Российские ученые создали сверхточный и долговечный «электронный нос»

Российские ученые создали сверхточный и долговечный «электронный нос»

Обоняние — поистине удивительное чувство. Оно позволяет не только ощущать запахи, но и при довольно развитых рецепторах (например, у собак) дает возможность отыскать опасные вещества. Не первый день ученые всего мира пытаются воссоздать высокочувствительный нос в виде электронного устройства, и недавно группе ученых из России удалось разработать самый точный на сегодняшний день электронный нос.

Сразу стоит отметить, что электронный нос кардинально отличается от газовых анализаторов. Последние могут лишь отличать определенные вещества, а вот носы — это устройства для распознавания широкого класса химических веществ. Они могут не просто различать запахи, но и запоминать новые благодаря машинному обучению.

«Тренировка» электронного носа почти ничем не отличается от дрессировки собак: компьютеру, оборудованному сенсорами, демонстрируется нужный запах, который закрепляется за определенным обозначением в базе данных. Более того, запоминается «образ» запаха, и впоследствии он может быть не только выделен в ряде других, но и сопоставлен с похожими. При необходимости новый запах отмечается и осуществляется его сопоставление с подобными, образуя перекрёстные запахи одного вида (например, запахи цветов). Но в отличие от «природного» носа электронный часто «путается» вне лаборатории. Как поясняет один из авторов работы Виктор Сысоев, профессор Саратовского государственного технического университета,

«Дело в том, что сенсоры нестабильны, и их показания дрейфуют со временем. Потому нужны стабильные сенсоры, избегающие дрейфа. Мы продемонстрировали, как подойти к этой проблеме на примере электронного носа, основанного на мультисенсорной матрице из оксида металла».

Обычные высокочувствительные сенсоры на основе нановолокон могут безошибочно распознавать запахи только пару недель, после чего требуют перекалибровки. А вот эксперты из СГТУ использовали иной подход.

«Мы выяснили, что стабильность электронного носа зависит в основном от случайных изменений состава окружающего воздуха, а ввод процедуры дообучения носа обеспечивает его стабильность на протяжении многих лет. Более того, мы впервые доказали способность прибора функционировать более восьми лет. Такой результат еще не демонстрировал ни один из созданных искусственных носов».

В том случае, если окончательная фаза испытаний увенчается успехом, ученые смогут создать «идеальный» электронный нос, который может быть использован для анализа газовых сред и выявления различных запахов.

Россия неспособна самостоятельно создавать спутники

Россия неспособна самостоятельно создавать спутники

Доля иностранной электроники в российских гражданских спутниках связи достигает 70 процентов, заявил замглавы Россвязи Игорь Чурсин на конференции Satellite Russia. По его словам, зависимость от иностранных комплектующих вызывает трудности в производстве новых российских спутников.

«Сейчас, к сожалению, ситуация такова, что, как правило, российские компании, которые производят спутники, на 70 процентов зависят от электронно-компонентной базы иностранного производства. Процесс этот сложный и долгий по времени, но с каждым годом до 10 процентов мы производим импортозамещение на комплектующие российского производства. Но все равно высокая зависимость складывается в определенные трудности», — отметил Чурсин.

Чиновник добавил, что «Информационные спутниковые системы» по заказу «Космической связи» создают спутники «Экспресс-80» и «Экспресс-103».

«Здесь, в этой сложной кооперации, где есть подрядчики второго и третьего уровня, и есть слишком большая зависимость от иностранных электронных компонентов. Здесь довольно-таки много проблем», — сказал Чурсин.

Спутники «Экспресс-80» и «Экспресс-103» предназначены для фиксированной и подвижной связи, цифрового телерадиовещания, высокоскоростного доступа в Интернет и передачи данных на территории России. Их запуск запланирован на 2019 год на одной ракете «Протон». Также в 2020 году планируется запуск спутников «Экспресс АМУ-3» и «Экспресс АМУ-7», а в 2021 году — «Экспресс АМУ-4».

Западные СМИ: Россия капитулировала перед SpaceX на мировом рынке космических пусков

Западные СМИ: Россия капитулировала перед SpaceX на мировом рынке космических пусков

Если еще в 2013 году Россия контролировала почти половину мирового рынка космических пусков со своим крупным парком ракет, включая ракеты «Протон», то технические проблемы с последними, а также конкуренция со стороны компании SpaceX и других игроков существенно уменьшили долю России, пишет издание Ars Technica. В этом году она может рассчитывать лишь на примерно 10 процентов от общего количества коммерческих запусков спутников, в то время как SpaceX проведет 50 процентов таких пусков.

