Engadget

2022-06-24 18:02:17 ​​Посмотрите на то, как роборука лепит фигурки из пластилина и теста

Ученые из Массачусетского технологического института создали систему, которая позволяет двухпалому роботу лепить из пластилина.

Новое устройство RoboCraft может сжимать пластилин, отпускать его и делать из него разные буквы.

«Моделирование и манипулирование объектами — это важный навык для роботов, так они смогут быстрее научиться выполнять сложные производственные и бытовые задачи, такие как начинка пельменей, раскатывание суши и изготовление керамики», — говорит Юнчжу Ли, аспирант CSAIL и автор новой статьи о RoboCraft.

Тем не менее, авторы отмечают, что объекты с высокой пластичностью, такие как тесто или пластилин, недостаточно изучены. Поэтому с помощью RoboCraft команда изучает динамические модели на основе многомерных сенсорных данных.

Когда робот использует гладкий материал неопределенной формы, необходимо учитывать всю структуру, прежде чем выполнять над объектом какое-либо моделирование. Авторы превратили изображения в графики мелких частиц, использовали графическую нейронную сеть в качестве динамической модели, чтобы сделать более точные прогнозы об изменении формы материала.

Первая часть — восприятие — заключается в том, чтобы научиться видеть объект (пластилин). Робот использует камеры для сбора визуальных сенсорных данных из окружающей среды, затем эти данные превращаются в маленькие облака частиц, по которым можно делать выводы о форме объекта. Затем нейронная сеть, основанная на графах, использует указанные данные о частицах, чтобы смоделировать динамику объекта и то, как он движется. После этого алгоритмы планируют поведение робота.

Теперь команда хочет научить робота заворачивать в пельмени готовую начинку. Открыть/Комментировать

2022-06-20 13:48:00 ​​Появилась первая голограмма с левитирующим экраном и звуковыми волнами

Исследователи из Великобритании представили метод, который позволяет манипулировать объектами в воздухе. Для этого они используют звуковые волны, их корректирует алгоритм на основе ИИ.

Исследователи из Университетского колледжа Лондона использовали звук для левитации светящихся шариков, чтобы создать плавающие трехмерные фигуры. Теперь они разработали вычислительную технику, которая умеет манипулировать объектами над неровными поверхностями и рядом с объектами.

Ученые использовали 256 небольших динамиков, расположенных в виде решетки, чтобы левитировать объекты с помощью ультразвуковых волн точной формы. Когда эти звуковые волны сталкивались с объектами, компьютерный алгоритм быстро корректировал их форму для поддержания левитации.

Ультразвуковые звуковые волны использовались для левитации объектов в переполненных помещениях для создания голограммоподобных дисплеев. Ранее такая акустическая левитация применялась только в пустом пространстве, но новый алгоритм позволяет быстро перенастроить звуковые волны, когда они сталкиваются с препятствием, чтобы удержать объект в воздухе.

Звуковые волны состоят из частиц воздуха, движущихся вместе. Если ими правильно управлять, они могут поднимать и перемещать предметы. Однако если звуковые волны столкнутся с каким-либо другим объектом, который отразит или рассеет их, левитирующий объект может упасть.

Исследователи показали свой подход, напечатав на 3D-принтере маленького пластикового кролика, а затем левитируя объекты рядом с ним. В одном эксперименте они заставили светящиеся шарики летать вокруг кролика в форме бабочки, крыльями которой можно было управлять движением пальцев исследователя.

В другом эксперименте они левитировали над кроликом кусок почти прозрачной ткани и заставили его вращаться, в то время как проектор передавал на него изображение кролика. В результате получилась трехмерная голограмма кролика, парящего над своим пластиковым аналогом.

Они также левитировали каплю краски над стаканом с водой. Это показало, что их алгоритм работает даже при подвешивании объектов, которые могут менять форму, над поверхностью, которая может колебаться, отражая звук.

Брюс Дринкуотер из Бристольского университета в Великобритании говорит, что новую технику можно использовать для проецирования информации в музейных экспозициях или рекламе. Ее также можно использовать в химической инженерии: с помощью звуковых волн можно смешивать материалы, не прикасаясь к ним. Их следующая цель — усовершенствовать манипуляцию объектами в воздухе с помощью звука, когда все в комнате движется неожиданными и непредсказуемыми способами. Открыть/Комментировать

2022-06-16 14:50:00 ​​Японские ученые представили новую энергонезависимую систему хранения данных

Исследователи разработали экспериментальную систему хранения данных на основе сегнетоэлектрических и антисегнетоэлектрических полевых транзисторов. Новая система требует минимального энергопотребления.

