Научная электронная библиотека
Монографии, изданные в издательстве Российской Академии Естествознания
Ширшов Е. В.,
ПРИЛОЖЕНИЕ
Таблица 1
Информационный дайджест научных открытий и достижений в области высоких технологий за 2003–2017 гг.
|
Инновации |
Краткая характеристика |
Источник, |
|
1 |
2 |
3 |
|
Чипы |
Биочипы – это революционное достижение биотехнологии последних лет. Необычное устройство позволяет за короткое время определять несколько тысяч аллергенов, онкогенов, различных биологически активных веществ и даже генетических дефектов. Технология белковых биочипов, заменяющих целые иммунологические лаборатории, дает возможность в тысячи и десятки тысяч раз увеличить производительность большинства диагностических методов и резко снизить себестоимость анализов. В зависимости от того, какие макромолекулы используются, выделяют различные виды биочипов, ориентированные на разные цели. Основная доля производимых в настоящее время биочипов приходится на ДНК-чипы (94 %), то есть матрицы, несущие молекулы ДНК. Оставшиеся 6 % составляют белковые чипы. Биологические микрочипы во многом схожи с электронными – и те, и другие собирают и обрабатывают огромное количество информации на малой поверхности; и те, и другие состоят из огромного количества идентичных миниатюрных элементов, размещенных рядом друг с другом, но ячейки биочипа по полупроводниковым меркам просто огромны – 100×100×20 мкм. При этом действие электронного, компьютерного, чипа |
www.mednovosti.ru |
|
1 |
2 |
3 |
|
Чипы |
основано на ответе «да–нет», а биологический чип позволяет выбрать из миллионов или миллиардов возможностей единственно верную. Компьютерный чип производит миллионы математических операций в секунду, но и на биочипе за пару секунд проходят тысячи биохимических реакций |
|
|
Русский биочип. Позволяет в считанные часы определять сотни патогенных бактерий и вирусов, выявлять генетические мутации, предрасположенность человека к некоторым видам рака, его чувствительность к лекарствам. Имеет государственный сертификат на применение для выявления лекарственно-устойчивых форм туберкулеза |
Институт молекулярной биологии РАН http://inauka.ru |
|
|
Сертификат имеет и прибор-анализатор для чипов. Процесс определения любого патогена предельно прост: в каплю крови, плазмы или любой другой анализируемой жидкости добавляют флуоресцентное вещество – крошечный «фонарик» получает каждая молекула, находящаяся в ней. Когда каплю помещают на чип, молекулы ищут «родственников» на биочипе и соединяются с ними. Там, где соберется больше «фонариков», ячейка засветится ярче. Так «опознаются» бактерии, вирусы, дефектные гены, а в принципе – любое вещество, имеющее молекулярное строение. Первая в мире из подобных технологий, получившая официальное признание. Биочип способен в считанные часы определить качество донорской крови и оттипировать штаммы гриппа птиц и животных, который в последние годы так беспокоит весь мир, идентифицировать личность и провести другие криминалистические анализы, выявить генетические |
Институт молекулярной биологии РАН http://inauka.ru |
|
|
1 |
2 |
3 |
|
Чипы |
мутации у плода и маркеры шести онкологических заболеваний еще до появления их клинических признаков и т.п. При этом под каждую новую задачу можно создавать новые разновидности чипа – эта диагностика не только быстрее, но и значительно дешевле таких известных дорогих и сложных методик, как, к примеру, полимеразная цепная реакция (ПЦР) |
|
|
Беспроводной чип соединит физический и цифровой миры. Чип, не имеющий аналогов по сочетанию миниатюрных размеров, емкости памяти и скорости передачи по беспроводному интерфейсу, может прикрепляться или встраиваться практически в любой физический объект, обеспечивая его легкодоступным носителем цифровой информации. Микросхема не содержит встроенных элементов питания и не требует подключения внешних, а энергия для ее функционирования обеспечивается за счет индуктивной связи со считывателем. Экспериментальный чип, разработанный в рамках проекта Memory Spot, имеет размеры 2×4 мм, при этом он оснащен встроенной антенной, объем памяти в действующих прототипах достигает от 256 кбит до 4 Мбит, а в будущих версиях может быть и еще большим. Скорость обмена через беспроводной интерфейс – до 10 Мбит/с, что в 10 раз быстрее, чем у Bluetooth, и сопоставимо со скоростями в сетях Wi–Fi |
Лаборатория Hewlett– Packard, г. Пало-Альто http://3dnews.ru/news/ |
|
|
При этом для реализации чипа применена широко распространенная и хорошо освоенная CMOS-технология, что должно обеспечить низкую себестоимость и, соответственно, возможность для повсеместного применения. Объем памяти в чипе позволяет записать в нее короткий видеоклип, чуть более длинный аудиоролик, несколько снимков или достаточно большое количество текстовой информации |
Лаборатория Hewlett– Packard, г. Пало–Альто http://3dnews.ru/news/ |
|
|
1 |
2 |
3 |
|
Чипы |
Чип под кожу. Американская служба по контролю за лекарственными препаратами одобрила применение компьютерных чипов, которые будут вживляться под кожу больных людей и помогут врачам наблюдать за состоянием их здоровья. Прибор, включающий компьютерный чип размером меньше одноцентовой монеты и сканер, может помочь врачам в оказании помощи находящимся без сознания людям. В то же время существуют опасения, что применение прибора может стать одной из первых ступеней по установлению контроля над человеком |
Флоридская компания Applied Digital Solutions, http://www.securitylab.ru |
|
Создан первый клеточный биочип. Группа учёных из американской национальной лаборатории Беркли (Berkeley Lab) и университета Калифорнии (University of California, Berkeley) продемонстрировала первый в мире прибор, являющийся «клеточным» аналогом известных ДНК-чипов, применяющихся в генетических исследованиях. Эти чипы представляют собой результат скрещивания «микросхемных» технологий (в частности, фотолитографии) с приёмами биохимического исследования. Аналогичный чип можно создать и для целых живых клеток. Они могут служить биодатчиками опасных или загрязняющих среду веществ или, к примеру, пригодятся фармацевтическим компаниями при испытании новых препаратов |
Американская национальная лаборатория Беркли и университет Калифорнии http://www.membrana.ru |
|
|
Быстродействующие чипы. Новая технология на «напряженном» германии позволит создать более быстродействующие чипы меньшей площади. Транзисторы, созданные на «напряженном» германии, работают в 3 раза быстрее, т.к. германий, используемый сейчас (в меньших дозах) при производстве транзисторов по технологии «напряженного» кремния, проводит электричество лучше кремния. Технология может быть использована для построения чипов по 32-нанометровому технологическому процессу |
Компания IBM http://www.gazeta.ru |
|
|
1 |
2 |
3 |
|
Чипы |
Нейрочирп. В Падуанском университете сконструировали микросхему со встроенными клетками мозга. Нейрочип NACHIP размером около миллиметра содержит 16384 транзистора, к которым специальными белками приклеены отростки нейронов. «Органическая» подсистема обменивается с кремниевыми электрическими импульсами. Как известно, нервный импульс – это изменение электрохимического потенциала клетки. Его обеспечивают движение заряженных частиц по ионным каналам. В частности, это движение может быть вынужденным, если создать разность потенциалов искусственно, что и происходит, когда электрический прибор через «белковый мост» передает заряды клетке. Клетка, в свою очередь, может генерировать ток в электрической цепи, куда входят транзисторы. Пока чип не способен решать сложные задачи, однако может быть использован для тестирования лекарств, воздействующих на нервные ткани. Кроме того, похожие устройства могут понадобиться медикам при диагностике нервных расстройств, а в будущем стать основой биокомпьютеров |
Падуанский университет http://lenta.ru/news/2006/ |
|
Учёные уже давно научились снимать электрические импульсы с нервных клеток. Но, никто не попробовал пойти в обратном направлении: к электронике, способной произвольно влиять на внутриклеточные биологические процессы. Биологи из Германии, Италии и Швейцарии совместно со знаменитым изготовителем чипов компанией Infineon Technologies построили микросхему, способную потенциально взаимодействовать сразу более чем с 16 тыс. нейронов, что намного больше, чем во всех прежних сходных экспериментах. Ранее либо чипы работали |
Компания Infineon Technologies http://www.membrana.ru |
|
|
1 |
2 |
3 |
|
Чипы |
с очень ограниченным числом нейронов, либо – с большим числом, но не с каждым по отдельности, а с их группами. В рамках проекта NACHIP исследователи планомерно идут к цели – взаимодействию компьютера с набором живых клеток (индивидуально) с возможностью не только получать от них информацию, но и влиять на работу генов в этих клетках |
|
|
Технология передачи запахов через Интернет |
Устройство подключается к компьютеру и на основе взятых из глобальной сети данных с помощью специальной программы автоматически создает ароматы. Внешне оно представляет собой закрытый кубок диаметром 30 см, внутри которого содержатся 32 различных пахучих компонента, включая, например, ароматы апельсина и розы. Их можно смешивать, и в результате, как уверяют создатели, диапазон возможных запахов практически неисчерпаем |
Телекоммуникационная корпорация NTT communication, Япония http://inauka.ru |
|
Интернет через электрические сети |
Проблемы «последней мили» для сетей широкополосного доступа в России планируется решить за счет использования электрических домовых сетей по технологии PLC (Power Line Communications). Возможность передачи данных по уже проложенным электрическим проводам позволит с нуля, быстро и эффективно, покрыть необходимую территорию, предлагая услуги транспорта для интернет-провайдеров. Технология PLC поддерживает скорость до 20 Мб/с для конечного абонента. Скорость передачи данных на основе PLC-технологии существенно превышает аналогичные показатели подключения к Интернету через модем, а также с помощью других традиционных способов доступа. При этом размер затрат по установке и эксплуатации оборудования сопоставим с таковыми при реализации ADSL-технологии |
Фирма http://www.cnews.ru |
|
1 |
2 |
3 |
|
Semantic web (новая версия всемирной сети) |
Продвинутая версия Сети, в которой информация будет представлена в более определенном и стандартизированном виде, что даст возможность совместно многократно использовать данные и ресурсы и тем самым развивать сотрудничество между людьми. В разработке нового проекта принимают участие специалисты университета Саутгемптона, которые были задействованы в создании всемирной паутины |
Университет Саутгемптона http://www.cnews.ru |
|
Электронная стенгазета |
Газета размером со стену изготовлена с использованием технологии создания электронной бумаги EInk Electronic Paper. Газета представляет собой копию издания «Yomiuri Global Newspaper – Electronic Paper» и новости на ней будут меняться дважды в день (утренний и вечерний выпуск). Газета состоит из 272 отдельных элементов – плиток, каждая из которых является комбинацией слоя EInk и управляющей печатной платы. Общий размер газеты 2,2×2,6 м, что на сегодняшний день является уникальным достижением. Тем не менее, хотя текст отображается в черно-белом режиме на поверхности EInk, цветные фотографии выводятся на отдельные LCD-мониторы |
Компания Toppan Printing Co., Ltd http://www.3dnews.ru |
|
Магниторезонансный силовой микроскоп на основе нанотехнологий |
