`

СПЕЦИАЛЬНЫЕ
ПАРТНЕРЫ
ПРОЕКТА

Архив номеров

Как изменилось финансирование ИТ-направления в вашей организации?

Best CIO

Определение наиболее профессиональных ИТ-управленцев, лидеров и экспертов в своих отраслях

Человек года

Кто внес наибольший вклад в развитие украинского ИТ-рынка.

Продукт года

Награды «Продукт года» еженедельника «Компьютерное обозрение» за наиболее выдающиеся ИТ-товары

 

Intel и Think Pad возвращают голос Стивену Хокингу

В середине 1980-х всемирно известный астрофизик Стивен Хокинг, страдающий латеральным амиотрофическим склерозом, – болезнью, поражающей двигательные нейроны, вследствие пневмонии, перенесенной после его поездки в ЦЕРН в Женеве, потерял голос.

Он встретился с Гордоном Муром, сооснователем Intel, на конференции в 1997 г. Мур заметил, что компьютер, который Хокинг использовал для связи, имел процессор AMD, и спросил его, не предпочтет ли тот «настоящий компьютер» с процессором Intel. С тех пор компания оказывает техническую поддержку и заменяет Хокингу компьютер каждые два года.

После потери голоса Хокинг для коммуникаций использовал орфографические карточки, терпеливо указывая буквы и формируя слова с помощью движения бровями. Мартин Кинг, физик, который работал с Хокингом над новой системой связи, обратился к калифорнийской компании Words Plus, чья компьютерная программа Equalizer позволяла выбирать слова нажатием пальцем на клавишу мыши.

Equalizer сначала работала на Apple II, связанным с синтезатором речи, сделанного компанией Speech Plus. Давид Мейсон, инженер и муж одной из медсестер Хокинга, сделал эту систему портативной, так что она могла монтироваться на подлокотники кресла-каталки. С этой новой системой Хокинг мог общаться со скоростью 15 слов в минуту.

Однако нервы, которые позволяли ему двигать пальцем, быстро деградировали, и он больше не мог пользоваться клавишей. Его ассистент к тому времени разработал переключающее устройство, называемое «щечный переключатель». Прикрепленный к очкам Хокинга, он мог определять с помощью ИК-лучей, когда Хокинг напрягает мускулы своей щеки. С тех пор Хокинг мог пользоваться электронной почтой, Интернетом, писать книги и говорить, используя только один этот мускул. Тем не менее, его способность к коммуникациям падала. К 2011 г. он мог формировать только одно или два слова в минуту. Он написал об этом Муру. Тот сформировал команду, возглавляемую Джастином Раттнером, CTO, которая взялась решить проблему.

К тому времени компьютерным интерфейсом Хокинга была программа EZ Keys, улучшенная версия используемой ранее программы. Она предоставляла виртуальную клавиатуру на мониторе и базовый алгоритм предсказывания слов. Курсор автоматически сканировал по клавиатуре по строкам или по столбцам, и Хокинг мог выбирать символы с помощью движения щеки. EZ Keys позволяла ему управлять мышью в Windows и запускать приложения. Он использовал Firefox для Интернета и Notepad для подготовки лекций.

Однако эта система устаревала, и решить проблему создания новой взялась Лама Нахман, глава компьютерной лаборатории Intel в Кремниевой долине. Они хотели использовать распознавание мимики лица, слежение за глазами и интерфейс мозг-компьютер. Однако последний плохо работал в случае Хокинга из-за большого уровня шума.

Прошло много месяцев, прежде чем Intel в конце концов разработала версию пользовательского интерфейса, которая понравилась Хокингу. Его назвали Assistive Contextually Aware Toolkit, ACAT). Он включал контекстные меню, которые предоставляли Хокингу различные ярлыки для речи, поиска в Интернете, электронной почты, новую управляющую программу для подготовки лекций и ряд других функций.

Аппаратным обеспечением Хокинга с 2001 г. занимался инженер Трэвис Бонифилд. Он приспособил к его специфическим потребностям конвертируемый планшет Lenovo ThinkPad X220t. Тот с легкостью крепился к инвалидному креслу, обеспечивал высокую скорость работы и был оснащен дисплеем, читать с которого удобно даже при интенсивном дневном свете. Сегодня ученый пользуется устройством ThinkPad Yoga 260, который выбрал сам в 2016 году – ноутбук стал надежным помощником.

