Процессор для искусственного интеллекта, 3D-принтер для человеческих органов, посадка зонда на комету и другие важные научные события и технологические новинки прошедшего года.
Зачастую реальные достижения науки оказываются более поразительными, чем самые смелые предсказания фантастов. iBusiness представляет обзор самых впечатляющих достижений науки за 2014 год и новых технологий, способных изменить привычный нам мир.
Нейросинаптический процессор IBM
Одним из самых значимых событий 2014 года в сфере компьютерной техники стало не появление увеличенного iPhone 6, а презентация компанией IBM первого рабочего образца нейросинаптического чипа TrueNorth, принцип работы которого похож на механизм функционирования человеческого мозга.От традиционных процессоров, построенных на архитектуре фон Неймана, он отличается тем, что одно ядро чипа содержит сразу вычислительный и коммуникационный модули, а также собственную память. В результате все ядра процессора могут работать параллельно, обрабатывая за единицу времени очень большие объемы данных, а мощность всей вычислительной системы очень легко наращивать, просто соединяя несколько чипов.
Чип IBM TrueNorth эмулирует работу одного миллиона нейронов и 256 миллионов программируемых синапсов
Чип TrueNorth размером с почтовую марку создан на базе 28-нм техпроцесса, содержит 4096 ядер, 5,4 миллиарда транзисторов и требует для работы всего 70 милливатт, что значительно меньше энергопотребления современных традиционных процессоров. При этом он моделирует работу одного миллиона нейронов, 256 миллионов программируемых синапсов и способен производить до 46 миллиардов операций в секунду на один ватт.
Появление TrueNorth обещает настоящий переворот в области облачных вычислений — системы на нейросинаптических чипах могут значительно ускорить сложные процессы, такие как распознавание образов, машинный перевод и анализ больших данных. Компьютеры с подобными процессорами могут стать центром «умных» автомобилей, систем безопасности и многих других видов техники. В IBM планируют адаптировать чип и к мобильным устройствам, что позволит увеличить производительность смартфонов и планшетов, а также значительно продлить время их автономной работы. В перспективе нейросинаптическая технология даже позволит создать компьютер, сопоставимый по вычислительной мощности с человеческим мозгом.
Миниатюрный радиоконтроллер
Одним из главных трендов развития компьютерной техники за последние несколько лет стал «интернет вещей» — объединение различных устройств, от лампочек до бытовой техники и автомобилей, в единую сеть с возможностью удаленного управления и «умным» режимом автоматической работы. Два «условия» для начала массового распространения подобных устройств уже существуют — это интернет как набор технологий и инфраструктура для передачи данных, и различная мобильная техника, которая может использоваться для управления.В прошедшем году команда инженеров из Стенфордского университета представила недостающий третий компонент — мини-контроллеры, способные получать и ретранслировать команды, переданные с помощью радиосигнала.
Размеры радиоконтроллера составляют около 2 мм
Уникальность этих модулей, помимо миниатюрных размеров, состоит в том, что они не требуют собственного источника питания — вся необходимая для их работы энергия извлекается непосредственно из электромагнитных волн, переносящих сам радиосигнал. Кроме этого, модули имеют очень низкую себестоимость, что позволяет оснастить ими буквально каждую вещь из окружения современного человека. Появление контроллеров с такими характеристиками значительно ускорит выход новой подключаемой техники и распространение «интернета вещей» в целом.
Микро 3D-печать
Сейчас 3D-принтеры используются преимущественно для печати несложных фигур из пластика, которые не могут похвастаться ни высокой точностью изготовления, ни прочностью. Кардинально изменить ситуацию призваны печатные установки, разработанные учеными из Гарвардского университета. Созданные ими принтеры способны использовать сочетания самых разных материалов при печати, от полимеров и металлов до живых клеток, и обеспечивают точность до одного микрометра.3D-принтеры, разработанные в Гарвардском университете, способны печатать живыми клетками
При помощи подобных установок в лаборатории уже были напечатаны такие вещи, как литий-ионные батареи, бионические протезы уха, сочетающие живую ткань и электронные компоненты, ткани сетчатки глаза и даже образцы тканей с системой кровеносных сосудов.