Инженеры из Токийского университета изготовили трехмерные полевые транзисторы вертикальной формы для создания устройств хранения данных. Новая система, по словам разработчиков, отличается высокой плотностью хранения данных и низким энергопотреблением.

Экспериментальная трехмерная многослойная ячейка памяти создана на основе вертикальных полевых транзисторов с оксидно-полупроводниковым каналом. Внутри канала исследователи нанесли слои оксида гафния (сегнетоэлектрик) и оксида индия (антисегнетоэлектрик).

Созданное устройство использует сегнетоэлектричество (спонтанную поляризацию в кристаллах) для хранения данных. Информация хранится по степени поляризации в сегнетоэлектрическом слое, которые могут быть считаны системой из-за изменений электрического сопротивления. Разработчики объясняют, что у сегнетоэлектриков есть электрические диполи, которые наиболее стабильны, когда выровнены в одном направлении. Оксид гафния обеспечивает спонтанное выравнивание диполей.

Исследователи говорят, что, используя антисегнетоэлектрик вместо сегнетоэлектрика, они обнаружили, что для стирания требуется лишь крошечный суммарный заряд, что повышает эффективность записи данных.

Авторы работы, представленной на конференции Института инженеров электротехники и электроники, сообщают, что созданное экспериментальное устройство стабильно работает в течение как минимум 1000 циклов записи.

Ученые полагают, что комбинация таких экспериментальных модулей поможет создать системы хранения данных с низким энергопотреблением для бытовой электроники Интернета вещей. Открыть/Комментировать

2022-06-13 14:04:00 ​​В Китае создали нейроинтерфейс для беспроводной «мысленной связи»

Китайские ученые представили электромагнитную метаповерхность с интерфейсом мозг-компьютер, управляемую с помощью сигналов мозга напрямую и неинвазивно.

В своей работе ученые разработали и экспериментально подтвердили возможность беспроводной «мысленной связи» и дистанционного управления «силой мысли». Для работы устройства используются неинвазивные электроды, которые считывают ЭЭГ с помощью метода вызванного потенциала на волне P300.

Перед оператором нейроинтерфейса устанавливается графический экран, на котором отображаются команды для выполнения различных действий или, в случае беспроводной связи, буквы. Когда оператор концентрируется на одной из команд, сигнал от мозга, считывается нейроинтерфейсом.

В качестве демонстрации прототипа исследователи показали беспроводную передачу текста от одного оператора к другому в системе связи на основе метаповерхности. Когда целевая буква декодируется из сигнала ЭЭГ, на метаповерхности выполняется последовательность кодирования на основе ASCII для переключения изменяющихся во времени режимов, манипулируя метаповерхностью для отправки информации в пространство. Система второго оператора принимает, демодулирует сигнал и представляет результат на графическом дисплее.

Отмечается, что при работе опытного оператора нейроинтерфейса среднее время ввода каждого символа составляет около 5 с. Разработчики говорят, что его можно улучшить, используя алгоритмы быстрого набора текста.

«Представленная работа, объединяющая электромагнитное волновое пространство и нейроинтерфейс, может открыть новое направление для изучения глубокой интеграции метаповерхности, интеллекта человеческого мозга и искусственного интеллекта для создания новых поколений биоинтеллектуальных метаповерхностных систем», — отмечают исследователи. Открыть/Комментировать

2022-06-09 13:48:00 ​​Bluetooth впервые использовали для обнаружения и отслеживания смартфона

Исследователи впервые продемонстрировали возможность идентификации и отслеживания пользователя смартфона на основе Bluetooth-сигнала. Технология позволяет определить почти 50% уникальных устройств.

Из-за производственных дефектов оборудования Bluetooth-сигнал конкретного устройства имеет уникальный «отпечаток». В работе, представленной на конференции IEEE Security & Privacy, инженеры из Калифорнийского университета в Сан-Диего показали, что эту особенность можно использовать, чтобы идентифицировать и отследить конкретный смартфон.

Исследователи объясняют, что все беспроводные устройства имеют небольшие уникальные производственные дефекты аппаратного обеспечения. Это побочный эффект производственного процесса. Несовершенства оборудования приводят к уникальным искажениям сигнала, которые можно использовать в качестве «отпечатков пальцев» смартфона.

