Новости науки и технологии

[Новичёк]

Ученые РФ создали «химический мозг»

Новое устройство функционирует по аналогии с нейросетями, которые образуют нейроны в мозге человека. В основе работы компьютера лежит колебательная химическая реакция, которая похожа на циклические процессы в клетках живых организмов.


Trashbox.ru

Ученые говорят, что их нейрокомпьютер было бы правильнее назвать химическим мозгом. Поведение этого устройства при внешнем воздействии должно напоминать поведение живых организмов.

Ученые Центра нелинейной химии БФУ им. Канта несколько лет разрабатывали нейрохимический компьютер, в основе работы которого — химическая реакция Белоусова-Жаботинского. Она протекает в колебательном режиме, при этом некоторые параметры химической реакции (цвет, температура и т. д.) периодически изменяются, образуя сложную и неравномерную пространственно-временную структуру. Так, ученые Белоусов и Жаботинский добавляли в стакан с розовой жидкостью прозрачную жидкость из пипетки, и через минуту раствор в стакане становился голубым. Еще через минуту он снова становился розовым — возникали своеобразные «химические часы».

Калининградские исследователи использовали эту реакцию для работы базового элемента нейрокомпьютера — микро-осциллятора (другими словами — ячейки) размером около 0,1 мм.

Также в состав химического нейрокомпьютера входят центральный генератор ритмов, антенна, принимающая внешние сигналы, ридеры, которые определяют текущие ритмы и, наконец, блок Принятия Решений. Эти блоки состоят из ячеек, которые соединяются между собой по аналогии с нейронными связями в мозге человека.

По словам ученых, поведение нейрокомпьютера должно напоминать поведение живых организмов. Компьютер ведет себя разумно в том случае, если считывает данные о внешнем воздействии с антенны и переключается автоматически в тот режим, который оптимален при том или ином типе воздействия. Это называется адаптивным поведением.

«Теперь мы имеем первый в мире химический нейрокомпьютер с адаптивным поведением. Возможно, было бы правильнее назвать это устройство химическим мозгом, а не компьютером. Перспективы использования таких химических нейрокомпьютеров могут быть фантастические, некоторые из которых могут даже пугать. Однако… практическая значимость определяется финансированием и конкретными целями», — говорит Владимир Ванаг, профессор и руководитель Центра нелинейной химии.

Источник: ПМ

[Новичёк]

«Вояджеры» обнаружили более плотный космос вне Солнечной системы

В ноябре 2018 года после 41-летнего путешествия «Вояджер-2» пересек границу, за которой влияние Солнца заканчивается, и вышел в межзвездное пространство. Но миссия маленького зонда еще не завершена — он продолжает делать удивительные открытия


NASA

Возможно, зонды обнаружили некое подобие пробки на границе Солнечной системы. Полет «Вояджеров» продолжается и скоро мы узнаем, что это было.

«Вояджер-2» обнаружил нечто удивительное: по мере удаления от Солнца плотность пространства увеличивается.

Аналогичные показатели на Землю передавал «Вояджер-1», который вышел в межзвездное пространство в 2012 году. Новые данные показали, что увеличение плотности может быть особенностью межзвездной среды.

Солнечная система имеет несколько границ, одна из которых, называемая гелиопаузой, определяется солнечным ветром, а точнее его существенным ослаблением. Пространство внутри гелиопаузы — это гелиосфера, а пространство за ее пределами — это межзвездная среда. Но гелиосфера не круглая. Она больше напоминает овал, в котором Солнечная система находится на переднем крае, а за ней тянется некое подобие хвоста.

Оба «Вояджера» пересекли гелиопаузу на переднем крае, но с разницей в 67 градусов по гелиографической широте и 43 градуса по долготе.

Межзвездное пространство обычно считается вакуумом, но это не совсем так. Плотность материи крайне мала, но она все же существует. В Солнечной системе солнечный ветер имеет среднюю плотность протонов и электронов от 3 до 10 частиц на кубический сантиметр, но она тем ниже, чем дальше от Солнца.

Согласно подсчетам, средняя концентрация электронов в межзвездном пространстве Млечного пути составляет около 0,037 частиц на кубический сантиметр. А плотность плазмы во внешней гелиосфере достигает примерно 0,002 электрона на кубический сантиметр. Когда зонды «Вояджер» пересекли гелиопаузу, их приборы регистрировали электронную плотность плазмы посредством плазменных колебаний.

«Вояджер-1» пересек гелиопаузу 25 августа 2012 года на расстоянии 121,6 астрономических единиц от Земли (это в 121,6 раза превышает расстояние от Земли до Солнца — примерно 18,1 миллиарда км). Когда он впервые измерил плазменные колебания после пересечения гелиопаузы 23 октября 2013 года на расстоянии 122,6 астрономических единиц (18,3 миллиарда км), то обнаружил плотность плазмы на уровне 0,055 электронов на кубический сантиметр.

Пролетев еще 20 астрономических единиц (2,9 миллиарда километров) «Вояджер-1» сообщил об увеличении плотности межзвездного пространства до 0,13 электрона на кубический сантиметр.

«Вояджер-2» пересек гелиопаузу 5 ноября 2018 года на расстоянии 119 астрономических единиц (17,8 миллиарда километров. 30 января 2019 года он измерил плазменные колебания на расстоянии 119,7 астрономических единиц (17,9 миллиарда километров), обнаружив, что плотность плазмы составляет 0,039 электронов на кубический сантиметр.

В июне 2019 года Приборы «Вояджера-2» показали резкое увеличение плотности до примерно 0,12 электронов на кубический сантиметр на расстоянии 124,2 астрономических единиц (18,5 миллиарда километров).

Чем вызвано увеличение плотности пространства? Одна из теорий заключается в том, что силовые линии межзвездного магнитного поля становятся сильнее по мере удаления от гелиопаузы. Это может вызывать электромагнитную ионную циклотронную неустойчивость. «Вояджер-2» действительно обнаружил усиление магнитного поля после пересечения гелиопаузы.