Специалистам Алмаденского исследовательского центра в Сан-Хосе, штат Калифорния, удалось засечь магнитный сигнал от одного-единственного электрона. Сложнейшая задача решена с помощью новой модификации магниторезонансного силового микроскопа сверхвысокого разрешения. Этот микроскоп в 10 млн раз чувствительнее магниторезонансных приборов, используемых в медицине и в несколько десятков, раз превосходит разрешение систем, применяемых в научных исследованиях. Микроскоп может использоваться не только для обнаружения отдельных частиц, но и для выявления структуры вещества. Пока что |
Компания IBM http://www.cnews.ru |
|
1 |
2 |
3 |
|
разработанный в IBM микроскоп может делать «фотографии» вещества с разрешением до 25 нм. В будущем разрешение прибора будет заметно увеличено, что позволит получать трехмерные изображения молекул с разрешением на уровне отдельных атомов |
||
|
Видеоконференции и мобильная связь |
Компания LG создала первый в мире телефон с функцией push-to-view (PTV), позволяющей владельцам мобильников радикально упростить участие в видеоконференциях. При использовании технологии PTV процедура «входа» в видеоконференцию максимально упрощена и аналогична тому, как осуществляется связь при помощи настроенных «на одну волну» радиостанций, в частности без набора номера абонента. Одно из существенных отличий технологии PTV от уже существующих «однонаправленных» видеоконференций состоит в том, что она позволяет нескольким абонентам пересылать изображения в реальном масштабе времени. Пользователь сможет самостоятельно определить перечень участников конференции, которым будут направляться изображения с его телефона, а также пригласить новых пользователей присоединиться к видеоконференции, которые, в свою очередь, могут принять либо отклонить приглашение |
Компания LG http://www.cnews.ru |
|
Сращивание нервной ткани с электродами |
Американские ученые разработали основы технологии сращивания нервной системы человека с протезами, управляемыми с помощью мысли. При разработке протезов нового поколения применяется идея использования неповрежденной нервной ткани для передачи сигнала-команды искусственной конечности. Нервный сигнал, посылаемый мозгом человека, должен преобразовываться в движение протеза, при этом сенсорные стимулы, такие как температура или давление, должны обеспечивать обратную связь |
Университет Пенсильвании http://www.cnews.ru |
|
1 |
2 |
3 |
|
Сращивание нервной ткани с электродами |
Исследователи впервые провели на людях уникальный эксперимент. Они поместили на поверхность мозга пациентов электронную сетку, чтобы собрать моторные сигналы, позволяющие испытуемым играть в компьютерную игру силой мысли. При записи поверхностных сигналов мозга ученые использовали технологию «агрессивной» электрокардиограммы в качестве альтернативы электроэнцефалограмме, при которой данные могут быть получены при помощи электродов, размещенных вне мозга, на черепе. Подключив четырех пациентов к системе, исследователи предложили им сыграть в простые одномерные компьютерные игры. Участникам было запрещено двигаться и говорить какие-либо слова. И действительно – пациенты смогли управлять курсором сигналами своего мозга. Результаты были признаны крупным достижением, приблизившим ученых еще на один шаг к созданию биомедицинских устройств, которые могут управлять протезами, например перемещать искусственную ногу силой мысли |
Университет Вашингтона, Сент-Луис http://inauka.ru |
|
Группа разработчиков Guger Technologies из Германии выпустила первую систему управления компьютером при помощи сигналов головного мозга (BCI). Система позволит пользователю создавать и отсылать сообщения E-mail, а также управлять компьютерными играми. Система доступна для обычных PC и для карманных компьютеров под управлением Windows. Существует вариант системы, который подразумевает имплантацию устройства считывания сигналов мозга. Работа системы обеспечивается за счет считывания электроэнцефалограммы головного мозга с помощью электродов, усиления сигнала и его программной интерпретации. |
Guger Technologies, Германия http://lenta.ru/news/2007/03/12/ brain |
|
|
1 |
2 |
3 |
|
Сращивание нервной ткани с электродами |
Усилитель сигналов головного мозга подключается к компьютеру через USB-порт, что позволит интерпретировать сигналы мозга с ювелирной точностью и существенно уменьшить количество электродов |
|
|
Разработана новая методика, которая в перспективе позволит изготавливать тончайшие кабели для связи человеческого мозга и компьютера. |
Пенсильванский университет www.newscientist.com |
|
|
Сращивание нервной ткани с электродами |
В настоящее время для передачи сигналов от мозга на внешние устройства используются металлические электроды. Однако вживление электродов может вызывать негативную реакцию и провоцировать нежелательные изменения. В зоне контакта, в частности, может наблюдаться рассасывание нервной ткани. Кроме того, возможно появление рубцовых изменений. Новая технология теоретически будет лишена недостатков современных методик. Предложенная система основана на использовании соединений из модифицированных нервных клеток. Кабели формируются путем постепенного растягивания нейронов. Скорость роста пучка нервных волокон при этом может составлять до одного сантиметра в сутки, а максимальная длина всего кабеля может достигать десяти сантиметров. Разработка новой методики ведется с 2001 г. Существующие прототипы кабелей могут передавать простейшие сигналы в обе стороны. Вынесение электродов за пределы мозга позволит контролировать процессы, протекающие в месте соединения органических и неорганических материалов. В перспективе технология создания соединительных кабелей из нервных клеток может быть использована в протезах нового поколения, контролируемых силой мысли. Кроме того, тончайшие кабели теоретически позволят передавать в мозг изображение с искусственных глаз. |
Пенсильванский университет www.newscientist.com |
|
1 |
2 |
3 |
|
Fone (+) – сотовый телефон в качестве полноценного ПК |
При помощи продукта Fone (+) владельцы мобильных телефонов смогут соединять свои аппараты с телевизорами, клавиатурами и мышами, фактически превращая их при этом в полноценные персональные компьютеры. Предполагается, что Fone (+) будет особенно востребован в развивающихся регионах, где уже есть сотовая связь, однако персональные компьютеры и точки доступа в Интернет только начинают получать распространение. Продукт Fone (+) можно будет использовать с различными типами беспроводной связи, в частности GPRS и EDGE. Кроме того, исследователи Мicrosoft продемонстрировали приложение MPTrain, которое позволяет связать мобильный телефон с датчиками, регистрирующими показатели жизнедеятельности организма человека (частота сердечных сокращений, уровень кровяного давления и пр.). Информация затем может использоваться с целью выбора определенных программ тренировки или определенных музыкальных композиций, соответствующих текущему ритму выполнения упражнений |
Исследовательская лаборатория Мicrosoft www.compulenta.ru |
|
Нанопродукты и технологии |
Органические светоизлучающие диодные дисплеи (Organic Light Emitting Diode OLED Displays) – идеально подходят к применению в мобильных телефонах, карманных компьютерах, цифровых камерах и фотоаппаратах |
Компания NanoBillboard.com http://www.cnews.ru |
|
Наножидкостные системы, имеющие каналы диаметром в несколько десятков и сотен нанометров, – предназначены для работы в составе лабораторий, которые проводят экспресс-анализы ДНК, белков, и других биомолекул |
||
|
1 |
2 |
3 |
|
Нанопродукты и технологии |
Наноэлектронные устройства с тактовой частотой 1 ГГц. Устройства на основе нанотрубок, зарекомендовавших себя как универсальный стройматериал наноэлектроники (осцилляторы, диоды, транзисторы, наножидкостные устройства) |
|
|
НЭМС (наноэлектромеханические системы) – технология, используя которую можно ожидать появления высокофункциональных сенсоров и сверхъемких устройств для хранения информации |
||
|
Производственные модули, которые позволят выпускать чипы, названные «onechip integration». В таком «сложном» чипе уже будут находиться антенны, фильтры и логика, управляющая всеми этими устройствами. |
Компании Agilent Technologies, Discera и Intel http://www.cnews.ru |
|
|
Компания Nantero, специализирующаяся на изготовлении молекулярной памяти на основе нанотехнологий, и компания LSI Logic – производитель специализированных микрочипов – будут выпускать NRAM – нанопамять с высокой плотностью данных. |
||
|
IBM применила технологию «молекулярной самосборки» (molecular self assembly), совместимую с существующими технологиями изготовления микросхем, что особенно выгодно для создания нового поколения микроэлектроники. «Самосборка» – это сектор нанотехнологии, изучающий свойства некоторых отдельных элементов самоорганизовываться в повторяющиеся узоры, размеры которых измеряются в нанометрах. Технология «самосборки» поможет расширить возможности литографических методов производства, что особенно важно с учетом постепенного уменьшения компонентов компьютерного оборудования до молекулярного уровня |
Компания IBM http://www.cnews.ru |
|
|
1 |
2 |
3 |
|
Электронная бумага |
Разработан прототип электронной бумаги, которую можно вешать на стену и передавать на нее сообщения с помощью дистанционного пульта ДУ. Размеры 16,2×18,1 см, детали изображения могут масштабироваться. Устройство снабжено встроенной панелью с возможностью «солнечного» питания, может работать в течение нескольких месяцев без подзарядки. Е-бумага имеет толщину 3 мм и весит 100 г с литий-ионовой батареей и экраном, отображающим 64 цвета |
Компания Hitachi http://www.cnews.ru |
|
Ирландская компания предложила новую технологию производства электронной бумаги, основанную на использовании электрохромного материала виологена (viologen). Электрохромные материалы могут менять свою светимость в зависимости от приложенного напряжения. Экраны, созданные на базе новой технологии, обладают очень высокой контрастностью, сравнимой с контрастностью печатных документов. Углы обзора составляют до 180°, рабочее напряжение не превышает 1 В. Дисплеи не нуждаются в подсветке, а сформированное изображение может храниться сколь угодно долго без дополнительного питания (энергопотребление NCD-экранов составляет около 10 % энергопотребления традиционных жидкокристаллических дисплеев). В перспективе методика может быть адаптирована для создания многоцветных экранов |
Компания Ntera, Ирландия science.compulenta.ru |
|
|
Главным достоинством E-paper является экономия энергии, ведь после загрузки изображения на бумагу питания не требуется вообще. Кроме этого, электронный «дисплей из бумаги» характеризуется гибкостью и мобильностью. Известно, что разрешение цветного экранчика E-paper, представленного Fujitsu, составляет 320×240 пикселей |
Компания Fujitsu Computer Systems www.ferra.ru |
|
|
1 |
2 |
3 |
|
Процессор Cell |
Процессор Cell (ячейка) предназначен стать «мозгом» для нового поколения электронных устройств. Способен обеспечить 10-кратный рост производительности по сравнению с существующими чипами и вывести многозадачность устройств на новый уровень. В основе лежит гибкая параллельно-распределенная вычислительная архитектура, состоящая из независимых процессоров с плавающей запятой для выполнения интенсивных мультимедийных нагрузок |
Корпорации IBM, Sony и Toshiba http://www.cnews.ru |
|
Процессор Cell |
