Тренды и Технологии

В первой и, пожалуй, последней «‎Матрице» машины создают виртуальный двойник человеческой цивилизации, чтобы контролировать людей. А как идею цифровых двойников применяют люди в отношении машин — мы расскажем в сегодняшней карусели!

Американские ученые из Университета Кейс Вестерн Резерв научили искусственный интеллект разбираться в искусстве. Они стали первыми в мире исследователями, которые обучили ИИ анализировать картины при помощи 3D-топографии. Теперь их алгоритм может по небольшому мазку кисти определить, какому художнику принадлежит картина.

Прежде нейронные сети обучали распознавать произведения искусства, ориентируясь лишь на визуальные стилистические различия. Новый алгоритм же анализирует трехмерный рельеф поверхности и выявляет такие особенности как толстые и тонкие слои краски, густоту и интенсивность мазка, присущую конкретному художнику.

В качестве эксперимента ученые разбили цифровые версии картин четырех художников на виртуальные участки площадью около одного-двух см². Даже по такому маленькому пятнышку нейросеть смогла в 95% случаев верно определить, кисти какого художника принадлежит картина. По словам ученых, этот метод перевернет рынок произведений искусства, позволив выявлять подделки за секунды.

Около полутора миллионов людей на планете носят имплантированный кардиостимулятор и сталкиваются с серьезной проблемой, когда возникает необходимость его перезарядить. Для каждой перезарядки кардиостимулятора требуется хирургическое вмешательство. Поэтому ученые пытаются найти способ заряжать эти устройства прямо внутри человеческого тела.

Ученые из Городского Университета Гонконга изобрели для этих целей новый пьезоэлектрический материал на основе древесины. Древесина благодаря своей структуре от природы обладает слабыми пьезоэлектрическими свойствами. Ученые удалили из древесины все составляющие, оставив лишь целлюлозный каркас. Затем заполнили пустоты искусственными полимерами, многократно усилив пьезоэлектрические свойства.

Ультразвуковое зарядное устройство на основе нового материала продемонстрировало невероятную эффективность: оно в четыре раза мощнее, чем предыдущий рекордсмен среди пьезоэлектрических ультразвуковых зарядных устройств, и в пятьдесят раз мощнее, чем лучшая гибкая зарядка.

IBM и Samsung сообщили о прорыве в проектировании полупроводниковых микросхем. Новая технология должна сделать их производительнее вдвое или сэкономить 85% энергии при прежней производительности.

Секрет в многослойной конструкции чипов: транзисторы в них располагаются частично параллельно, частично — перпендикулярно друг другу, а ток идет сквозь них вертикально. Это отличает их от других современных моделей, где транзисторы лежат на поверхности кремния, а электрический ток течет из стороны в сторону. Ученые назвали новую конструкцию VTFET — вертикальные транспортные полевые транзисторы.

Инженеры заверяют, что смартфоны с микрочипом VTFET смогут работать без подзарядки целую неделю. Также они считают, что новой технологией заинтересуются майнеры криптовалюты — благодаря VTFET добыча криптовалюты станет не только более энергоэффективным, но и экологичным процессом. А в будущем такая технология позволит даже раздвинуть рамки закона Мура и создавать чипы, о которых мы пока можем только мечтать.

Добрый день! На этой неделе выпуск нашего дайджеста посвящен альтернативной энергетике. Мы расскажем вам про эластичные батареи для умной одежды, которые можно стирать, литий-ионную батарею, которую заставляет работать обыкновенная вода, новое достижение электродвигателя для самолетов Rolls-Royce и электрическое аэротакси, которое будет работать в городе будущего. Также из этого номера вы узнаете о новой языковой модели от DeepMind, которая в 25 раз быстрее всех других, нейросетях, которые ищут в массиве данных законы физики и обучают подводные дроны плыть по течению, роботах, которые научились выбираться из лабиринта, новой метавселенной от NVIDIA, самых легких VR-очках, платформе, которая поможет любому автомобилю стать беспилотным, и многих других интересных новостях. Приятного чтения!

Сколько интересных фильмов начинается с поиска парковочного места. А вот как системы Smart Parking делают все, чтобы не допустить таких сюжетов, мы расскажем в сегодняшней карусели.

