в самых различных областях науки и техники. А благодаря работе ученых из Корнуэльского университета, которые создали принципиально новый датчик EMPAD (electron microscope pixel array detector), электронный микроскоп стал еще более мощным и универсальным инструментом. Ведь этот датчик позволяет не только получать высококачественные изображения, он позволяет "вынуть" из потока электронов более богатую информацию, в которой содержаться подробные данные о внутренней структуре исследуемого образца.

"При помощи нового датчика мы можем извлечь информацию об внутренних напряжениях, об углах наклона и вращения атомов, полярности внутренних электрических и магнитных полей в материале" - рассказывает профессор Дэвид Мюллер (David Muller), группа которого, совместно с группой профессора Сола Грунера (Sol Gruner), разработала и создала опытные образцы датчиков EMPAD.

В обычном растровом электронном микроскопе (scanning transmission electron microscope, STEM) сфокусированный луч электронов сканирует линия за линией исследуемый образец. Датчик, установленный снизу образца, считывает интенсивность луча электронов, которая изменяется из-за взаимодействия этих электронов с атомами материала. И на основе этих данных компьютер составляет изображение внутренней структуры образца.

Датчик EMPAD, который устанавливается на место обычного датчика, содержит матрицу 128 на 128 квадратных пикселей, размером 150 микронов каждый. Эти пиксели соединены с электронной схемой, которая выполняет предварительную обработку сигналов. С этой точки зрения датчик EMPAD практически аналогичен датчикам цифровых камер. Но, кроме интенсивности потока электронов, датчик EMPAD способен регистрировать угол их падения на поверхность каждого пикселя. В этих данных "закопана" масса дополнительной информации, которая может быть получена при помощи технологий и алгоритмов, разработанных изначально для установки рентгеновской кристаллографии Cornell High Energy Synchrotron Source (CHESS), при помощи которой в свое время производились исследования строения атома.
 

[показать]

Комбинация сфокусированного особым образом луча электронов с новым датчиком позволяет исследователям создавать четырех- и пятимерные "карты" интенсивности, угла падения, положения и импульса электронов, прошедших через материал образца. Последующая обработка полученных данных позволяют воспроизвести не только внутренне строение материала до атомарного уровня, но и определить все силы, возникающие и действующие внутри материала. Это становится возможным благодаря высокой скорости работы датчика и его невероятной чувствительности, которая позволяет ему регистрировать как единичные электроны, так и поток, состоящий из миллионов электронов в единицу времени.

Время получения одного изображения датчиком EMPAD не превышает одной миллисекунды. "Этот датчик имеет в 1000 раз больший динамический диапазон и в 100 раз большую скорость работы, нежели традиционные датчики для электронных микроскопов" - рассказывает Дэвид Мюллер.

В настоящее время первый опытный образец датчика EMPAD проходит испытания в дополнительном гнезде одного из самых современных электронных микроскопов производства компании FEI, который находится в Центре исследований материалов (Center for Materials Research) Корнуэльского университета. Кроме этого, лицензия на использование этой технологии уже передана компании FEI, которая является одним из ведущих мировых производителей электронных микроскопов, и специалисты которой доведут данное изобретение до уровня законченного устройства, которое можно будет использовать в новых микроскопах и для модернизации уже существующих электронных микроскопов.

[показать]

Робот - это нечто, совершающее контролируемые движения. Все это верно по отношению к летающим аппаратам, к сложным шагающим роботам и крошечным роботам, размером в микрометры, таким, как робот-амеба, созданный исследователями из университета Тохоку (Tohoku University), Япония. Это не самый маленький робот, созданный людьми за все время, но этот робот является одним из самых маленьких роботов, движением которого можно управлять с достаточно высокой точностью.

По сути, робот-амеба представляет собой крошечный мешочек, изготовленный из соединений-лепидов. Двигателями этого робота являются молекулы моторных белков, оболочек для этих белков и связующие это все цепи, изготовленные из синтетической ДНК. Когда тело робота освещается ультрафиолетовым светом, моторные белки сцепляются с оболочками с одной стороны и с эластичными стенками этой искусственной клетки, а дальнейшее сокращение молекул белков приводит к возникновению механического движения. Все это походит на регулировку спального мешка путем тычков и натяжения его частей изнутри.