Сейчас команда Ламы Нахман разрабатывает новую цифровую систему, которая могла бы более чутко улавливать движения Хокинга и точнее их распознавать.

Intel и Think Pad возвращают голос Стивену Хокингу

Новый материал может снизить энергопотребление компьютеров

Разработан нанопористый материал на основе медного и никелевого сплавов со структурой, подобной структуре губки с порами размером миллионной доли миллиметра, что позволяет обрабатывать и хранить информацию, используя очень мало энергии. Эти наногубки могут стать основой новой магнитной памятью для компьютеров и мобильных телефонов с большей энергоэффективностью, чем та, которая в настоящее время существует.

Чтобы хранить информацию в обычных магнитных ячейках электронных устройств, малые магнитные домены материалов используют направление напряженности магнитного поля. Для генерации этих полей необходимо прикладывать электрические токи, но эти токи нагревают материалы, и большое количество энергии тратится на их охлаждение. Практически 40% электрической энергии, поступающей в компьютеры (или серверы «больших данных»), рассеивается как тепло.

В 2007 г. французские ученые заметили, что когда магнитные материалы укладываются в сверхтонкие слои и прикладывается напряжение, количество тока и энергии, необходимое для намагничивания доменов, уменьшалось на 4%. Однако это небольшое уменьшение было недостаточно значительным для применения к устройствам.

Исследовательская группа, руководимая Хорди Сортом (Jordi Sort), исследователем из ICREA и преподавателем факультета физики Университета Autònoma de Barcelona в сотрудничестве с Каталонским институтом нанонауки и нанотехнологий (ICN2), провела поиск решения, основанного на магнитных свойствах нового нанопористого материала с увеличенной поверхностью. Новый материал состоит из нанопористых пленок сплавов меди и никеля, организованных таким образом, что внутри образуются поверхности и отверстия, похожие на внутреннюю структуру губки, но с разделением между порами всего 5 или 10 нанометров. Другими словами, стенки пор содержат достаточно места для всего лишь нескольких десятков атомов.

«Многие исследователи применяют нанопористые материалы для улучшения физико-химических процессов, таких как разработка новых сенсоров, но мы нашли, что эти материалы могут быть использованы для электромагнетизма, - объясняет Хорди Сорт. - Нанопоры, обнаруженные внутри таких материалов, обладают большой поверхностью. Благодаря этой обширной поверхности, сконцентрированной в очень маленьком пространстве, мы можем применять напряжение от батареи и чрезвычайно уменьшать энергию, необходимую для ориентации магнитных доменов и записи данных. Это представляет собой новую парадигму в энергосбережении компьютеров, а также в области вычислений и обработки магнитных данных в целом», - говорит Хорди Сорт.

Специалисты UAB построили первые прототипы нанопористой магнитной памяти на основе медных и никелевых сплавов (CuNi) и достигли весьма удовлетворительных результатов с уменьшением на 35% в магнитной коэрцитивности, величиной, связанной с потреблением энергии, необходимой для переориентации магнитных доменов и записи данных.

В этих первых прототипах исследователи прикладывали напряжение, используя жидкие электролиты, но теперь работают над твердыми материалами, которые могут помочь реализовать устройства на рынке. Согласно Хорди Сорту, «использование этого материала для памяти компьютеров и мобильных устройств может предложить множество преимуществ, в основном в области прямого энергосбережения для компьютеров и значительного увеличения автономности мобильных устройств».

Разработка новых наноэлектронных устройств с улучшенной энергоэффективностью является одной из стратегических линий, включенных в программу Horizon 2020 Европейского Союза. По некоторым оценкам, если электрический ток полностью заменяется напряжением в системах обработки данных, затраты на энергию могут быть уменьшены в 500 раз.

Новый материал может снизить энергопотребление компьютеров

Металлическая наногубка под микроскопом

Память, поддерживаемая вакансиями кислорода

Новый вид энергонезависимой памяти сохраняет информацию, изменяя электрическое сопротивление структуры металл-диэлектрик-металл.

Энергонезависимая память, сохраняющая свою цифровую информацию без питания и работающую одновременно со сверхвысокой скоростью сегодняшней динамической памяти произвольного доступа (DRAM), - это мечта исследователей материалов из Технического университета Дармштадта.

Ученые выяснили, почему устройства на основе оксида гафния настолько перспективны для приложений памяти, и как материал может быть настроен для работы на желаемом уровне производительности. Эти знания могут стать основой для массового применения в будущем на всех электронных устройствах.