Cell обозначает программное обеспечение, предназначенное для изыскания свободных ресурсов на индивидуальной машине, в локальной или глобальной сети. Процессор Cell, реализованный по 90-нанометровой технологии «кремний на диэлектрике» (SOI), представляет собой многоядерный кристалл, в состав которого входит 64-разрядное процессорное ядро с архитектурой Power и несколько потоковых процессорных ядер, способных осуществлять интенсивную обработку операций с плавающей запятой. Многопоточная многоядерная архитектура Cell и высокая пропускная способность каналов обмена с оперативной памятью и другими системными компонентами оптимизированы для рабочих процессов с высокой вычислительной нагрузкой и широкополосных медиа-приложений, в том числе для компьютерных развлекательных систем, а также устройств воспроизведения видеопотоков и других видов цифрового контента |
Корпорации IBM, Sony и Toshiba http://www.cnews.ru |
|
1 |
2 |
3 |
|
Сгибающийся дисплей |
Новая технология, полезная при производстве дешевых легких дисплеев, которыми можно покрывать изогнутые поверхности на автомобилях и т.д. Особенно такие дисплеи пригодятся в мобильных телефонах, электронных книгах, газетах и постерах. Несмотря на то, что прототип толщиной менее 1 мм излучает только голубой свет, дисплей может воспроизводить полную гамму цветов. При изготовлении экрана использовались нановолокна, созданные определенным видом бактерий |
Университет Kyoto, компании Mitsubishi Chemical, Pioneer и Rohm http://www.cnews.ru |
|
Первые образцы гибких дисплеев и моделей на базе углеродных нанотрубок были продемонстрированы в 2005 г. Именно они, в ближайшие годы будут наиболее востребованы в сфере средств отображения информации. Благодаря интенсивному развитию нанотехнологии новые дисплеи будут намного тоньше современных жидкокристаллических аналогов, демонстрируя при этом значительное улучшение визуальных характеристик. Основным материалом для производства «пластичных» дисплеев служат органические полимеры с микроскопической молекулярной структурой, обладающие высокой природной проводимостью. Это позволит в будущем производить сворачивающиеся в трубочку гибкие дисплеи и тем самым реализовать идею создания электронных газет. К 2010 г. «пластичные» дисплеи вытеснят все остальные виды дисплеев |
Компания NanoMarkets www.ferra.ru |
|
|
Система CogVis |
Впервые продемонстрирована программа, которая способна «понимать» правила игры, только лишь наблюдая за игроками. Система получала изображение с видеокамеры, перед которой сидели игроки, а также аудиосигнал. Люди вытаскивали случайным образом из колоды карточек картинки с камнем, ножницами или бумагой и вслух объявляли о своей победе или ничьей. |
Лидский университет Западный Йоркшир, Великобритания science.compulenta.ru |
|
1 |
2 |
3 |
|
Система CogVis |
Компьютер анализировал события, вычленяя из видеокартинки последовательность движений персонажей и пауз в их движениях, картинки на карточках и соотносил все это с речью персонажей. После ряда ходов CogVis могла уже сама объявлять результат очередного раунда игры. То есть она «сформулировала» гипотезу о правилах игры, проверила ее и убедилась, что правильно «поняла» их. Вместо традиционного подхода, когда программисты пытаются заложить в машину множество правил «на все случаи жизни», исследователи применили в самообучающейся программе нечто вроде имитации поведения ребенка – это наблюдение и мимикрия (подражание) |
|
|
Роботы |
Роботов-интеллектуалов, которые смогут читать тексты и обучаться по ним, создают разработчики из США по заказу Агентства улучшенных оборонных исследовательских проектов (DARPA). Цель – сделать процесс обучения робота сходным с человеческим. Будет создана интеллектуальная машина, которая может читать книги, понимать и отражать то, что прочла, отвечать на вопросы по-английски и объяснять свои ответы |
Политехнический институт Ренсселар (Rensselaer) http://www.cnews.ru |
|
Корейские ученые создали искусственные разновидности существ – роботов с генами и хромосомами, которые, в конечном счете, смогут выполнять репродуктивные функции. Программное обеспечение, которое будет установлено роботам, даст машинам возможность чувствовать, рассуждать и желать чего-либо. Эта «сущность» – компьютерный код, который позволяет роботу «чувствовать себя» счастливым, грустным, сердитым, сонным, голодным или испуганным. Программное обеспечение подобно человеческой ДНК, хотя эквивалентно единственной цепочке генетического кода, а не сложной двойной спирали реальной хромосомы. Созданная в KAIST машина имеет 14 искусственных хромосом и уникальную индивидуальность |
Лаборатория робототехнического интеллекта (RIT Lab) Института передовой науки и техники (KAIST), Южная Корея http://www.membrana.ru |
|
|
1 |
2 |
3 |
|
Роботы |
Разработан мозговой робот-имплантант, который сможет самостоятельно «ощупывать» поверхность мозга в поисках наиболее сильного сигнала. Исследователи создали устройство, которое способно при помощи усиков перехватывать сигналы нейронов и управлять протезом или курсором на компьютере. Ученые считают, что подобный имплантант мог бы помочь людям с поврежденным спинным мозгом из-за травмы или из-за такого тяжелого заболевания, как боковой амиотрофический склероз (БАС, болезнь Шарко). Основная неприятность состоит в том, что эффективность работы таких имплантантов со временем резко падает. Связано это с потерей чувствительности усиков устройства – они обрастают тканями, кроме того, играют роль небольшие перепады артериального давления и гибель нейронов, которые служили источником сигнала. Робот-имплантант, оснащенный 100 тончайшими щупальцами и механизмом обратной связи, позволит настраиваться даже на отдельный, единичный нейрон |
Калифорнийский технологический институт, Пасадена (California Institute of Technology http://inauka.ru |
|
Попытки создания роботов, способных к коллективным действиям, предпринимались и раньше. Однако, как правило, такие машины не могут принимать самостоятельные решения и действуют в соответствии с заранее заложенными инструкциями. По этой причине, оказавшись в нестандартной ситуации, роботы оказываются беспомощными. Решение проблемы сотрудники Frontline Robotics видят в использовании специализированного программного обеспечения и так называемого открытого автоматизированного комплекса контроля (Robotic Open Control, ROC) |
Компания Frontline Robotics, Канада www.compulenta.ru |
|
|
1 |
2 |
3 |
|
Роботы |
Это программное обеспечение позволяет роботам самостоятельно выбрать лидера и в дальнейшем подчиняться его командам. Если две машины, например, одновременно оказались у узкого дверного проема, они обращаются к «командиру» за разрешением пройти. Лидер обрабатывает запросы с использованием определенного набора правил и принимает решение. Ответы затем высылаются по каналу радиосвязи. Причем в случае выхода «командира» из строя команда выбирает нового |
Компания Frontline Robotics, Канада www.compulenta.ru |
|
Лаборатория Таканиси (Takanishi Laboratory) создала робота, который разговаривает не с помощью аудиодинамика, а благодаря набору органов речи, анатомически подобных человеческим – эластичным и подвижным. У робота Waseda Talker № 4 (WT-4) есть язык, носовая пазуха, мягкое небо, губы, голосовые связки и легкие. Движется и челюсть с зубами. Во всех подвижных элементах набирается 19 степеней свободы (в их числе 7 – у языка). Основные элементы голосового тракта выполнены из термопластического каучука. Помимо собственно головы, машина оснащена и антропоморфным телом для психологического облегчения общения с людьми. Робот умеет произносить десятки японских звуков, сопровождая их артикуляцией. Все это очень похоже на разговор человека. Антропоморфный WT–4 был создан, чтобы лучше понять, как человеческий вокальный механизм создает речь. Инженеры уже работают над следующей модификацией (WT–5), которая получит еще более совершенные голосовые связки |
Токийский университет Васеда (Waseda University) http://www.membrana.ru |
|
|
1 |
2 |
3 |
|
Роботы |
Разрабатывается робот, который будет способен думать примерно так же, как человек. Участники эксперимента (математики, инженеры, специалисты по компьютерному моделированию и специалисты по работе человеческого мозга из университетов Бристоля, Шеффилда, Оксфорда и Кембриджа) собираются выяснить, как работают определенные части человеческого мозга, и на основании этих данных создать машину, которая имитировала бы эту работу, а, следовательно, и процесс человеческого мышления. Эксперимент будет состоять из трех этапов. На первом робот сможет распознавать предметы вокруг себя и брать их с помощью манипулятора. Ему также предстоит определять характерные особенности окружающего пространства и реагировать на происходящее вокруг |
Университет Уэльса в Аберистуите, Великобритания www.compulenta.ru |
|
В конечном итоге такой робот должен будет научиться определять значимость каждого из окружающих предметов и каждого из происходящих вокруг него событий, сосредотачивать свое внимание на наиболее важных для него и выполнять соответствующие задачи, а в случае допущения ошибок делать из случившегося выводы и учиться |
Университет Уэльса в Аберистуите, Великобритания www.compulenta.ru |
|
|
Нейронная сеть |
Рамеш Шарма из Оклахомского университета создал программу, в которой искусственная нейронная сеть ставит оценки художественным фильмам. Его программа не только имитирует работу нервных клеток человека, но и предсказывает успех или провал картины, опираясь на собственный опыт просмотра и анализа 834 фильмов. Программа оперирует семью параметрами: жанром, популярностью актеров, наличием спецэффектов, возрастом целевой аудитории, датой начала показа, количеством кинозалов, в которых идет картина, а также тем, является ли фильм приквелом или сиквелом другого кино |
Оклахомский университет http://www.inauka.ru |
|
1 |
2 |
3 |
|
Нейронная сеть |
Нейросеть угадывает мысли. Загадайте любой объект и зайдите по y.20q.net/anon. Как только вы это сделаете, искусственный интеллект мощнейшей нейросети начнет свою работу. 20q.net – это эксперимент в области искусственного интеллекта. Система задает наводящие вопросы и таким образом угадывает, какой предмет вы загадали. Это вариант старой игры «20 вопросов», но только с применением современных нейросетевых технологий, которые обучаются с каждой игрой. В отличие от классической игры здесь максимальное количество вопросов составляет 30. Можно давать не только категоричные ответы, но и относительные, например, «может быть», «обычно», «частично» и т.д. Если выбрать «неизвестно», то вопрос заменяется, а ответ не сохраняется в базе знаний. На первой странице игры система дает несколько подсказок относительно тех слов, которые можно загадать, какие слова считаются самыми легкими и разгадываются очень быстро (мобильный телефон, персональный компьютер, человек и телевизор), какие вызывают наибольшие сложности (альпеншток, винторогая антилопа), в каких словах искусственному интеллекту хотелось бы еще попрактиковаться с вашей помощью (фреон, железнодорожный узел). Самообучающаяся система умнеет с каждой игрой, и каков будет конечный результат этой эволюции – не знают даже сами разработчики |
www.webplaneta.ru |
|
Международная группа ученых Ю. Камитани, Ф. Тонг, Дж.-Д. Хайнес и Д. Рис нашли научный способ чтения мыслей. В первом опыте участвовали четыре добровольца, которым показывали набор из восьми изображений, имевших разную пространственную ориентацию. |
