Отправлено: 08.10.11 23:31. Заголовок: Нейронный телефон по..
Нейронный телефон подчиняется мыслям владельца
Удивительную систему создали компьютерные специалисты из Дартмутского колледжа (Dartmouth College). Называется новинка "Нейрофон" (NeuroPhone). Она считывает мозговую деятельность, чтобы управлять приложениями телефона.
В качестве поставщика информации об активности нейронов авторы проекта использовали последнее поколение считывателя мозговых волн EPOC headset от американской компании Emotiv Systems, пионера в коммерческих компьютерно-мозговых интерфейсах (BCI).
EPOC headset стоит $299. Он обладает 16 электродами для снятия электроэнцефалограммы и при помощи соответствующего софта хорошо различает активность разных зон коры. Каждый из каналов проводит замер 128 раз в секунду. EPOC также определяет параметры альфа-, бета-, тета- и дельта-волн.
Аппарат оборудован встроенным гироскопом, фиксирующим повороты головы пользователя, и беспроводной связью с компьютером. Литиевой батареи хватает на 12 часов работы устройства (фото Emotiv Systems). Высокое разрешение сигналов, обеспечиваемое EPOC, дало учёным возможность вволю поэкспериментировать с интерпретацией откликов разума на различные внешние воздействия.
Понятно, что чем больше нейрофизиологи узнают о закономерностях в работе коры головного мозга, тем шире круг опытов, которые можно поставить с машинным распознаванием мыслей. В том же мобильнике подобный принцип мог бы быть применён к решению разных задач. Но в данном случае авторы системы, для примера, решили сосредоточить своё внимание на наборе номера.
Для распознавания желаемого человека в списке контактов, оформленного в виде набора фотографий, программа "Нейрофона" использует детекцию так называемого сигнала P300 – свидетельства узнавания заданного объекта.
Этот пик на ЭЭГ возникает в центрально-теменной области мозга с задержкой в 300 миллисекунд после стимула (отсюда и название сигнала), и его можно найти с той или иной степенью выраженности на большинстве каналов считывателя. (Кстати, этот же самый сигнал среди других использовался для управления инструментами в мозговом оркестре.)
Фотографии абонентов попеременно подсвечиваются или выделяются каким-то иным способом. В этот момент человек смотрит на экран телефона и думает о том, кому хочет позвонить. При совпадении перебора вариантов с желаемым звонком мозг выдаёт P300. Его выделяет среди потока данных специальная программа в телефоне. Она и активирует набор номера.
Набор номера при помощи системы NeuroPhone. Собственно сам набор начинается автоматически после того, как в ответ на подсветку "правильного" человека из списка контактов мозг выдаёт сигнал "узнавания и пожелания" (фото Dartmouth College).
Тут следует сделать оговорку: сначала данные со считывателя попадают на ноутбук, который проводит предварительную обработку сырого сигнала, выделяя из всего потока ту часть информации, которая потребуется именно в данном приложении.
Лэптоп через Wi-Fi передаёт этот "промежуточный результат" на iPhone, а тот уже завершает цикл обработки. Использование одного только телефона было бы затруднительным: переваривание всего массива сигналов с сенсоров ЭЭГ – это довольно ресурсоёмкая задача. Впрочем, перед нами только опытная система, указывающая в "светлое будущее" BCI.
Американские умельцы продемонстрировали в работе и второй вариант выбора нужного человека: когда подсвечивается "та" фотография, пользователь подмигивает ей. Заметим, комплекс NeuroPhone определяет не само движение век, а опять-таки – характерный импульс ЭЭГ, чётко ассоциируемый с морганием.
Тест показал, что такой выбор номера работает надёжнее, чем первый вариант. Особенно этот приём выгоден в условиях, когда какие-то внешние факторы отвлекают человека.