Для выключения "молекулярного сцепления" робот-амеба освещается светом с другой длиной волны, форма робота при этом возвращается к его оригинальной форме и робот перестает двигаться. Последовательность световых импульсов разного типа приводит к тому, что эта крошечная капля начинает вращаться и перемещаться практически подобно тому, как это делает живая амеба. Но в данном случае все это происходит под полным контролем со стороны человека.
 

[показать]

В настоящее время робот-амеба может начать двигаться или остановиться по желанию управляющего им человека. К сожалению, контролировать направление движения робота пока еще не удается должным образом. Именно эта задача является тем, над чем будут работать ученые далее, а сделано это будет путем использования вместо сферического корпуса робота корпуса неправильной ассиметричной формы. Более того, для получения более упорядоченного движения ученые прибегнут к приданию молекулам связующей ДНК особой формы.

Робот-амеба, помимо описанных выше достоинств и недостатков, обладает еще одной положительной чертой. Он продолжает замечательно работать после того, как он был заморожен, переправлен по почте другой исследовательской группе и снова разморожен.

[показать]

В недрах телефона, лежащего в заднем кармане ваших брюк, заключено в миллионы раз больше информации, нежели могло вместиться в устройство хранения, размером с холодильник, более десятилетия-двух назад. За прошедшее время технологии хранения данных и устройства на их основе постепенно уменьшались в размерах, увеличивая одновременно с этим информационную емкость. И недавно исследователи из компании IBM создали самый маленький магнит на сегодняшний день, магнит, величиной с один атом, и это может привести к появлению в скором времени магнитных устройств хранения данных, которые могут содержать в тысячи раз больше информации, нежели лучшие из существующих накопителей сопоставимых размеров.

Напомним нашим читателям, что в основе жестких дисков, которые еще работают в подавляющем большинстве персональных компьютеров, лежит магнитный принцип записи и хранения информации. Но поверхности пластин жестких дисков располагаются серии крошечных точек (доменов) из магнитного материала, каждая из точек соответствует одному биту хранимых данных. Когда материал точки намагничен, это соответствует значению логической 1, в обратном же случае данный бит имеет значение 0. Размеры магнитного домена немного разнятся в зависимости от года выпуска жесткого диска, от производителя, но самый маленький из доменов на современных жестких дисках состоит минимум из 100 тысяч атомов магнитного материала.

"Магнитные биты (домены) являются основой всех жестких дисков, лент и устройств магнитной памяти" - рассказывает Кристофер Луц (Christopher Lutz), ведущий исследователь, - "В своих исследованиях мы пытались выяснить, что произойдет, если мы будем уменьшать размеры магнитных битов до самого минимально возможного уровня, до уровня отдельных атомов".
 

[показать]

Для того, чтобы работать на атомарном уровне, ученые использовали сканирующий туннельный микроскоп (scanning tunnelling microscope, STM), устройство, которое позволяет манипулировать отдельными атомами. Все работы проводились в условиях глубокого вакуума для того, чтобы исключить влияние на процесс атомов воздуха и некоторых других факторов. В качестве "подопытных" атомов выступали атомы редкоземельного элемента под названием гольмий, воздействуя на них электрическим током, ученым удалось добиться изменений ориентации их магнитного поля, превратив их в самый маленький магнитный домен на сегодняшний день. И, несмотря на то, что расстояние между отдельными атомами составляло всего один нанометр, ученым удалось реализовать запись и чтение информации из отдельно взятых атомов.

В недалеком будущем, за счет кардинального уменьшения размеров магнитных битов и расстояния между ними, на свет могут появиться жесткие диски и микросхемы магнитной памяти, плотность хранения информации в которым минимум в тысячу раз будет превышать плотность устройств, используемых нами сегодня. Такие показатели позволят сохранить 35 миллионов песен и музыкальных композиций, входящих в состав библиотеки iTunes на устройстве, размером с кредитную карту. А твердотельные жесткие диски, нового поколения, потребляющие во время своей работы совсем незначительное количество энергии, существенно снизят эксплуатационные расходы различных облачных сервисов и крупных датацентров, являющихся основой современного Интернета.
 

Итальянская компания-производитель мебель Vitra совместно с дизайнером Carlo Ratt представили, как говорят производители, первый в мире диван-трансформер, управляемый из приложения. Система получила название Lift-bit и может принимать самые разные формы — в зависимости от предпочтения пользователя.

