Нейроинтерфейс на службе человека: обзор внедренных технических решений

Ещё более 100 лет назад учёные интересовались возможностями мозга и пытались понять, можно ли как-то воздействовать на него. В 1875 году английский доктор Ричард Катон сумел зарегистрировать слабое электрическое поле на поверхности мозга кроликов и обезьян. Затем было множество открытий и исследований, но лишь в 1950 профессор физиологии Йельского университета Хосе Мануэль Родригес Дельгадо изобрел устройство «Стимосивер», которое можно было вживлять в мозг и которое управлялось с помощью радиосигналов.  Тренировки велись на обезьянах и кошках. Так, стимуляция определённой области мозга через вживлённый электрод заставляла кошку поднимать заднюю лапу. По словам Дельгадо, животное не проявляло никаких признаков дискомфорта в ходе подобных экспериментов. А спустя 13 лет учёный провёл знаменитый эксперимент — вживил стимосиверы в мозг быка и управлял им через портативный передатчик.

Читать далее

Телепортация информации в алмазе: инновации для технологий будущего

Мы все знакомы с различными супергероями и их уникальными способностями, хотим мы того или нет. Потому вопрос о том, какую бы вы хотели иметь суперспособность, не такой и редкий. Кто-то хотел бы быть невероятно сильным, как Халк, кто-то — быстрым, как Флеш, а кто-то не отказался бы от суперспособности Бэтмена — денег. А вот те, кто хоть раз находился в пробке длиной от Марса до Венеры, все бы отдали за возможность телепортироваться. Концепция телепортации звучит весьма увлекательно с точки зрения научной фантастики, однако в реальности эта суперспособность также существует, но наделены ею далеко не люди. Сегодня мы с вами познакомимся с исследованием, в котором ученые из Йокогамского университета (Япония) смогли телепортировать информацию внутри алмаза. Как ученые это сделали, каким боком тут квантовая физика, и что это значит для будущего технологий хранения данных? Ответы ждут нас в докладе ученых. Поехали.

Читать далее

Обзор свежих инноваций в области машинного обучения и искусственного интеллекта

Машинное обучение с каждым днем занимает всё большее место в нашей жизни ввиду огромного спектра его применений. Начиная от глубокого анализа пробок и заканчивая самоуправляемыми автомобилями, всё больше задач перекладывается на самообучаемые машины. Мы порой даже примерно не представляем, как работают некоторые приложения, основанные на методах машинного обучения. Скажем, никто не сможет вам ответить на вопрос «Почему мне сегодня в рекламе показали сайт A, а не Б?». Наиболее печальным во всей этой ситуации является то, что большинство людей имеет неверное представление о машинном обучении. Машинное обучение считается ветвью искусственного интеллекта, основная идея которого заключается в том, чтобы компьютер не просто использовал заранее написанный алгоритм, а сам обучился решению поставленной задачи. Любую работающую технологию машинного обучения можно условно отнести к одному из трёх уровней доступности.

Читать далее

Роботы атомной электростанции “Фукусима”: инновации на страже радиационной безопасности

Одна из тяжелейших техногенных катастроф в истории человечества произошла 26 апреля 1986 года. И затем почти повторилась 12 марта 2011 года. Как вы могли догадаться, речь идет об авариях на Чернобыльской атомной электростанции в СССР и АЭС Фукусима-1 в Японии. Сериал «Чернобыль», снятый HBO, вновь подогрел интерес к истории аварии на ЧАЭС и напомнил о том, с каким трудом удалось остановить выброс радионуклидов из разрушенного реактора в атмосферу. Отдельно там говорилось о неудачном применении роботов и вынужденному обращению к помощи людей. Япония ведёт многочисленные эксперименты с разнообразными роботами, которые могут оттянуть необходимость привлечения людей к ликвидации. Происшествия на Чернобыльской АЭС и Фукусиме имеют разные причины и разную хронику событий, но общее в них одно — обширная территория вокруг станций заражена, что делает невозможным долговременное безопасное проживание на ней, а о полной расчистке энергоблоков станций пока не идёт и речи.