Так точность распознавания "Нейрофоном" выбранного лица в случае моргающего режима колебалась от 86% до 99,4%, в зависимости от того, сидел человек или ходил. Выбор номера чистой мыслью, без моргания, давал разброс совпадений от 33,3% до 88,9% – тут влияли условия опыта, например были помехи в виде музыки, и длительность просмотра мигающих снимков.
Авторы "Нейрофона" признают, что другие технологии управления приложениями мобильника (вроде программ распознавания речи) могут в ряде случаев оказаться удобнее, но зато мысленное управление пригодится там, где нужно подать несколько команд телефону беззвучно и по-прежнему в режиме hands-free.
Так выглядит сырая информация о мозговой активности, поставляемая четырнадцатью основными сенсорами считывателя EPOC (ещё два его контакта носят вспомогательную роль). Шкала внизу – секунды (иллюстрация Dartmouth College).
Разработчики придумали дополнительные варианты использования своей технологии. Ведь в обширных сигналах, идущих из мозга, можно выловить массу ценных сведений, если только знать – куда смотреть.
Представьте ситуацию, когда "Нейрофонами" обладают все студенты в группе изучения иностранных языков. Преподаватель, задавая вопрос, может в реальном времени увидеть на экране своего мобильника, кто из подопечных понял его, а кто нет. Программа расставит соответствующие знаки напротив портретов. Другое следствие из распространения "Нейрофонов" ещё удивительнее. Представьте, что человек с таким мобильником входит в клуб или бар, дом, где собирается компания. И у других гостей тоже включены гарнитуры "мозговых считывателей". Сразу после того как наш персонаж переступил порог дома, он получает на свой телефон информацию о… настроении присутствующих: веселы они или напряжённы, грустно им, не скучают ли? Быть может, они настроены враждебно к очередному визитёру? Такое распознавание доступно считывателям ЭЭГ уже сейчас.
Учёные отмечают, что на пути распространения технологии NeuroPhone стоит ещё немало препятствий. Более-менее приемлемые по цене и весу считыватели мозговых волн всё же уступают в точности и насыщенности информации большим лабораторным установкам "исследовательского класса". А это в свою очередь приводит к тому, что большое внимание приходится уделять фильтрации нужных мозговых сигналов среди шумов, а также – машинному обучению, помогающему софту корректно работать с конкретным пользователем.
Тем не менее развивать это направление, по мнению авторов "Нейрофона", — ещё как стоит. Оно сулит повышение удобства и безопасности пользования мобильником во время ходьбы по оживлённой улице, вождения автомобиля или велосипеда и так далее. В будущем, предполагают исследователи из Дартмутского колледжа, считыватели ЭЭГ станут ещё компактнее и дешевле. Тогда они смогут быть интегрированы в обычные беспроводные наушники, в шапки и бейсболки, мотоциклетные или велосипедные шлемы. Нынешний NeuroPhone – первый шаг к этой мечте.
Эксперимент по синтезу сверхтяжелого 119 химического элемента может начаться в 2013 году в Объединенном институте ядерных исследований (ОИЯИ, Дубна), сообщил в субботу РИА Новости научный руководитель лаборатории ядерных реакций ОИЯИ академик РАН Юрий Оганесян.
"При хорошем раскладе... в 2013 году", - ответил Оганесян на соответствующий вопрос агентства в кулуарах Шестого московского фестиваля науки, на котором он прочитал лекцию, посвященную синтезу сверхтяжелых элементов.
Весной директор лаборатории ядерных реакций ОИЯИ Сергей Дмитриев заявил журналистам о планах ОИЯИ осуществить первый эксперимент по синтезу 119 элемента в сотрудничестве с американскими коллегами из Окриджской и Ливерморской национальных лабораторий, не сообщив возможные сроки начала работ.
В ОИЯИ в разное время были впервые синтезированы сверхтяжелые химические элементы с порядковыми номерами 113-118. В знак признания выдающегося вклада ученых ОИЯИ в современную физику и химию 105 элементу таблицы Менделеева в 1997 году было присвоено название "дубний".