Предыдущие исследования показали, что подобный след формирует WiFi-сигнал. Для его идентификации используется длинная последовательность, называемую преамбулой. Такой метод, как отмечают авторы работы, не подходит для идентификации Bluetooth-сигнала: у него слишком короткая преамбула.

Вместо этого исследователи разработали новый метод, который анализирует весь сигнал Bluetooth. Созданный алгоритм использует два параметра сигнала: смещение несущей частоты и смещение I/Q сигнала. В результате программа с высокой точностью определяет устройство.

Это важно, потому что в современном мире Bluetooth представляет собой более серьезную угрозу, чем WiFi, поскольку это популярный и непрерывный беспроводной сигнал, излучаемый всеми нашими личными мобильными устройствами. (Нишант Бхаскар, соавтор исследования)

В серии экспериментов программисты проверили свой метод отслеживания. С использованием алгоритма исследователи однозначно идентифицировали 47% из 647 мобильных устройств посетителей общественного коридора в университетском кампусе. После этого разработчики устроили настоящую «слежку»: датчики, установленные около дверей, зафиксировали информацию о времени прихода и ухода добровольца из дома.

Сейчас ученые работают над технологией, которая будет скрывать «отпечатки пальцев» Bluetooth с помощью цифровой обработки сигнала в прошивке устройства. Открыть/Комментировать

2022-06-06 15:05:00 ​​Созданы нановолокна, которые эффективно имитируют человеческие мышцы

Исследователи создали нановолокна, которые работают как мышечный привод. Новые искусственные «мышцы» оказались эффективнее и гибче, чем существующие аналоги.

Инженеры из Техасского университета в Остине и Университета штата Пенсильвания использовали для создания мышечных приводов самосборку блок-сополимера в фазе раствора и кристаллизацию, программируемую деформацией. Волокна состоят из четко выровненных наноструктур с чередующимися кристаллическими и аморфными областями, напоминающими упорядоченную и поперечно-полосатую структуру скелетных мышц млекопитающих.

Блок-сополимер — это линейный сополимер, макромолекула которого состоит из регулярно или статистически чередующихся однородных блоков, различающихся по составу или строению. Как отмечают исследователи, для создания мышечных структур требуется поместить созданный ими полимер в растворитель, а затем добавить воду. Одна часть этого полимера гидрофильная (притягивается к воде), а другая часть гидрофобная (стремится избежать контакта с водой). Гидрофобные части полимера группируются вместе, чтобы защитить себя от воды, создавая структуру волокна.

В своей работе исследователи сообщают, что их волокна на 75% более эффективны с точки зрения преобразования энергии в движение, способны выдерживать на 80% большую нагрузку и могут вращаться с большей скоростью и силой, чем современные приводы. Кроме того, новое волокно способно растягиваться в 9 раз без повреждений.

Инженеры полагают, что разработка найдет применение в робототехнике и медицине. Например, новые волокна можно будет использовать во вспомогательном экзоскелете, который помогает людям с ослабленными мышцами восстанавливать движение. Кроме того, наноструктуры можно использовать для создания «самозакрывающей повязки» после хирургических операций. После заживления раны такая повязка полностью растворится.

Вы можете создать из этих волокон руку для робота, которая будет реагировать на раздражители и возвращать энергию, вместо того, чтобы использовать для этого двигатель. Так будет лучше, потому что с механическим управлением у робота будет более мягкое прикосновение. Открыть/Комментировать

2022-06-03 15:57:00 ​​Появился человеческий мозг из трехмерных клеток: на нем изучат методы борьбы с раком

Исследователи из Массачусетского технологического института создали «мозг на чипе» — это микрофлюидная модель, которая точно воссоздает орган.

Модель состоит из шарика клеток глиобластомы, которая завернута в кровеносный сосуд. Последний вырастили из эндотелиальных клеток человека. Чтобы воспроизвести гематоэнцефалический барьер, у модели есть перициты и астроциты — два типа клеток, участвующих в формировании барьера.

Гематоэнцефалический барьер (ГЭБ) — это барьер, который предотвращает проникновение нейротоксичных компонентов плазмы, клеток крови и патогенов в мозг.

Идея состоит в том, чтобы проверить, как различные методы лечения мозга будут проходить ГЭБ, чтобы доставить химиотерапевтические препараты к раковым клеткам мозга.

Чтобы понять, насколько хорошо работает модель, исследователи экспериментировали с наночастицами, которые разработали сами. Они покрыты пептидом под названием AP2, который помогает проходить через барьер. Оказавшись внутри, частицы высвобождают свою полезную нагрузку — в данном случае цисплатин, распространенный химиотерапевтический препарат.