В перспективе такие устройства могут быть использованы для высокоточной печати электронных компонентов по индивидуальному дизайну, а в медицине — для изготовления искусственных органов для тестирования лекарств или даже пересадки пациентам.
Подключение роботизированных протезов к нервной системе человека
Поразительных результатов в разработке человеко-машинного интерфейса удалось достигнуть в прошедшем году ученым из университета Джона Хопкинса. Они успешно продемонстрировали работу системы управления механическими протезами, подключенными непосредственно к нервной системе человека. Благодаря этой технологии пациент, потерявший обе руки в результате несчастного случая, смог одновременно управлять двумя роботизированными манипуляторами и выполнять довольно сложные действия.Роботизированные протезы подключаются напрямую к нервной системе человека и обладают обучаемостью
Интересно, что система, подключенная к нервам, обладает «обучаемостью». По мере использования протезов выполнять с их помощью различные действия становится проще, так как управление адаптируется к поступающим нервным импульсам.
Хотя вживление роботизированных конечностей требует серьезной подготовки и хирургического вмешательства, успешное завершение эксперимента показало, что возможно совмещение электронных компонентов с нервной системой человека. Такие протезы могут найти применение в медицине уже в ближайшем будущем.
Посадка зонда Philae на комету Чурюмова — Герасименко
Одним из самых впечатляющих научных событий 2014 года, без сомнения, можно считать посадку автоматического зонда Philae на комету P67 Чурюмова — Герасименко. Она стала весьма наглядной иллюстрацией возможностей современной космической науки — посадка зонда на комету, движущуюся со скоростью 21,6 км/сек, была осуществлена после десятилетнего полета с очень сложной траекторией. Суммарный путь, проделанный аппаратом Rosetta, составил почти шесть миллиардов километров.Посадка зонда Philae на комету стала результатом 10 лет полета
Посадка зонда на комету прошла не совсем гладко: аппарат, скорее всего, оказался лежащим «на боку» и в тени от скалы, что не позволяет солнечным батареям модуля обеспечить его энергией, необходимой для длительной работы. Несмотря на это, в результате миссии ученым удалось получить множество данных, значительную часть которых еще только предстоит обработать. Удалось проанализировать внутреннее строение кометы, найти на ней воду и органические вещества.
В данный момент зонд «Филы» находится в спящем режиме из-за недостаточного количества энергии, вырабатываемой солнечными батареями. Ученые надеются, что приближение кометы к Солнцу улучшит ситуацию и аппарат можно будет активировать уже этой весной для сбора дополнительных данных.
В мире высоких технологий все больше внимания уделяют роботам и их способности существенно улучшить быт человека. Помимо роботов-помощников, немаловажную роль в нашей жизни отыгрывает транспорт. Этой осенью гиганты автомобилестроения презентовали концепции, способные раз и навсегда решить вопрос перегруженности городских дорог и снизить риски ДТП. Мы выбрали пять высокотехнологичных новинок, достойных вашего внимания.
/ Изобретения
Сегодня на рынке представлен огромный выбор инструментов и косметики для профессионалов в сфере бизнеса красоты. Мы выбрали один из крупных магазинов, который следит за качественными новинками, и выбрали из них те, что показались нам наиболее интересными.
/ Изобретения
Прогресс не стоит на месте и ежедневно мир пополняется бесчисленными полезными устройствами, которые помогают скрасить нашу жизнь и преодолеть бытовые трудности. Этой весной ученые подарили нам возможность почувствовать себя самыми настоящими супергероями, научили находить общий язык с младенцами и помогли слепым прочувствовать красоту окружающего мира.
/ Изобретения
Хотя и кажется, что ученые всего мира сосредоточены исключительно на созданиях новеньких мобильных телефонов, развитие технологий в других сферах тоже идет полным ходом. В наш топ-5 снова попало новшество Илона Маска, имя которого то и дело мелькает в новостях о достижениях исследователей. Помимо его планов о строительстве передового метро, мы так же расскажем вам о других поразительных изобретениях. А начнем мы с самого важного – с приспособления, способного спасать жизни.