Читать далее

В рамках создания биосинтетического вычислителя интегрированы два ядра процессора на основе CRISPR-Cas9 в клетки человека

Учёные ETH интегрировали два ядра процессора на основе CRISPR-Cas9 в клетки человека. Это огромный шаг к созданию мощных биокомпьютеров. Управление экспрессией генов с помощью переключателей генов на основе модели, заимствованной из цифрового мира, долгое время было одной из главных проблем синтетической биологии. Цифровой метод использует логические элементы для обработки входных сигналов, создавая схемы, в которых, например, выходной сигнал C создаётся, лишь когда одновременно присутствуют входные сигналы A и B.  До настоящего времени биоинженеры пытались создать такие цифровые схемы с помощью белковых генных переключателей в клетках. Однако у них были серьёзные недостатки: они не были гибкими, могли понимать лишь простые программы и были способны обрабатывать лишь один ввод за раз, например, специфическую молекулу. Таким образом, более сложные вычислительные процессы в клетке были возможны лишь при конкретных условиях, ненадёжны и часто терпели неудачу.

Читать далее

Умные города в разных частях света: обзор основных проектов

С начала ХХI века одной из главных тенденций развития городов становится реализация концепции «Умный город», характеризующейся использованием информационно – коммуникационных технологий и инновационных решений. Умные города представляют собой территориальные формирования, являющиеся экономически, экологически и социально устойчивыми, что в свою очередь привлекает одаренных специалистов и инновации. Особенно активно в этом направлении продвигаются промышленно развитые страны Северной Америки, Западной Европы и Юго-Восточной  Азии.  В  мире  по  состоянию  на  2012  год  насчитывалось  143 проекта «умных городов» разной степени завершенности, в том числе в Северной Америке – 35 проектов, Южной Америке – 11, Европе – 47, в Азии – 40, на Среднем Востоке и Африке – 10. Лидерами по построению «умных городов», которые ближе всего к успешному завершению, являются традиционные технологические державы: США, Европа, Япония, Южная Корея.

Читать далее

Компьютерное зрение и искусственный интеллект: современные мифы и перспективы применения

Компьютерное зрение и искусственный интеллект – одни из самых востребованных направлений в современном мире ИТ. О достижениях России в этих областях известно очень немного, но при этом огромное количество разработок базируется, в частности, на российских исследованиях. Кроме того, существует множество разнообразных «мифов» вокруг КЗ и ИИ – одни считают, что компьютеры уже легко могут «видеть» и «осознавать» что-либо, превосходя человека, а другие, наоборот, не понимают, насколько уже продвинулись технологии. Наконец появился всеобъемлющий материал, описывающий современное состояние дел по этому направлению. Компьютерное зрение (Computer Vision, CV), в том числе машинное зрение (Machine Vision, MV) – это автоматическая фиксация и обработка изображений, как неподвижных, так и движущихся объектов при помощи компьютерных средств[1]. В России также используется термин «техническое зрение».

Читать далее

Что могут современные нейросети: обзор возможностей с примерами

Кажется, не проходит и дня без того, чтобы в новостях не проскочило сообщение со словами «искусственный интеллект», «нейросеть», «машинное обучение». Это и не удивительно, алгоритмы постоянно совершенствуются, получают новые знания, включая информацию о каждом из нас. И это вырисовывает весьма интересные перспективы будущего, с персонализированными товарами, пищей и развлечениями. Но обо всем по порядку. Чем удивляют нейросети? Некоторые новости о нейросетях, которые появились в последние месяцы еще пару лет назад смело можно было бы отправлять на полку фантастических рассказов. Но нет, это не фантастика, это 2019 год. Исследователи из Нью Джерси разработали нейросеть, которая может отличать крики младенцев друг от друга и классифицировать их. Испытания с более чем сотней (на сегодняшний день) деток от 3 до 6 месяцев показали, что нейросеть в абсолютном большинстве случаев верно понимает, чего хочет ребенок: поесть, поспать, сменить подгузник, внимания, чувствует боль или иной дискомфорт.

Читать далее

Вычислители будущего: квантовые машины, нейроморфные чипы и компьютеры на основе ДНК

Считается, что кремниевые транзисторы приближаются к своему технологическому пределу. В прошлый раз мы рассказывали о материалах, которые могут заменить кремний и обсуждали альтернативные подходы к разработке транзисторов. Сегодня говорим о концепциях, способных трансформировать принципы работы традиционных вычислительных систем: квантовых машинах, нейроморфных чипах и компьютерах на основе ДНК. Это — система, которая использует вычислительные возможности молекул ДНК. Нити ДНК состоят из четырех азотистых оснований: цитозина, аденина, гуанина и тимина. Связывая их в определенной последовательности, можно кодировать информацию. Для изменения данных используют специальные ферменты, которые с помощью химических реакций достраивают цепочки ДНК, а также разрезают и укорачивают их. Такие реакции можно проводить в разных частях молекулы одновременно, что позволяет выполнять параллельные вычисления.

Читать далее