Лондонский университет-колледж http://inauka.ru |
|
|
1 |
2 |
3 |
|
Нейронная сеть |
Проанализировав данные томографии мозга, ученые обнаружили небольшие, но характерные различия, зависящие от того, на какую именно картинку смотрели испытуемые. После этого специалисты разработали программу, которая позволила предсказывать те образы, которые видели добровольцы. Кроме того, когда им показывали одновременно два набора изображений, прося при этом сконцентрироваться только на одном, они безошибочно «пророчествовали», какой набор выбран. Суть второго эксперимента заключалась в том, что шести добровольцам показывали два изображения, причем первое из них высвечивалось настолько быстро, что «подопытные люди» едва замечали его. На самом деле, так им только казалось. В данных по мозговой активности ученые «разглядели» следы первой картинки. Судя по результатам исследования, возможности нашего мозга сильно недооценены: он реагирует даже на то, что остается для сознания «невидимым». Можно предположить, что с этим связаны визуальные дежа вю, когда человек, глядя на что-то, понимает, что уже видел это «что-то», но никак не вспомнит, где и когда |
|
|
Проект «Игровая площадка» Playground Experiment |
Исследователи решили выяснить, как дети в возрасте до одного года учатся взаимодействовать с окружающим миром. В качестве модели ребёнка выступает собака-робот (собачка «Aibo»). Корректные модели для процессов, происходящих в голове малыша, – это большой вызов учёным. Во множестве работ описано, как люди получают новые навыки, предлагая связь между сенсорно-моторным развитием и познавательными функциями. Но немного существует моделей, способных объяснить, как всё же такие навыки появляются и показывают способность к самоорганизации. |
Парижская лаборатория информатики Sony Sony Computer Science Laboratory Paris, www.membrana.ru |
|
1 |
2 |
3 |
|
Проект «Игровая площадка» Playground Experiment |
Необычный робот оборудован основными моторными «примитивами» (простыми программами контроля всех видов движений каждой конечности в отдельности). Никаких сложных программ нет, это имитация действий новорождённого, который ничего ещё не умеет. |
|
|
Проект «Игровая площадка» Playground Experiment |
Примитивы запускает в действие оригинальный программный движок под названием «Интеллектуальное адаптивное любопытство» (Intelligent Adaptive Curiosity). Он осмысленно выбирает действие собаки в зависимости от ситуации и получает обратную связь в виде сигналов видеокамеры, инфракрасного сенсора, датчика касания и сенсоров положения конечностей и тела. Программа разделена на три части: 1) система предсказания, выявляющая результат действий робота в той или иной ситуации и прогнозирующая такие результаты в дальнейшем; 2) мета-система предсказания, которая систематизирует ошибки первой системы, а также учится предсказывать и их изменение в течение долгого времени, сравнивая результат воздействия робота на объекты с чередой результатов, достигнутых в похожих ситуациях; 3) модуль выбора действия, который выбирает «поступки» с максимальным ожидаемым сокращением величины ошибки (промаха). Такой «самомотивированный» робот сосредотачивается на задачах (действиях), которые ни слишком предсказуемы, ни слишком трудны, чтобы их результаты можно было прогнозировать. Это гарантирует плавное и непрерывное развитие в роботе всё более и более сложных образчиков поведения |
Парижская лаборатория информатики Sony Sony Computer Science Laboratory Paris, http://www.membrana.ru |
|
1 |
2 |
3 |
|
Композиция одной силой мысли |
Лаборатория «Музыка будущего» (Future Music Lab) университета Плимута (University of Plymouth) разработала технологию, которая в будущем позволит музыкантам создавать композиции одной силой мысли. Устройство основано на специальной «шапке» (brain cap), оснащённой 128 электродами для снятия подробной электроэнцефалограммы. Главный секрет разработчиков – программа обработки сигналов, позволяющая переводить мелодии, которые человек воображает «внутри» – в музыку, проигрываемую компьютером |
Университет Плимута http://www.membrana.ru |
|
Распознавание эмоционального состояния говорящего |
Программа Emotive Alert устанавливается непосредственно на автоответчик владельца и индексирует входящие сообщения. На основе первых десяти секунд каждого голосового высказывания составляется эмоциональный портрет говорящего. Программа способна классифицировать сообщение по шести параметрам: официальный-неофициальный, грустный-счастливый, взволнованный-спокойный, а также определить степень срочности |
Массачусетский Технологический Институт, США http://www.cnews.ru |
|
Программа GenoPharm |
Тысячи статей по генетическим исследованиям хранят в себе некую сверхинформацию, неведомую даже самим их авторам. Чтобы её выявить, американские учёные создают интеллектуальную программу, подражающую в анализе текстов живому человеку. В отличие от обычных поисковых машин, «бездумно» перебирающих контент, по ключевым словам, ищет ассоциативные связи. GenoPharm подражает способу, которым биологи перерывают биомедицинскую литературу для обнаружения связей между генами |
Американская национальная лаборатории Беркли (Berkeley Lab) www.membrana.ru |
|
1 |
2 |
3 |
|
Преобразование памяти для хранения информации |
Ученые впервые расшифровали способ кодирования информации в памяти. Исследователи изучали поверхностные участки гипокампуса крыс. Эта область мозга отвечает за преобразование кратковременной памяти в долговременную – гипокампус обрабатывает сведения, полученные из опыта, так чтобы их можно было хранить в виде воспоминаний. В мозг грызуна было внедрено 96 микроэлектродов толщиной меньше человеческого волоса, которые регистрировали деятельность сотен нервных клеток – нервные импульсы, представляющие собой электрохимические возмущения, имеющие определенную частоту и длительность. Ранее в аналогичных опытах ученым удавалось отслеживать деятельность максимум 26 нервных клеток. Мозговую деятельность анализировали с помощью компьютера. В результате был расшифрован код преобразования информации для хранения в памяти. Полученные данные могут быть использованы для создания более интеллектуальной робототехники и новых детекторов лжи. Некоторые футурологи предсказывают, что в будущем человеческие воспоминания можно будет хранить на чипе, имплантированном в мозг |
Института генома мозга, Шанхай http://www.cnews.ru |
|
Джеф Хокинс и Донна Дубински, основатели компании Palm Computing, учредили новую фирму Numenta, для разработки так называемой временной иерархической памяти (Hierarchical Temporal Memory, HTM). Такая память будет иметь архитектуру, похожую на человеческий мозг, и позволит компьютерам решать задачи качественно нового уровня. В частности, память НТМ поможет усовершенствовать системы искусственного интеллекта, распознавания речи и машинного «зрения» |
Компания Numenta science.compulenta.ru |
|
|
1 |
2 |
3 |
|
Управление компьютером с помощью мысли |
В июне 2004 г. американские хирурги имплантировали в двигательную область коры головного мозга 24-летнего полностью парализованного человека микрочип BrainGate. Чип содержал 100 электродов, каждый из которых был соединен с отдельным нейроном мозга человека. Крошечный чип дал парализованному человеку возможность управлять телевизором, компьютером, например, рассылать письма по электронной почте, играть в компьютерные игры. Управление возможно даже в том случае, если парализованный в это время занят чем-либо иным. Например, ему удавалось управлять телевизором, разговаривая или двигая головой при этом. На сегодняшний день чип является самым сложным имплантантом из всех, какие, когда-либо тестировались на живых людях. |
Компания Cyberkinetics г. Фоксборо, шт. Массачусетс http://www.cnews.ru |
|
Аналогичные исследования ведутся и другими группами. В частности, разрабатываются устройства, позволяющие считывать активность мозга дистанционно, без непосредственного электрического контакта с нейронами. Так, компания Neural Signals запатентовала специализированный электропроводный «шлем», который вживляется непосредственно под череп, но не находится в непосредственном контакте с мозгом. Другие группы ведут разработки устройств, не нуждающихся в хирургическом вмешательстве вообще, например, позволяющих считывать «мысли» больного с помощью энцефалографа |
Компания Neural Signals г. Атланта http://www.cnews.ru |
|
|
Технология поддержки отслеживания глаз |
Microsoft планирует добавить в Windows 10 встроенную поддержку отслеживания глаз. В первую очередь она предназначена для тех, кто страдает нейромышечными заболеваниями вроде бокового амиотрофического склероза. |
3DNews Daily Digital Digest https://3dnews.ru/956347 |
|
1 |
2 |
3 |
|
Технология поддержки отслеживания глаз |
Технология позволит управлять различными элементами интерфейса операционной системы без традиционных мыши и клавиатуры. Например, приложения можно будет запускать, удерживая взгляд на иконках. А водя глазами по экранной клавиатуре, пользователь сможет вводить текст |
|
|
Вирусы и киборги |
Академик Кевин Варвик, который подключил свою нервную систему к компьютеру и имплантировал в руку метку RFID, предупреждает, что настанет день, когда компьютерные вирусы смогут заражать не только ПК, но и людей; когда люди, не ставшие киборгами, будут выглядеть чудаками; «те из вас, кто захочет остаться человеком ... окажутся в меньшинстве». В подключении организма к компьютеру есть свои преимущества. По его мнению, «почти бесконечная база знаний», что означает также необходимость «обновления» людей. Проблемы безопасности, которые терзают современную вычислительную технику, не сильно отличаются от тех, которые станут донимать киборгов в будущем. Когда люди будут подключены к сети, хакерское проникновение будет иметь гораздо более серьезные последствия, и отношение к хакерам радикально изменится. Сейчас нелегальное проникновение хакеров в сеть можно снести. Но когда люди станут подсоединяться к интернету, это сделает хакерство абсолютно недопустимым, предупреждает Варвик. Подключенные к сети люди, скорее всего, появятся еще не скоро, тем не менее, эксперименты Варвика рассчитаны на практическое применение. Он сотрудничал с клиникой Stoke Mandeville Hospital в Великобритании в сфере изучения возможных последствий подключения к сети нервной системы людей с травмами спинного мозга. Например, ученые стараются понять, смогут ли такие пациенты управлять инвалидным креслом через собственную нервную систему. |
Университет Ридинга, Англия http://zdnet.ru |
|
1 |
2 |
3 |
|
Вирусы и киборги |
Между тем идея обручения человечества с технологией, по словам Варвика, сегодня непопулярна. Имплантация чипов RFID в руку пока остается экзотикой. В Испании члены одного клуба могут выбрать такой способ для оплаты за напитки. Некоторые сотрудники правоохранительных органов в Мексике имплантируют чипы для предотвращения попыток похищения детей. Администрация по контролю за продуктами питания и лекарствами США недавно разрешила использование RFID для людей. Одним из возможных применений может стать считывание с чипов информации о состоянии здоровья пациентов медицинским персоналом |
|
|
Программа Predictive Keyboard |