/ Изобретения
Хотя февраль не был отмечен таким разнообразием событий мира инноваций, как январь, в этом месяце ученые приготовили для нас немало интересных новшеств. Мы расскажем вам о 5 оригинальных изобретениях: от космической ракеты и до наушников-переводчиков!
/ Изобретения
Прогрессивное будущее уже наступило, корпорации выпускают мощнейшие компьютеры и смартфоны, Илон Маск снова удивляет всех вокруг, а новые технологии буквально способны спасти жизни миллионов людей. Читайте подробности в нашей подборке горячих новостей технологий за октябрь 2017.
/ Изобретения
Многие помнят утверждение, что нужда - мать изобретения, но что в таком случае можно назвать его отцом? Умение замечать вещи и явления вокруг себя - именно та характеристика, которая позволяет внимательным людям сделать из неприметной для других мелочи важное изобретение. 10 наиболее удивительных изобретений, рожденных отчасти по воле случая, но и не без проявления похвальной смекалки изобретателей.
Раздел «Механика»
Что помогает аллигаторам двигаться в воде практически бесшумно и проделывать манёвры, оставаясь незамеченными? Оказалось, что это лёгкие. Зоологи долго считали, что мускулатура вокруг лёгких позволяет аллигаторам одновременно дышать и передвигаться по суше......... читать
Раздел «Оптика»
В Нью-Йорке и Лондоне состоялось открытие уникального оптического устройства – телектроскопа, который соединил эти два мегаполиса. Теперь можно впервые в истории запросто помахать друг другу рукой через океан или полюбоваться достопримечательностями британской столицы, стоя у Бруклинского моста......... читать
Любознательным
Срочное всплытие
Допустим, вы плаваете с аквалангом на большой глубине (скажем, около 30 м) и вам необходимо срочно подняться на поверхность. В баллоне воздуха только на один вдох, но его должно хватить на весь подъем, иначе вы погибнете. Как вы станете всплывать?
Кстати, экипажи подводных лодок отрабатывают такое всплытие на тренировках. Следует ли вам выдыхать воздух по мере всплытия или нужно стараться удержать его? Возможно, на первый взгляд это покажется странным, но тем не менее воздух нужно выдохнуть, иначе вы пропали.
Неопытные аквалангисты, случается, погибают во время тренировок в бассейне именно из-за того, что при быстром всплытии на поверхность вовремя не выдыхают воздух. Почему?
Установлено, что наша потребность сделать очередной вдох определяется не количеством углекислого газа в легких, а его парциальным давлением. Поэтому считается, что при всплытии наиболее опасный, критический, момент наступает не у поверхности, а на некоторой глубине. Когда же вы проходите критическую точку, ваша потребность совершить вдох уменьшается.
Почему?
Какова эта критическая глубина?
Как быстро следует всплывать на поверхность?
Что случится, если вы всплываете слишком быстро?
Оказывается...
Если по ходу всплытия не выпускать непрерывно воздух, то можно порвать легкие, поскольку объем воздуха в них увеличивается
с уменьшением внешнего давления. При всплытии парциальное давление углекислого газа в легких зависит от времени нелинейно,
так как вы все время выдыхаете часть газа.
Глубина, на которой парциальное давление углекислого газа максимально, определяется следующим образом: от максимальной глубины погружения (на которой был сделан последний вдох в подводной лодке или из баллона), выраженной в футах, следует отнять 33 фута и результат разделить на 2.
Правообладатель иллюстрации Reuters
Начался новый год, в связи с чем Русская служба Би-би-си выбрала 10 наиболее ярких научных и технических достижений прошедших 12 месяцев.
1. Открыт путь к быстрому редактированию генома
Правообладатель иллюстрации SPL Image caption ДНК человека теперь можно быстро редактировать, хотя никто пока не знает, к чему это может привестиГруппа китайских генетиков сообщает в начале года в научной публикации о первом успешном эпизоде редактирования ДНК человеческого эмбриона с помощью метода CRISPR.
Метод сайт-селективного редактирования генома с помощью фермента, узнающего необходимую последовательность цепи ДНК по наводке комплементарного ей РНК гида, обещает революционные перемены в исследованиях и лечении целого ряда заболеваний: от рака и неизлечимых вирусных болезней до наследственных генетических расстройств вроде серповидноклеточной анемии и синдрома Дауна.