Израильские разработчики беспилотников Solar Drone и Airobotics объединились для создания системы дронов, которые будут очищать солнечные панели, расположенные в труднодоступных местах. Солнечные батареи нуждаются в регулярном тщательном уходе, ведь от этого напрямую зависит их производительность. Пыль и загрязнения препятствуют попаданию света на панели, из-за чего они вырабатывают меньше электроэнергии, чем могли бы.

Израильские инженеры предлагают использовать для очистки фотоэлементов беспилотные квадрокоптеры. Система будет выпускать дроны из защищенной док-станции по определенному расписанию, чтобы они могли совершить дежурный облет и обработать каждую панель чистящим средством.

По словам разработчиков, использование такой системы обойдется владельцам солнечных панелей на 25% дешевле, чем любые другие способы следить за чистотой фотоэлементов. К тому же коптеры могут работать там, куда людям не добраться, а также не приземляются на панели, что сводит к минимуму риск случайно их повредить.

Ученые из Техасского университета придумали новый электрод в виде слоеного теста. Он быстро заряжается и ему не страшна коррозия. Исследователи хотели, чтобы разработка была максимально экологичной, поэтому взяли за основу натриевую батарею, в которой не используются тяжелые металлы вроде кобальта и лития.

На электроды ученые нанесли инновационное композитное покрытие, чтобы защитить их от образования дендритов и последующего разрушения. На тончайшие листы металлического натрия они нанесли порошок теллурида сурьмы и продублировали эти слои несколько раз. В получившемся «слоеном пироге» атомы натрия распределены максимально равномерно, что и позволяет сократить вероятность образования дендритов, пояснили ученые.

Также они отметили, что сама батарея в результате стала более стабильной. А новый электрод имеет более высокую плотность энергии по сравнению с любыми другими натрий-ионными, поэтому можно увеличить емкость хранилища такого аккумулятора и заряжать его намного быстрее.

Гарвардские ученые впервые зафиксировали новое состояние материи, называемое квантовой спиновой жидкостью. Гипотезы о ее существовании выдвигались уже на протяжении 50 лет, однако ни одному из ученых прежде не удавалось доказать, что это возможно в реальном мире.

Квантовая спиновая жидкость не подчиняется стандартным правилам магнетизма. Электроны в ней не ориентированы в одном направлении, а напротив — постоянно переключаются и запутываются друг с другом в сложном квантовом состоянии.

Чтобы добиться этого состояния материи, исследователи использовали программируемый квантовый симулятор, который сами разработали несколько лет назад. С помощью лазеров он удерживает 219 атомов в сетке. Терпеливо переключая спины электронов зафиксированных атомов, ученые и добились искомого состояния материи. Это открытие имеет значение не только для теоретической физики, но и вполне практическое применение: квантовая спиновая жидкость поможет создать квантовые компьютеры, которые будут более устойчивы к внешним помехам.

Доброе утро! Главной темой сегодняшнего выпуска нашего дайджеста стал искусственный интеллект. Вас ждут новости о том, как нейросети делали математические открытия и доказывали теоремы, помогали экологам считать редких животных, учили беспилотники лучше ориентироваться на дороге и рисовали картины на заказ. А еще мы расскажем о роботе с самой живой мимикой, который напугал людей правдоподобностью своих эмоций, экологичных органических фотоэлементах с рекордной эффективностью, носимом устройстве, которое может перевести речь с любого языка в режиме реального времени, приложении, которое превращает любой смартфон в антишпионское устройство, задействуя лишь уже имеющиеся в нем датчики, дроне с птичьими лапами, который может приземляться на ветви деревьев, технологии, которая позволит печатать на 3D-принтере самовосстанавливающиеся предметы, и много других интересных новостей. Приятного чтения!

Британские и американские ученые объединились и создали прорывной метод, который повысил точность 3D-сканирования тела на 4500%. Алгоритм Gryphon, написанный исследователями из Университета Лафборо и Манчестерского университета, совместим с любой сканирующей машиной.