Программа Predictive Keyboard позволяет определять слово, вводимое пользователем, уже по первым буквам и автоматически дописывает его до конца. Predictive Keyboard, анализируя первые нажатые клавиши, пытается угадать то, что пользователь хочет напечатать, и предлагает возможные варианты. По мере того как пользователь продолжает вводить следующие буквы, число вариантов сокращается, и в специальном окошке появляется наиболее подходящее слово. Программа содержит список из 31 тыс. различных слов и выражений. Пользователи также могут самостоятельно пополнять имеющийся словарь |
Компания WordLogic, Канада http://www.cnews.ru |
|
Технологии полупроводниковой индустрии |
Технология, по которой производятся современные микросхемы, близка к пределу своих возможностей. Если в ближайшие 5–6 лет не будет сделано революционного прорыва в области полупроводниковых технологий, то дальнейшее совершенствование микросхем, сводящееся к росту производительности и снижению себестоимости и энергопотребления, станет невозможным. |
Компания SEMI (Semiconductor Equipment and Materials International) http://mobile-review.com |
|
1 |
2 |
3 |
|
Технологии полупроводниковой индустрии |
Основным фактором, ограничивающим возможности полупроводниковых кристаллов, является их размер. Освоение 32 нм и 22 нм технологий запланировано компанией Intel на 2009 и 2011 гг. соответственно. Революционное решение, которое позволит полупроводниковой индустрии перешагнуть 45 нм рубеж, потребует совместных усилий большинства ведущих разработчиков |
|
|
Электронные школьные ранцы-компьютеры |
Тайваньская компьютерная ассоциация создала группу, цель которой – способствовать распространению в стране электронных школьных ранцев-компьютеров, которые должны объединить школьные учебники, тетради, дневники и все остальное, что необходимо школьнику для учебы. Многие эксперты предсказывают, что эти устройства скоро заменят традиционные печатные книги. Их преимущества не столько в малом весе, сколько в том, что переход на них создаст новую с несравнимо большими возможностями среду обучения. Кроме того, что в таком компьютере можно хранить несколько десятков учебников с картинками, учителя могут целенаправленно проверять выполненные на них работы и раздавать материалы и домашние задания или, используя электронные доски, передавать свои лекции |
http://www.membrana.ru |
|
Квантовый компьютер |
В рамках разработок учеными создан чип с множеством дырок для захвата атомов. Создатели утверждают, что каждая из пустот в поверхности чипа может быть заполнена атомом, в перспективе подобные накопители информации могут читаться подобно тому, как осуществляется чтение обыкновенных CD. Ученым удалось собрать с помощью магнитного |
Огайский университет, США http://www.cnews.ru |
|
1 |
2 |
3 |
|
Квантовый компьютер |
поля около 1 млрд. атомов газообразного рубидия в пространстве, не превышающем горошину. Сейчас разработчики изучают его свойства и рассматривают все возможные способы, которые могут применяться для управления атомами. Ученые работают над тем, каким образом вынести их на поверхность чипа, чтобы они смогли попасть в ловушки. По сравнению с обычным чипом, у квантового имеется одно существенное достоинство. В то время как в настоящее время можно кодировать только «ноль» или «единицу», квантовое устройство может одновременно обрабатывать и «ноль», и «единицу», что увеличивает производительность компьютера. Разработчики утверждают, что существующие микросхемы будут в обиходе еще около 10 лет, а потом на смену им придут новые квантовые чипы |
|
|
Путь к беспристрастной педагогике |
Новые технологии, позволяющие автоматизировать процесс проверки и оценки студенческих сочинений, изменяют роль педагога в учебном процессе и характер его отношений с учащимися, искореняя коррупцию и субъективизм, а также открывают новые перспективы перед дистанционным образованием. Проект Qualrus позволяет мгновенно выставить оценку студенческой работе даже по сложным предметам. Программа семантического анализа текста, исследуя характерный «рисунок» слов в студенческом опусе, определяет, насколько убедительны используемые учащимся аргументы, и на этом основании проставляет итоговую оценку. Программа использует несколько различных интеллектуальных стратегий. Она сопоставляет информацию, полученную от остальных испытуемых, а также информацию, ранее введенную самим преподавателем. |
Университет Миссури http://www.cnews.ru |
|
1 |
2 |
3 |
|
Путь к беспристрастной педагогике |
Студенты, которым преподавали, например, социологию, пересылали свои сочинения по Сети и получали подробный отзыв на них за считанные секунды. В отзыв входит целый набор оценок различных параметров работы, которые определяются в соответствии с установками преподавателя |
|
|
Имплантанты |
Объединение человека и машины – мечта философов и учёных. Высокие технологии нашли применение в медицине, где с их помощью удаётся достичь скромных по масштабам, но бесконечных по значению результатов, – дать возможность держать ложку в руке, подниматься по лестнице, отличать свет от тьмы, вновь услышать голос ребёнка или любимого человека. В этой области действует ряд высокотехнологичных компаний, ведущих свои разработки в основном в направлении создания компьютерных систем, обеспечивающих реакцию роботизированной части устройства на импульсы нерва. Официально это называется «периферический компьютерный интерфейс». На практике это означает, что руки и ноги, бывшие годами неподвижными, оживут. Причиной паралича, как правило, является поражение на участке между источником мысли о движении – головным мозгом и исполнительным механизмом – мышцей. Исследователи считают, что разработка искусственного нерва, очень сложного передающего механизма, займёт ещё не один год. Сейчас применяются обходные манёвры. Каждая наша мысль, каждое движение – это электрическая активность в мозгу. Можно зафиксировать часть этой активности и использовать полученную информацию, например, чтобы передвигать курсор на экране компьютера. |
http://mednovosti.ru |
|
1 |
2 |
3 |
|
Имплантанты |
Возбуждение определённых участков мозга считывается при помощи имплантанта, располагаемого внутри моторной коры – части головного мозга, контролирующей движения тела. Имплантант – это, как правило, просто тончайшая золотая проволочка, подключённая к электронной схеме. Когда пациент думает о совершении движения, в его мозгу возникают электрические потенциалы, воспринимаемые имплантантом. Сигнал фиксируется и передаётся компьютеру. Таким образом, объединение человека и машины скорее возвращает человеку его нормальные функции, чем делает его совершеннее |
|
|
Имплантанты |
Новые медицинские имплантанты смогут восстанавливать зрение, способствуя росту нервных клеток вблизи них. Новый метод может также привести к созданию протезов, помогающих поврежденным нервам спинного мозга, конечностей и других органов. Если метод окажется эффективным, он будет полезен не только для пациентов с проблемами зрения, но и заболеваниями слуха, с искусственными конечностями для глубокой стимуляции мозга |
Компания Vis-X Калифорния, США http://mednovosti.ru |
|
Передача данных |
Телекоммуникационная компания проводит эксперименты по использованию человеческого тела в качестве среды для передачи данных. Human Area Networking задействовал электромагнитное поле, создаваемое небольшим передатчиком вокруг тела человека как вокруг проводника. Кожа соприкасается с передатчиком, испускающим слабый электрический сигнал. Поскольку его величина очень мала, для снятия сигнала на другой стороне используется чувствительный оптический датчик. |
Компания NTT DoCoMo, Япония www.redtacton.com |
|
1 |
2 |
3 |
|
Передача данных |
Он замеряет отклонения отраженного от поверхности лазерного луча, возникаемые под воздействием колебаний электромагнитного поля. Датчик Redtacton позволяет передавать данные между носимым устройством и стационарным (компьютером, принтером, сканером) при касании или между двумя носимыми при рукопожатии. Технологию можно будет использовать и для общения под водой. В медицинской сфере «говорящие» коробки для лекарств смогут сигнализировать об опасности в случае, если их захочет принять пациент, которому они не прописаны. В отличие от радиометок RFID, датчики Redtacton будут срабатывать только при непосредственном касании. Новая технология заметно преобразит и существующие системы безопасности и идентификации. Модули для считывания контактных или бесконтактных карточек вообще исчезнут. Чтобы войти в помещение, человеку достаточно будет просто взяться за дверную ручку |
|
|
Передача информации и сканирование мозга |
Корпорация Sony получила патент на использование устройства, передающего сенсорную информацию прямо в мозг человека. Данная технология позволит создать новое поколение видеоигр, где восприятию пользователя станут доступны различные запахи, вкусовые и осязательные ощущения. Суть разработанной технологии заключается в том, что ультразвуковые импульсы воздействуют на определенные участки мозга человека, отвечающие за так называемые «процессы чувственного восприятия». Ультразвуковые импульсы изменяют синхронную работу нейронов коры головного мозга. |
Корпорация Sony http://www.cnews.ru |
|
1 |
2 |
3 |
|
Передача информации и сканирование мозга |
Для того чтобы слепой или какой-либо другой человек мог воспринимать живое или заранее записанное изображение или звук, не требуется хирургического вмешательства. Запатентованная методика, очевидно, является модернизацией уже известной технологии транскраниальной магнитной стимуляции и заключается в воздействии на нервные окончания быстро меняющимися магнитными полями. Недостатком этой методики является то, что ее невозможно применить локально, в пределах отдельных участков головного мозга |
|
|
Ученым удалось при помощи сканирования головного мозга угадать, на что смотрели принимавшие участие в исследовании добровольцы. Участникам исследования показывали два изображения одновременно. Перед правым глазом помещали картинку с красными полосами, а перед левым – с голубыми. На добровольцах были надеты специальные очки, благодаря которым каждый глаз видел только одну, предназначавшуюся только ему картинку. В подобной ситуации мозг работает таким образом, что время от времени «переключается» с одного изображения на другое и человек видит лишь одну из картинок. В то время как добровольцы наблюдали за картинками, ученые при помощи специального сканера, действующего по принципу магнитного резонанса, исследовали мозговую активность в районе коры головного мозга, отвечающего за зрение. Сканеру удавалось с достаточно большой точностью определять, какую из двух картинок в определенный момент видел человек. Теперь ученым нужно создать специальную программу, которая поможет распознавать значение того или иного сигнала головного мозга. Результаты исследования подтвердили, что сканер может «читать мысли», но до создания универсальной машины, способной распознавать все мысли человека, еще очень далеко |
Лондонский университет http://inauka.ru |
|
|
1 |
2 |
3 |
|
Передача информации и сканирование мозга |
Ученые из института Фраунхофера изобрели устройство, которое позволит компьютеру читать мысли пользователя. Изобретение, разработанное создателями формата MP3, называется «интеллектуальная печатающая машинка» (mental typewriter) и было представлено на выставке CeBit в Ганновере в марте 2006 года (Popgadget). Устройство стало плодом многолетних исследований немецких ученых в области создания Brain Computer Interface, системы, которая позволит наладить прямую связь между компьютером и человеком. В долгосрочной перспективе ученые планируют создать устройство, которое позволит управлять всеми функциями машины с помощью мысли. Сигналы от головного мозга будут считываться с помощью 128 датчиков, прикрепленных к голове пользователя (принцип работы напоминает электроэнцефалограмму). С помощью специального программного обеспечения сигналы расшифровываются и преобразуются в действия, выполняемые компьютером. Функция самообучения позволит машинам улучшать взаимодействие с пользователем, приспосабливаться к человеку и работать более эффективно |