[показать]

Технически Lift-bit представляет собой связку блоков по форме повторяющих шестиугольник. К каждой такому блоку прикреплён моторизированный механизм, который, в свою очередь, управляется при помощи специального приложения на планшете. Пользователь несколькими щипками может изменить классическую софу на кресло с подлокотниками и столиком для напитков, затем на кушетку с валиком для ног, а после на двуспальную кровать с полкой для ноутбука. Точное число возможных вариантов исполнения не называет даже автор проекта, зато он убежденно заявляет, что наконец-то создан диван, на котором одинаково удобно будет и людям высоким, и людям тучным и маленьким детям.

Lift-bit можно перевести в свободный режим, и когда на диване никто не сидит, то он самостоятельно начнёт менять конфигурации, как бы демонстрируя свои возможности.

Смотрите так же: диваны трансформеры с ручным управлением :)

[показать]

Согласно имеющимся прогнозам к 2035 году на дорогах во всем мире будет находиться около 21 миллиона автомобилей-роботов. Для повышения уровня безопасности движения эти автомобили должны будут обмениваться данными друг с другом и с облачными сервисами, на плечи которых ляжет задача координации и управления дорожным движением в целом. В настоящее время уже ведутся разработки подобных систем и основной из проблем, с которой сталкиваются разработчики, является то, что каждый автомобиль в каждый момент времени должен знать свое местоположение и иметь привязку к карте с точностью не хуже 10 сантиметров.

Разработкой системы коммуникации автомобиль-автомобиль и других сопутствующих технологий занимаются специалисты из Политехнического института Нью-Йоркского университета, возглавляемые профессорами И Фэнгом (Yi Fang) и Эдвардом К. Вонгом (Edward K. Wong). Разрабатываемые системы имеют высокий уровень интеграции с облачным сервисом HERE HD Live Map, который, получая данные от бортовых датчиков, камер и другого оборудования автомобиля, рассчитывает оптимальный режим движения, учитывая все быстроизменяющиеся условия окружающей среды.

Следует отметить, что сервис HERE HD Live Map является совместным "детищем" компаний Audi, BMW, Daimler и Intel, а в 2017 году к проекту планируют подключиться китайские компании Tencent, NavInfo, и компания GIC из Сингапура.

Высококачественные навигационные карты, используемые в системе HERE HD Live Map, должны сами имеет точность на уровне 10-20 сантиметров. А транспортные средства, использующие эти карты, должны обновлять свое местоположение на них в режиме реального времени с точностью, соответствующей точности карты. Однако, это само по себе является весьма сложной задачей, ведь существующие датчики и камеры, используемые системами управления автомобилей, не в состоянии обеспечить необходимую для этого точность.

Помимо данных о текущем местоположении, системы автомобилей должны передавать в "облако" данные об дорожных условиях, погоде, обнаруженных препятствиях, об изменении режимов ограничения скорости и других параметрах, из которых складывается картина обстановки на дороге.

Традиционная "прямая" обработка всего этого огромного потока поступающих данных требует соответствующих огромных вычислительных мощностей, мощностей, которыми не обладают еще даже самые высокопроизводительные современные суперкомпьютеры. Поэтому исследователи использовали в своей системе новые технологии трехмерного компьютерного видения и глубинные нейронные сети, которые можно обучить для быстрого решения самых сложных задач, в том числе и составлению "живых" карт для автомобилей-роботов.

Использование вышеупомянутых технологий позволяет системе автомобиля ориентироваться на местности, учитывая сразу множество факторов, используя для этого даже не очень четкие изображения, получаемые камерами автомобиля во время движения. Получающаяся точность определения положения соответствует и даже превосходит точность используемой системой карты, что повышает качество работы "облачного" сервиса и улучшает уровень безопасности движения во много раз.

[показать]

Впервые в истории науки учеными из Ливерморской национальной лаборатории имени Лоуренса (Lawrence Livermore National Laboratory, LLNL), Национальной лаборатории Брукхейвена (Brookhaven National Laboratory, BNL) и Массачусетского технологического института (Massachusetts Institute of Technology, MIT) удалось запечатлеть на видео процесс роста углеродных нанотрубок и упорядочивания их положения друг относительно друга. Понимание того, как ведут себя нанотрубки во время роста, позволит рассчитать процессы изготовления наноструктурированных материалов, которые можно использовать в аккумуляторах и суперконденсаторах следующего поколения, электронных проводниках, разделительных мембранах, тканях и т.п.