3D-сканирование используется в самых разных областях: от дизайна одежды до VR-технологий и антропометрических исследований человеческого тела. По словам ученых, до изобретения Gryphon, ни одна технология 3D-сканирования в мире не могла похвастаться 100%-ной точностью. К тому же сканирование выполнялось медленно и часто прерывалось из-за ошибок, которые приходилось исправлять вручную. Средняя погрешность в измерениях обычно составляет целых 13,8 см, в то время как алгоритм сокращает ее до незначительных 3 мм.

Команда разработчиков готова предоставить исходный код Gryphon бесплатно всем, кто задействован в индустрии 3D-сканирования. Они надеются, что это подтолкнет к развитию все связанные с ней сферы и удешевит стоимость конечных продуктов.

Доброе утро! Сегодняшний выпуск нашего дайджеста посвящен искусственному интеллекту. ИИ за прошедшую неделю успел попробовать себя в разных ипостасях: и испорченную картину Рембрандта вернул в задуманный художником вид, и сценарий для видеоигры написал, и оживил аватары в ZOOM, чтобы они выступали на совещании за вас, пока вы сидите в пижаме и пьете утренний кофе. Также под сегодняшней обложкой вы найдете новости об умных очках для дальнозорких людей, городе, созданном специально для тренировочных поездок робомобилей, о новом тесте, который выявляет COVID-19 по соскобу с экрана смартфона, идеальных домашних робопомощников от Toyota, VR-платформе с эффектом телепортации, первом прототипе компактного квантового компьютера и (самая актуальная новость для изнемогающих от жары) дорожном покрытии, которое снизит температуру в каменных джунглях больших городов. Приятного чтения!

Как сохранить отношения с пользователями в эпоху пандемии? Оказывается, для этого нужно развивать бесконтактные сервисы. А как это делают и где — вы узнаете из сегодняшней карусели!

Новый алгоритм, разработанный специалистами из Калифорнийского технологического института, позволит беспилотным транспортным средствам определять свое местоположение без GPS, ориентируясь лишь на визуальное изображение местности вокруг себя. Причем ученым первым в мире удалось заставить работать подобную технологию вне зависимости от сезонных изменений местности.

Текущие системы визуальной навигации требуют, чтобы ландшафт точно соответствовал изображению местности в базе данных. Такие вещи, как снежный покров или опавшая листва осенью, могут легко ввести его в заблуждение. А новый улучшенный самообучающийся алгоритм умеет подмечать на изображениях детали и сходства, недоступные его предшественникам.

В ходе тестирования ИИ ученые выяснили, что в 92% случаев он верно распознает местность, а оставшиеся 8% можно легко вычислить и с помощью других методов навигации, которые обычно присутствуют на борту беспилотника. По словам ученых, система поможет автономным машинам не только на земле, но даже в космосе.

Инженеры из Колорадского университета сделали важный шаг вперед в сочетании информационного моделирования с искусственным интеллектом и научились предсказывать, когда электроника — например, транзисторы в вашем смартфоне — выйдет из строя. Исследователи изучили небольшие строительные блоки, состоящие из атомов, а затем использовали методы машинного обучения, чтобы оценить, как будут вести себя более крупные структуры, созданные из таких же строительных блоков.

У большинства электронных устройств есть ряд небольших дефектов в компонентах, которые вызывают перегрев в определенных местах микросхемы. Эти слабые места не только замедляют работу устройства, но и, скорее всего, станут причиной его поломки в будущем, спустя годы эксплуатации. Проблема в том, что определить их с помощью моделирования достаточно сложно, ведь в стандартном электронном устройстве содержится порядка нескольких миллиардов атомов.

Компьютерная модель, разработанная учеными, использует искусственный интеллект для изучения физических свойств маленького участка устройства. Она анализирует то, как соединяются между собой атомы и электроны, и определяет энергетический ландшафт в материале. Затем она экстраполирует результаты исследования для оценки распределения энергии в блоке, состоящем из ряда аналогичных участков. Система пока еще не умеет определять слабые места в устройстве размером с телефон, но, по словам ученых, это лишь дело времени, ведь она уже успешно спрогнозировала свойства нескольких реальных материалов, состоящих из атомов кремния и германия.