Тем не менее, многие биологи призывают к крайней осторожности в применении этого метода генной инженерии - по этическим соображениям.
2. Автономные энергосистемы Powerwall
Правообладатель иллюстрации Reuters Image caption Система аккумуляторов Powerwall уже продается по цене от 3 тысяч долларовГлава американской компании Tesla Motors Илон Маск сообщил на пресс-конференции, что приступает к массовому выпуску мощных литий-ионных аккумуляторов Powerwall, которые смогут накапливать большой заряд и постепенно отдавать его в сеть по мере необходимости.
Эта система мощностью до 10 кВт/час предназначена для использования в частных домах и на небольших предприятиях.
Батареи могут заряжаться от солнечных панелей и других источников тока.
Массовое применение этого устройства способно полностью преобразовать механизмы распределения электроэнергии в будущем. Батареи выпускаются уже сейчас и используются в известных электромобилях серии Volta.
3. На Марсе есть жидкая вода
Правообладатель иллюстрации SPL Image caption Накапливается всё больше убедительных доказательств того, что 3,5 млрд лет назад на Марсе существовали океаны. Эта вода остается в виде льда в поверхностных слоях грунтаУченые, исследующие Марс, заявили, что темные полосы, появляющиеся на поверхности планеты в теплое время года, могут образовываться на месте периодических потоков воды в жидком состоянии.
На снимках со спутника НАСА на склонах гор видны характерные полосы, похожие на отложения солей.
Как сказано в исследовании, проводившемся учеными из Технологического института Джорджии под руководством астронома Луджендры Оджи и опубликованном в журнале Nature Geoscience, эти данные могут означать, что на Марсе и сейчас может существовать в каких-то формах жизнь, так как наличие воды повышает вероятность существования примитивных ее форм - скажем, микробов.
4. Бионические линзы покончат с катарактой и близорукостью
Правообладатель иллюстрации Getty Image caption Новые линзы позволяют быстро менять фокусное расстояние в глазу и достигать небывалой остроты зренияКанадский оптометрист доктор Гарет Уэбб изобрел новую систему бионических линз, которые позволяют человеку достичь остроты зрения, втрое большей по сравнению с обычной.
Система Ocumetics Bionioc Lens пересаживается в глаз в ходе простой и безболезненной хирургической процедуры, занимающей восемь минут.
Крошечная биомеханическая камера, встроенная в линзу, позволяет изменять фокусное расстояние быстрее, чем здоровый глаз.
5. Нейроны из полимеров
Image caption Нейроны из полимеров легко приживаются в мозгу и не отторгаются организмомШведские исследователи создали первый в мире искусственный нейрон, который способен полностью имитировать функции клетки человеческого мозга, в том числе ее способности трансформировать химические сигналы в электрические импульсы и передавать их другим типам клеток.
Пока что физические размеры таких устройств в десятки раз превышают параметры реальных нейронов человеческого мозга. Однако, как заявила руководитель группы исследователей Агнета Рихтер-Далфорс из Каролинского института в Стокгольме, уменьшение до нужных размеров вполне реально в ближайшем будущем.
Пересадка таких устройств в мозг позволит радикально изменить методы лечения таких неврологических заболеваний, как синдром Паркинсона и повреждения спинно-мозговых волокон.
6. Шаг в сторону рабочего термоядерного реактора
Правообладатель иллюстрации AP Image caption Реактор компании Tri Alpha Energy отличается от привычной конструкции "Токамаков" наличием ускорителей протоновКалифорнийская компания Tri Alpha Energy, о которой до сих пор мало кто слышал, достигла крупного успеха в удержании плазмы с температурой в 10 млн градусов Цельсия.
На экспериментальной термоядерной установке компании для удержания плазмы используются не внешние магниты, как в "Токамаках", а пучки заряженных частиц, которые выстреливаются в плазму и создают вокруг нее удерживающую "клетку". Исследователям удалось достичь длительности удержания плазмы в 5 миллисекунд, что является крупнейшим прорывом в области термоядерных исследований.
