Шорткод

1. Что: космологи очень любят свои модели Вселенной, но на их моделирование, скажем, с обзором в 500 ближайших миллионов лет уходит до трёх недель. Алгоритмы могут создать либо очень маленькую и очень детальную карту, либо большую и неточную. И тут придумали, как создавать такие модели всего за 36 минут.

Как работает: с помощью генеративно-состязательной сети. Один алгоритм сравнивал фото низкого разрешения Вселенной с реальностью и пытался создать картинку с высоким разрешением. А второй алгоритм следил за первым и пытался вычислить, карта создаётся им или с помощью упомянутых тяжеловесных и очень медленных методов.

Зачем: это сильно ускорит изучение космоса и снимет дополнительную нагрузку как с людей, так и с техники.

Кто: исследовательский институт Флатирон.

2. Паровозик, который смог.

Что: учёные обнаружили, что самообучающиеся роботы могут подстраиваться под изменяющиеся внешние условия.

Как: делали роботы это без предварительного программирования и даже не зная, что там делает следующий робот. Каждый из них состоял всего лишь из микрокомпьютера, датчика движений и насоса. Единственные запрограммированные правила: запускай насос и двигайся как можно быстрее в определённом направлении. При каждом «вдохе» помпы робот оценивал скорость движения и вносил изменения, чтобы её повысить. Таким образом, через некоторое время несколько таких роботов начинали двигаться в одном направлении, подталкивая друг друга.

Зачем: хотели создать самообучающуюся систему из простейших блоков. Её производство быстрее и дешевле сложных роботов, а способна она на многое.

Кто: Soft Robotic Matter group.

Читайте наш журнал тут: thecode.media

Подписывайтесь на наши соцсети:

ВКонтакте: https://vk.com/thecode.media

Связаться: [email protected]

1. Словами через рот не прокатит.

Что: нейронки, конечно, крутые, но интерпретировать процессы, стоящие за прогнозированием, очень сложно. Один из таких процессов — выбор переменных, который надо бы улучшить.

Как работает: для этого учёные придумали метод SurvNet, который улучшает процесс выбора переменных при обучении нейронных сетей. С его помощью возможно определять и контролировать уровень ложноположительных результатов во время выбора. То есть проанализировать и проконтролировать выбор нейронкой переменных, которые не нужны для выполнения текущей задачи.

Зачем: это позволит лучше понять принципы действия нейронных сетей и работать с ними более эффективно.

Кто: Университет Нотр-Дам, США.

2. Клац-клац.

Что: создали систему TeethTap, которая способна распознавать 13 жестов зубами для управления смарт-устройствами.

Как работает: с помощью устройства на ухе, оснащённого датчиками движения и звука.

Зачем: управление смарт-устройствами легко распознать, а кому-то может и не хочется постоянно махать руками или делать это слишком явно на публике. Ну или громкость хочется убавить, пока посуду моешь, а руки заняты. Тоже вариант.

Кто: Корнелльский университет, США.

Читайте наш журнал тут: thecode.media

Подписывайтесь на наши соцсети:

ВКонтакте: https://vk.com/thecode.media

Связаться: [email protected]

1. Что: целью стало научить роборуку пяти жестам: приветствие, приглашение поучаствовать, ожидание новой команды, состояние ошибки, когда контейнер пустой, и отключение. И всё это используя видео с щенками.

Как работает: взяли жесты робота, соответствующие определенному стремлению. Взяли соответствующие определенному стремлению жесты собаки и нашли видео реального взаимодействия с человеком. Совместили это с литературой о поведении собак и наложили на жесты робота.

Зачем: жесты собак интуитивно понятны, а вот в случае с роботами ситуация иная. Понять, что хочет сказать робот с помощью абстрактного жеста, бывает очень сложно, и это усложняет коммуникацию.

Кто: Рейнско-Вестфальский технический университет Ахена, Германия.

2. Что: органические солнечные батареи хороши, но по сравнению с распространёнными сейчас — нестабильны и менее эффективны. Поэтому учёные обратились к квантовой механике для решения этой проблемы.

Как работает: учёные решили изменить некоторые химические и физические свойства органического материала солнечной батареи. Они разработали метод, который позволяет увеличить диффузию энергии в органике и улучшить её «впитывание». Достигли этого с помощью квантовых эффектов, когда свет и материал объединяются.

Зачем: органические солнечные батареи более простые в производстве, они легче, гибче и податливее тех, что используются сейчас. А теперь станут ещё и более производительными.

Кто: Гётеборгский университет, Швеция.

Читайте наш журнал тут: thecode.media

Подписывайтесь на наши соцсети:

ВКонтакте: https://vk.com/thecode.media

Связаться: [email protected]

1. Вторая жизнь батарей.