Исследователи из Стэнфордского университета совершили прорыв в разработке гибкой электроники. Созданная ими технология переноса одноатомных полупроводников из дисульфида молибдена на гибкую основу позволила получить гибкие транзисторы толщиной всего 5 микрон.

Обычно процесс производства полупроводников для гибких микросхем слишком теплоемкие для материалов основы, поэтому ученые придумали новый поэтапный способ переноса транзисторов на гибкую основу. Они изготовили твердую основу из кремния, покрытого стеклом, и нанесли на нее сверхтонкий слой дисульфида молибдена и нанопаттерн из золота методом осаждения. Как только основа остыла, ее поместили в ванну с деионизированной водой, где полупроводник отслоился от стекла, после чего его без повреждений перенесли на гибкий полиимид.

Благодаря уменьшению размеров транзистора, теперь у ученых получится разместить на гибком устройстве больше элементов. Также вырастет его энергоэффективность, ведь новые транзисторы могут пропускать большой ток при малом напряжении.

Доброе утро! Сегодняшний выпуск нашего дайджеста посвящен альтернативной энергетике. Мы расскажем вам про первые гонки на eVTOL-аппаратах и первое гоночное летающее устройство, успешно прошедшее испытания, про плавучий ядерный реактор, который будет добывать чистую энергию, используя только безопасное топливо, и метод, с помощью которого ученые заставили прожорливые нейросети умерить аппетиты настолько, что теперь для их питания достаточно одной солнечной ячейки. А еще вы сможете узнать про новый материал, благодаря которому ревущие двигатели самолетов сбросят громкость до уровня обыкновенного фена, трех разных роботов, которых разработали специально для исследования океана, подземного мира и космоса, дроны, которые ищут по крикам потерявшихся в лесу или попавших в катастрофу людей, первый прототип системы 6G от компании Samsung, невероятно быстрый наномотор, первый в мире случай, когда ученым удалось привести тяжелый объект в квантовую неподвижность и много других интересных новостей. Приятного чтения!

В великой «‎Матрице»‎ главный герой встает перед нелегкой дилеммой — реальность или ее цифровой двойник? Но на самом деле не только персонаж в исполнении Киану Ривза вынужден делать свой выбор. А вот кто, как и почему его делает, мы расскажем в сегодняшнем выпуске карусели.

Ученые из Австралийского национального университета разработали первую в своем роде сверхтонкую пленку для ночного видения. Пленка, состоящая из крошечных нанокристаллов, которые тоньше человеческого волоса, наносится на самые обыкновенные линзы для очков и превращает их в устройство инфракрасного зрения.

Пленка не требует никакого источника энергии: чтобы ориентироваться в темноте не хуже кошки, понадобится только маленький лазер, например, из световой указки, которую можно купить в любом универмаге. Нанокристаллы на пленке комбинируют свет лазера с входящим инфракрасным излучением — и вы получаете видимое изображение на поверхности линз.

По словам ученых, это первый раз, когда инфракрасный свет удалось трансформировать в видимые изображения на сверхтонком экране. Компактность и малый вес делают это изобретение настоящей находкой для военных, полицейских и охранников. Да и попросту люди, которые часто водят машину или гуляют в темное время суток, оценят нанопленку ночного видения по достоинству.

Представьте себе такую ситуацию: дрон-курьер получил незначительное повреждение крыла во время полета. Должен ли он немедленно приземлиться, продолжить движение в обычном режиме или изменить маршрут и направиться к ремонтной стоянке? В принятии верного решения может помочь цифровой двойник дрона, ведь в виртуальном мире компьютерная модель летит по тому же маршруту и получает те же повреждения, поэтому может с помощью симуляции выбрать наиболее благоприятный вариант развития событий.

Цифровые двойники помогают людям во множестве сфер, но обычно каждый из них представляет собой индивидуальную реализацию, один объект — один двойник. Такая схема занимает довольно много времени и обходится недешево, поэтому во многих областях цифровые двойники не так распространены, как хотелось бы. Исследователи из Массачусетского технологического института разработали математическую модель, которая поможет обеспечить масштабное развертывание цифровых двойников.