Другая теория гласит, что материал, уносимый межзвездным ветром, должен замедляться в районе гелиопаузы, образуя подобие пробки, о чем свидетельствует обнаруженное зондом «Новые горизонты» в 2018 году слабое ультрафиолетовое свечение, вызванное накоплением нейтрального водорода в гелиопаузе.

Источник: ПМ

[Новичёк]

Самая короткая единица времени: фантастическое открытие

Ученые измерили самую короткую единицу времени: срок, за который легкая частица пересекает молекулу водорода.



Итак, самое короткое в мире явление длится 247 зептосекунд. Зептосекунда — это одна триллионная миллиардной секунды или десятичная точка, за которой следуют 20 нулей и единица!

Раньше исследователи уже погружались в сферу зептосекунд; в 2016 году ученые использовали лазеры для измерения времени с шагом до 850 зептосекунд. Эта точность — огромный скачок по сравнению с работой, получившей Нобелевскую премию 1999 года, в которой время впервые измерялось в фемтосекундах, составляющих миллионные доли миллиардных долей секунды.

Для разрыва и образования химических связей требуются фемтосекунды, но для прохождения света через единственную молекулу водорода (H₂) требуются лишь зептосекунды.

Чтобы измерить это чрезвычайно короткое «путешествие», физик Рейнхард Дёрнер из Университета Гете в Германии и его коллеги сняли рентгеновские лучи из PETRA III на Deutsches Elektronen-Synchrotron (DESY), ускорителе частиц в Гамбурге.

Ученые установили энергию рентгеновских лучей так, чтобы один фотон (частица света) выбил два электрона из молекулы водорода. Напомним, что молекула водорода состоит из двух протонов и двух электронов. В результате фотон оттолкнул от молекулы сначала один, а затем и другой электрон, как камешек, прыгающий по глади пруда.

Эти взаимодействия создали волновое изображение, называемое интерференционной картиной, которую Дёрнер и его коллеги смогли измерить с помощью инструмента, называемого COLTRIMS. По сути, он является очень чувствительным детектором частиц, который может регистрировать чрезвычайно быстрые атомные и молекулярные реакции.

Микроскоп COLTRIMS регистрировал как интерференционную картину, так и положение молекулы водорода на протяжении всего взаимодействия.

«Поскольку мы знали пространственную ориентацию молекулы водорода, то использовали интерференцию двух электронных волн, чтобы точно рассчитать, когда фотон достиг первого и второго атома водорода», — рассказал Свен Грундманн, соавтор исследования из Университета Росток в Германии.

В результате физики получили двести сорок семь зептосекунд, с некоторым пространством для маневра, зависящим от расстояния между атомами водорода внутри молекулы в точный момент, когда фотон пролетел мимо. Измерение, по существу, фиксирует скорость света внутри молекулы.

«Мы впервые увидели, что электронная оболочка в молекуле не реагирует на свет», — сказано в заявлении Дёрнера. «Задержка по времени происходит потому, что информация внутри молекулы распространяется как раз со скоростью света».

Источник: ПМ

[Новичёк]

Начались продажи первого телевизора-рулона от LG за более 6.5 миллионов рублей

Выглядит устройство, конечно, впечатляюще



LG объявила о старте продаж первого в мире телевизора-рулона LG Signature OLED R. На данном этапе новинку можно приобрести лишь в Южной Корее по цене около 87 тыс долларов или более 6.5 млн рублей.

Новинка оснащена гибким 65-дюймовым OLED-дисплеем с применением самых последних технологических решений в сфере создания телевизоров, говорится в официальном анонсе LG по случаю запуска продаж LG Signature OLED R. При этом благодаря своему строению, телевизор может “сворачиваться” целиком либо частично, получая тем самым разное соотношение сторон.

Изысканное творение LG освобождает пользователей от ограничений стены, позволяя им распоряжаться своим жильем без необходимости постоянно резервировать место для большого черного экрана, который к тому же полезен только во включенном состоянии.

       LG

Напомним, что впервые прототип телевизора-рулона представили еще в рамках выставки CES 2018 — тогда компания заявляла, что планирует начать продажи устройства в 2019 году.

Источник: Ferra.Ru

[Новичёк]

Объяснено спонтанное появление первых живых существ


Фото: Anthony Bolante / Reuters

Ученые Технологического института в Токио определили, каким образом сложный метаболизм мог спонтанно возникнуть из простых органических веществ. Результаты научной работы, опубликованной в журнале Chemical Communications, объясняют появление первых живых существ на Земле.

Исследователи изучили возможный механизм формирования тиоэфиров — органических соединений, которые содержат в себе высокоэнергетическую связь углерод-сера. Предполагается, что тиоэфиры могли служить древней версией носителей энергии, обеспечивающей протекание химических реакций, например, АТФ, без которой невозможно существование живых организмов. Современные живые существа продолжают использовать тиоэфиры для расщепления сахаров и производства белка из аминокислот.

Оказалось, что тиокислота (соединение, образованное из органической кислоты и сероводорода), присутствующая в вулканических газах, легко вступает в реакцию с простыми серосодержащими тиоловыми соединениями с образованием реактивных тиоэфиров. Эта реакция легко протекает в воде и, возможно, послужила толчком для развития более сложных биохимических реакций.

Побочным продуктом реакции являются железосерные кластеры, которые в живых организмах играют роль белковых кофакторов, осуществляющих окислительно-восстановительные реакции. Например, без них был бы невозможен фотосинтез, при котором электроны переносятся из молекул воды для производства сахаров и кислорода.

Источник: Lenta.Ru

[Новичёк]

Полмиллиона детей умерли от загрязненного воздуха в 2019 году

Согласно новому исследованию, в 2019 году причиной смерти 476 000 новорожденных стал загрязненный воздух. Ученые отмечают, что больше всего пострадали страны Африки к югу от Сахары и Индия.


Unsplash

Эксперты предупреждают, что загрязнение воздуха оказывает сильное влияние на развитие мозга, поэтому просто выжить — недостаточно

Более 116 000 индийских младенцев умерли от загрязнения воздуха в первый месяц жизни, а в странах Африки эта цифра составляет 236 000 детей. К таким результатам пришили ученые из Института воздействия на здоровье человека (Health Effects Institute) и Института оценки здоровья (Institute for Health Metrics and Evaluation).