Для того, чтобы заснять процесс роста нанотрубок, ученые использовали просвечивающий электронный микроскоп (Environmental Transmission Electron Microscope, ETEM), совмещенный с камерой, способной снимать со скоростью тысячи кадров в секунду. Именно такая скорость и позволила запечатлеть весьма быстротекущие процессы, которые определяют параметры роста нанотрубок и образования других более сложных наноструктур.

Одним из впервые обнаруженных явлений является то, что "механическая конкуренция" соседних нанотрубок способствует их самовыравниванию, одновременно замедляя и ограничивая рост нанотрубок. "Такие знания позволят нам разработать ряд условий для производства сверхплотных материалов на основе углеродных нанотрубок" - рассказывает Эрик Мешот (Eric Meshot), ведущий ученый из LLNL, - "А эти материалы станут основой новых технологий и устройств, которые смогут изменить нашу с вами жизнь в будущем".
 

[показать]

Новая технология, разработанная сотрудниками подразделения Disney Research, позволяет передавать энергию беспроводным способом, охватывая объем достаточно большого помещения. Это, в свою очередь, позволит запитывать и подзаряжать батареи электронных устройств так же просто, как и подключать их к беспроводным сетям Wi-Fi, что избавляет людей от необходимости использования электрических проводов и зарядных устройств.

Работоспособность новой технологии, получившей название квазистатического объемного резонанса (quasistatic cavity resonance, QSCR), была продемонстрирована на примере специально построенного в лаборатории помещения, размером 5 на 5 метров. Сделанные замеры показали, что генерируемое системой магнитное поле равномерно заполняет весь объем пространства комнаты, позволяя одновременно заряжать мобильные телефоны, зажигать лампочки и крутить вентиляторы, находящиеся в любой точке.

Основой технологии QSCR являются электрические токи, циркулирующие по металлизированным стенам, потолку и полу помещения. Эти токи и являются источником магнитных полей, пронизывающих все помещение. Магнитные поля индуцируют в катушках, подключенных к электронным устройствам и настроенным на резонансную частоту поля, электрические токи, заряжающие аккумуляторные батареи. А потенциально опасная для людей электрическая составляющая электромагнитного поля подавляется при помощи дискретных конденсаторов, включенных в "колебательный контур" комнаты.

"Наши расчеты показывают, что подобным образом мы можем передать до 1.9 кВт энергии, вписываясь, при этом, в рамки ограничений, наложенных Федеральной комиссией по электробезопасности" - рассказывает Мэтью Дж. Чабалько (Matthew J. Chabalko), один из исследователей, - "А такой мощности хватит для одновременной зарядки батарей 320 обычных смартфонов".

[показать]

Демонстрационная "комната" имеет стены, потолок и пол, изготовленные из алюминиевых листов, закрепленных на алюминиевом каркасе. Посередине комнаты установлен медный столб, играющий роль противоположного полюса колебательного контура. Посередине столба сделан тонкий зазор, внутри которого установлены конденсаторы и другие компоненты, подавляющие электрическую составляющую генерируемого электромагнитного поля.

"Именно эти конденсаторы определяют резонансную частоту системы и подавляют электрические поля" - объясняет Чабалько, - "Частота работы системы находится в пределах одного мегагерца и все устройства, настроенные на эту частоту, могут получать энергию вне зависимости от их положения внутри комнаты. Оставшееся магнитное поле за счет своей равномерности не взаимодействует с предметами, изготовленными из обычных материалов, что делает систему безопасной для всего окружающего". 

Несмотря на то, что демонстрационная комната была построена с использованием особых материалов, данная технология может быть в будущем модернизирована так, что для ее работы будет достаточно лишь покраски стен специальной токопроводящей краской или развешивания по стенам специальных панелей. А для покрытия системой помещений больших объемов можно будет устанавливать в них по нескольку медных полюсов, которые обеспечат равномерность создаваемого магнитного поля.