Этот новый вид энергонезависимой памяти сохраняет информацию, изменяя электрическое сопротивление структуры металл-диэлектрик-металл. Высокие и соответственно низкие резистивные состояния представляют нуль и единицу, и не исчезают, даже когда компьютер выключен. Основной принцип этой резистивной памяти произвольного доступа (RRAM) известен уже несколько лет, но исследователи и разработчики по-прежнему борются за то, чтобы привести его в реальные приложения.

Память на основе оксида гафния особенно интересна благодаря своим превосходным свойствам. Однако устройства до сих пор не могут быть изготовлены с низкой вариабельностью и низким разбросом электронных свойств, необходимых для крупномасштабного производства. Кроме того, поведение переключения является сложным и до сих пор не полностью понято.

Исследователи ТУ Дармштадта следуют рецепту, который был чрезвычайно успешным в технологии полупроводниковых приборов: они сосредоточились на дефектах материала. «До сих пор не совсем ясно, какие физические и химические свойства влияют на резистивный процесс переключения», - говорит проф. Ламберт Альфф (Lambert Alff), руководитель группы Advanced Thin Film Technology в отделе материаловедения ТУ Дармштадта. Его команда сосредоточила свои исследования на роли дефектов кислорода в функциональном материале.

Используя молекулярно-лучевую эпитаксию, хорошо известную технику из полупроводниковой технологии, группа смогла создать структуры RRAM, где только концентрация кислорода изменялась, а все остальное устройство оставалось неизменным. «Изменяя концентрацию кислородного дефекта в оксиде гафния, мы могли бы однозначно соотносить состояние материала с резистивным режимом переключения устройства памяти», - объясняет Шанкарамангалам Ульхас Шарат (Sankaramangalam Ulhas Sharath), аспирант в группе и первый автор публикации. На основе этих результатов исследователи разработали единую модель, связывающую все до сих пор сообщаемые состояния переключения с поведением кислородных вакансий. Другим интересным следствием их работы является открытие того, что квантованные состояния проводимости могут стабилизироваться при комнатной температуре при контроле кислородных вакансий, прокладывающее путь для новой квантовой технологии.

Улучшенное понимание роли вакансий кислорода может быть ключом к получению ячеек RRAM с воспроизводимыми свойствами в более широком масштабе. Из-за присущих физических ограничений ожидается, что в течение ближайших нескольких лет существующая господствующая технология флэш-памяти будет заменена другой энергонезависимой памятью. Это может быть RRAM, которая будет удовлетворять постоянно растущий голод для более энергоэффективной и распространенной памяти в автомобилях, мобильных телефонах, холодильниках и т. д. Она даже может быть особенно подходящей для нейроморфных схем, имитирующих функциональные возможности человеческого мозга.

Исследование в ТУ Дармштадта является частью европейского проекта PANACHE, направленного на разработку энергонезависимой памяти. 20 партнеров из промышленности, научно-исследовательских институтов и университетов работают вместе, финансируемые ЕС и национальными агентствами, такими как Министерство образования и исследований Германии (BMBF).

Память, поддерживаемая вакансиями кислорода

Проф. Ламберт Альфф (слева) И Санкарамангалам Ульхас Шарат

Первая демонстрация космической квантовой связи с использованием микроспутника

Национальный институт информационно-коммуникационных технологий (NICT) разработал самый маленький и самый легкий в мире передатчик квантовой связи (SOTA) и встроил его на борт микроспутника SOCRATES. Ученым удалось продемонстрировать первый эксперимент по квантовой связи из космоса, получив информацию от спутника в однофотонном режиме на оптической наземной станции в городе Коганеи. SOTA весит 6 кг, а его размер - 17,8 см, ширина 11,4 см и высота 26,8 см. Он передает лазерный сигнал на землю со скоростью 10 Мб/с с высоты 600 км, двигаясь со скоростью 7 км/с. Ученым удалось правильно определить сигнал связи от SOTA, движущегося с такой большой скоростью. Это важный шаг на пути к созданию глобальной сети спутниковой связи на дальних дистанциях и по-настоящему безопасной.
В результате этого исследования NICT продемонстрировал, что спутниковая квантовая связь может быть реализована на небольших недорогих спутниках, что позволяет многим исследовательским учреждениям и компаниям использовать эту ключевую технологию. Это достижение, которое открывает новую страницу развития будущих глобальных сетей связи, что является большим стимулом для космической отрасли.