Математическая модель, предложенная учеными, определяет пару физических и цифровых динамических систем, связанных друг с другом двусторонними потоками данных по мере их развития с течением времени. В случае беспилотного летательного аппарата, например, параметры цифрового двойника сначала калибруются с помощью данных, собранных с физического беспилотного летательного аппарата. Поскольку общее состояние дронов изменяется с течением времени из-за износа деталей, все эти изменения тщательно фиксируются в цифровом двойнике. Благодаря этому с помощью цифрового двойника можно даже заглянуть в будущее и посмотреть, как беспилотник будет работать, например, спустя пару лет эксплуатации. Эта информация поможет владельцу парка максимально эффективно распоряжаться техникой.

Благодаря новой технологии можно быстро оцифровать парк беспилотников, состоящий из похожих летательных аппаратов, основываясь на единой вычислительной модели. Главное точно фиксировать физическое состояние каждого дрона, которое делает его индивидуальным, в виртуальном мире. Ученые надеются, что их разработка поможет широкому внедрению цифровых двойников во все области техники.

Доброе утро! Сегодняшний номер нашего дайджеста посвящен беспилотным технологиям. Мы расскажем о новой амбициозной компании, которая собирается создать безупречный автопилот, испытания первого автономного контейнеровоза и простой дешевой системе, которая способна остановить недружелюбный дрон с помощью обыкновенной клейкой ленты. Также читайте в свежем номере о нейросети, которая собирает микросхемы лучше специалистов-людей, инновационной литиевой батарее для электротранспорта, которая полностью заряжается за десять минут, прорыве Toshiba в передаче данных по квантовой сети, технологии, которая сделает самые мощные линзы настолько тонкими, что даже телескоп можно будет спрятать в смартфоне, китайской робособаке, которая поборется с железным питомцем от Boston Dynamics за внимание двуногих, необычный способ добывать биткоины без ущерба для экологии и много других интересных новостей. Приятного чтения!

Машины уже завоевали мир? Нет, но они уже управляют пользовательским опытом в интересах своих работодателей. Если хотите узнать, как у них это получается, листайте нашу карусель!

Испанские ученые из Института фотонных наук нашли новый способ преодолеть главную проблему квантовых сетей — потерю информации при отправке на большие расстояния. Они использовали уже известную технологию квантовой запутанности, однако ранее никому не удавалось расширить ее до больших расстояний.

Инженеры использовали оптоволоконный кабель с устройствами для запоминания квантовой информации с обоих концов. В качестве модуля памяти взяли особый кристалл, который вибрирует определенным образом, когда в него попадает фотон, кодируя информацию о запутанности конкретного фотона. Эксперимент показал, что так квантовые сигналы сохраняются примерно в 1000 раз дольше: фотоны остаются запутанными достаточное количество времени, чтобы таким образом можно было создать узлы целой сети.

Исследователи считают, что их систему можно приспособить к существующим сетям и построить на этой основе квантовый интернет, поскольку использовались фотоны с частотами, совпадающими с уже применяемыми телекоммуникационными стандартами.

Мы уже рассказывали в пятницу, как компании зарабатывают на своих данных. А сегодня посмотрим на этот вопрос с точки зрения надвигающегося Чемпионата Европы по футболу и связанных с ним международных поездок персональных данных https://teletype.in/@technotrendi/UV0unAr9azv

Беспрецедентный прорыв в модернизации жестких дисков совершили ученые из США. Заменив их покрытие несколькими слоями графена, исследователи из Кембриджского университета достигли улучшения сразу по нескольким параметрам.

По словам ученых, графеновое покрытие позволяет существенно снизить размер диска благодаря своей толщине всего в один атом, понизить в 2,5 раза механический износ, а также в два раза сократить трение.

Однако самым неожиданным достоинством новой технологии оказалось, что диски с графеновым покрытием могут выдерживать более высокие температуры. Благодаря этому, ученые смогли применить передовую технологию термомагнитной записи (HAMR), которая требует высокой температуры и позволяет значительно уменьшить размеры магнитной области, хранящей 1 бит информации. Оставаясь по-прежнему стабильным, такой диск становится намного более емким: плотность данных может быть повышена до 10 ТБ на кв. дюйм. Это в десять раз больше, чем у самых современных решений, имеющихся на рынке на данный момент.

