`

СПЕЦІАЛЬНІ
ПАРТНЕРИ
ПРОЕКТУ

Чи використовує ваша компанія ChatGPT в роботі?

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

 

Недорогие беспроводные датчики открывают дорогу к «Интернету вещей»

Проект ESNA делает возможным построение высокоэффективных сетей на базе дешевых беспроводных сенсоров, которые можно использовать в широком спектре бизнес-приложений – от контроля за окружающей средой до прецизионного мониторинга сельскохозяйственных ресурсов.

В рамках проекта разработана гибкая основа для бизнес-ориентированных сетевых приложений на базе беспроводных датчиков, использующих стандартную архитектуру для улучшения связи между всеми типами интеллектуальных устройств: от домашних приборов и контроля окружающей среды в доме до контроля оборудования на фабриках.

Сегодня все больше повседневных устройств – от холодильников и стиральных машин до систем контроля отопления и вентиляции и современных мультимедийных систем – наделяют компьютерным интеллектом. По мере того как домашние сети становятся нормой, связь между этими устройствами будет ключевым элементом нашего будущего мира, обеспечивая высокий уровень контроля для безопасности и комфорта. И посредством использования широко распространенного Интернета такой контроль и взаимодействие будет все больше распространяться через так называемый «Интернет вещей».

Основой проекта была разработка беспроводных сетей, которые обеспечат связь между всеми типами датчиков при помощи радио. Устройства размером со спичечный коробок могут быть встроены почти во все приборы по смехотворно низкой цене.

Питание от батарей обеспечивают высокую гибкость, поскольку отпадает необходимость в кабеле. Кроме этого, устройства являются многофункциональными – узлы могут быть оборудованы разными датчиками: для измерения температуры, влажности, движения, радиации и т. п. Динамическая реконфигурация сети в случае отказа какого-нибудь узла обеспечивает надежность.

Проект ESNA имеет две цели: разработка многофункциональной базовой программной платформы, очень гибко поддерживающей требования приложений, и демонстрация полезности этой платформы для удовлетворения требований специфических сегментов рынка.

Проект допускает разработку бизнес-ориентированных беспроводных сетей датчиков с использованием стандартной архитектуры open-source. Архитектура поддерживает готовые сетевые узлы-датчики и соответствующие рекомендации.

«Мы разработали несколько действительно новых вещей, - сказал Олле Олссон (Olle Olsson) из Шведского института теории вычислительных систем. – Мы работали на стандартной общей платформе, базирующейся на IPv6, добившись минимальной относительно строк кода реализации протокола. Со стороны базового ПО мы консолидировали Contiki, ПО с открытым кодом. Это портируемая ОС для беспроводной сети датчиков. Она предназначена для микроконтроллеров с малым объемом памяти».

Недорогие беспроводные датчики открывают дорогу к «Интернету вещей»

Со стороны приложений ESNA разработала методы для взаимодействия с другим IP-окружением, чтобы беспроводная сеть датчиков не оказалась изолированной, а была бы частью ИТ-среды предприятий.

Система Moneta на PCM указывает на будущее компьютерной памяти

Команда студентов из Калифорнийского университета (UC) (Сан-Диего) продемонстрировала на конференции DAC 2011 первое твердотельное устройство хранения такого типа, которое обеспечивает производительность в тысячи раз большую, чем традиционные жесткие диски, и вплоть до семи раз большую, чем современные твердотельные диски (SSD).

Устройство хранения, названное Moneta, использует фазоизменяемую память (PCM), развивающуюся технологию хранения данных в кристаллических структурах халькогенида, металлического сплава. PCM является более быстрой и более простой в использовании, чем флэш-память, доминирующей на рынке SSD.

Современные SSD используют флэш-память и могут быть обнаружены в широком ряде продуктов потребительской электроники. Хотя они и быстрее, чем жесткие диски, однако достаточно медленные с точки зрения предъявляемых требований в области высокопроизводительных вычислений.

Напомним, что для записи чипы PCM переключают сплав между кристаллическим и аморфным состояниями с помощью теплового эффекта электрического тока. Для чтения данных используется более слабый ток. 

Moneta построена на базе чипов первого поколения от Micron Technology и может читать большие сегменты данных при максимальной пропускной способности 1,1 ГБ/с и записывать данные – при 371 МБ/с. Для сегментов порядка 512 Б чтение выполняется со скоростью 327 МБ/с и запись – 91 МБ/с. Это примерно в 2—7 раз выше, чем современные SSD на базе флэш-памяти.