[показать]

Ученые-астрономы их Уорикского университета (University of Warwick), Великобритания, обнаружили, что звездная система AR Scorpii (AR Sco), находящаяся на удалении 380 световых лет от Земли и открытая в 1060-х годах, на самом деле представляет собой весьма экзотическую бинарную систему, систему, состоящую из двух звезд. Ранее считалось, что звезда AR Sco является пульсаром, состоящим из белой карликовой или еще меньшей нейтронной звезды, но результаты последних наблюдений показали, что дело обстоит несколько иначе.

Система AR Sco находится в созвездии Скорпиона и содержит в своем составе быстро вращающийся вокруг своей оси "огарок", белый карлик, оставшийся после "смерти" обычной звезды. Эта звезда, в свою очередь, вращается вокруг большей звезды - красного карлика, которого она периодически "стегает" мощными лучами заряженных частиц и других видов излучения. В результате такого взаимодействия излучение от системы носит пульсирующий характер с периодом в две минуты.

Во время своих наблюдений, профессора Том Марш (Tom Marsh) и Борис Гансицке (Boris Gansicke) определили, что "плеть", которой белый карлик стегает красного, представляет собой узко фокусированный луч, работающий как своего рода ускоритель частиц. Этот случай является уникальным во всей известной ученым части Вселенной, и это делает систему AR Sco объектом повышенного интереса со стороны астрономов.

"Полученные нами новые данные указывают на то, что свет от системы AR Sco имеет сильную поляризацию, что, в свою очередь, говорит о сильном влиянии магнитных полей на излучаемый системой свет. Такое явление достаточно распространено во Вселенной, но оно проявлялось ранее только в случае традиционных пульсаров на основе нейтронных звезд" - рассказывает Том Марш.

Более того, линейная поляризация света от системы AR Sco претерпевает сильные изменения в соответствии с периодом вращения белого карлика вокруг красного. Модуляция поляризации очень похожа на модуляцию поляризации света от пульсара в Крабовидной туманности, однако ее форма более сложна из-за смешивания в ней двух периодических и гармонических сигналов одинаковой частоты.

Белый карлик системы AR Sco имеет размер, сопоставимый с размером Земли, но имеет массу, в 200 тысяч раз, превышающую массу нашей планеты. Он вращается по 3.6-часовой орбите вокруг более холодной звезды, масса которой составляет третью часть от массы Солнца. Электромагнитное поле, вырабатываемое белым карликом, имеет в 100 миллионов раз большую напряженность, нежели магнитное поле Земли, при этом, период вращения белого карлика вокруг своей оси составляет две минуты, и этот период определяет частоту "мигания" этого космического "маяка".

"Система AR Sco походит на гигантскую динамо-машину. Она имеет магнит, размером с Землю, который вырабатывает поле, в 10 тысяч раз более сильное, чем то, что нам удавалось получить в лабораториях на Земле. Это поле вращается с периодом в две минуты, и это все производит огромные электрические токи, текущие в объеме соседней звезды" - рассказывает Борис Гансицке, - "А эффект от воздействия этих токов настолько велик, что мы можем увидеть его напрямую, несмотря на огромное расстояние".

Еще одним открытием является то, что взаимодействие магнитных полей двух соседних звезд ускоряет свободные электроны в атмосфере красного карлика близко к скорости света. Этот эффект еще ни разу не наблюдался в бинарных звездных системах и ученые считаются, что за счет него красный карлик постоянно подпитывается энергией от своего более горячего, быстрого и меньшего соседа, удаленного от него на расстояние в 1.4 миллиона километров.

[показать]

В пятом сезоне гонок электрических автомобилей Formula E, который начнется в конце 2018 года, поклонников этого вида спорта ожидает нечто интересное и удивительное. Это станет возможным благодаря контракту, в рамках которого французская компания Spark Racing Technology стала основным подрядчиком, который разработает и будет производить шасси для электрических гоночных автомобилей следующего поколения. И не так давно представители компании Spark Racing Technology опубликовали ряд фото, по которым можно судить, на что же именно будет похож их новый футуристический гоночный автомобиль.

Основным достоинством нового гоночного автомобиля станет его улучшенная аэродинамика и меньший вес. Так же стоит отметить наличие у него более емких и более эффективных аккумуляторных батарей и силовой электроники, что, в свою очередь, позволит автомобилю преодолевать большую дистанцию на одном заряде и разгоняться до максимально позволенной скорости, которая составляет сейчас 225 километров в час, за меньшее время.
 