В ходе своей работы авторы обнаружили, что длительное воздействие твердых частиц, которые находятся в воздухе, приводит к осложнениям при преждевременных родах и низкой массе тела ребенка при рождении. По словам исследователей, две трети случаев смерти младенцев связаны с загрязнением воздуха, в котором виновато сжигание дров, угля, а также вредные вещества из навоза животных, которые присутствуют при готовке пищи (например, в замкнутом помещении в бедных странах).

Согласно отчету, загрязнение воздуха привело к 6,7 миллионам смертей во всем мире в 2019 году. Этот фактор занимает четвертое место в списке популярных причин смерти, после болезней сердца, курения и проблем, связанных с питанием (будь то голод или отравление).

Авторы отмечают, что хотя пандемия COVID-19 остановила привычный уклад нашей жизни и сильно повлияла на экономику различных стран мира, «многие государства впервые за многие годы увидели голубое небо и звезды».

Источник: ПМ

[Новичёк]

В России ввели в строй крупнейший ледокол в мире

Перспективный российский атомный ледокол «Арктика» проекта 22220 официально ввели в строй на торжественной церемонии в Мурманске.


"Балтийский завод"

Новый российский ледокол «Арктика» побывал на испытаниях, достиг Северного полюса и теперь официально введён в строй.

Построенный в Санкт-Петербурге на верфях Балтийского завода атомный ледокол «Арктика», ставший головным кораблём проекта 22220, официально введён в строй. Государственный флаг России был поднят на судне после подписания акта приёма-передачи в Мурманске 21 октября.

«Головной универсальный атомный ледокол «Арктика» открывает серию судов, которые определят будущее Северного морского пути. Атомоходы проекта 22220 соответствуют высоким требованиям безопасности для работ в Арктическом регионе. Технические характеристики атомных ледоколов отвечают запросам наших партнёров: мощность, автономность и надёжность», — заявил генеральный директор ФГУП «Атомфлот» Мустафа Кашка.



Напомним, «Арктика» была заложена в конце 2013 года и спущена на воду летом 2016-го. В начале декабря 2019 корабль вышел на ходовые испытания и в конце прошлого года судно испытывали на остойчивость. Всего на стадии достройки находятся три ледокола этого проекта — головной, «Сибирь» и «Урал», а в 2020−21 годах будут заложены ещё два атомохода. Каждый из них оснащён парой ядерных реакторов «РИТМ 200» общей тепловой мощностью по 350 МВт (на гребных валах 60 МВт или 81,5 тысяча лошадиных сил).

Судно разрабатывают на «Балтийском заводе» по заказу «Росатома». Длина ледокола составляет 173,3 метра, ширина — 34 м, высота — 15,2 м; максимальная ледопроходимость судна, как указывается, составляет 2,9 м, водоизмещение — 33 540 тонн, а численность экипажа — 53 человека; ожидается, что «Арктика» сможет прослужить в течение 40 лет.


«Балтийский завод»

Источник: ПМ

[Новичёк]

Зонд OSIRIS-REx собрал образцы грунта с астероида Бенну

Космический зонд OSIRIS-REx успешно сблизился с поверхностью астероида Бенну и смог собрать с его поверхности образцы грунта, которые будут доставлены на Землю в 2023 году.


NASA

Для NASA эта миссия стала исторической, так как агентство впервые смогло собрать материал с астероида, который будет доставлен на Землю.

В рамках программы Touch-And-Go («Дотронься и иди») OSIRIS-REx не осуществлял посадку непосредственно на поверхность астероида. Зонд подлетел максимально близко к Бенну, а затем с помощью штанги со специальным устройством для забора грунта собрал материал всего за 10 секунд. Все это время зонд работал в автономном режиме из-за 18-минутной задержки в прохождении сигнала связи до Земли.

На данный момент NASA не может сказать насколько успешно прошла операция. Агентство сообщает, что об этом станет известно минимум через сутки. Если аппарату удалось собрать, по крайней мере, 60 граммов грунта, операцию можно будет считать удачной, и значит, капсула с материалом прибудет на Землю уже в 2023 году. Если же специалисты посчитают, что операция провалена, попытка сбора может повториться еще несколько раз.

Это был настоящий подвиг! Сегодня мы продвинулись как в науке, в технике, а также в наших перспективах запуска будущих миссий по изучению таинственных древних тел Солнечной системы, — сказал Томас Зурбухен, заместитель администратора Управления научных миссий NASA в Вашингтоне, — кусочек первобытной породы, который был свидетелем всей истории нашей Солнечной системы, теперь прибудет на Землю для огромного количества научных открытий. Мы не можем дождаться его прибытия!

Напомним, что космический аппарат OSIRIS-REx был запущен в 2016 году. Астероид Бенну считается потенциально опасным объектом для нашей планеты. Как отмечает NASA, шансы на то, что он в следующем веке может упасть на Землю, оцениваются как 1 к 2700.

Но все-таки больший интерес для ученых представляет тот факт, что Бенну относится к классу каменноугольных или углеродных астероидов. Это значит, что в его породе мог сохраниться определенный процент химических элементов, которые существовали 4,5 миллиарда лет назад, когда только появились планеты и Солнце.

Источник: ПМ

[Новичёк]

Когда-нибудь вас попросят установить мозговой имплант для управления электроникой и транспортом силой мысли

Как сегодня везде и всюду требуют «поставить наше приложение» на смартфон



Сможем ли мы управлять автомобилями и цифровой техникой не жестами, не взглядами, а мысленными командами? Такие идеи простому обывателю еще недавно казались невозможными, а увидеть их реализацию можно было только в фантастических боевиках или голливудских приключениях. Да и вообще, ещё десять лет назад мы активно пользовались флешками, носили плееры, пытались привыкнуть к GPS-навигации и быстрому беспроводному интернету. Но времена меняются, теперь в новостях про технологии ближайшего будущего постоянно обсуждают какие-то непонятные нейроинтерфейсы, «посредники-переводчики» между языком человеческого мозга и компьютерными командами. Сегодня мы расскажем, с чего начались эти эксперименты, на каком этапе находятся сейчас, и чего ожидать от компьютерно-мозговых соединений в ближайшем будущем.