Институт Фраунхофера (Fraunhofer Institute for Computer Architecture and Software Technology http://lenta.ru/news/2006/ |
|
Система раннего оповещения |
Мозг сохраняет в подсознании информацию об обстоятельствах опасной ситуации или болезненных ощущений, даже если сам человек про них забыл. Как полагают лондонские ученые, исследующие эту систему, если разобраться в ее механизме и научиться его блокировать, можно справиться с хроническими болями, от которых страдают очень многие. Анализируя активность головного мозга при помощи функциональной магниторезонансной томографии, ученые выявили два участка, один – среди базальных ядер вентрального стриатума, другой – в одной из зон коры больших полушарий. |
Университетский колледж Лондона http://mednovosti.ru |
|
1 |
2 |
3 |
|
Видеоприбор |
Японские исследователи создали уникальный видеоприбор, который воспроизводит на экране мыслеобразы, возникающие на сетчатке глаза. Подобный эксперимент провел француз Пьер Буше, сумевший зафиксировать на фотопластинке мысленное зрение человека. Отечественный ученый Н. Кобзев, изучавший процессы мышления на атомном уровне, пришел к выводу: молекулярная материя мозга сама по себе не способна обеспечить мышление, для этого необходим внешний источник потоков так называемых фермионных частиц |
Д. Писаренко. Тайна третьего глаза // Аргументы и факты, 2005. – № 19. – |
|
Математическая модель коры головного мозга |
Сотрудники лаборатории «биоподобных вычислений» Ч. Пек и Дж. Козлоски создали математическую модель, имитирующую работу миниколонок коры головного мозга, тонких тканевых нитей, собирающих импульсы от нейронов. Дальнейшие исследования могут привести к появлению роботов, способных видеть, как люди, и/или принимать осмысленные решения на основе поступающей от сенсоров информации. Человеческий мозг состоит примерно из 28 млрд. клеток. 200 млн миниколонок занимаются тем, что собирают сенсорные данные и организуют их для высших отделов мозга. Кроме того, миниколонки поддерживают связь друг с другом. Диаметр каждой миниколонки составляет примерно 0,05 мм, и они пронизывают кору головного мозга по вертикали. Математическая модель, созданная в IBM, имитирует поведение 500 тыс. миниколонок, соединенных друг с другом 400 млн связей. С ее помощью ученые «смогли продемонстрировать самоорганизацию» и поведение, аналогичное наблюдаемому в реальной жизни. В описанных опытах система решала задачу распознавания образов, которая у обычных компьютеров вызывает много ошибок. |
Лаборатория (Biometaphorical Computing), IBM http://mobile–review.com |
|
1 |
2 |
3 |
|
Математическая модель коры головного мозга |
Со временем алгоритм поможет ученым лучше разобраться во внутренних процессах, происходящих в мозге в тот момент, когда человек (или животное) разглядывает предметы. В общих чертах изображение воспринимается, раскладывается по цвету, форме, текстурам и другим составляющим, а затем собирается в образ, подталкивающий человека (животное) к тому или иному поведению. Пока не все этапы этого процесса вполне изучены. Ученые все чаще обращаются к природе как модели для подражания. Некоторые компании, такие как Cambrios, пытаются разрабатывать новые вещества, изучая белки, синтезируемые биологическими вирусами. Тем временем основатель PalmOne Джефф Хокинс занимается созданием компании, которая будет продавать системы, использующие те же процессы мышления, что и человек. Процесс мышления обычно заключается в прогнозировании будущих событий на основании большого массива накопленного опыта. Он продемонстрировал прототип приложения, способного узнавать формы, которое оно «видело» в прошлом. Однако компьютеры вряд ли смогут думать, как люди, если не изменить их конструкцию |
|
|
Глухих научат слышать мозгом |
Ученые института разработали новый метод частичного восстановления способности слышать для людей, у которых повреждена улитка уха (при таких травмах использование обычного слухового аппарата невозможно). Речь идет о технологии, позволяющей подвести электроды от слухового аппарата непосредственно к слуховому нерву в мозгу человека. Данный метод предусматривает возможность передачи в мозг восьми различных звуковых частот. Это позволяет распознавать человеческую речь |
Лос-анжелесский институт слуха (House Ear Institute) http://www.muh.ru |
|
1 |
2 |
3 |
|
Мозг способен бессознательно компенсировать собственные задержки реакции |
Планируя движения, человеческий мозг бессознательно компенсирует задержки, вызванные обработкой зрительной информации, и упреждает перемещения окружающих предметов. В экспериментах на экране компьютера горизонтально колебалась небольшая красная точка. Испытуемые должны были удерживать на ней указатель мыши, а компьютер фиксировал ошибки в зависимости от частоты колебаний точки. Оказалось, что при частоте выше, чем одно колебание в две секунды, большинство испытуемых начинали опережать движение точки. Исследователи объясняют этот эффект приспособлением нервной системы человека к собственным задержкам реакции, которые составляют около 200 миллисекунд. Мозг способен не только предсказывать движение предметов, но и действовать с упреждением |
Технологический институт Тохоку, Япония http://svoboda.ru |
|
Изучение иностранных языков развивает мозг |
Изучение иностранных языков способствует развитию головного мозга, увеличивая массу его серого вещества. Об этом сообщили ученые из Университетского колледжа в Лондоне. Обследовав с помощью магнитно-резонансной томографии 105 человек, 25 из которых владели только одним языком, 25 знали не только английский, но и еще один европейский язык, 33 владели вторым языком с детства, а 22 происходили из других европейских стран и знали не только свой родной язык, но и английский, ученые обнаружили, что у тех из них, кто владеет двумя языками, повышена плотность коры головного мозга в области нижней части теменной доли. Причем наиболее интенсивно эти изменения были выражены у тех участников исследования, которые говорили на двух языках с детства. Полученные нами данные свидетельствуют в первую очередь о том, что изучением иностранных языков надо заниматься еще в молодости, когда головной мозг наиболее пластичен. |
http://www.km.ru |
|
1 |
2 |
3 |
|
Ускорение мысли слабым электротоком |
Ученые обнаружили, что пропускание через мозг слабого тока повышает способность человека запоминать слова. В исследовании приняли участие более 100 добровольцев. Им приставляли электроды к голове и пропускали ток с силой в 0,002 А. Одновременно людей просили назвать как можно больше слов из увиденного списка. При этом части испытуемым также прикладывали электроды, но ток не пускали. Никто не знал – пущен ток или нет, а ощутить его было невозможно. Статистика показала, что способность запомнить и воспроизвести произвольный набор слов при пропускании тока повышалась на 20 %. При этом 20 мин воздействия давали долгий положительный эффект. Предполагают, что слабый ток меняет электрические свойства клеток в коре мозга и после того, как ток прошёл, клетки ещё долго «лучше передают сигналы». Но это лишь гипотеза, требующая дальнейшей проверки. Побочных эффектов воздействия пока не обнаружено, и исследователи намерены проверить воздействие слабого тока в качестве дополнительной терапии при старческом слабоумии |
Американский Национальный институт неврологических заболеваний (National Institute of Neurological Disorders and Stroke) http://www.membrana.ru |
|
Самовосстановление коры головного мозга |
Джеффри Маклис (Jeffrey Macklis) провёл успешные опыты по самовосстановлению участков коры головного мозга у мышей, чтобы выяснить, при каких обстоятельствах в мозге запускается процесс нейрогенезиса, когда имеющиеся там стволовые клетки активируются, превращаются в нейроны и даже занимают нужное положение в коре. Для принудительного запуска процесса пришлось убивать ряд нейронов в коре мозга мышей. Но в будущем этого не потребуется. Биохимики вводили в мозг специальные молекулы, которые активировались светом определённой длины волны. |
Медицинская школа Гарварда (Harvard Medical School) http://www.membrana.ru |
|
1 |
2 |
3 |
|
Самовосстановление коры головного мозга |
Эти молекулы «выборочно» убивали часть кортикоспинальных моторных нейронов. Как установили учёные, вскоре в поджелудочковой зоне мозга появились незрелые нейроны, которые мигрировали в кору, в её повреждённую область. Они заняли место погибших нейронов и дозревали до полноценных моторных нейронов, при этом некоторые из них даже успешно подключались к спинному мозгу. Авторы работы считают, что через некоторое время смогут идентифицировать сигнальные молекулы, отвечающие за запуск и управление этим процессом регенерации. Тогда на основе этих веществ можно было бы создать лекарства и лечить ими людей с рядом нейрозаболеваний. |
|
|
Виртуальный мир может быть опасным для человека |
Австралийский профессор Невилл Макбрин (Neville McBrien) считает, что у человечества имеется недостаточно знаний о долгосрочном воздействии технологии виртуальной реальности и её возможных побочных эффектах. Не исключено, что в погружении в виртуальный мир никаких проблем нет. Однако наша обязанность – оценить риски и удостовериться в этом. Мы должны выяснить, как долго можно пользоваться виртуальностью, и каково её воздействие на человека. Это тем более важно, так как технология становится всё более дешёвой и применяется всё шире: от игр до обучения лётчиков. Уже известны некоторые краткосрочные негативные эффекты вроде расплывчатого видения и трудности с концентрацией. Однако ни один из них не длится дольше 10 мин. Макбрин считает, что виртуальный мир может запутать визуальную систему человека, потому что иллюзии 3D-пространства очень часто далеки от реальности. Например, «заигравшись» |
Университет Мельбурна (University of Melbourne) http://www.membrana.ru |
|
1 |
2 |
3 |
|
Виртуальный мир может быть опасным для человека |
с виртуальностью, люди могут ошибочно определять расстояния между объектами. Кроме того, некоторые люди, в том числе дети, могут быть более уязвимы к неблагоприятным эффектам виртуального мира. Макбрин обозначил проблему, но возьмётся ли кто-нибудь за её изучение, пока не ясно |
|
|
Виртуальные миры |
Компания, специализирующаяся на ИИ, планирует реализовать программу по обучению своего программного обеспечения посредством взаимодействия с людьми в виртуальных мирах. ВМ – это идеальная среда для «внедрения» программного обеспечения искусственного интеллекта, где оно может «учиться», взаимодействуя с виртуальными людьми и животными. Чтобы построить систему ИИ с реальным самосознанием и классифицировать вещи в разном контексте, ее нужно наделить каким-то подобием тела. Придание системе ИИ телесного облика представляется лучшим способом позволить ей обучаться и соображать. Погрузившись в виртуальный мир... система ИИ получит тысячу или миллион учителей |
Компания Novamente, http://algonet.ru |
|
Sony Reader (переносное устройство для чтения) |