Технологии, необходимые для запуска небольших спутников с низкой стоимостью, в течение этого столетия значительно продвинулись вперед, и прилагаются значительные усилия для создания спутниковых «созвездий» для построения глобальной сети связи, охватывающей всю Землю. Однако существует потребность в технологии, которая может передавать большие объемы информации из космоса на землю в короткие промежутки времени, а текущие полосы радиочастот уже перегружены, что создает узкое место для пропускной способности канала. Используя лазеры, спутниковая оптическая связь имеет доступную частотную полосу и может передавать данные с более высокой энергоэффективностью и с меньшими и более легкими терминалами. Таким образом, ожидается, что она станет ключевой технологией для поддержки будущих сетей спутниковой связи. Квантовая связь и, более конкретно, квантовое распределение ключа (Quantum Key Distribution, QKD) - еще одна основная технология для обеспечения информационной безопасности будущих глобальных сетей связи. Длины текущих каналов связи QKD ограничены несколькими сотнями километров, таким образом, реализация канала QKD-спутник Земли—Земля является фундаментальным шагом в этом начинании. Исследования QKD активно проводятся в Японии, Китае, Европе, Канаде и США. В августе 2016 года Университет науки и техники Китая запустил большой (635 кг) спутник квантовый связи и провел эксперимент по квантовым зацеплениям с двумя наземными станциями.

SOTA - самый маленький и самый легкий в мире квантовый передатчик, встроенный в микроспутник SOCRATES. SOTA передал два состояния поляризации фотона, кодируя их «0» и «1», на землю со скоростью 10 Мб/с. Сигналы от SOTA были получены на оптической наземной станции NICT в Токийском городе Коганеи с использованием 1-метрового телескопа для сбора переданных фотонов и направления их на квантовый приемник для декодирования информации с использованием протокола QKD.
Сигнал, который поступает на 1-метровый телескоп, чрезвычайно слаб, со средним значением 0,1 фотона на принятый импульс. NICT разработал технологию для выполнения временной синхронизации и опорного кадра поляризации соответствия между спутником и наземной станцией непосредственно из QKD-сигналов, а также квантовый приемник, способный обнаруживать такой слабый сигнал с низким уровнем шума. Ученые продемонстрировали первую в мире квантовую связь от 50-килограммового микроспутника. Это позволит разрабатывать будущие безопасные каналы из космоса, используя квантовую криптографию, чтобы полностью предотвратить утечку информации.

В будущем планируется еще больше увеличить скорость передачи и повысить точность технологии отслеживания, чтобы максимизировать доставку безопасного ключа из космоса на землю, используя квантовую криптографию, обеспечивающую по-настоящему безопасную глобальную сеть связи, чья конфиденциальность в настоящее время находится под угрозой из-за предстоящего развитие квантовых компьютеров.

Первая демонстрация космической квантовой связи с использованием микроспутника

Изображение SOTA на борту SOCRATES

Расширение знаний, ведущее к более эффективной электронике

Недавнее открытие группы исследователей во главе с Тулейнским университетом расширяет фундаментальные знания, которые в один прекрасный день могут привести к созданию более энергоэффективных компьютеров, телевизоров, сотовых телефонов и другой электроники.

Открытие исследователями нового магнитного топологического полуметалла представлено в журнале Nature Materials.

Команду Тулейна возглавлял профессор физики Чжицян Мао (Zhiqiang Mao), высший научный сотрудник Тулейнской школы науки и техники в 2017 году.

Исследование проф. Мао, которое фокусируется на квантовых материалах, таких как сверхпроводники, магнитные материалы и топологические материалы, было проведено в ответ на потребность в лучших способах питания электроники, особенно при постоянном сокращении размеров транзисторов в смартфонах и других устройствах. Топологические полуметаллы представляют собой новое квантовое состояние материи.

«Недавно открытые топологические материалы - новый класс квантовых материалов - имеют большие перспективы для использования в энергосберегающей электронике», - сказал проф. Мао.

Фраза «топологические материалы» относится к тем материалам, где ток, несущий электроны, действует так, как будто они не имеют массы, подобно свойствам фотонов, частицам, составляющим свет.

«Ожидается, что результат улучшит фундаментальное понимание увлекательных свойств топологических полуметаллов», - сказал проф. Мао.