По мнению проф. Стивена Свенсона (Steven Swanson), директора лаборатории энергонезависимых систем, SSD, базирующиеся на фазоизменяемой памяти, придадут смысл огромным накопленным массивам данных и позволят выделять полезную информацию намного быстрее. Он надеется, что через 6—9 месяцев Moneta будет использовать чипы второго поколения, а технология выйдет на рынок через несколько лет.

Система Moneta на PCM указывает на будущее компьютерной памяти

Внутренний вид устройства хранения Moneta с установленными модулями PCM

Волновод для будущей фотоники

Создание новой квазичастицы, названной гибридным плазмонным поляритоном, может открыть дверь к интегральным фотонным микросхемам и оптическим вычислениям в XXI столетии. Исследователи из Лоуренсовской национальной лаборатории в Беркли продемонстрировали первые истинно наномасштабные волноводы для систем связи на чипе следующего поколения.

«Мы прямо продемонстрировали наномасштабный волновод для видимого света и ближней инфракрасной области в МОП-устройстве, характеризующийся низкими потерями и широкой полосой, - сказал Сян Чжан (Xiang Zhang), возглавляющий исследования. – Разработка имеет большой потенциал для использования в наномасштабных приложениях, таких как внутричиповые оптические коммуникации, модуляция сигналов, наномасштабные лазеры и биомедицинские датчики».

Волновод способен проводить свет вдоль поверхности раздела металл-диэлектрик на достаточное расстояние для маршрутизации оптического сигнала в фотонных устройствах. Ключом изобретения является вставка тонкого слоя диэлектрика с низкой диэлектрической постоянной между металлом и полупроводником. Расстояние распространения сигнала было в 10 раз больше длины волны видимого света в вакууме и в 20 раз для ближнего инфракрасного.

Чтобы решить проблему потерь, Чжан и его группа предложили концепцию гибридного плазмонного поляритона (HPP). Полупроводниковая лента помещалась на поверхность металла, отделяясь от нее тонким слоем окисла с низкой диэлектрической постоянной. Такая конструкция привела к перераспределению энергии поступающей световой волны. Взамен концентрации ее в металле, где велики потери, некоторое количество световой энергии выдавливается в низкодиэлектрическую щель, где оптические потери значительно меньше.

Волновод для будущей фотоники

Волноводная система НРР полностью совместима с современной технологией КМОП, а также с платформой полупроводник-на-изоляторе, используемой сегодня для интеграции с фотоникой.

В попытках найти замену кремнию

Исследователи из Университета Хьюстона (UH) разработали метод для создания массива из одиночных кристаллов графена, что открывает возможность замены кремнию в высокопроизводительных компьютерах и электронике.

Массив из одиночных кристаллов графена может быть использован для создания нового класса высокопроизводительных транзисторов и интегральных схем, которые потребляют меньше энергии, чем кремниевая электроника, поскольку графен имеет меньшее сопротивление и, следовательно, выделяет меньше тепла.

Однако индустрия нуждается в надежных и бездефектных методах для производства больших количеств одиночных кристаллов графена. Разработка является шагом вперед навстречу совершенствованию таких методов.

«Используя эти затравочные кристаллы, мы можем вырастить и упорядочить массив из тысяч и миллионов одиночных кристаллов графена, - сказал доцент Университета штата Техас (Сан-Маркос) Цинкай Ю (Qingkai Yu), разработчик процесса выращивания одиночных кристаллов. – Мы надеемся, что индустрия обратит внимание на это открытие и рассмотрит упорядоченные массивы как один из возможных способов производства электронных устройств.

По мнению проф. Стивена Пей (Steven Pei), соавтора патента выращивания на основе затравочных кристаллов, эта разработка делает производство интегральных схем с графеновыми транзисторами возможным. «Может быть, это первая жизнеспособная технология изготовления ИС, базирующаяся на наноэлектронике», - сказал он.

Массив одиночных кристаллов графена был выращен на поверхности медной фольги внутри камеры, содержащей метан, с использованием процесса химического осаждения из паровой фазы. Этот процесс был впервые предложен доц. Ю в 2008 г. и теперь широко используется как стандартный метод для создания графеновых пленок большой площади для потенциальных применений в сенсорных дисплеях, электронных книгах и солнечных батареях.