От опытов над кроликами до первых мозговых интерфейсов

Еще во второй половине XIX века английский врач и физиолог Ричард Кейтон сыграл решающую роль в открытии электрической природы мозга у людей и животных. В августе 1875 года он сообщил Британской медицинской ассоциации о том, что ему удалось выявить электрические импульсы на поверхности живого мозга подопытных кроликов, собак и обезьяны. Эксперимент был описан следующим образом:

Голые однополюсные электроды помещались на кору головного мозга и на поверхность черепа, а после, при помощи чувствительного гальванометра, происходило измерение токов. Были обнаружены отчетливые колебания, которые усиливались во время сна и с наступлением смерти, после чего становились слабее и затем полностью исчезали.

Это событие стало источником вдохновения для немецкого физиолога и психиатра Ганса Бергера. В 20-е годы прошлого века он открыл альфа-ритм человека и стал основоположником развития электроэнцефалографии, которая сделала прорыв в научном сообществе и позволила регистрировать активность человеческого мозга. Без этих открытий дальнейшие исследования в области компьютерных интерфейсов были бы попросту невозможны.

Уже в шестидесятые годы прошлого столетия за разработку мозговых интерфейсов берется американское военное ведомство DARPA (Управление перспективных исследовательских проектов Минобороны США), а спустя еще десять лет, Калифорнийский университет в Лос-Анджелесе организует собственную исследовательскую группу. Ученые надеялись, что расширенный интеллект, в перспективе, сможет превзойти искусственный, но работающие прототипы начали вживлять в организм человека только в 90-е годы, и то после продолжительных экспериментов над животными. Первые разработанные для человека устройства позволяли восстанавливать двигательные навыки, а также возвращать потерянные зрение и слух.


Штаб-квартира DARPA в пригороде Арлингтона

Дальнейшее развитие

Девяностые годы ознаменовались значительным развитием в области картирования мозга. Первым крупным и известным событием стала имплантация первого мозгового интерфейса, осуществленная исследователем Филиппом Кеннеди. Несмотря на ограниченность функционала, главным и единственным преимуществом этой разработки было использование беспроводного диэлектрода. Но чем дальше, тем интереснее.

В 2001 году Джон Донохью и его группа исследователей из Университета Брауна сформировали публичную компанию Cyberkinetics. Её целью стало коммерческое проектирование mind-machine интерфейса, получившего название BrainGate (уже в июне 2004 года появился первый пациент, которому успешно имплантировали этот нейроинтерфейс).

Логическим продолжением этого проекта стал NeuroPort — первый коммерческий продукт компании. Исследователи Медицинского центра Колумбийского университета успешно наблюдали и регистрировали электрическую активность мозга с повышенной точностью. По их словам, система нейронного мониторинга NeuroPort позволила идентифицировать активность микрососудов у пациентов до возникновения эпилептических припадков.


Собственно, сам NeuroPort. Довольно большой и неуклюжий, но дело свое делает

Чуть позже исследователи из Центра Уодсворта Департамента здравоохранения штата Нью-Йорк представили отчет об исследовании, которое продемонстрировало возможность управления компьютером с помощью мозгового интерфейса. В ходе исследования пациентов просили носить колпачок с электродами для захвата сигналов электроэнцефалографии от моторной коры — части головного мозга, которая управляет движением.

А поиграть можно?

Что касается развлечений, то еще в 2003 году в свет вышла Mindball Game. Игровой процесс в игре идет вразрез с общепринятой концепцией соревнования: вместо активности и адреналина, по-настоящему успешного игрока тут характеризует максимальное спокойствие. Цель игры заключается в том, чтобы быть менее напряжённым, чем противник, и, таким образом, переместить физический мяч в его ворота. Нужно всего лишь расслабиться и победа в кармане!



На игровом поле во время игры движется мяч. Игроки надевают повязки с электродами прикрепленными к столу. Электроды же дополнительно подключены к биосенсорной системе. Система, которая используется для измерения биологических сигналов организма, регистрирует электрическую активность в головном мозге, преобразуя ее в более привычный вид — электроэнцефалограмму. Игроки и зрители могут следить за мыслительным процессом игроков во время игры, поскольку активность мозга игроков отображается графически, если к ним подключен монитор.

В России же, с 2004 года, группой компаний Нейроботикс при сотрудничестве с МФТИ, Инновационным центром Сколково, Научным центром неврологии и другими профильными институтами активно разрабатывается портал с когнитивными тестами и нейроиграми braincomputer.io. Используя беспроводные системы регистрации электроэнцефалограммы, можно попытаться распустить цветок силой мысли или защитить планету от астероидов с помощью своих альфа-ритмов.

Илон Маск и его Neuralink

В 2016 году Илоном Маском была основана отдельная нейротехнологическая компания, которая планировала разрабатывать и производить имплантируемые нейроинтерфейсы. Спустя три года, в 2019 году, мир впервые увидел результаты трехлетней работы команды Neuralink - заушный имплант, который благодаря гибким полимерным “нитям” с электродами, вживлялся в кору головного мозга человека, считывал активность нейронов и мог стимулировать их. Для успешной имплантации был разработан специальный робот, который больше похож на необычную швейную машинку с микроскопом и умеет вставлять по шесть “нитей” в минуту.


Так выглядело первое поколение Neuralink

Эта разработка стала одним из первых шагов в поисках массового лечения болезней Альцгеймера и Паркинсона, восстановлении моторных функций, депрессии, паралича, эпилепсии. Она поможет в изучении и лечении неврологических болезней и нарушений работы мозга.

Помимо медицинских функций, Neuralink поможет рядовому пользователю управлять своим телефоном или ноутбуком без физического контакта с устройством. Силой мысли можно будет листать страницы в интернете, общаться в мессенджерах или просто выбирать нужный контент в социальных сетях.


Вариант крепления интерфейса за ухом, реализованный в первом поколении

Основное отличие и, в то же время преимущество системы Илона Маска — объём собираемых данных. На первом экземпляре информация считывалась с 1500 электродов, что в 15 раз лучше существующих в настоящий момент аналогов у других производителей. New York Times пишет, что такого объёма информации уже достаточно для проведения точных исследований в науке и медицине.