Кроме проф. Мао, группа ученых из Тулейна включала доцентов Цзинь Ху (Jin Hu) и Цзян Вэй (Jiang Wei), аспирантов Джинью Лю (Jinyu Liu), Янлинь Чжу (Yanglin Zhu) и приглашенного ученого Гуфэн Ченга (Goufeng Cheng).

Другие сотрудники по исследованию включают Университет штата Луизиана, Национальную лабораторию Окридж, Национальную лабораторию высоких магнитных полей в Таллахасси и Лос-Аламосе, Университет штата Флорида и Университет Нового Орлеана.

Расширение знаний, ведущее к более эффективной электронике

Новый магнитный полуметалл

Новый фотоприемник может улучшить оптоэлектронику

В наноразмерном фотодетекторе, который сочетает в себе уникальный метод изготовления и структуры захвата света, команда инженеров преодолела препятствия для повышения производительности в оптоэлектронных устройствах – таких как сенсоры камеры или солнечные элементы – без увеличения объема.

В сегодняшней все более мощной электронике наноразмерные материалы необходимы, поскольку изготовители стремятся повысить производительность без увеличения объема.

Уменьшение объема также желательно для оптоэлектронных устройств, таких как датчики камеры или солнечные элементы, которые собирают свет и преобразуют его в электрическую энергию. Подумайте, например, о снижении размера и веса пакета солнечных панелей, создании более качественных фотографий в условиях низкой освещенности или даже более быстрой передачи данных.

Однако на пути стояли две основные проблемы: во-первых, сокращение размера традиционно используемых «аморфных» тонкопленочных материалов также снижает их качество. Во-вторых, когда материалы становятся слишком тонкими, они становятся почти прозрачными и фактически теряют способность собирать или поглощать свет.

Теперь, в наноразмерном фотодетекторе, который сочетает в себе уникальный метод изготовления и структуры захвата света, команда инженеров из Университета Висконсин-Мэдисон и Университета в Буффало (UB) преодолела оба эти препятствия.

Исследователи, профессора электротехники Чжэньцян (Джек) Ма (Zhenqiang (Jack) Ma) и Зонфу Ю (Zongfu Yu) из Университета Висконсин-Мэдисон и Цяоцан Гань (Qiaoqiang Gan) из UB, описали свое устройство - однокристальный наномембранный германиевый фотодетектор на нанополостной подложке - в журнале Science Advances.

«Идея заключается в том, что вы хотите использовать очень тонкий материал для реализации той же функции устройств, в которой вам нужно использовать очень толстый материал», - говорит проф. Ма.

Устройство состоит из нанополостей, располагающихся между верхним слоем ультратонкого монокристаллического германия и отражающим слоем серебра.

«Из-за нанополостей фотоны ”рециркулируют”, поэтому поглощение света существенно увеличивается даже в очень тонких слоях материала», - говорит проф. Ма.

Нанополости состоят из упорядоченной серии взаимосвязанных молекул, которые по существу отражают свет или заставляют его рециркулировать. Проф. Гань уже показал, что его наноразмерные структуры увеличивают количество света, которое могут поглотить тонкие полупроводниковые материалы, такие как германий.

Однако большинство германиевых тонких пленок формируются как германий в его аморфной форме - это означает, что атомы материала теряют регулярность повторяющегося порядка кристалла. Это также означает, что его качество недостаточно для все более уменьшающихся приложений для оптоэлектроники.

Именно здесь вступает в игру опыт проф. Ма. Мировой эксперт в полупроводниковых наномембранных устройствах проф. Ма использовал революционную технологию мембранной передачи, которая позволяет ему легко интегрировать однокристаллические полупроводниковые материалы с подложкой.

В результате получается очень тонкий, но очень эффективный, светопоглощающий фотоприемник - строительный блок для будущего оптоэлектроники.

«Это успешная технология, которая позволяет вам увидеть широкий спектр оптоэлектроники, которая может иметь еще меньшие посадочные места и меньшие размеры», - говорит проф. Ю, который проводил вычислительный анализ детекторов.

Хотя исследователи продемонстрировали свои успехи, используя германиевый полупроводник, они также могут применить свой метод к другим полупроводникам.

«И что важно, настраивая нанополость, мы можем контролировать, какую длину волны мы фактически поглощаем, - говорит проф. Гань. - Это откроет путь для разработки множества различных оптоэлектронных устройств».