7. Фальшивые воспоминания можно пересаживать
Правообладатель иллюстрации SPL Image caption Впервые удалось активно вмешаться в работу мозга на уровне формирования ассоциативной памятиНейрофизиологам во Франции удалось впервые имплантировать в мозг мышей фальшивые воспоминания.
Используя вживленные электроды для непосредственной стимуляции и записи активности нейронов, они создали ассоциативные связи в сознании спящих животных, которые не исчезли при пробуждении и воздействовали на их поведение.
Карим Беншенан и его коллеги из Национального центра научных исследований в Париже провели эксперименты на 40 мышах, вживив электроды в медиальный пучок переднего мозга, который контролирует эмоции, связанные с питанием и наградами, а также в участок СА1 гиппокампа, содержащий не менее трех различных типов клеток, которые кодируют информацию, необходимую для пространственной ориентации.
8. Найден способ делать морфий из дрожжей
Правообладатель иллюстрации Getty Image caption Морфий может теперь производиться в промышленных условияхУченые разработали способ превращения сахара в морфий и другие похожие болеутоляющие лекарства с помощью дрожжей.
Сейчас обезболивающие делаются из опиумных маков.
Так как героин также делается из морфия, ученые предупреждают, что это открытие упростит изготовление наркотиков в домашних условиях.
9. Поверхность Плутона испещрена глубокими бороздами
Правообладатель иллюстрации NASA Image caption Поверхность Плутона оказалась непохожей на планеты Солнечной системыВ июле этого года американский космический зонд "Нью Хорайзонс" достиг окрестностей карликовой планеты Плутон и системы его спутников, крупнейшим из которых является Харон. Присланные фотографии стали сенсацией в планетологии и выявили совершенно неожиданные особенности рельефа планеты и механизмом ее формирования.
У Плутона обнаружена разряженная атмосфера и даже смена времен года.
10. Оплодотворение от троих родителей стало реальностью
Правообладатель иллюстрации SPL Image caption Митохондриальные генетические дефекты сравнительно редки, но теперь появилась возможность покончить с нимиБританский парламент одобрил законопроект, легализующий искусственное оплодотворение с использованием генетического материала трёх родителей.
У некоторых женщин встречаются дефектные митохондриальные гены, которые могут приводить к рождению детей с серьезными генетическими заболеваниями - мускульной дистрофией, пороками сердца, неврологическими нарушениями. Новый метод позволяет заменять митохондрии в яйцеклетке за счет материала, полученного от донора, а не только от естественных родителей.
2016 год был богат на громкие научные открытия и зрелищные технические достижения. Открытия широко освещаются в СМИ, а наиболее интересные новинки гаджетов были продемонстрированы на выставке Consumer Electronics Show (CES). Вот уже 50 лет она является стартовой площадкой для инноваций и hi-end технологий.
Наступил декабрь и пришло время подвести самые интересные итоги 2016 года в науке и технике .
10. Многоклеточная жизнь — результат генетической мутации
Молекула GK-PID позволяет клеткам делиться, избегая злокачественных образований. При этом древний ген, аналог GK-PID, являлся ферментом-строителем, необходимым для создания ДНК. Ученые предположили, что в каком-то из древних одноклеточных организмов 800 млн. лет назад был продублирован ген GK, одна из копий которого затем мутировала. Это и вызвало появление молекулы GK-PID, которая позволяла клеткам правильно делиться. Так появились многоклеточные организмы,
9. Новое простое число
Им стало 2^74,207,281 – 1. Открытие полезно для задач криптографии, где используются как очень сложные, так и простые числа Мерсенна (всего их обнаружено 49).
8. Девятая планета
Ученые из Калифорнийского технологического института предоставили доказательства того, что в Солнечной системе есть девятая планета. Ее орбитальный период составляет 15 000 лет. Однако из-за ее колоссальной орбиты увидеть эту планету не удалось ни одному астроному.
7. Вечное хранение данных
Это изобретение 2016 года стало возможным благодаря наноструктурному стеклу, на которое при помощи сверхскоростных коротких и лазерных импульсов записывается информация. Стеклянный диск вмещает до 360 ТБ данных и выдерживает нагрев до тысячи градусов.