Сегодня у Neuralink уже есть множество конкурентов, но часть из них получали финансирование непосредственно из Министерства обороны США и в первую очередь были нацелены на военные эксперименты, а не на массового потребителя. За последнее десятилетие Пентагон спонсировал как исследования в области фундаментальных наук о мозге, так и разработку систем управления, которые позволили бы управлять “мозгом” протезных устройств. Все это помогло создать интерфейсы, позволяющие парализованным людям самостоятельно управлять протезами и выполнять простые движения.

Neuralink V2

В конце августа этого года, Илон Маск презентовал новое поколение своих чипов на мероприятии, которое, по его словам, было нацелено “на поиск талантливых специалистов для работы над проектом, а не сбор инвестиций”. Если прошлая версия устройства была слишком громоздкой, располагалась за ухом и требовала вшивания “нитей”, то переработанный вариант нейроинтерфейса уместился в один небольшой чип размером всего лишь 23х8 миллиметров.



Ожидаемо расширился список возможностей: теперь мозговой интерфейс может измерить давление и температуру, и отследить движения человека. В отличие от носимых гаджетов, например, фитнес браслетов, она может с большей точностью распознать раннюю стадию инсульта или инфаркта. Запаса аккумулятора будет хватать на день, а заряжаться придется ночью через кабель с магнитным креплением. Да, почти как у смарт-часов.





Кроме запланированного обновления устройства, Маск продемонстрировал еще и трех участников эксперимента — свиней Джойс, Дороти и Гертруду. Если Джойс так и не вставили имплант, то двум другим свиньям повезло (или не повезло, кто знает) больше: у Гертруды он остался, а у Дороти был извлечен спустя некоторое время. Животные перенесли все операции успешно и никаких проблем или осложнений в организме выявлено так и не было, а следовательно новые впереди испытания на людях и начало более массового производство чипов. Более того, неоднократно обновляться на новую версию “девайса” можно будет без вреда для здоровья.

И еще несколько интересных фактов про Neuralink

 • Предполагается, что в будущем при помощи чипа станет возможно управлять электрокарами Tesla, “вызывая” автомобиль к себе с парковки силой мысли или управлять мультимедиа системами в поездке;
 • У чипа имеется поддержка API для разработчиков приложений;
 • Neuralink можно будет использовать для управления в играх. Маск пообещал, что чип можно будет использовать в серии игр StarCraft;
 • Скорость работы нейроинтерфейса несопоставима с существующими компьютерами. Задержка при записи и чтении информации на прототипе — менее наносекунды;
 • По словам Маска, свиньи были выбраны по двум причинам: они очень похожи на людей и не меньше нас любят еду;
 • Изначально цена чипа будет высокой, но очень быстро сможет снизиться до нескольких тысяч долларов, и в эту стоимость будет включена операция.

Можно смело предположить, что в ближайшие два десятилетия мозговой интерфейс станет своеобразной “волшебной палочкой”, помогающей миллионам людей управлять объектами с помощью своего разума. Я думаю, что мы с вами еще успеем застать тот день, когда человек сможет использовать “силу мысли” для выполнения различных задач в нашей повседневной жизни. Да пребудет с вами Сила.

Источник: Ferra.Ru

[Новичёк]

ИИ превзошел человека в распознавании речи

Ученые создали программу, которая может непрерывно с высокой точностью распознавать живую человеческую речь быстрее, чем это удается людям. Процент ошибок у нового алгоритма при этом ниже, чем у людей.


Карлсруэский технологический институт

Распознавание речи до сих пор было ахиллесовой пятой искусственного интеллекта. Новая программа может исправить положение дел — она делает меньше ошибок при распознавании речи, чем люди

Следить за человеческой речью и успевать быстро ее расшифровать — одна из самых сложных задач для искусственного интеллекта. В процессе разговора люди могут прерываться, исправляться, заполнять время между словами и фразами различными звуками. Все это мешает понимать смысл сказанного не только программам, но и людям.

Теперь ученые из Технологическгого института Карлсруэ создали программу, которая способна точно распознавать большую часть сказанных человеком фраз. Программу уже испытали на практике, позволив ей переводить университетские лекции с немецкого или английского на языки, на которых говорят иностранные студенты.

Согласно ученым, если человек распознает речь живого собеседника, он в среднем допускает примерно 5,5% ошибок за разговор. Для разработанного исследователями алгоритма этот показатель составляет около 5,0%. Ранее проблемой программы была довольно сильная задержка в обработке звука, однако в новой версии ученые смогли снизить этот показатель всего до одной секунды. На сегодня это самая низкая задержка для программ распознавания речи.

«Быстрое и точное распознавание человеческой речи является важным шагом для компьютерной обработки живого языка. Это позволит нам улучшить коммуникацию между людьми и искусственным интеллектом, сделать голосовой перевод более точным и обеспечить лучшее взаимодействие между людьми и машинами», — говорит один из авторов работы Алекс Вайбел, профессор информатики Технологического института Карлсруэ.

Источник: ПМ

[Новичёк]

Ученые создали охлаждающийся под солнечными лучами материал

Причем им можно покрывать огромные площади



В сети появилась информация о свежей разработке корейских исследователей. Им удалось создать новый материал, способный охлаждаться прямо под солнечными лучами — таким образом, оно не нуждается вообще ни в какой энергии для самоохлаждения.

Процесс понижения температуры материала основан на эффекте радиационного охлаждения — он отражает часть света и излучает тепло в окружающую среду в виде волн инфракрасного диапазона, в результате чего происходит то самое необходимое остывание.

Для того, чтобы удешевить устройства, использующие материал с данным эффектом, специалисты обратились к пористому анодированному алюминию, сообщает журнал Nano Energy. Его они покрыли пленкой кремнезема, состав которого совпадает с составом обыкновенного песка. И, как оказалось, такая комбинация материалов прекрасно охлаждает окружающее пространство под действием прямых солнечных лучей.