[показать]

Концепт, который вы видите на приведенных снимках, безусловно, пройдет через череду изменений, продиктованных "суровой реальностью", а более-менее законченную форму он начнет принимать ближе к сроку начала пятого сезона гонок Formula E. И, с большой долей вероятности, окончательный вариант автомобиля будет отличаться от представленного здесь концепта весьма и весьма значительно.

Как уже упоминалось выше, "изюминкой" концепта компании Spark Racing Technology является новая аккумуляторная батарея. Эта батарея разрабатывается сейчас совместными усилиями специалистов компаний McLaren, Sony и Atieva. По задумке разработчиков эта батарея, емкость которой составит порядка 56 кВт*ч, должна позволит автомобилю пройти всю гонку на одном заряде. Для сравнения, батареи, используемые в нынешнем поколении гоночных автомобилей, имеют емкость на уровне 25-28 кВт*ч и не способны обеспечить такое, из-за чего гонщики вынуждены делать остановки для их быстрой замены разряженных батарей на заряженные.
 

[показать]

Представленный здесь концепт выглядит сейчас не очень броско, будучи окрашенным в однотонный цвет. Однако, его внешний вид кардинально изменится и станет намного "более живым" после того, как его корпус будет выкрашен в более яркий цвет, покрыт эмблемами многочисленных спонсоров и прочими рекламными надписями.

[показать]

В 2015 году компания Micro Mote из Мичигана представила вниманию общественности полностью работоспособную компьютерную систему, имеющая габариты в пару миллиметров. Для того, чтобы считаться полноценным компьютером, система должна иметь устройство ввода данных, способность обработать эти данные по определенному алгоритму, способность передачи наружу результатов расчетов и принятия решений на основе этих же результатов. Устройствами ввода у компьютера Micromote являются аналоговые и цифровые порты для принятия сигналов с различных датчиков, а с внешним миром компьютер общается при помощи беспроводных радиотехнологий.

Система, представленная компанией Micro Mote в 2017 году, имеет объем уже в один кубический миллиметр. Более того, компания выпускает целую линейку самых маленьких в мире компьютеров, которые разнятся друг от друга объемами внутренней памяти и функциональными возможностями. А областью применения такой миниатюрной вычислительной техники являются "умные" устройства медицинского назначения и устройства из разряда так называемого "Интернета вещей".

В настоящее время множество микрофонов, камер и других типов датчиков, представляющих собой "глаза и уши" электронных устройств, передают получаемые ими данные в различные облачные службы для их дальнейшей обработки. Это делается из-за того, что процессоры этих устройств просто не в состоянии произвести обработку и анализ потока получаемых данных. И именно для решения данной проблемы предназначены микрокомпьютеры Micromote, обладающие достаточной вычислительной мощностью, объемами памяти и другими ресурсами.

Для выполнения задачи, таких, как распознавание звука проезжающего мимо автомобиля, измерение температуры или уровня освещения, процессорам Micromote требуется всего несколько нановатт энергии. Новый компактный радиопередатчик обеспечивает передачу данных на расстояние до 20 метров, что является существенным улучшением по сравнению с возможностями устройств предыдущего поколения, представленными в прошлом году, которые могли надежно передавать данные только на расстояние в 50 сантиметров.

В недрах одного из типов микрокомпьютера Micromote находится процессор, снабженный функциями глубинного машинного изучения, построенный на базе не очень сложной нейронной сети, которая потребляет при своей работе 288 микроватт энергии. На базе этой нейронной сети можно создавать системы, эффективно выполняющие задачи распознавания речи и визуальных образов. Для сравнения, работа сложных нейронных сетей требует больших объемов памяти и существенной вычислительной мощности, которую в обычных условиях поставляют целые серверные стойки с самыми современными графическими процессорами.

Сверху микрокомпьютера Micromote расположена солнечная батарея, способная заряжать аккумулятор компьютера даже за счет рассеянного света небольшой интенсивности. Для нормальной работы компьютера вполне достаточно уровня освещения, присутствующего в обычной комнате без естественного освещения.

И в заключение следует отметить, что основой микрокомпьютеров Micromote является уникальный процессор Phoenix, первый вариант которого был разработан еще в 2008 году. Размер этого процессора составляет 915 на 915 микрометров, он работает при очень низком напряжении, а расход им энергии составляет всего 500 пВт (для сравнения, 1 пВт - это средний расход энергии одной живой клеткой).