Все элементы тяжелее урана, имеющего порядковый номер 92 в таблице Менделеева, синтезируются в специальных ядерных реакторах и в ускорителях при столкновении ядер других элементов.
Ядра всех сверхтяжелых элементов очень неустойчивы и распадаются на более мелкие ядра и частицы за считанные доли секунды. Однако в 50-60-х годах прошлого века физики разработали теорию, согласно которой ядра некоторых сверхтяжелых элементов могут иметь особую конфигурацию, позволяющую им существовать минуты, часы, дни и месяцы - речь идет об "острове стабильности" сверхтяжелых элементов.
Работы по синтезу сверхтяжелых элементов, выполненные учеными из Дубны в сотрудничестве с физиками из США, привели к экспериментальному подтверждению существования этого "острова".
Анализ необычных свойств воды указывает, что 119-й элемент — это тоже Водород – аналог 1-го элемента таблицы – Протия, только он в 300 раз тяжелее и он тоже входит в состав воды, но тогда химическая формула воды будет не Н2О, а — ННО, где, по-прежнему, 2 Атома водорода — НН, но один водород -Н- это элемент-1 таблицы, который содержит 1 протон и 1 электрон, а другой водород — Н — это элемент-119 этой же таблицы, который имеет 119 протонов, 119 электронов и 180 нейтронов, а молекулярный вес этой воды будет не 18, а 316, и когда эту воду (ННО) охлаждают до 0ºС, то один атом водорода — Н — химическим (а не ядерным) путём распадается на 119 атомов водорода — Н, и образуется лёд — Н2О, а масса 180 нейтронов превращается в тепло и поэтому лёд долго не замерзает, а когда лёд нагревают, то 119 атомов водорода Н объединяются в 1 атом водорода — Н, образуя воду — ННО и поглощается тепло и поэтому лёд долго не тает — это и будет скрытая теплота плавления льда.
А когда воду ННО нагревают до 100ºC, то получают точно такой же химический процесс и для 2-го атома — Н, тепло поглощается и образуется пар ННО, при охлаждении которого тепло выделяется — это и будет скрытая теплота парообразования, т.е. происходит превращение «массы нейтронов — в энергию» и обратно при температуре 0ºС и 100ºC, но кроме формы горячего пара вода имеет ещё и форму холодного пара — тумана, дальнейший нагрев которого (Солнцем) приводит к образованию облаков, их сгущению в тучи и выпадению осадков в виде снега и дождя, с грозой и молнией, но шаровая молния — это эл. нейтральная плазма при температуре 6-8000ºC, и здесь явно участвует 137-й или 155-й элемент — ещё один аналог 1-го элемента, но как это обнаружить и получить искусственную шаровую молнию — источник энергии — тоже задача.
В целом же, вода превращается в уникальную жидкость, способную очень медленно испаряться или конденсироваться при любой, даже минусовой, температуре, и даже переходить в плазму молнии, Осмос же играет большое значение в жизни растений, особенно трав, а вместе Осмос и туман — способствуют развитию флоры и фауны, но это — уже не химия, а биология.
Писатели и поэты воспевают воду: и утренний туман, и каплю росы на кончике листа, которая играет всеми цветами радуги, и саму радугу — это уже оптика (физика, не химия) и всё это — связано со 119-м элементом, а наличие в молекуле воды — ННО двух тяжёлых ионов — Н и О приводит к высокой удельной теплоёмкости воды, и, в тоже время, это — классический диполь воды, который хорошо объясняет образование кристаллов — в воде, снежинок — в воздухе и снежных узоров — на окнах, которые начинают появляться при температуре +4ºС, при которой и наблюдают наибольшую плотность воды, которая существует на Земле свыше миллиарда лет!