Новый фотоприемник может улучшить оптоэлектронику

Выпускник Университета Висконсин-Мэдисон по электротехнике и вычислительной технике Дженьян Ся (Zhenyang Xia) держит чашку, содержащую образцы фотоприемника. Цвета образцов варьируются в зависимости от того, на поглощения какой длины волны света они настроены

Видеоигры могут изменить ваш мозг

Изучения, как видеоигры могут повлиять на мозг, показали, что они могут вызывать изменения во многих областях мозга

Ученые собрали и обобщили исследования, изучающие, как видеоигры могут формировать наши мозг и поведение. Исследования на сегодняшний день показывают, что видеоигры могут изменить области мозга, ответственные за внимание и восприятие пространства, и сделать их более эффективными. Ученые также рассмотрели исследования, относящиеся к областям мозга, связанным с системой вознаграждения, и то, как они связаны с зависимостью от видеоигр.

Вы играете в компьютерные игры? Если это так, вы не одиноки. Видеоигры становятся все более распространенными и пользуются все большим вниманием у взрослых. Средний возраст геймеров увеличивается, и в 2016 г. его оценили в 35 лет. Изменение технологии также приводит к тому, что все больше людей увлекаются видеоиграми. Многие активные геймеры играют на настольных компьютерах или консолях, но появилось новое поколение геймеров, которые играют на смартфонах и планшетах в свободные моменты в течение дня, подобных утренней поездке на работу. Итак, мы знаем, что видеоигры являются все более распространенной формой развлечений, но оказывают ли они какое-либо влияние на наши мозг и поведение?

За прошедшие годы средства массовой информации сделали различные сенсационные заявления о видеоиграх и их влиянии на наше здоровье и счастье. «Игры иногда хвалили или демонизировали, часто без реальных данных, подтверждающих эти утверждения. Более того, игры – популярное времяпрепровождение, поэтому у всех, кажется, есть собственные мнения по этой теме», - говорит Марк Палаус (Marc Palaus), первый автор обзора, недавно опубликованного в Frontiers in Human Neuroscience.

Д-р Палаус и его коллеги хотели узнать, появились ли какие-либо тенденции в ходе исследований до настоящего времени относительно того, как видеоигры влияют на структуру и активность нашего мозга. Они собрали результаты 116 научных исследований, 22 из которых рассмотрели структурные изменения в головном мозге и 100 из них рассмотрели изменения в функциональности и / или в поведении мозга.

Исследования показывают, что игра в видеоигры может изменить то, как работает наш мозг, и даже его структуру. Например, видеоигра влияет на наше внимание, и некоторые исследования показали, что геймеры демонстрируют улучшения в нескольких типах внимания, таких как постоянное внимание или избирательное внимание. Области мозга, вовлеченные во внимание, также более эффективны у геймерах и требуют меньшей активации, чтобы поддерживать внимание на сложных задачах.

Существует также данные, что видеоигры могут увеличить размер и эффективность областей мозга, связанных с навыками восприятия пространства. Например, правый гиппокамп был расширен как у давно играющих геймеров, так и у добровольцев после программы обучения видеоиграм.

Видеоигры также могут вызывать привыкание, и такая зависимость называется «расстройством интернет-игр». Исследователи обнаружили функциональные и структурные изменения в системе нейронной награды у игровых наркоманов, частично подвергая их игровым сигналам, которые вызывают тягу и контролируют их нейронные реакции. Эти нейронные изменения являются, в основном, такими же, как и другие виды расстройств привыкания.

Итак, что означают все эти изменения мозга? «Мы сосредоточились на том, как мозг реагирует на видеоигры, но эти эффекты не всегда приводят к реальным изменениям», - говорит д-р Палаус. Поскольку видеоигры все еще новы, исследование их эффектов все еще находится в зачаточном состоянии. Например, мы все еще изучаем, какие аспекты игр влияют на регионы мозга и как. «Вероятно, видеоигры имеют как положительное влияние (внимание, визуальные и моторные навыки), так и негативное (риск зависимости), и очень важно, чтобы мы учитывали эту сложность», - объясняет д-р Палаус.

Видеоигры могут изменить ваш мозг

Исследования показывают, что видеоигры могут изменить то, как работает наш мозг, и даже его структуру

Fraunhofer HHI провел полевые испытания Li-Fi в немецком классе

С начала 2017 года Fraunhofer Heinrich Hertz Institute сотрудничает с Гегель-гимназией в Штутгарте (Германия), чтобы оснастить класс беспроводной связью в видимом спектре (Visible Light Communication technology - VLC).