Проблема: одна из причин, по которой литий-ионные аккумуляторы выходят из строя, — литий в них становится неактивным.

Решение: технология восстановления неактивного лития, которая основана на серии окислительно-восстановительных реакций йода. В будущем таким способом можно будет не только восстанавливать старые аккумуляторы, но и создавать более эффективные новые.

2. Мощь океана на пользу людям.

Что это: Orbital O2 2MW — приливная турбина мощностью 2 мегаватта, которую скоро подключат к Европейскому центру морской энергии у Оркнейских островов. Мощности турбины хватит, чтобы обеспечивать электричеством две тысячи британских домохозяйств.

Читайте наш журнал тут: thecode.media

Подписывайтесь на наши соцсети:

ВКонтакте: https://vk.com/thecode.media

Связаться: [email protected]

1. Тихо сам с собою я веду беседу.

Что случилось: роботу Пеппер добавили внутренний голос. Она думает вслух и разговаривает сама с собой, чтобы люди могли слышать её мыслительный процесс и лучше понимать её мотивы и решения. Это может помочь обычным пользователям доверять роботам. Во время экспериментов Пеппер решала этические вопросы и нашла ответы на многие из них. Почти как люди.

Кто: исследователи Университета Палермо, Италия.

2. Первый китайский чип для связи мозга с компьютером

Предназначен для животных.

Что это: китайский беспроводной чип для животных, который передаёт данные от нервных клеток в компьютер. Его можно использовать для круглосуточной записи нейронных сигналов. Чип маленький, лёгкий и в два раза дешевле аналогов.

А зачем: чтобы эксперименты с лабораторными животными могли стать доступнее и эффективнее.

Кто: исследователи Университета Фудань, Шанхай.

Читайте наш журнал тут: thecode.media

Подписывайтесь на наши соцсети:

ВКонтакте: https://vk.com/thecode.media

Связаться: [email protected]

Чистая энергия всё ближе.

Что: ядерные реакторы нового поколения выделяют энергию в процессе термоядерного синтеза, а не радиоактивного распада. В токамак-реакторах синтез происходит во время движения тока по раскалённой плазме, которая вращается вокруг индуктора в вакуумной камере-бублике и удерживается полями сверхпроводящих магнитов. Такая магнитная ловушка и есть тороидальная камера с магнитными катушками, то есть токамак.

Проблема: если магниты токамак-реактора выходят из сверхпроводящего состояния, может произойти гашение и повреждение катушек. Это делает токамаки дорогими и ненадёжными.

Решение: технология быстрого обнаружения деструктивных нарушений в работе магнитов токамака.

Кто: исследователи США, Новой Зеландии и Швейцарии.

Читайте наш журнал тут: thecode.media

Подписывайтесь на наши соцсети:

ВКонтакте: https://vk.com/thecode.media

Связаться: [email protected]

1. Проблема: если ребёнку нужна операция по замене сердечного клапана, её придётся повторять до пяти раз, пока сердце продолжает расти.

Решение: сердечный клапан, который растёт вместе с носителем. В биореакторе вырастили материал из клеток кожи овцы и гелеобразного белка, после чего удалили овечьи клетки. Получилась трубчатая структура из коллагеновой матрицы, которую при пересадке не отвергнет иммунная система хозяина.

Затем бесклеточной ткани придали форму сердечного клапана и пришили к лёгочным артериям трёх ягнят. Клетки животных превратили коллагеновую матрицу в биологический материал, и импланты выросли вместе с ягнятами — с 19 до 25 мм в диаметре за 52 недели. Теперь учёные планируют установить клапан в правый желудочек ягнёнка, чтобы воссоздать одну из самых частых операций по восстановлению сердца.

И что? Если такие импланты будут одобрены для детей, многое станет проще, ведь каждая замена сердечного клапана проводится на открытом сердце.

Кто: учёные из Университета Миннесоты.

2. Проблема: борофен лучше графена — он сильнее, легче и гибче и мог бы совершить революцию в электронике, аккумуляторах и квантовых вычислениях. Но только в вакууме. Вне вакуума борофен окисляется и перестаёт быть проводящим.

Решение: стабилизировать борофен, связав его с атомарным водором. Полученная разновидность атомарно тонкого бора — борофан — остаётся устойчивой при стандартных температурах и давлении воздуха и имеет те же свойства, что и борофен.

И что? Технология может приблизить создание гибкой электроники, для которой графен недостаточно хорош из-за своей жёсткой структуры.

Кто: исследователи Северо-Западного университета в Чикаго.

Читайте наш журнал тут: thecode.media

Подписывайтесь на наши соцсети:

ВКонтакте: https://vk.com/thecode.media

Связаться: [email protected]

1. Что случилось: учёные открыли молекулу некодирующей РНК, которая регулирует синтез белка у трипаносом. Эти одноклеточные паразиты — возбудители серьёзных заболеваний у людей и животных более чем в 80 странах.