Итоговый материал оказался способен охладиться на 6.1°C в течение дня при сильном солнечном свете, при этом специалисты подметили, что из него можно создать поверхности большой площади и использовать их для бытовых или промышленных применений.

Источник: Ferra.Ru

[Новичёк]

Английские метеорологи научились прогнозировать появление торнадо

Ученые из Великобритании впервые выяснили, как образуются торнадо на холодных атмосферных фронтах. Открытие позволит метеорологам с большей точностью предсказывать природные явлении и заранее предупреждать население об опасности.


www.pexels.com / Ralph W. lambrecht

Для жителей Великобритании торнадо — серьезная проблема. Открытие позволит заранее предупреждать население об опасности

Англичане ежегодно сталкиваются с торнадо (в среднем около 30 раз в год). Каждое из них потенциально опасно для человека, поэтому метеорологам важно уметь их заранее предсказывать. Но до сих пор не существовало методики прогнозирования смерчей на холодных атмосферных фронтах, хотя почти половина из всех торнадо образуется именно там. Английские исследователи нашли способ и опубликовали результаты работы в Quarterly Journal of the Royal Meteorological Society.

Ученые проанализировали отчеты о торнадо от Организации по исследованию торнадо и штормов (TORRO), радиолокационные изображения и географическое положение 114 погодных явлений за 35-летний период. Они изучили, какие холодные фронты могут вызвать один торнадо, какие — несколько, а какие — ни одного.

Выяснилось, что большинство смерчей образуется, когда область сильных ветров приближается к фронту с холодной стороны. Из-за этого фронт изгибается, в нем возникает своеобразная выпуклость, поэтому увеличивается контраст скорости и направления ветра. Там, где этот контраст со временем увеличивается, смерч с большей вероятностью «раскрутится» вдоль фронта. Иногда в этой ситуации могут происходить относительно крупные вспышки торнадо.

На базе исследования ученые разработали метод прогнозирования, который позволяет выявить вероятность возникновения смерча. Способ тестируется английским метеорологическим бюро и уже успел доказать эффективность, когда предсказал в этому году торнадо в Кенте.

Источник: ПМ

[Новичёк]

Что было до Большого взрыва

Ранняя Вселенная могла быть не такой уж и ранней. То есть мы можем наблюдать результат последней итерации цикла взрыва и отскока.


History.com

Согласно теории Большого взрыва, давным-давно, 13,8 миллиарда лет назад, Вселенная была размером с персик и имела температуру более четырех миллиардов градусов. Затем произошел взрыв.

Удивительно, но эта теория подтверждается проводимыми наблюдениями. При этом картина, рисуемая теорией Большого взрыва, явно не полная — не хватает части головоломки, а именно информации о первых «шагах» ранней Вселенной. Чем ближе мы пытаемся приблизится к разгадке, тем сложнее становятся математические расчеты и в определенный момент просто теряют смысл.

Неисследованной остается «сингулярность» — точка бесконечной плотности, существовавшая до Большого взрыва. Фактически, в какой-то момент Вселенная была втиснута в бесконечно крошечную и в бесконечно плотную точку. Это абсурдно, а значит нам нужна новая физика для решения выявленной проблемы, так как имеющаяся с ней «не справляется» и никак не может увязать гравитацию и другие силы при сверхвысоких энергиях.

Сделать это может теория струн, которая способна объяснить самые ранние моменты Вселенной. В данной теории есть понятие «экпиротической» Вселенной. То есть, Большой взрыв был вызван чем-то, что происходило до него, а сам взрыв был не началом, а частью более глобального процесса.

Развитие экпиротической концепции привело к появлению теории циклической космологии — постоянно повторяющейся Вселенной, которой теория струн дала математическое обоснование.

Циклическая Вселенная движется от начала к концу, от расширения к сжатию, путешествуя вперед и назад во времени. Вечно.

Как бы немыслимо это ни звучало, в ранних версиях циклической модели было сложно сопоставлять наблюдения, и это серьезная проблема, так как речь идет о науке, а не о байке, рассказываемой у костра.

Основным препятствием стали наблюдения космического микроволнового фона — древнего света, оставшегося со времен, когда Вселенной было всего 380 000 лет. Дальше мы просто не можем заглянуть. Поэтому ученым казалось, что циклическая Вселенная — изящная, но ошибочная идея.

Но есть ранее упущенные аспекты. Так в момент «отскока», когда наша Вселенная сжимается до невероятно маленькой точки и возвращается в состояние, предшествующее Большому взрыву, можно выстроить все данные в логическую цепочку и получить верный результат, который можно подтвердить с помощью наблюдений.

Теория Большого отскока, появившаяся из циклической модели Вселенной в 2016 году, может объяснить то, что не смогла объяснить теория Большого взрыва. Согласно ей взрыв — не уникальное событие, а цикличное, повторяющееся. То есть до нашей Вселенной существовала другая, которая также расширялась, а затем начала сжиматься. В какой-то момент сжатия максимальная энергия оказалась заключенной в минимальный объем и старая Вселенная воспроизвела саму себя. Взорвавшись, новая Вселенная начала расширяться.

В этот момент все квантовые состояния перешли из одной Вселенной в другую, согласно теории петлевой квантовой гравитации. Именно эта теория позволяет заглянуть за Большой взрыв, где мы видим сжатие и расширение. При этом, согласно теории, от предыдущей Вселенной не остается ни одного параметра — они не переходят в новую в том же виде. Поэтому наша Вселенная отличается от предыдущей, так же как и следующая Вселенная не будет похожа на нашу.

Другими словами, сложная и непонятая физика позволяет радикально пересмотреть наше время и место в космосе. Но чтобы проверить эту модель, необходимо дождаться результатов наблюдений.

Источник: ПМ

[Новичёк]

Робопес от Boston Dynamics проинспектировал Чернобыльскую зону отчуждения

Робот участвовал в радиометрических и геофизических исследованиях, помогая составить трехмерные карты распределения радионуклидов.


Робот от Boston Dynamics поучаствовал в изучении зоны отчуждения /Державне агентство України з управління зоною відчуження

Робот-собака Spot от американской компании Boston Dynamics поучаствовал в изучении ситуации на закрытой территории вокруг Чернобыльской АЭС. Об этом на официальной странице в Facebook сообщило Государственное агентство Украины по управлению зоной отчуждения.