Теперь Изабель Фезер (Isabel Fezer), глава департамента молодежи и образования города Штутгарта, открыла комнату с оптической WLAN. Технология VLC предлагается в качестве альтернативы традиционной технологии WLAN, чтобы избежать радиоизлучения и восприимчивости к радиопомехам или электромагнитным полям.

Fraunhofer Heinrich Hertz Institute из Берлина работает над дальнейшим развитием этой технологии и с помощью этого полевого теста в классе, он надеется не только продемонстрировать потенциал этой технологии, но и поддерживать будущие исследования в этой области.

«Современная школа нуждается в новых решениях для гибкого обмена данными. Мы считаем, что технология VLC предлагает подлинную альтернативу радиосистемам. Таким образом, наш проект способствует цифровизации класса», - объясняет д-р Анагностис Параскевопулас (Anagnostis Paraskevopoulos), руководитель проекта в Fraunhofer HHI.

Нынешнее оборудование, такое как потолочное освещение с устройствами VLC и настольные модули VLC, все еще находится на стадии прототипа, но ожидается, что в долгосрочной перспективе индустрия будет интегрировать эту технологию в светильники для помещений, а также в терминальное оборудование, такое как ноутбуки, планшетные ПК и смартфоны.

Уроки в Гегель-гимназии будут спланированы и адаптированы таким образом, чтобы интенсивно включать использование системы VLC для получения как можно большего опыта по использованию новой установки и выяснения наилучших вариантов ее использования.

Реализация проекта «VLC-Classroom» восходит к решению муниципального совета Штутгарта. В ходе последней консультации по бюджетному плану было решено выделить 500 тыс. евро для улучшения ИТ-оборудования в школах и финансировать, в частности, и этот проект. Помимо финансового вклада в исследовательскую работу Fraunhofer HHI, город поддерживает проект посредством соответствующей корректировки инфраструктуры помещений, которая была реализована администрацией школы и муниципальным строительным органом.

Fraunhofer HHI провел полевые испытания Li-Fi в немецком классе

Новый брандмауэр защищает мобильные телефоны от угроз ИБ

Исследователи в области кибербезопасности в Университете им. Бен-Гуриона в Негеве (BGU) разработали инновационную программу боандмауэра, которая добавляет недостающий уровень безопасности в мобильных телефонах на базе Android и осуществляет мониторинг вредоносного кода.

Ранее в этом году д-р Йосси Орен (Yossi Oren) и его команда исследователей из отдела разработки программного обеспечения и информационных систем (ISE) BGU обнаружили уязвимость безопасности во внутренних связях между компонентами мобильного телефона Android и центральным процессором (ЦП) телефона. Они предупредили разработчика Google и помогли глобальной компании решить эту проблему.

«Наша технология не требует, чтобы производители устройств понимали или изменяли любой новый код, - говорит д-р Орен. - Это брандмауэр, который можно реализовать как крошечный чип или как независимый программный модуль, работающий на процессоре».

Около 400 миллионов человек меняют компоненты своего телефона, такие как сенсорные экраны, зарядные устройства и батареи или сенсорные сборки, которые все подвержены значительным нарушениям безопасности и атакам. Эти компоненты, называемые «сменные модули (FRU)», осуществляют связь с процессором телефона через простые интерфейсы без механизмов аутентификации или возможностей обнаружения ошибок. Злоумышленник может добавить скомпрометированный FRU на телефон, оставив его уязвимым для паролей и финансовых краж, мошенничества, распространения вредоносных фотографий или видео и несанкционированных загрузок приложений.

По словам исследователей, эта проблема особенно остро стоит на рынке Android у многих производителей, которые работают независимо. Атака такого типа происходит за пределами области хранения телефона, она может пережить перезагрузку телефона, удаленные стирания данных и обновления прошивки. Существующие решения безопасности не могут предотвратить эту конкретную проблему безопасности.

Исследователь Омер Шварц (Omer Schwartz) добавляет: «Сам телефон не может обнаружить, что он находится под таким типом атаки. Наше решение предотвращает вредоносный или неправильно сконфигурированный FRU от компрометации кода, запущенного на ЦПУ, путем проверки всей входящей и исходящей связи».

