Пределы применимости современной компьютерной архитектуры и будущие вычислительные системы: кратко о главном

На изображении современная отладочная плата с расположенными чипами Loihi. За последние тридцать лет компьютеры настолько стали популярны, что успели изменить многие процессы в жизни человека и соответственно общества. С каждым годом, согласно закону Мура, они приобретают все больше вычислительных способностей, что позволяет им решать все более сложные задачи. Уже сегодня компьютеры столкнулись с рядом ограничений, которые не позволяют нам решать задачи из фильмов про будущее. Так ли будет и дальше, есть ли предел у современной архитектуры и что нам делать, если такой стремительный рост в дальнейшем невозможен?  Эта статья является вступлением и описывает проблематику вопроса, решения предлагаются во второй статье. Итак, что такое классическая архитектура фон Неймана и где “Бутылочное горлышко” архитектуры фон Неймана? Все классические компьютеры обладают так называемой архитектурой фон Неймана. Недостатком такой архитектуры является тот факт, что данные из области памяти цикл за циклом должны передаваться в область вычислительного юнита и обратно.

Читать далее

Россия восстанавливает группировку космических аппаратов для отслеживания пусков ракет: подробности проекта

На фото: Подготовка к старту ракеты-носителя с третьим спутником “Тундра”, 26 сентября 2019 г. Фото Минобороны РФ. В настоящее время основой российской системы предупреждения о ракетном нападении (СПРН) являются наземные радиолокационные станции нескольких типов. Текущие планы по ее развитию предусматривают воссоздание группировки космических аппаратов, способных отслеживать пуски ракет и выдавать данные по ним. На днях стало известно, что строящаяся единая космическая система (ЕКС) «Купол» достигла минимального штатного состава. ТАСС со ссылкой на свой источник в оборонной промышленности сообщило об очередном шаге в деле развертывания «Купола». Так, 22 мая на космодроме Плесецк состоялся новый запуск, в ходе которого на расчетную орбиту вывели космический аппарат типа «Тундра», уже четвертый в своей серии. Четыре таких изделия составляют минимальную штатную конфигурацию ЕКС «Купол», обеспечивающую решение поставленных задач. Теперь система способна отслеживать запуски баллистических или космических ракет на территории США и других районов и выдавать информацию по ним.

Читать далее

Взимодействие человека и компьютера через цветовую гамму монитора: что говорит наука?

Учёные из Кембриджа при помощи игры в поиск соответствующих цветов помогают разобраться в том, как работает интерфейс между людьми и экранами, что имеет огромное значение для нашего цифрового будущего. Первое, что видишь на своём телефоне – это изображение хорошо стилизованной пипетки. Резиновая груша вверху с небольшим световым бликом образует букву I в слове SPECIMEN [образец]. Ты наблюдаешь за тем, как небольшая цветная капелька с ускорением пролетает сквозь трубочку и формирует большую каплю с надписью PLAY. Нажми – и окажешься в игре, по результатам которой учёные, возможно, смогут лучше разобраться в том, как люди воспринимают цвета, и изменят показ изображений экранами всех электронных устройств. Как игра Specimen достаточно минималистична. На экране видно тёмную чашку Петри, в которой передвигаются несколько каплеобразных «образцов». Игроки должны выбрать образец, точно совпадающий по оттенку, насыщенности и освещённости с цветом фона. Если вы выберете неправильный образец или не успеете сделать это, пока идёт время – и капля погибнет. Выберете правильно – капля взорвётся, как воздушный шарик на вечеринке, и вы услышите весёленький звук. В первые несколько раундов всё довольно просто.

Читать далее

Как сделать видеозапись движения молекулы в нанотрубке с частотой 1600 fps: подробности технологии

Есть такая абсолютно шутливая отговорка “ничегонеделанья”: я не бездельничаю, на молекулярном уровне я очень занятой человек. И как в любой другой шутке, в этой также есть доля правды. Каждую секунду вокруг нас и внутри нас происходит множество незаметных глазу процессов. Некоторые их них до сих пор остаются объясненными лишь только на теоретическом уровне без фактического наблюдения. Однако это может скоро измениться. Ученые из Токийского университета разработали новый метод высокоскоростной съемки, позволяющий запечатлеть движение единой молекулы. Насколько скоростной оказалась съемка, каков ее принцип работы и составляющие? Об этом мы узнаем из доклада ученых. Вначале расскажем об основе исследования. Изучение наноразмерных процессов, явлений и элементов существует уже достаточно давно, однако в нем есть определенные ограничения. Рассмотреть совокупность молекул или даже одну молекулу, которые неподвижны, не составляет особого труда. А вот провести наблюдения за фактическим движением столь малого объекта в реальном времени — задача куда серьезнее.