В результате частицы, покрытые AP2, смогли достичь опухоли и доставили лекарство, убивающее раковые клетки. Без пептидного покрытия частицы, как правило, повреждали здоровые кровеносные сосуды. Авторы отмечают, что они придумали удачный подход, так как пептид AP2, по-видимому, также помогает направлять наночастицы к месту опухоли, так как связывается с рецептором LRP1, который появляется вблизи опухолей.

Теперь команда планирует использовать эту модель, чтобы поэкспериментировать с другими лекарствами и другими видами рака мозга. Открыть/Комментировать

2022-05-30 14:05:00 ​​ООН предлагает отбуксировать айсберг к Африке: как это поможет миру

Более 100 000 арктических и антарктических айсбергов, которые ежегодно тают в океане, содержат больше пресной воды, чем потребляет мир. Их добыча для пресной воды давно обсуждается, но не рассматривается как практическая. Однако айсберги буксируют, чтобы обеспечить водой 700 жителей Каанаака, Гренландия. Также ее используют в Ньюфаундленде и Лабрадоре для предотвращения столкновений с морскими нефтегазовыми платформами и других целей.

Насколько это реально?
Буксировка айсбергов на большие расстояния никогда не предпринималась из-за значительной потери объема воды и потенциального разрушения льда во время буксировки. Однако анализ финансовой осуществимости буксировки айсбергов в Кейптаун, Южная Африка, показывает, что это экономически привлекательный вариант, если буксируемые айсберги достаточно велики (около 125 млн тонн). Исследования показывают, что если завернуть айсберг в огромную сеть, а затем в гигантский мешок, то это, скорее всего, предотвратит их разрушение и уменьшит таяние. Но остается другая проблема — айсберг может превратиться в питьевую воду в месте назначения слишком рано и неизвестно как воздействовать на окружающую среду. Открыть/Комментировать

2022-05-25 10:30:00 В гарнитуре смешанной реальности Apple будет 14 камер, дизайнеров консультировал Джони Айв

Бывший главный дизайнер Apple помогал с размещением батареи устройства, камерами и эргономикой, говорят источники издания.

Журналисты The Information узнали подробности работы Apple над гарнитурой смешанной реальности. Одна из особенностей — реалистичные аватары, которые будут создаваться благодаря 14 установленным внутри камерам. Они будут точно отображать мимику владельца.

Айв участвовал в разработке в качестве консультанта уже после своего ухода из Apple в 2019 году. Он помогал с размещением батареи, камер и эргономикой устройства, говорят источники издания.

По их словам, для первой версии гарнитуры Apple планирует адаптировать некоторые игры для iPad. Она не разрабатывает контроллеры для устройства и планирует использовать отслеживание рук для управления внутри приложений.

Планируется, что гарнитура будет полностью автономным устройством, не требующим подключения к другим продуктам Apple. В ней будет два чипа, основной — эквивалентен M2, который, как ожидается, будет установлен в новых моделях MacBook Air и iPad, которые представят в конце 2022 года.

19 мая источники Bloomberg сообщили, что разработчики представили прототип гарнитуры совету директоров. Устройство начнут продавать в 2023 году по ценам от $2000. Открыть/Комментировать

2022-05-23 16:02:00 ​​Apple представила совету директоров прототип гарнитуры смешанной реальности

Устройство будет продаваться по цене от $2000, говорят источники издания.

Разработчики представили первую версию гарнитуры Apple во время последнего заседания совета директоров компании, рассказали источники Bloomberg.

Apple также ускорила разработку операционной системы для гарнитуры rOS, говорят источники. Устройство презентуют в ближайшие месяцы, а продажи начнутся в 2023 году по ценам от $2000, пишет издание.

Гарнитура будет сочетать элементы виртуальной и дополненной реальности, оснащена процессорами, как в последних моделях Mac, и экранами со сверхвысоким разрешением. Компания также работает над автономными AR-очками под кодовым названием N421, которые будут выпущены до 2030 года.

Apple работает над гарнитурой дополненной реальности с 2015 года. В профильном подразделении — около 2000 сотрудников, по данным издания. Они столкнулись с проблемами — например, перегревом устройства и неточностью камер. Apple также работает над AR-версиями популярных приложений для iPhone и новыми приложениями для трансляций и онлайн-встреч. Открыть/Комментировать