Прячьте файлы внутри файлов

Новый подход сокрытия данных внутри исполнимых файлов может сделать почти невозможным обнаружение скрытых документов. Речь идет о стеганографии (тайнопись, с греческого) – метода скрытой передачи информации за счет сохранения в тайне самого факта передачи.

Те, кто планирует спрятать информацию от любопытных глаз, может встроить данные в разные типы файлов: музыкальные mp3-файлы, jpeg-файлы или видео mpeg4-файлы. К сожалению, есть предел, как много данных может быть встроено в такие файлы незаметно, поскольку их размеры начинают превосходить обычно ожидаемые от таких форматов. Например, пятиминутный звуковой трек mp3-файла с частотой дискретизации 128 Кб/с должен быть объемом около 5 МБ.

Однако есть одна группа файлов, а именно исполнимые, размер которых может широко варьироваться, и которые очень трудно исследовать, поскольку они включают коды, сгенерированные компилятором. В них можно встроить и спрятать большое количество данных в закодированной форме без нарушения выполнимости как программ, и мало кто может догадаться об их двойной функции.

Индийские ученые Раджеш Кумар Тивари (Rajesh Kumar Tiwari) и Дж. Сахоо (G. Sahoo) разработали алгоритм для встраивания тайных данных в выполнимые файлы. Алгоритм реализован в программе с графическим пользовательским интерфейсом, с помощью которого можно взять обыкновенный exe-файл, а в качестве входа – данные, которые необходимо скрыть, и получить рабочий exe-файл со скрытой информацией. Технология может быть использована в смартфонах, планшетных ПК, портативных медиаплеерах и других информационных устройствах, в которых пользователь хочет спрятать данные.

Смогут ли клетки заменить кремний, Или еще кое-что интересное о Microsoft Research

В блоге, опубликованном на Next at Microsoft, страничке историй об этой корпорации, ее редактор Стив Клейтон (Steve Clayton), в прошлом сотрудник Microsoft, рассказал об интересной работе, которую проводит Эндрю Филлипс (Andrew Phillips) в Исследовательской лаборатории Microsoft в Кембридже, Англия.

Эндрю возглавляет в Лаборатории направления биологических вычислений. Он получил степень магистра в Кембриджском университете и специализируется в теории вычислительных машин с уклоном в языки программирования. Его отношения с Microsoft начались во время подготовки диссертации в Имперском колледже Лондона. Там он встретил Луку Карделли (Luca Cardelli), исследователя из Microsoft, который работал над амбиентными вычислениями (ambient calculus, заглянув в словарь или в Википедию, читатель поймет, почему не приведен русскоязычный эквивалент), используемыми для описания и теоретических исследований параллельных систем, таких как Интернет, а также биологических систем, таких как клетки и вирусы. В качестве приглашенного профессора Имперского колледжа он и Эндрю обсуждали возможность интернатуры последнего в Кембриджской лаборатории. После принятия в интернатуру, Эндрю начал работу с Лукой над симуляционными алгоритмами для стохастических Pi-вычислений (Pi calculus), языка программирования для параллельных систем. Успехи в интернатуре позволили Эндрю остаться в докторантуре и заняться разработкой стохастических Pi-вычислений для биологического моделирования. Здесь естественно возникает вопрос, почему Microsoft заинтересовалась биологическим моделированием?

Оказывается, что между моделированием параллельных систем и биологических систем есть много общего. Подобно компьютеру биологические системы выполняют обработку информации, которая определяет, как они растут, воспроизводятся и выживают во враждебном окружении. Понимание того, как биологические системы обрабатывают информацию, является ключом к пониманию самой жизни. Одним из результатов этой работы является стохастическая Pi-машина (Stochastic Pi Machine – SPiM) – язык программирования для разработки и построения симуляционных моделей биологических процессов. Особенностью языка является простая графическая нотация для моделирования ряда биологических систем. Вдобавок SPiM может использоваться для инкрементного моделирования больших систем посредством композиции более простых моделей подсистемы. Модульный подход, который часто используется в программировании, прямо применим для сложных биосистем.