Sony Reader – переносное устройство для чтения, сделанное из электронной «бумаги» нового поколения. Легкое устройство с высококонтрастным экраном подтолкнет пользователей к электронным книгам, которые можно будет загружать из Интернета или пересылать по электронной почте |
Фирма «Sony» news8.thdo.bbc.co.uk/ |
|
1 |
2 |
3 |
|
Электронная книга с выходом в Интернет |
Электронные книги, позволяющие читать большие тексты так же легко и с минимальным напряжением для глаз, как на бумаге, получают всё большее распространение. Фирма iRex Technologies сделала в этой области очередной шаг. В результате появилась электронная книга Iliad ER 0100. Разрешение составляет 1024×768 точек. Отличительная особенность новой электронной книги – беспроводный доступ в Интернет (технология Wi–Fi), что сильно расширяет её возможности. Кроме того, экран этой книги чувствителен к прикосновению, так что управление и навигация выполнены максимально дружественными. Другие параметры: 128 Мбайт встроенной памяти, плюс несколько слотов для карт памяти различных типов (MMC, CF, SD). Управляет процессор Intel X–scale с тактовой частотой 400 МГц, весит книга 390 г. В устройстве есть традиционный разъём USB для соединения с обычным компьютером и разъём LAN для прямого подключения к Сети. Iliad ER 0100 понимает файлы самых разных типов – TXT и XHTML, PDF и др. Книга также проигрывает музыку в MP3 (есть разъём для наушников) |
Фирма iRex Technologies, Голландия http://www.membrana.ru |
|
Создание «живых» компьютеров |
Созданы первые запрограммированные блоки из генетически измененных живых бактерий, которые способны стать основой нового поколения сверхмощных компьютеров. Такие устойчивые системы реагируют на интенсивность света и воздействие химических веществ. В результате реальной становится перспектива создания нового поколения вычислительной техники на принципиально новой основе – измененных с помощью генной инженерии простейших биологических формах. «Сейчас мы двигаемся от программирования отдельной клетки к программированию |
Калифорнийский технологический институт http://inauka.ru |
|
1 |
2 |
3 |
|
Создание «живых» компьютеров |
крупных блоков, состоящих из миллиардов клеток», – сказал руководитель работ Рон Вайс. С помощью генной инженерии бактериям придают сверхустойчивые свойства при реакции на внешнюю информацию, при этом происходит преобразование данной информации и ее обмен внутри биологических блоков. В зависимости от внешнего воздействия запрограммированные блоки бактерий особым образом реагируют на химическое изменение среды |
|
|
Новый транзистор |
Шведские физики объявили о фундаментальном прорыве. Добавляя в оксид цинка известный полупроводниковый материал марганец, они придали ему магнитные свойства, не ухудшая других характеристик. Подобным образом использовались другие материалы, в частности арсенид галлия, но сейчас впервые получено вещество, способное функционировать при комнатной температуре. Схемы на основе нового материала могут хранить в тысячи раз больше информации, чем существующие электронные приборы. Можно легко изготовить более миниатюрные и быстродействующие версии существующих оптических модуляторов, детекторов, лазеров и других приборов на основе оксида цинка. Спинтронные транзисторы способны работать гораздо быстрее и потребляют гораздо меньше энергии по сравнению с обычными, так как устанавливают и считывают спины электронов – фундаментальные частицы магнетизма – без электрического тока. Основой спинтроники служит прецизионно управляемое магнитное поле, наводимое тонкой пленкой. Магнитные поля создают электрическое сопротивление, низкие и высокие уровни которого можно использовать в качестве логических единиц и нулей. |
Стокгольмский королевский институт http://zdnet.ru |
|
1 |
2 |
3 |
|
Новый транзистор |
Управляя магнитным полем и интерпретируя уровни сопротивления в разных точках пленки, получают цифровые данные. Название технологии связано с вращением электронов (спином) |
|
|
Создан первый транзистор, состоящий целиком из углеродных нанотрубок. Первый в мире нанотрубочный транзистор представляет собой нанотрубку Y-образной формы, которая ведет себя подобно привычному транзистору: потенциал, приложенный к одной из «ножек», позволяет управлять прохождением тока между двумя другими. С развитием технологий производства чипов их компоненты становятся все меньше и меньше, но с уменьшением размеров элементов растет ток утечки, что ведет к перегреву элементов, бесполезному расходованию энергии, появлению ошибок. Кремниевые чипы уже близки к своим предельным параметрам, и дальнейшая миниатюризация не сможет продолжаться бесконечно. Новый транзистор целиком состоит только из нанотрубок, что значительно упрощает и производство нанотрубочных транзисторов, и создание на их основе сложных электронных устройств. Управляя каталитическим процессом, можно создавать транзисторы из нанотрубок с заданными заранее свойствами |
Шведский университет г. Лунда http://cnews.ru |
|
|
Разработка искусственного головного мозга |
Профессор Квабена Боахен из Стэнфордского университета возглавляет группу учёных, ведущую разработки микрокомпьютеров, которые будет возможно использовать в нейрохирургии, в частности заменяет повреждённые участки мозга кремниевыми чипами, берущими на себя их функции. Эти исследования также могут привести к созданию искусственной сетчатки глаза. Каждый отдел головного мозга отвечает за определённую |
Стэнфордский Университет www.compulenta.ru |
|
1 |
2 |
3 |
|
Разработка искусственного головного мозга |
функцию организма, например, речь, слух или зрение. Группа собирается смоделировать эти отделы с помощью искусственной нейронной сети, которая будет выполнять до десяти квадриллионов «вычислений» в секунду. Его группа занимается созданием микрочипа, в котором уместятся около 100 000 искусственных нейронов, а также объединением нескольких таких чипов в сеть, состоящую из одного миллиона нейронов |
|
|
Построение схемы человеческого мозга |
Трехмерная компьютерная модель 10 тыс. нейронов, работающих в человеческом мозге, производит терабайт данных – малую толику того, что потребовалось бы для отображения в алгоритмах работы миллиардов нейронов мозга. Проект Blue Brain – совместная попытка IBM, института EPFL в Лозанне (Швейцария) и др. создать схему человеческого мозга для дальнейшего изучения работы сознания. Группа смоделировала возбуждение 10 тыс. нейронов, составляющих одну колонку неокортекса, самой большой области человеческого мозга, которая управляет высокоуровневым мышлением и действиями. Чтобы справиться с огромным объемом данных, генерируемых в ходе проекта, группа опирается на инструменты визуализации, которые помогают находить и помечать интересные результаты для будущих исследований, в частности суперкомпьютер SGI для создания небольшого медиацентра, где отображаются 3D-модели. По словам Маркема, ученого работающего над проектом, возникает впечатление, что вы находитесь внутри мозга. «Появилась возможность сразу оценивать значение данных и понять, нужно ли сохранять их для последующего анализа». Создано два пакета программ для когнитивных вычислений. 3D-модель Маркема отображает |
IBM и EPFL (Ecole Polytechnique Federale de Lausanne) Лозанна (Швейцария) http://zdnet.ru |
|
1 |
2 |
3 |
|
Построение схемы человеческого мозга |
примерно 10 % из 10 тыс. возбуждаемых нейронов, но с новой технологией «имитация станет в тысячи раз лучше». И все же некоторые ученые сомневаются, что огромный объем данных, генерируемых проектом, приведет к чему-то полезному |
|
|
Мобильное телевидение |
Мобильное телевидение в достаточной степени развито в Южной Корее и только начинает получать распространение в Европе и США. Компания Nokia отдаёт предпочтение собственному стандарту DVB-H, продвигаемому совместно с Sony Ericsson, однако необходимые для работы радиочастоты на территории ряда европейских стран заняты. Поэтому, к примеру, повсеместное распространение мобильного телевидения в Финляндии, Франции, Испании, Италии и Нидерландах ожидается уже в ближайшие годы, а вот жителям других европейских стран придется подождать |
Финская компания Nokia и Sony Ericsson www.compulenta.ru |
|
Интерфейс «человек-машина» |
Свою вариацию прямого интерфейса между мозгом и компьютером продемонстрировала компания Hitachi Medical. В проведённых экспериментах новое устройство управляло переключателями масштабной модели железной дороги в зависимости от мыслей испытуемого. В основе нового интерфейса лежит разработанный японской компанией принцип так называемой оптической топографии. в ближнем инфракрасном спектре. При помощи этого просвечивания хорошо определяются количество проходящего по сосудам гемоглобина (с кислородом и без него) и объём крови в тех или иных участках мозга. Изменения в кровотоке, связанные с умственной деятельностью, машина переводила в сигналы напряжения, управляющие внешними устройствами. В долгосрочной перспективе технология интерфейса от Hitachi Medical должна помочь парализованным пациентам стать более независимыми |
Компания Hitachi Medical http://www.membrana.ru |
|
1 |
2 |
3 |
|
Интерфейс «человек-машина» |
ATR, расположенный близ Киото, совместно с компанией Honda, разработал и продемонстрировал в действии новый тип связи между человеком и машиной. Робот-манипулятор подчинялся мыслям испытуемого, без всякой видимой связи с ним. Новый интерфейс мозг-машина (Brain Machine Interface – BMI) основан на ежесекундном анализе картины активности участков мозга, получаемой через магниторезонансное сканирование, а также на программе, которая по этим данным вычисляет нервные сигналы в мозге, распознавая по ним выполняемые человеком движения (кисти и пальцев). Задержка между жестом человека и повторением движения манипулятором составляла примерно 7 с, точность распознавания достигла 85 % |
Международный институт передовых телекоммуникационных исследований (ATR), Япония http://www.membrana.ru |
|
Молекулы памяти |
Американские учёные из медицинского центра SUNY Downstate открыли молекулярный механизм, который отвечает за сохранение информации в мозге. Как показали эксперименты, подавление соответствующих молекул позволяет стирать долговременные воспоминания. Более того, выяснилось, что такое «очищение» памяти абсолютно не препятствует повторному запоминанию информации. Как утверждают исследователи, долговременную память обеспечивает фермент под названием протеинкиназа М-зета, который постоянно укрепляет силу синаптических контактов между нейронами. Механизм аналогичен сохранению информации в виде двоичного кода – нолей и единиц – на жёстком диске компьютера. Угнетая активность данного фермента, учёные научились стирать воспоминания суточной и даже месячной давности. Примечательно, что подавление других сходных молекул не смогло повлиять на память. |
Медицинский центр SUNY Downstate (США) www.compulenta.ru |
|
1 |
2 |
3 |
|
Молекулы памяти |
Это открытие можно будет использовать при разработке новых методов лечения расстройств, характеризующихся патологическим «сверхупрочнением» синаптических связей. К ним относятся такие патологии, как невропатические боли, синдром фантомных болей в ампутированных конечностях, дистония и посттравматический стресс. Полученные в ходе исследований данные также помогут создать новые терапевтические средства, которые будут способны как укреплять память, так и предотвращать её потерю |
|
|
Нейросетевые технологии |