6. Родство слепоглазки и четырехпалых позвоночных
У рыбы под названием тайваньская слепоглазка, которая способна ползать по стенам, обнаружены схожие с амфибиями или рептилиями анатомические способности. Это открытие позволит биологам лучше изучить, как проходил процесс превращения доисторических рыб в наземные четвероногие.
5. Вертикальная посадка космической ракеты
Обычно отработанные ступени ракеты либо падают в океан, либо сгорают в атмосфере. Теперь их можно будет использовать для последующих проектов. Процесс запуска существенно ускорится и удешевится, а время между запусками уменьшится.
4. Кибернетический имплантат
Специальный чип, вживленный в мозг полностью парализованного человека, вернул ему способность двигать пальцами. Он посылает сигналы на перчатку, надетую на руку подопытного, а в ней находятся электрические провода, стимулирующие определенные мышцы и заставляющие пальцы шевелиться.
3. Стволовые клетки помогут людям после инсульта
Ученые из Стэнфордской университетской школы медицины делали инъекции человеческих стволовых клеток в мозг 18 добровольцам, перенесшим инсульт. У всех испытуемых было отмечено улучшение мобильности и общего самочувствия.
2. Камни из углекислого газа
Исландские ученые закачали углекислый газ в в вулканическую породу. Благодаря этому процесс превращения базальта в карбонатные минералы (впоследствии становящиеся известняком) занял всего 2 года, вместо сотен и тысяч лет. Данное открытие позволит хранить углекислый газ под землей или использовать его для строительных нужд без высвобождения в атмосферу.
1. Еще одна Луна
Агентство NASA обнаружило астероид, который был захвачен гравитацией Земли. Теперь он находится на ее орбите, фактически являясь вторым естественным спутником планеты.
Список необычных новинок гаджетов 2016 года (CES)
10. Смарт-часы Casio WSD-F10
Этот влагозащищенный и очень прочный гаджет работает на глубине до 50 метров. «Мозгом» часов является ОС Android Wear. могут синхронизироваться с устройствами с ОС Android и iOS.
9. Сферический дрон
Лопасти дрона могут поранить владельца или посторонних людей. Чтобы разобраться с этой проблемой компания FLEYE создала дрон со сферическим дизайном. Его лопасти скрыты, а значит совершенно безопасны.
8. 3D-принтер Arke
Компания Mcor представила настольное устройство, позволяющее печатать цветные модели в формате 3D с использованием обычной офисной бумаги. Разрешение печати составляет 4800х2400DPI.
7. Устройство дополненной реальности от Garmin
Varia Vision — специальный дисплей для велосипедистов, размещаемый на солнцезащитных очках. Он не только информирует о частоте пульса и давлении, но и помогает составить оптимальный маршрут.
6. Дрон-«оригами»
Бумажная новинка от POWERUP управляется через Wi-Fi и может быть оснащена шлемом дополненной реальности.
5. Шлем виртуальной реальности от HTC
Шлем HTC Vive Pre позволяет физически перемещаться вокруг объектов в виртуальном пространстве. В устройстве заявлены: улучшенная яркость дисплея с большей детализацией и встроенная камера, позволяющая гаджету работать в режиме дополненной реальности.
4. Супертонкий OLED-телевизор LG SIGNATURE G6V
Инженеры компании LG интегрировали OLED-экран 65-дюймовой модели телевизора в стекло толщиной 2,57 мм. Благодаря заявленной глубине цвета в 10 бит телевизор может демонстрировать фантастически красочное изображение.
3. Гриль на солнечной энергии
У гриля GoSun уникальный дизайн, который направляет солнечный свет в сторону цилиндра, способного нагреваться до 290 градусов за 10 или 20 минут (зависит от модели).
2. Пассажирский дрон EHang 184
Стильная новинка техники 2016 года сможет нести один пассажира в течение 23 минут со скоростью 100 км/час. Место назначения указывается на планшете.
1. Гибкий экран для смартфона от LG Display
На первой позиции топ-10 находится прототип 18-дюймового экрана, способного сворачиваться подобно листу бумаги. Этот тип футуристического дисплея является перспективным для использования в смартфонах, телевизорах и планшетах.