Многие биологические исследования опираются на лабораторные опыты. Языки программирования для биологических задач предоставляют ученым средства для выполнения моделирования биологических систем, например подсистем иммунной системы, и, впоследствии, понимание того, как они реагируют на новые типы вирусов или новые формы лечения, полностью на компьютере. Эндрю фактически разрабатывает целый пакет языков биологического моделирования не только для моделирования сложных систем, таких как иммунная система, но также для программирования молекулярных компьютеров на базе ДНК и программирования коммуникаций в группе клеток для выполнения сложных функций.

Как объясняет Эндрю, эта работа не только может помочь в понимании болезней, но и в разработке более эффективных способов сбора солнечной энергии для производства пищи и способности преобразовывать двуокись углерода и другие источники углерода в биотопливо или электричество.

Смогут ли клетки заменить кремний, Или еще кое-что интересное о Microsoft Research

Так что же до всего этого Microsoft? Стив Клейтон объясняет, что Microsoft Research является домом для некоторых самых умных людей на планете, которые занимаются некоторыми наиболее трудными проблемами, с которыми сталкивается общество. И программное обеспечение в союзе с их удивительным умом является средством для поразительных открытий.

В конце своего блога Стив задается вопросом, сможет ли софтверная индустрия программирования на клетках в один прекрасный день стать конкурентом программирования на кремнии?

Оценки классифицируют радиочастотное излучение как, возможно, канцерогенное для человека

Основываясь на увеличенном риске заболевания глиомой (злокачественным типом рака мозга), связанным с использованием мобильных телефонов, Международное агентство по онкологическим исследованиям (IARC) классифицировало электромагнитные поля радиодиапазона как, возможно, канцерогенные для человека (группа 2В).

На протяжении последних нескольких лет возросла тревога относительно возможности неблагоприятного воздействия на здоровье человека облучения радиочастотными волнами от разных беспроводных устройств связи (количество абонентов мобильных операторов достигает сегодня 5 млрд).

В конце мая Рабочая группа, состоящая из 31 ученого из 14 стран обсуждала на конференции в Лионе (Франция) потенциальное канцерогенное воздействие облучения радиочастотным электромагнитным полем.

Критически рассмотренные результаты показали, что в отношении глиомы и акустической невромы среди пользователей беспроводными телефонами можно сделать ограниченные выводы, а в отношении других типов рака имеющихся данных недостаточно. Данные облучения, связанного с профессией и естественным фоном, были также признаны недостаточными для каких-либо заключений. Рабочая группа не смогла количественно оценить риск, однако предыдущее изучение использования сотовых телефонов показало 40-процентное увеличение риска для глиомы в категории активных пользователей (30 мин ежедневно на протяжении 10 лет).

Д-р Джонатан Самет (Jonathan Samet) из Университета Южной Калифорнии отметил, что данные продолжают накапливаться, однако есть сильные аргументы в пользу повышенного риска заболевания раком и поэтому необходимо продолжать изучение связи между использованием сотовых телефонов и таким риском.

«Есть новая частица в текущем квартале!»

Ученые, проводящие эксперименты на CDF (Collider Detector at Fermilab) в Национальной ускорительной лаборатории Ферми, объявили о наблюдении новой частицы – нейтрального бозона Ξb0 (Xi-sub-b). Эта частица состоит из трех кварков: странного (s), верхнего (u) и прелестного (b) – s-u-b. Хотя ее существование и было предсказано Стандартной моделью, обнаружение этого бозона имеет большое значение, поскольку усиливает понимание того, как кварки образуют материю. Физик Пэт Люкенс (Pat Lukens) из CDF-коллаборации представил открытие 20 июля.

Нейтральный Ξb0 занял последнюю свободную позицию в «периодической таблице» семейства барионов. Напомним, что барионы, к которым относятся протон и нейтрон, состоят из трех кварков. Нейтральный Ξb0 относится к семейству прелестных (beauty, bottom) барионов, которые, вследствие наличия тяжелого b-кварка, примерно в шесть раз тяжелее протона. Такие частицы рождаются только при высокоэнергетических столкновениях, и их очень трудно наблюдать.

После рождения Ξb0 успевает пролететь доли миллиметра, прежде чем распасться на более легкие частицы, которые затем также распадаются. Физики анализируют эти цепочки распадов, чтобы идентифицировать породившую их частицу. Сложная картина распада нейтрального кси-бозона Ξb0 делает этот процесс значительно более трудным, чем анализ распада его заряженного собрата Ξb- . Проанализировав почти 500 трлн. протон-антипротонных столкновений, ученые выделили 25 событий, в которых рожденные частицы обнаруживали сигнатуру, характерную для Ξb0.  Статистическая погрешность анализа была на уровне 7σ, при том, что порогом открытия считается 5σ.