Читать далее

Беспилотные автомобили: начало – история длинною в век

На фото: General motors Firebird II – первый автомобиль в мире с системой круиз-контроля. Пасхальное воскресенье 1900 года, на фотографии — Пятая авеню, Нью-Йорк. Среди моря конных экипажей едва ли в левой полосе можно разглядеть единственный автомобиль. Пройдет всего 13 лет, и мы увидим аналогичную фотографию, с той разницей лишь, что среди многочисленных автомобилей будет ехать всего одна повозка, запряженная лошадьми. В настоящий момент автомобильная промышленность переживает одновременно три революции: электрификацию трансмиссии, подключение пассажирских транспортных средств к единой сети и замену водителей автономными системами вождения. Эти процессы не только идут параллельно, но и в значительной мере влияют на автомобилестроение, подобно тому, как в свое время революция подтолкнула заменить конные повозки на самоходный транспорт. Это первая часть короткой серии блогов, в которой делается попытка охватить историю беспилотников, от задумки до производства. Изобретения в области авионики и радиотехники вдохновили создание первых автоматизированных уличных транспортных средств: в 1914 году во Франции был продемонстрирован первый автопилот самолета на гироскопическом стабилизаторе:

Читать далее

Компании Яндекс и Hyundai представили четвертое поколение беспилотных такси на базе седана Hyundai Sonata

Компания Яндекс объявила о сотрудничестве с Hyundai в области беспилотных технологий и показала журналистам первые плоды совместной работы — опытные седаны Hyundai Sonata. Яндексовские Приусы с характерным горбом на крыше нет-нет, да попадаются на улицах Москвы. На территории Сколково беспилотники даже работают в такси — в опытном режиме, бесплатно. Свой тестовый флот у Яндекса есть даже в Израиле и США: в общей сложности в нём работает 110 машин. К текущему моменту робомобили Яндекса намотали уже 5 миллионов километров. Недавно среди тестовых машин появилось несколько седанов Hyundai Sonata, а до конца 2020 года тестовый флот расширится ещё на 100 беспилотных «Сонат». Последние несколько месяцев специалисты Яндекса вместе с инженерами подразделения Hyundai Mobis работали над интеграцией своего беспилотного обвеса с электронными системами корейского седана. О подробностях проекта, новой системе, разработках и перспективах беспилотных технологий мы поговорили с Артёмом Фокиным — директором по развитию бизнеса беспилотных автомобилей Яндекса. Увы, личной встречи не получилось: из-за пандемии пришлось беседовать по Зуму…

Читать далее

Самолеты с круглым крылом: история создания и достоинства и недостатки

На фото: Northrop NS-97 был разработан в 1950 году выпускником института аэронавтики, Ником Стасиносом. Летающие тарелки существовали на самом деле, просто летали не очень хорошо. Самолет с дискообразным крылом пытались создать почти в каждой стране, где вообще строили летательные аппараты. И дело вовсе не в истории с НЛО и Зоной 51, все началось гораздо раньше. Немного из истории круглого крыла. Так как в природе нет ни одной такой птицы, идея использовать круглое в плане крыло появилась позже, чем первые аэропланы. Самым урожайным для сумасшедших идей был период между 30 и 40 годами. Пионером строения дископланов был американец Чарлз Воут в далеком 1911-м. Поговаривают, что изобретение могло подняться в воздух, хотя глядя на фото и верится с трудом. Зато сразу понятно почему самолет получил прозвище «Летающий Зонтик». Чрез два года в Великобритании появился свой прототип. Разбился он в первом же полете, но это не остановило Седрика Ли и Джона Ричардса и вторая попытка получила сразу два дискообразных крыла, но и его постигла та же участь. Только третий вариант успешно поднялся в воздух. Но нужно отметить что в обоих крушениях пилот выжил.

Читать далее

Обновленный проект воздушного лайнера Ил-114-300 выходит на летные испытания

На фото: Первый опытный Ил-114-300 в оригинальной ливрее, 29 декабря 2019 г. В 2014 г. руководство страны распорядилось развернуть производство пассажирских самолетов Ил-114 на отечественных предприятиях. Следующие несколько лет ушли на разработку обновленного проекта, подготовку производственных мощностей и налаживание кооперации. К настоящему времени улучшенный проект Ил-114-300 дошел до стадии строительства опытных образцов – и уже в этом году ожидается начало летных испытаний. Соответственно, появляются возможности для оценки перспектив проекта. Поговорим о технических особенностях самолета. Базовый проект Ил-114 был создан в восьмидесятых годах с учетом потребностей гражданской авиации того времени и возможностей советской авиационной промышленности. Он представлял собой региональный лайнер с полезной нагрузкой в несколько тонн. Первый полет такой машины состоялся 20 марта 1990 г. Через несколько лет в Ташкенте началось серийное производство. Однако удалось построить менее 20 машин, после чего работы были свернуты ввиду сложностей промышленности и отсутствия интереса со стороны заказчиков.

Читать далее

Безвоздушные шины на упругих элементах: история создания, преимущества и недостатки

Общий облик автомобильного колеса с центральным диском и шиной, заполненной воздухом, сформировался достаточно давно и подтвердил свою эффективность. Однако регулярно предпринимаются попытки кардинальной перестройки такой конструкции с целью повышения ее технических или экономических характеристик. Определенной популярностью в этом контексте пользуется т.н. безвоздушная шина с упругими элементами и без сжатого газа. Первые варианты безвоздушных шин появились едва ли не в начале прошлого века. Зачастую поводом к появлению таких проектов становился дефицит материалов. Конструкторы пытались заменить труднодоступную и недешевую резину более выгодным деревом или металлом. К настоящему времени проблема дефицита была решена, и новые проекты связаны только с желанием повысить характеристики ходовой части. Ранние проекты безвоздушных шин чаще всего предлагали металлический диск и внешний обод с протектором, соединенные набором пружин разных форм и конфигураций. В разное время использовались цилиндрические или листовые пружины.

Читать далее