P. S. По всем законам химии и физики различные элементы таблицы Менделеева могут взаимодействовать друг с другом или же с группой элементов только путём химической реакции и алхимики средних веков зря пытались получить золото, т.к. это возможно только с помощью ядерной энергии (но такое золото будет гораздо дороже природного).
А превращение 1-го элемента таблицы в 119-й элемент (а может быть и в 137-й или 155-й элементы) и наоборот путём химической, а не ядерной реакции — это как-то не укладывается в голове и задача физиков и химиков подтвердить это.
Картина дифракции сплава алюминия и марганца, полученная Шехтманом
Нобелевскую премию по химии дали за геометрическое открытие
5 октября 2011 года Нобелевский комитет объявил, что присуждает Нобелевскую премию в области химии Дану Шехтману за открытие квазикристаллов. За этой простой формулировкой - "открытие квазикристаллов" - скрывается богатая история, в которой неразрывно сплелись физическая любознательность, геометрия и совершенно невероятное на первый взгляд открытие.
В начале 80-х годов Дан Шехтман работал в Национальном институте стандартов и технологии в США. Утром 8 апреля 1982 года (точная дата открытия, что, кстати, большая редкость, сохранилась благодаря журналу Шехтмана) он изучал дифракционную картину, которая получалась после рассеивания пучка электронов на образце быстро застывавшего сплава алюминия и марганца. В результате такого рассеивания на фотопластине обычно проступает набор ярких точек, расположение которых связано с расположением атомов в решетке кристаллического материала.
Надо сказать, что, увидев расположение точек, Шехтман был крайне удивлен. По его собственным словам, он даже произнес вслух фразу (в лаборатории он был в тот момент в одиночестве) на иврите, которую можно примерно перевести как "Этого просто не может быть", сделав в журнале запись: "10-го порядка???" Понять Шехтмана было довольно легко - сделанное им открытие противоречило всему, что на тот момент люди знали о структуре кристаллов.
Отправлено: 17.10.11 23:26. Заголовок: Известно, что основн..
Известно, что основной трудностью при работе с графеновыми листами является то, что при соприкосновении они слипаются под воздействием сил Ван-дер-Ваальса между собой при наложении друг на друга. Это приводит к потере большинства уникальных свойств материала. Для решения подобной проблемы, например, некоторые исследователи кладут между листами прокладки из другого материала, однако такое решение часто не слишком эффективно - атомы прокладки могут образовывать связи с атомами углерода в графене, что снова приводит к появлению дефектов в материале.
В рамках нового исследования ученые предложили использовать графен не в виде ровных листов, а в виде смятых в комок листов. По словам исследователей, в подобном виде графен ведет себя как бумажные комки в мусорной корзине - несмотря на достаточно плотное расположение, поверхности листов, из которых они состоят, не соприкасаются.
Расчеты показывают, что при подобной упаковке листов графен сохраняет около 45 процентов исходной площади поверхности. Для сравнения, при других способах организации удается спасти не более 16 процентов площади.
Отправлено: 17.10.11 23:33. Заголовок: Группа ученых из Уор..
Группа ученых из Уорикского Университета обнаружила молекулярные крюки на поверхности оксида графена, которые могут пригодиться исследователям, работающим с просвечивающими электронными микроскопами. Этот материал также можно использовать при конструировании молекулярных механизмов.
Графическое изображение того, как образец привязывается с помощью крючьев оксида графена. Изображение University of Warwick / Nano Letters.
Название «оксид графена» несколько затеняет тот факт, что вещество представляет собой комбинацию углерода, кислорода и водорода. Он напоминает одноатомный лист чистого графена, но у него есть функциональные группы, состоящие из связанных водорода и кислорода. Эти функциональные группы могут крепко привязываться к молекулам с внешними атомами кислорода, что идеально подходит ученым, изучающим образцы с помощью просвечивающей электронной микроскопии.