Исследовательская группа использовала алгоритмы машинного обучения для мониторинга аномалий внутренней связи телефонов, которые могут указывать на вредоносный код. Их программное обеспечение позволило им идентифицировать и предотвращать утечки и взломы аппаратных средств.

Исследователи продолжают тестирование запатентованной технологии с производителями телефонов.

Новый брандмауэр защищает мобильные телефоны от угроз ИБ

               Сменные модули для мобильных телефонов

«Скрученный» свет может указать новый путь для беспроводной связи

Ученые сделали важный шаг в направлении использования «скрученного» света в качестве формы беспроводной передачи данных с высокой пропускной способностью, которая может привести к устареванию оптоволоконной сети.

В статье, опубликованном в журнале Science Advances, группа физиков из Великобритании, Германии, Новой Зеландии и Канады описала, как новые исследования «оптического углового момента» (OAM) могут преодолеть существующие трудности с использованием скрученного света в открытом пространстве.

Ученые могут «скручивать» фотоны - отдельные частицы света - пропуская их через специальный тип голограммы, аналогичный тому, что есть на кредитной карте, что сообщает фотонам оптический угловой момент.

В то время как обычная цифровая связь использует фотоны как единицы и нули для передачи данных, количество переплетающихся завихрений в фотонах позволяет им переносить дополнительные данные - что-то похожее на добавление букв вместе с единицами и нулями. Способность скрученных фотонов нести дополнительную информацию означает, что оптический угловой момент может создавать более широкополосные технологии связи.

Хотя методы оптического углового момента уже использовались для передачи данных по кабелям, передача скрученной световой волны через открытое пространство была значительно сложнее для ученых на сегодняшний день. Даже простые изменения атмосферного давления в открытом пространстве могут рассеивать световые лучи и приводить к потере информации о спине.

Исследователи изучили влияние как фазы, так и величины ОАМ, переносящегося светом через реальный канал в городской среде, для оценки жизнеспособности этих способов квантовой передачи информации.

Их канал в свободном пространстве в Эрлангене, Германия, был длиной 1,6 км и проходил по полям и улицам и близко к высотным зданиям, чтобы точно имитировать городскую среду и атмосферную турбулентность, которые могут нарушить передачу информации в пространстве, - тщательный подход, который сыграет важную роль в продвижении исследований OAM.

Проведение этих полевых испытаний в реальной городской среде выявило новые проблемы, которые необходимо преодолеть, прежде чем системы станут коммерчески доступными. Предыдущие исследования показали потенциальную возможность систем связи на основе OAM, но не полностью охарактеризовали влияние турбулентного воздуха на фазу структурированного света, распространяющегося по линиям такой длины.

Д-р Мартин Лавери (Martin Lavery), руководитель исследовательской группы по структурированной фотонике в Университете Глазго, является ведущим автором исследовательской работы команды. Он сказал: «В эпоху, когда глобальное потребление данных растет с экспоненциальной скоростью, существует растущая потребность в новых методах передачи информации, которые не должны отставать от темпа роста объемов данных по всему миру. Полноценная работающая система связи на основе оптического углового момента, способная передавать данные через свободное пространство, может трансформировать онлайн-доступ для развивающихся стран, систем обороны и городов по всему миру. Оптика в свободном пространстве - это решение, которое потенциально может дать нам полосу пропускания волокна, но без необходимости в физических кабелях. Она может быть более дешевой, более доступной альтернативой подключенным оптоволоконным соединениям».

Турбулентная атмосфера, используемая в этом эксперименте, подчеркнула хрупкость формируемых фазовых фронтов, особенно тех, которые могли бы быть неотъемлемой частью передачи данных с высокой пропускной способностью. Это исследование показало, какие проблемы будущих адаптивных оптических систем потребуют решения.

Д-р Лавери провел работу в сотрудничестве с исследователями из Института Макса Планка и университетов Отаго, Оттавы и Рочестера.

Эти результаты позволяют исследователям решать проблемы, которые ранее не наблюдались, в разработке адаптивной оптики для квантовой передачи информации для приближения новой эпохи оптики в свободном пространстве, которая в конечном итоге заменит волоконную оптику как функциональный способ связи в городских условиях и системах дистанционного зондирования.

«Скрученный» свет может указать новый путь для беспроводной связи

 
 
IDC
Реклама

  •  Home  •  Рынок  •  ИТ-директор  •  CloudComputing  •  Hard  •  Soft  •  Сети  •  Безопасность  •  Наука  •  IoT