«Есть новая частица в текущем квартале!»

Нейтральный бозон Ξb0 пролетает около 1 мм, прежде чем распасться на две частицы: короткоживущий положительно заряженный бозон Ξс+ и долгоживущий отрицательный пи-мезон (п-). Затем Ξc+ сразу же распадается на пару долгоживущих пи-мезонов и кси-частицу Ξ-, которая живет достаточно долго, чтобы оставит след в кремниевом вершинном детекторе CDF, прежде чем распасться на пи-мезон и лямбда-частицу (Λ). Нейтральная лямбда-частица может пролететь несколько сантиметров перед своим распадом на протон (р) и пи-мезон (п).

P.S. что касается названия, то это аллюзия на к/ф "Девять дней одного года". Может заинтересовать наших молодых читателей.

Самый тонкий поляризатор света – графеновый

Ученые д-р Хань Чжан (Han Zhang), д-р Цяолян Бао (Qiaoliang Bao) и проф. Кянь Пин Ло (Kian Ping Loh) из Национального университета Сингапура продемонстрировали самый тонкий в мире поляризатор света из графена. Они объявили, что это достижение может позволить построить полностью фотонные цепи для высокоскоростной оптической связи.

Оптические поляризаторы являются элементами когерентных и квантовых оптических коммуникаций. Однако традиционные оптические поляризаторы дорогостоящи, велики, имеют формат отдельных блоков и могут требовать дополнительного монтажа. Благодаря оптическим свойствам графена, обусловленным структурой энергетических зон, графеновый поляризатор показал очень широкую рабочую полосу, как минимум от видимого диапазона до среднего инфракрасного.

Ученые ожидают, что графеновый поляризатор с таким набором привлекательных свойств, как низкая стоимость (несколько евро в промышленных масштабах), компактность, сверхкороткое время релаксации и широкая рабочая полоса может стать основой новой архитектуры высокоскоростной оптической связи «на-чипе».

Вдобавок к коммерческому интересу, исследование имеет и фундаментальную важность. Оно описывает, как свет распространяется в ультратонкой двумерной пленке. Это концептуальное открытие может привести к новой физике в такой области, как локализованные волны или поверхностные плазмоны в графеновой решетке.

Почему С14 так долго живет

Радиоактивный изотоп углерода С14, позволяющий археологам довольно точно датировать реликты истории, имеет период полураспада около 5700 лет, тогда как у других его более легких радиоактивных собратьев он равен минутам или секундам. Почему?

«Это было трудной загадкой для ядерной физики в течение нескольких десятилетий, - сказал Джеймс Вари (James Vary), профессор физики из Университета штата Айова. – И разгадка оказалась весьма экзотичной».

Она заключается в учете сильных трехнуклонных взаимодействий в ядре С14. Симулировать это взаимодействие представляет очень трудную задачу. В данном случае это заняло около 30 млн часов процессорного времени на суперкомпьютере Jaguar, установленном в Окриджской национальной лаборатории в Теннеси, на то время возглавлявшем список TOP 500.

«Мы не могли связать концы с концами, пока не включили трехчастичное взаимодействие, - сказал проф. Вари. – Неуловимые трехнуклонные силы вносят основной вклад долгую жизнь С14». Трехнуклонные силы нейтрализуют действие двухчастичных взаимодействий, которые управляют распадом С14, и в результате его период полураспада увеличивается на много порядков.

Чтобы получит ответ, ученым было необходимо вычислить 30 трлн. ненулевых элементов матрицы размерностью 1 млрд. х 1 млрд. Они также должны были разработать программу, которая бы симулировала взаимодействие всех 14 нуклонов атома углерода, включая трехнуклонные взаимодействия. Более того, они должны были симулировать также и азот-14, получающийся в результате распада углерода-14. Этого оказалось достаточно для объяснения наличия у С14 столь долгого периода полураспада.

Почему С14 так долго живет

Слева направо: Питер Марис (Pieter Maris) и Джеймс Вари из Университета Айовы

 

Ukraine

 

  •  Home  •  Ринок  •  IТ-директор  •  CloudComputing  •  Hard  •  Soft  •  Мережі  •  Безпека  •  Наука  •  IoT