Уже этой особенности может быть достаточно, чтобы многие ученые стали использовать оксид графена в качестве подложки для исследований ряда молекул, но исследователи нашли еще одно любопытное свойство этих крючьев: прикрепляясь, молекулы могут двигаться и кружиться вокруг них.
По словам доктора Джереми Слоана, при правильных условиях функциональные группы не только обеспечивают молекулярные связи, удерживающие молекулы в определенном месте, но и позволяют молекулам крутиться. Это может стать полезной находкой для всех, кто стремится создать молекулярные машины".
Сверхсветовая скорость нейтрино может оказаться следствием принципов работы GPS. Препринт с таким объяснением данных, полученных в конце сентября 2011 года на детекторе OPERA, появился на сайте arXiv.org.
В рамках новой работы голландский физик Рональд ван Элбург высказал предположение, что во время расчета времени движения нейтрино не учитывались эффекты теории относительности. В частности, речь идет о том, что использовавшиеся в работе спутники GPS двигались относительно потока нейтрино.
Ван Элбургу удалось показать, что в этом случае измерение времени с использованием спутников должно было давать результат меньше, чем был на самом деле. Расчеты физика показывают, что к полученному времени надо прибавить 64 наносекунды. Согласно данным OPERA, нейтрино приходили в Италию на 60 наносекунд раньше расчетного времени.
Данное объяснение эффекта - не единственное. Так, в настоящее время на сайте arXiv.org доступны около 90 работ, так или иначе посвященных результатам OPERA. При этом многие свежие работы посвящены опровержению объяснений, заявленных в более ранних препринтах.
Так, например, приводятся контраргументы к тому факту, что сверхсветовую скорость нейтрино можно объяснить различием в групповой скорости пучка и составляющих его частиц по аналогии с оптикой. Также появились препринты в поддержку того, что синхронизация часов в эксперименте была выполнена верно. Кроме этого продолжают появляться работы, в которых ученые предлагают разного рода теоретические объяснения обнаруженному эффекту.
Отправлено: 20.10.11 08:45. Заголовок: Игроки в компьютерну..
Игроки в компьютерную игру Foldit помогли расшифровать структуру фермента в вирусе, подобном СПИДу. Статья об этом была опубликована в журнале Nature Structural & Molecular Biology, где в качестве соавторов выступили и ученые, и геймеры.
Целью ученых был фермент протеаза, расщепляющий пептидную связь между аминокислотами в белках. В том числе и в ретровирусах, наиболее известным представителем семейства которых является ВИЧ. Выяснение структуры белков имеет жизненно важное значение для понимания причин многих болезней и разработки препаратов для лечения.
Отправлено: 24.10.11 23:26. Заголовок: Ученые создали микро..
Ученые создали микроскопический переключатель, для изменения положения которого используется свет. Статья ученых появилась в журнале Nature Nanotechnology, а ее краткое изложение приводит ScienceNOW.
Миниатюрный переключатель под электронным микроскопом. Nature Nanotechnology
Устройство представляет собой кремниевый мостик-резонатор с линейными размерами 10 микрометров в длину, 0,5 микрометра в ширину и 110 микрометров в толщину. Мостик располагался между двумя стеклянными "берегами", которые немного сдавливали его с двух сторон. В результате, под действием возникшего напряжения он был выгнут вниз.
Используя световые импульсы разной длины, ученые могли усиливать и ослаблять вибрации моста. В результате, последовательность импульсов обеспечивала переключение миниатюрного устройства между двумя положениями - выгнут вниз или выгнут вверх (это положение также является стабильным).
По словам ученых, подобные устройства могут в будущем стать основой для ячеек памяти для оптических компьютеров - вычислительных устройств, в которых используются оптические импульсы вместо электрических. В теории такие системы могут оказаться более энергоэффективными и мощными по сравнению с существующими компьютерами.