Разработан нейроинтерфейс на основе кремниевых проводников, с помощью которого можно получать информацию о сигналах, передающихся вдоль аксонов и дендритов отдельных нейронов млекопитающих. С помощью нанотрубок и нейронов была сформирована живая нейросеть, позволяющая устанавливать связь между нейронами и электронными устройствами. В основе нейроинтерфейса – кремниевые нанопроводники, соединенные с нанотранзистором, который позволяет передавать сигналы от нейрона к компьютеру. Измерение нейросигналов и слежение за их распространением вдоль аксона – одна из главных задач электрофизиологии. Проф. Либер и его команда работают над исследованием нейротрансмиттеров – химических веществ, передающих информацию между нейронами |
Гарвардский университет http://www.cnews.ru |
|
Электронная кожа |
Создан осязательный чувствительный элемент, который функционирует абсолютно так же, как и кожа. Размеры созданного элемента составляют 22 мм2, а расстояние между составляющими волокнами не превышает 1 мм. Материалом для создания этого чувствительного элемента послужил искусственный каучук. Ранее ученые также создавали подобные |
Институт современной техники и технологии KAIST, Корея http://cnews.ru |
|
1 |
2 |
3 |
|
Электронная кожа |
чувствительные элементы, однако этот отличается высокой пространственной разрешающей способностью, гибкостью и мягкостью |
|
|
Телепатическая клавиатура |
Исследователи из немецкого института Fraunhofer продемонстрировали прототип устройства, которое уже получило название «телепатической печатной клавиатуры». При помощи этого устройства человек «силой мысли» сможет печатать и отдавать команды компьютеру. Технология основана на распознавании электрических сигналов головного мозга человека. Процесс «телепатической» печати достаточно прост, хотя пока сравнительно медленнее традиционного. На дисплее пользователю показывают виртуальную клавиатуру. При помощи курсора, который двигается по строкам букв вправо и влево, пользователь может выбирать нужную букву. Для того чтобы передвинуть курсор влево, человек должен просто подумать об этом. Например, представить, что он поднимает левую руку или ногу. 128 сенсоров, которые закреплены на голове, считывают энцефалограмму мозга, компьютерная система анализирует сигналы и определяет, в какую сторону нужно передвигать курсор. На написание одного предложения уходит несколько минут, однако в будущем разработчики надеются существенно ускорить процесс |
Немецкий институт Fraunhofer http://newru.com |
|
Патентный поиск |
Компания LexisNexis выпустила инструмент для многоязычного патентного поиска TotalPatent, позволяющий находить прототипы, выполнять экспертный анализ и извлекать документы из архивов патентных ведомств. LexisNexis утверждает, что ее аналитический инструмент, который содержит также библиографические данные и аннотации 96 патентных ведомств, поможет предотвратить судебные иски. |
Компания LexisNexis algonet.ru/?ID=634232 |
|
1 |
2 |
3 |
|
Патентный поиск |
Пользователи могут искать информацию на оригинальном языке публикации или в переводе на английский. Инструмент позволяет также искать рисунки, определенный юридический статус, ссылки и данные по семействам патентов |
|
|
Анализ мозговой активности |
Компания Мicrosoft подала патентную заявку на технологию распознавания мозговых импульсов пользователей, сообщает The Register. Согласно тексту патента, электроэнцефалограммы будут использоваться для определения эффективности и удобства пользовательских интерфейсов. Мicrosoft считает, что стандартные способы определения удобства интерфейса (например, опрос пользователей) не эффективны в должной степени. Снятие показаний мозговой активности в этом случае даст несоизмеримо лучший результат. Для получения необходимых данных анализ токов мозга должен проводиться до, вовремя и после выполнения некой поставленной перед пользователем задачи. По полученной информации можно будет определить удобство и эффективность пользовательского интерфейса |
Компания Мicrosoft http://lenta.ru/news/2007/10/16/brains/ |
|
Диагностика бесконтактного сканирования мозга |
Медицина широко пользуется техникой, способной составить подробную картографию мозга пациента. Но эти приборы делают только статические «снимки». Однако финские изобретатели придумали устройство, которое проводит «съёмку» функциональности мозга, заставляя его участвовать в своего рода эксперименте. Чтобы разрешить эту проблему, компания Nexstim создала новую систему диагностики, позволяющую |
Финская компания Nexstim http://www.membrana.ru |
|
1 |
2 |
3 |
|
Диагностика бесконтактного сканирования мозга |
проводить бесконтактное сканирование мозга – eXimia NBS, или NBS (от англ. «navigated brain stimulation» – управляемая стимуляция мозга). Эта система применяет метод трансчерепной магнитной стимуляции |
|
|
Диагностика бесконтактного сканирования мозга |
(transcranial magnetic stimulation – TMS). Он заключается в использовании коротких магнитных импульсов, точно стимулирующих определённые точки коры мозга, а затем – в измерении реакции определённой зоны (или коры в целом) с помощью высокоточной электроэнцефалограммы. То есть NBS не просто «смотрит», как работает мозг, а изменяет его деятельность магнитным полем и регистрирует, каким образом нервная система начинает реагировать в ответ. Несмотря на то, что компьютер выдает обобщённые выводы о состоянии мозга, в любом исследовании сохраняются исходные детализированные данные диагностики, которые можно использовать для более подробного анализа |
|
|
Создание имплантируемых биокомпьютеров |
Биокомпьютер (также молекулярный компьютер) – компьютер, который функционирует как живой организм или содержит биологические компоненты. Создание биокомпьютеров основывается на направлении молекулярных вычислений. В качестве вычислительных элементов используются белки и нуклеиновые кислоты, реагирующие друг с другом Ученые из Гарвардского и Принстонского университетов, приблизились к созданию миниатюрных имплантируемых приборов, которые смогут отслеживать свойства и активность клеток в организме человека. |
Гарвардский и Принстонский университет http://www.cnews.ru |
|
1 |
2 |
3 |
|
Создание имплантируемых биокомпьютеров |
Такие молекулярные автоматы смогут детектировать различные события внутри клетки – от наличия мутировавшего гена до активности генов в клетке. «Входными данными» для биокомпьютера являются РНК, белки и химические вещества, находящиеся в цитоплазме, а «выходные» молекулы, указывающие на наличие контрольных сигналов, легко можно обнаружить с помощью обычного лабораторного оборудования. Биокомпьютеры могут работать в почечных клетках человека. В настоящее время ученые исследуют возможность приборов обрабатывать межклеточные сигналы, сообщает EurekAlert |
|
|
Наномедицина |
Наномедицина – слежение, исправление, конструирование и контроль над биологическими системами человека на молекулярном уровне, используя разработанные наноустройства и наноструктуры. Это определение было установлено ведущим первооткрывателем в этой области деятельности и аналитиком института по молекулярному производству IMM Робертом Фрейтасом. Наномедицина подразумевает применение достижений нанотехнологии при лечении и омоложении человека, включая достижение физического бессмертия. Новое междисциплинарное направление медицинской науки в настоящее время находится в стадии становления. Ее методы только выходят из лабораторий, а большая их часть пока существует только в виде проектов. Однако большинство экспертов полагает, что именно эти методы станут основополагающими в XXI веке. Американский Национальный институт здоровья включил наномедицину в пятерку самых приоритетных областей развития медицины |
www.dialog–21.ru |
|
1 |
2 |
3 |
|
Наномедицина |
в XXI веке, а Национальный институт рака США собирается применять достижения наномедицины при лечении рака. Ряд зарубежных научных центров уже продемонстрировали опытные образцы в областях диагностики, лечения, протезирования и имплантирования |
|
|
Генетические (ДНК) биокомпьютеры |
В настоящее время, когда каждый новый шаг в совершенствовании полупроводниковых технологий дается со все большим трудом, ученые ищут альтернативные возможности развития вычислительных систем. Естественный интерес ряда исследовательских групп (среди них Оксфордский и Техасский университеты, Массачусетский технологический институт, лаборатории Беркли, Сандия и Рокфеллера) вызвали природные способы |
www.computer–museum.ru/technlgy/genecomp.htm |
|
Генетические (ДНК) биокомпьютеры |
хранения и обработки информации в биологических системах. Итогом их изысканий явился гибрид информационных и молекулярных технологий и биохимии – биокомпьютер. Ричард Липтон из Принстона первым показал, как, используя ДНК, кодировать двоичные числа и решать проблему удовлетворения логического выражения. Первую модель биокомпьютера в виде механизма из пластмассы, в 1999 г. создал Ихуд Шапиро из Вейцмановского института естественных наук. Она имитировала работу «молекулярной машины» в живой клетке, собирающей белковые молекулы по информации с ДНК, используя РНК в качестве посредника между ДНК и белком |
|
|
1 |
2 |
3 |
|
Оптические компьютеры |
Оптические или фотонные вычисления – гипотетические вычислительные устройства, вычисления в которых производятся с помощью фотонов, сгенерированных лазерами или диодами. Большинство исследований фокусируется на замене обычных (электронных) компонентов компьютера на их оптические эквиваленты. Результатом станет новая цифровая компьютерная система для обработки двоичных данных. В полностью оптическом компьютере надобность преобразования сигнала из оптического в электронный и обратно в оптический полностью исчезает |
ru.wikipedia.org |
|
Нейрокомпьютеры |
Нейрокомпьютер – устройство переработки информации на основе принципов работы естественных нейронных систем, систем построенных по принципу организации и функционирования биологических нейронных сетей – сетей нервных клеток живого организма |
ru.wikipedia.org |
[1] ru.wikipedia.org.
[2] http://osp.admin.tomsk.ru/pcworld/2001/09/150.htm.
[3] Никитин, В.С. Технологии будущего / В.С. Никитин. – М.: Техносфера, 2010. – 264 с.
[4] Россия: Энциклопедический справочник / Под ред. А.П. Горкина, А.Д. Зайцева, В.М. Кареева и др. – М.: Дрофа, 1998. – 252 с.
[5] http://www.ooipkro.nm.ru/Text/t10_225.htm.
[6] http://consulting.ru/econs_wp_2624.
[7] http://www.ooipkro.nm.ru/Text/t10_225.htm.
[8] Айсмонтас Б.Б. Теория обучения: Схемы и тесты. – М.: Изд-во ВЛАДОС-ПРЕСС, 2002. – 176 с.
IV–III тыс. до н.э.
1100 до н.э.
1000 до н.э.
ок. 500 до н.э.
V–IV вв. до н.э.
436 до н.э.
ок. 435 до н.э.
384 до н.э.
ок. 350 до н.э.
116 до н.э.
106 до н.э.
ок. 90
121
780
800
1019
1022
1348
1364
1478
1494
1544
1548
1565
1568
1592
1596
1629
1632
1643
1646
1684
1686
1706
1707
1713
1714
1724
1724
1741
1741
1746
1749
1760
1760
1772
1775
1788
1790
1792
1794
1811
1812
1820
1821
1823
1824
1827
1828
1831
1832
1836
1837
1847
1849
1853
1853
1856
1856
1857
1858
1860
1861
1865
1866
1871
1871
1875
1875
1878
1879
1884
1884
1889
1889
1896
1896
1902
1902
1903
1903
1904
1906
1908
1908
1911
1911
1915
1915
1917
1918
1922
1923
1927
1927
1931
1931
1943
1944
1949
1950
1956
1957
1960
1960
1962
1963
1965
1965
Нач. 70-х гг. XIX в.
1970
1972
1973
1974
1975
1978
1979
1980
1981
1982
1983
1985
1986
1989
кон. 1980 – нач. 2000
1991
1992
1994
1995
1995
1995
1996
1997
1998
1998
1999
2000
2001
2001
2003
2004
2007
2008
2010
2011
2014
2015
2016
2017