Робопес участвовал в радиометрических и геофизических исследованиях на территории пункта локализации радиоактивных отходов «Рыжий лес», а также на полигонах захоронений «Подлесный» и «Буряковка». Spot помогал специалистам оценивать уровень радиоактивного загрязнения.

За действиями робота следили не только украинские специалисты. В работах на территории зоны отчуждения также участвовали ученые из Великобритании — исследовательская группа из Бристольского университета.


Робопес Spot в зоне отчуждения / Державне агентство України з управління зоною відчуження

В ходе работ кроме робота от Boston Dynamics также использовалось и другое высокотехнологичное оборудование: беспилотные летательные аппараты, гиперспектральные и нейтронные сканеры, лидары, гамма-спектрометры.


Видео о роботе Spot на ЧАЭС / Youtube — Chornobyl NPP

На основе данных исследований будут построены трехмерные карты распределения радионуклидов по территории полигонов и определены самые опасные с точки зрения радиационной безопасности участки.

Источник: Naked Science

[Новичёк]

Атомные часы приспособили для изучения квантового замедления времени

Это явление предсказывает общая теория относительности Эйнштейна


© AP Photo/ Focke Strangmann

Американские физики смогли приспособить атомные часы, чтобы изучить, как законы квантовой физики влияют на предсказанное Эйнштейном явление – замедление времени при быстрой скорости движения. Статью с описанием их работы опубликовал научный журнал Nature Communications.

"Каждый раз, когда человечество создает новый тип часов, которые работают точнее предыдущих, мы открываем что-то новое. Квантовое замедление времени – следствие и квантовой механики, и теории относительности Эйнштейна, благодаря чему для изучения фундаментальных законов природы на стыке этих теорий мы можем использовать атомные часы", – рассказал один из авторов работы, доцент Дартмутского колледжа (Великобритания) Александр Смит.

Согласно общей теории относительности Эйнштейна (ОТО), в присутствии гравитационных полей разной силы и при движении с большой скоростью время течет неоднородно. Чем выше гравитация или скорость движения объекта, тем сильнее "растягивается" время. Из-за этого в окрестностях горизонта событий черных дыр или при разгоне до околосветовых скоростей его ход практически полностью замирает.

Ученые неоднократно подтверждали это следствие ОТО при наблюдениях за далекими объектами и в экспериментах на орбите Земли. Поэтому физики и космологи не сомневаются, что замедление времени действительно существует. С другой стороны, пока не понятно, как это явление действует на объекты микромира, поведением которых управляют законы квантовой физики, ведь они не совместимы с теорией относительности во всех ее интерпретациях.

"Квантование" теории Эйнштейна

Смит и его коллега Мехди Ахмади придумали, как сделать это с помощью атомных часов. Работа этого прибора основана на колебаниях не маятника, как в механических часах, а атомов иттербия и некоторых других элементов, которые периодически подсвечиваей лазерный луч.

Частота этих колебаний зависит только от законов квантовой механики. Эти же принципы позволяют поместить атом в суперпозицию – особое квантовое состояние, в котором он одновременно будет почти стоять на месте и двигаться с большой скоростью. Подобное движение и порождаемое им замедление времени будет особым образом влиять на то, как быстро атом будет переходить из одного состояние в другое.

Расчеты Смита и Ахмады показали, что переход атомных часов в состояние суперпозиции будет незначительно, но вполне заметно для измерительных приборов влиять на скорость хода атомных часов. Также это изменит некоторые другие их физические свойства. Соответственно, сравнивая характер работы обычных атомных часов и их "суперпозиционной" разновидности, можно выяснить, как квантовый мир влияет на замедление времени.

Для подобных наблюдений, как показывают расчеты Ахмади и Смита, можно использовать уже существующие сверхточные атомные часы, а также приборы, которые ранее использовались для проверки другого следствия теории Эйнштейна – так называемого принципа эквивалентности. Исследователи надеются, что подобные опыты состоятся в самое ближайшее время.

Источник: ТАСС

[Новичёк]

Создан алгоритм, изменивший направление термодинамической стрелы времени



Специалисты из США разработали алгоритм машинного обучения, который меняет направление стрелы времени для микро- и макроскопических процессов. С его помощью ученые смогут открыть новые принципы физики, связанные с термодинамикой.

Второй закон термодинамики описывает асимметрию развития физических систем во времени — стрелу времени. В макроскопических системах эта асимметрия имеет четкую направленность. В микроскопических же это не всегда так очевидно. Флуктуации в них могут приводить к нарушениям этого закона, и стрела оказывается менее четкой. Так что если смотреть видео с записью какого-нибудь микроскопического процесса, непросто бывает определить, проигрывается ли запись вперед или назад.

Ученые из Университета Мэриленда заметили, что одну и ту же модель машинного обучения можно использовать для классификации изображений и фаз вещества в физике, пишет Phys.org. Они применили метод обучения с учителем для тренировки нейросети распознавать направление стрелы времени на основе записи физических процессов с метками вперед или назад.

Затем, когда они применили эту нейросеть для анализа видео физических процессов, они обнаружили, что она способна предсказывать направление стрелы времени с поразительной точностью. Вдобавок, алгоритм показал, что рассеянная работа — подходящий параметр для определения этого направления.

Исследователи обнаружили, что их алгоритм не только решает фундаментальную физическую проблему, но и идентифицирует важные физические параметры для эффективного решения этой проблемы. Команда показала также, что направление стрелы времени можно менять без необходимости определять, какой именно физический процесс имеет место — что очень трудно делать вручную или аналитически.

В будущем команда планирует продолжить применение алгоритмов для физических исследований и научных открытий.

В 2018 году группа физиков доказала, что квантовые компьютеры не подчиняются ограничениям стрелы времени и живут по своим законам. Чтобы экспериментально доказать свою гипотезу, ученые провели несколько физических расчетов с помощью классических и квантовых систем. Эксперимент показал, что квантовые системы одинаково эффективно выводили следствие из причины и причину из следствия.