В октябре 2009 года в журнале Nature появилась статья, в которой ученые описали так называемый микроволновый диод. Это устройство способно пропускать электромагнитное излучение микроволнового спектра только в одном направлении. Создание оптического аналога (то есть диода, работающего в видимом диапазоне) является в настоящее время одним из главных препятствий на пути разработки квантовых компьютеров.
Отправлено: 28.10.11 22:29. Заголовок: Биологи создали саму..
Биологи создали самую большую на сегодняшний день карту белковых взаимодействий для многоклеточного организма. Работа исследователей опубликована в журнале Cell, а ее краткое описание можно найти в пресс-релизе Гарвардской медицинской школы.
Составленная учеными карта взаимодействий белков.
Ученые исследовали дрозофилу Drosophila melanogaster - один из самых популярных у биологов модельных объектов. Специалисты смогли выяснить, как связаны друг с другом 5 тысяч белков в организме дрозофилы - то есть ученые "расписали", с какими белками взаимодействует каждый из фигурирующих на карте белков.
В общей сложности, на карте оказалось около трети всех белков, "работающих" у мухи. Пока ученые ясно представляют себе функции примерно 30 процентов из этих белков. Относительно еще одной трети у специалистов есть предположения, а назначение оставшихся белков на данный момент неизвестно.
Понимание, как именно связаны друг с другом белки в организме, поможет ученым и медикам выяснить причины тех или иных заболеваний, так как белки - это основные "эффекторы", реализующие все функции организма. При этом огромное большинство основных клеточных механизмов у мухи и человека сходны - соответственно, изучая биологию насекомого, ученые могут сделать выводы и о биологии Homo sapiens.
В отличие от привычных узлов у их математических тезок свободные концы склеены - по определению узел представляет собой вложение окружности в трехмерное пространство. Пятилистник, известный также как как 51 в обозначениях Александера и Бриггса (в первой фамилии ударение на предпоследний слог) и "печать Соломона", - это узел, для которого число пересечений (минимальное возможное число самопересечений на диаграмме - плоском рисунке - узла) равно пяти. Подробнее об узлах можно почитать здесь.
В рамках работы ученые использовали катионы металлов и анион хлора, чтобы собрать 160-атомную молекулу, представляющую собой узел 51. Для определения формы молекулы использовалась рентгеновская спектроскопия. Ранее эта же группа исследователей сделала молекулу в форме трилистника - простейшего нетривиального узла ( то есть узла, который нельзя распутать обратно в окружность, не разрывая ), для которого число пересечений равно трем.
По словам ученых, технология создания подобных молекул имеет большие перспективы - дело в том, что материалы, составленные из таких узловых молекул, должны иметь очень необычные свойства. В частности, они могут быть полезны для "плетения" используемых в бронежилетах материалов и очистки воды от примесей и загрязнений.
Кроме того, новый материал обладает свойством хиральности ( то есть отображение симметрии относительно произвольной плоскости дает молекулу, несовместимую с исходным движением пространства ). При этом левые и правые молекулы по-разному рассеивают свет, поэтому, по словам специалистов, разделение их по типам не должно представлять серьезных трудностей.
Узел-пятилистник хорошо известен не только в математике (он, например, является простым узлом, то есть, по аналогии с простыми числами, его нельзя склеить из узлов другого типа), но и в культуре. В частности, этот узел можно встретить на флагах Эфиопии и Марокко. Примечательно, что, согласно разным версиям легенды о Соломоне, символ на его печати имел разное количество вершин. Так, по одной из версий, на перстне была изображена звезда Давида.
Все даты в формате GMT
3 час. Хитов сегодня: 5
Права: смайлы да, картинки да, шрифты да, голосования нет
аватары да, автозамена ссылок вкл, премодерация откл, правка нет
vesti.ru novostinauki.ru elementy.ru zerx.ru compulenta.ru my.mail.ru torrentino.com earth-chronicles.ru ria.ru
- участник сейчас на форуме
- участник вне форума