А подробнее? Трипаносомы передаются млекопитающим через кровососущих насекомых и вызывают сонную болезнь, болезнь Шагаса, лейшманиоз и другие страшные недуги.

Почему это важно: зная состав и структуру молекулы, можно сделать вещества, которые разрушат её или будут ей как-то управлять, и паразиты не смогут делать своё вредное дело. В итоге люди получат новые лекарства для лечения и профилактики распространения заболеваний, которые остаются угрозой для многих людей.

Кто: учёные Университета имени Бар-Илана и Йельской школы общественного здравоохранения.

2. WT-TENG CLAN.

Что это: трибоэлектрический наногенератор (ТЭНГ) на основе водяных трубок. Устройство производит электричество от любого движения, при котором специальная вода плещется между двумя электродами внутри трубки. Этим новый генератор отличается от обычных ТЭНГ, которым требуется длительное трение твёрдых поверхностей друг о друга.

Как работает: у WT-TENG большая плотность заряда: для питания 150 светодиодов хватит 34 WT-TENG в коробке, которая качается на волнах, или 10 WT-TENG в браслете, в котором активно двигается человек.

Зачем: чтобы у человечества было больше бесплатной энергии из разных источников.

Кто: исследователи Китайского университета Гонконга.

Читайте наш журнал тут: thecode.media

Подписывайтесь на наши соцсети:

ВКонтакте: https://vk.com/thecode.media

Связаться: [email protected]

1. Будет помогать искать лекарства.

Проблема: на разработку одного работающего лекарства уходит 12–15 лет. Только на первый этап — фармакологическую оптимизацию — у химиков уходит несколько месяцев. На этом этапе происходит определение биомишени нового лекарства и ведётся поиск соединения с нужным фармакологическим действием.

Решение: ChemGen — набор управляемых компьютером инструментов, которые могут имитировать химические реакции в лаборатории в поисках необходимых веществ для создания лекарств. С ним на фармакологическую оптимизацию будет уходить несколько дней, а не месяцев, он сможет заменить 20 химиков-органиков. Маленькие лаборатории смогут помочь в масштабных исследованиях по разработке лекарств, а большие — проводить больше таких исследований.

Кто: исследователи Южного методистского университета в Техасе.

2. Проблема: графен отлично очищает воду. Он удаляет из воды тяжёлые металлы, красители и растворители. Но его до сих пор невыгодно коммерчески использовать.

Решение: печатать графеновые аэрогели любого размера на 3D-принтере. Для этого к графену добавили два биополимера. Такие аэрогели прочные и лёгкие, их можно производить в промышленных масштабах и использовать в разных системах очистки воды. Они экологически чистые и не оставляют в воде никаких следов.

Кто: специалисты Школы инженерии и прикладных наук Университета Буффало.

Читайте наш журнал тут: thecode.media

Подписывайтесь на наши соцсети:

ВКонтакте: https://vk.com/thecode.media

Связаться: [email protected]

1. Что это: компактные медицинские датчики для вживления в организм, которые не нужно извлекать для подзарядки. Достаточно поднести бесконтактный зарядник к месту, где расположен имплант, чтобы энергия передалась через кожу. Поскольку извлечение датчика не требуется, нет риска занесения инфекции.

Имплант размером в несколько кубических сантиметров не нагревается при подзарядке и не доставляет пациенту неудобств. Имплант содержит аккумулятор и модуль сбора данных: пульса, температуры, ЭКГ, состояния желудочно-кишечного тракта и положения пациента в пространстве. Информация передаётся на компьютер или планшет через небольшую антенну, подключённую по USB. Такие датчики можно использовать для мониторинга состояния здоровья не только людей, но и лабораторных и домашних животных.

Кто: учёные Санкт-Петербургского государственного университета аэрокосмического приборостроения

2. Проблема: раскрашенные чёрно-белые фотографии выглядят плоскими и нереалистичными. Старые фото часто слишком зернистые и шумные, из-за чего люди на них выглядят старше своих лет.

Решение: новая технология на базе фреймворка StyleGAN2. Она раскрашивает чёрно-белые фотографии, используя данные о реакции кожи на свет у людей на фото, и стирает основные дефекты и шум, характерные для камер прошлых лет. В результате фотографии выглядят современными и более реалистичными.

Посмотреть: https://youtu.be/eNOGqNCbcV8

Ссылка на гитхаб: https://time-travel-rephotography.github.io/

Кто: исследователи Google Research, Вашингтонского университета и Калифорнийского университета в Беркли.

Читайте наш журнал тут: thecode.media

Подписывайтесь на наши соцсети:

ВКонтакте: https://vk.com/thecode.media

Связаться: [email protected]