Источник: Хайтек+

[Новичёк]

В России приступили к разработке метанового ракетного двигателя

Этим занимаются специалисты аэрокосмической компании Laros



Российские специалисты аэрокосмической компании Laros начали разрабатывать метановый ракетный двигатель. Информацией поделился глава компании Олег Ларионов.

Изначально в компании планировали разработать двигатели на перекиси водорода с различной тягой, начиная от 2,5 тонн, заканчивая 20 тоннами. Впоследствии от этой идеи отказались, как минимум потому, что на сегодняшний день существует мало информации о безопасности использования перекиси водорода в качестве топлива. В то же время, за счет использования доступного метана можно уменьшить затраты.

”Мы по-прежнему ориентируемся на сверхлёгкие ракеты-носители, которые должны выводить до 200 кг полезной нагрузки на орбиту высотой 800 км. Но пришли к выводу, что оптимальным двигателем для такой ракеты будет метановый двигатель тягой 2500 килограммов. Над ним ведутся работы, предварительное название "Ларос-РД-2500"”, — поделился информацией глава Laros.

По задумке, разработка привлечет интерес сторонних компаний, сфокусированных на создании ракет. Кроме того, ожидается, что в будущем установка станет базой собственных многоразовых носителей компании.

Источник: Ferra.Ru

[Новичёк]

Знаменитый робопёс Spot прошёлся по Чернобылю

В зоне отчуждения впервые провели испытания автономного робота Boston Dynamics

Робота-собаку Spot американской компании Boston Dynamics впервые испытали в зоне отчуждения Чернобыля. Об этом сообщило Государственное агентство Украины по управлению зоной отчуждения на официальной страничке в социальной сети Facebook.



Испытания провела исследовательская группа Бристольского университета совместно со специалистами ГСП ЦППРВ (Государственного специализированного предприятия «Центральное предприятие по обращению с радиоактивными отходами»).



Также использовались дроны-беспилотники, наземные роботизированные системы, датчики-сканеры для оценки распределения радиоактивных материалов на площади и в пространстве, включая фотограмметрию, лидар, гамма-спектрометр, гиперспектральный и нейтронные датчики.

 

В частности, проводились радиометрические и геофизические работы на территории двух секторов пункта временной локализации радиоактивных отходов «Рыжий лес» и на территориях пунктов захоронения радиоактивных отходов «Подлесный» и «Буряковка».

Специалисты планируют получить в итоге изображения в формате 3D и карты распределения активности радионуклидов, а также изображения «Рыжего леса» с загрязнёнными участками.

Источник: IXBT

[Новичёк]

Производство искусственной сетчатки многократно ускорили

Ученые из Московского физико-технического института (МФТИ) и Гарвардского университета ускорили протокол производства клеток сетчатки почти в четыре раза без потери качества при помощи полуавтоматической обработки тканей.


www.pexels.com / Dominika Gregušová

Ученые заявляют, что метод можно будет применять для выращивания других органов, а не только для сетчатки

Новый алгоритм помогает в изучении факторов, которые влияют на специализацию клеток. Результаты работы опубликованы в журнале Translational Vision Science and Technology.

Более 2.5 млн человек в 2015 году в России страдали различными заболеваниями сетчатки. Утрата ее нейронов приводит к необратимой слепоте. Число больных растет с каждым годом. Развитие сетчатки можно воспроизвести в пробирке с помощью стволовых клеток. Подход дает возможность получить сложную ткань из нейронов сетчатки, но он ограничен случайным характером начальной стимуляции роста нейронов. Правильное развитие искусственной сетчатки требует много времени: 30 дней для мышиной и до года для человеческой.

Исследователи из России смогли справиться с проблемами путем увеличения количества производимых клеток и улучшения их качества. Ученые вырастили несколько тысяч образцов ткани сетчатки для дальнейшей автоматической обработки и столько же для ручного выведения. В тканях присутствовал флуоресцентный белок, который вырабатывался только в растущих клетках. По степени свечения можно было определить количество развивающейся сетчатки в каждом органоиде.

Выяснилось, что применение автоматических алгоритмов не снижает качество выращиваемых тканей и помогает оптимизировать протокол наработки клеток благодаря большому количеству одновременно испытываемых систем. Применение этого алгоритма позволило сократить время, которое ученые затрачивают на обработку клеток, с 2 часов до 34 минут.

«Автоматическая обработка образцов позволяет снизить необходимые усилия со стороны персонала и повысить в разы количество вырабатываемых клеток. После небольших модификаций этот алгоритм можно будет применять для выращивания других органов, не только сетчатки», — сообщил один из авторов работы Евгений Кегелес.

Источник: ПМ

[Новичёк]

Создано устройство, извлекающее воду из самого сухого воздуха

Исследователи из Массачусетского технологического института разработали устройство, которое извлекает воду из почти сухого воздуха с использованием солнечного света. По мнению ученых, оно может создать устойчивый источник воды в регионах с ограниченных доступом к электричеству.


MIT

Новая система работает от солнечной энергии. Она даже в пустыне за сутки может собрать из воздуха 0.8 литра воды

Инженер Алина ЛаПотин (Alina LaPotin) и ее коллеги разработали устройство, работающее от солнечной энергии, которое, как они утверждают, собирает и конденсирует чистую воду из сухого воздуха. Описание прототипа опубликовано в журнале Joule.

Внутри устройства содержится адсорбирующий материал, называемый цеолитом, который ночью собирает водяной пар из воздуха. Когда поднимается солнце и нагревает панель, установленную сверху, разница температур между нагретой панелью и нижней частью устройства вытягивает воду из цеолита и «загоняет» ее в контейнер.

Подобные методы предлагались и раньше, но на этот раз исследователи усовершенствовали технологию, сделав ее двухступенчатым устройством. Ученые также отошли от специализированных материалов и использовали более доступные варианты.

Сейчас система может производить 0,77 литра воды в день — этот результат намного лучше результатов похожих устройств, но все еще меньше двух с половиной литров необходимых в сутки для выживания одного человека. ЛаПотин говорит, что ее команда изучает способы увеличения количества воды, которое может адсорбироваться материалом внутри устройства, чтобы повысить его эффективность.



Источник: ПМ