Доброе утро! Сегодняшний выпуск нашего дайджеста посвящен новым материалам и нанотехнологиям. Из него вы узнаете об умной ткани из цифровых волокон, из которой можно будет даже собрать компьютер, открытии совершенно нового класса «самосознающих метаматериалов», материале, благодаря которому ученые смогут разглядеть через микроскоп во много раз больше, и покрытии, имитирующем оперение водоплавающих птиц, которое позволит яхтам и кораблям плавать быстрее. Также мы расскажем вам о прозрачных электродах, которые позволят покрывать фотоэлементами дома, гаджеты и транспортные средства, китайской сопернице нейросети GPT-3, новом самом быстром в мире суперкомпьютере, технологии передачи мозговых волн между смартфонами, майнинге криптовалюты с помощью антивируса и многих других интересных новостях. Приятного чтения!

Мы уже привыкли к тому, что ИТ-компании зарабатывают на данных. Но могут ли в революции данных участвовать компании из традиционных секторов экономики? И что им для этого нужно? Чтобы узнать ответы на эти вопросы, листайте нашу сегодняшнюю карусель!

Южнокорейские ученые из Института науки и технологий Тэгу Кенбук совершили прорыв в разработке твердотельных батарей. Исследователи нашли решение проблемы образования дендритов на поверхности анода литий-металлических аккумуляторов. Дендриты быстро приводят батареи в негодность, что делает их коммерчески убыточными.

Изначально главной стратегией ученых было использование для создания эффективного твердотельного интерфейса порошка металлического лития, который создает большую площадь поверхности и обеспечивает создание тонких и широких электродов. Однако сделать покрытие равномерным было невозможно, и это приводило к сбоям в работе батареи.

Недостаток исправило добавление нитрата лития во время предварительной обработки. Батарея смогла сохранять стабильность при более, чем 450 циклах заряда/разряда, после которых емкость составила 87%, а выход по току — 96%. По словам ученых, это открывает путь к производству батарей, которые будут в 10 раз более энергоемкими, чем их лучшие современные аналоги.

Экспериментальный сверхпроводящий токамак Академии наук КНР поставил новый мировой рекорд по времени удержания плазмы. Токамак EAST удерживал плазму в раскаленном до 120 млн градусов состоянии в течение 101 секунды.

С помощью термоядерных реакторов ученые всего мира пытаются приблизиться к добыче бесконечной чистой энергии. В основе этой идеи лежит процесс выделения громадного количества энергии в ядре звезд, где вырабатывается плазма, в которой атомные ядра сплавляются воедино с огромной скоростью.

Китайские ученые удерживали потоки раскаленной водородной плазмы от контакта со стенками токамака при помощи металлического тора (фигуры, напоминающей бублик) с магнитными катушками достаточно долго, чтобы произошла термоядерная реакция. Конечная цель EAST — найти способ удержания плазмы при температуре около 100 млн градусов свыше 1000 секунд. Это и другие подобные испытания должны помочь, в том числе, самому большому термоядерному реактору в мире ITER, который по плану должен быть достроен уже в 2025 году.

Ученым из британского Университета Кардиффа впервые в мире удалось создать 3D-копию спинового льда — необычного материала, который ведет как магнитный монополь. Магнитные монополи — это теоретические частицы. На самом деле, когда магнит режут на две части, он всегда образует новый магнит с северным и южным полюсом. Ученые пытались создать монополи искусственно десятки лет.

Одномерный материал не может обладать такими свойствами, а вот трехмерный спиновой лед — как раз ключ к возможности имитации магнитных монополей. Британские ученые при создании своей 3D-копии спинового льда применили сложный тип 3D-печати и обработки, который позволил им редактировать его геометрию и контролировать формирование магнитных монополей и их движение в системах.

Возможность манипулирования крошечными однополюсными магнитами в 3D-формате открывает перед инженерами широкие возможности: от увеличения объема жестких дисков до создания трехмерных компьютерных сетей, которые имитируют нейронные структуры человеческого мозга.