В прошлом руководители российской космической отрасли вели жесткие разговоры о соперничестве со SpaceX, обещая недорогие и надежные услуги по выводу аппаратов на околоземную и геостационарную орбиту. Например, российская ракетно-космическая корпорация «Энергия» ускоренными темпами разработала новую ракету-носитель «Союз-5», бросив вызов SpaceX.

Но во вторник главный российский руководитель по космическим полетам, заместитель премьер-министра Дмитрий Рогозин сделал в интервью телеканалу РБК весьма примечательное заявление о конкуренции России со SpaceX.

«Рынок средств выведения — это всего 4 процента от рынка космических услуг. То есть толкаться с Илоном Маском на этом рынке и еще с китайцами — это толкаться за эти 4 процента», — сказал он, добавив, что хорошие деньги можно делать на производстве полезной нагрузки.

Согласно данным независимого анализа, глобальный рынок космических пусков ежегодно приносит 5,5 миллиарда долларов. Следовательно, лишившись половины своего рынка, российская отрасль потеряет около двух миллиардов, а это значительная доля ее невоенного аэрокосмического бюджета.

Рогозин прав, говоря о том, что производство спутников — это намного более крупная отрасль, приносящая около 14 миллиардов долларов в год. Но и там есть конкуренция, а Россия никогда не занимала доминирующие позиции в изготовлении и обслуживании спутников, в отличие от пусков. Но именно Советский Союз первым запустил спутник и отправил в космос человека — Юрия Гагарина.

Наиболее примечательно в комментариях Рогозина то, что самый прославленный провайдер космических пусков впервые публично уступил этот рынок другим провайдерам, прежде всего ракетной компании, которая появилась лишь в 2002 году, а первую ракету вывела на орбиту менее 10 лет назад, отмечает Ars Technica.

Статью западных СМИ прокомментировал сам Рогозин, отметив, что Россия не сдает свои позиции в космической сфере и рассчитывает восстановить лидерство на рынке ракет-носителей.

«Да ничего мы вам не собираемся уступать. Размечтались. «Роскосмосу» просто раньше нужно было заняться обновлением парка ракет-носителей. Потеряли время. Теперь наконец-то открыли новый проект. Он восстановит наше лидерство на рынке пусковых услуг», — написал он на своей странице в «Твиттере».

Создан робот для автоматической сборки дизайнерских наноматериалов

Создан робот для автоматической сборки дизайнерских наноматериалов

Гетероструктуры Ван-дер-Ваальса — это собрания атомарно тонких двумерных кристаллических материалов, которые обладают прекрасными свойствами проводимости для использования в современных электронных устройствах. Известным примером двумерного полупроводника будет графен, состоящий из сотовой решетки атомов углерода толщиной всего в один атом. Раньше разработка гетероструктур Ван-дер-Ваальса была ограничена сложными и трудоемкими ручными операциями, необходимыми для их производства. Двумерные кристаллы, полученные путем эксфолиации сыпучего материала, нужно было идентифицировать, собирать, а затем укладывать вместе вручную. Такой процесс явно не подходит для промышленного производства электронных устройств с вандерваальсовыми гетероструктурами.

Группа японских ученых из Института промышленной науки при Токийском университете решила эту проблему, разработав автоматизированного робота, который значительно ускоряет сборку двумерных кристаллов и формирование вандерваальсовых гетероструктур. Робот состоит из автоматического высокоскоростного оптического микроскопа, который обнаруживает кристаллы и записывает их положения и параметры в компьютерную базу данных. Специальное ПО проектирует гетероструктуры, используя информацию в базе данных. Затем гетероструктура собирается роботизированным оборудованием, управляемым компьютерным алгоритмом.

Результаты работы были опубликованы в Nature Communications.

«Робот может найти, поднять и собрать двумерные кристаллы в небольшом ящике», говорит автор работы Сатору Масубучи. «Он способен находить до 400 графеновых хлопьев в час, что намного быстрее, чем если делать это вручную».

Собирая графеновые хлопья в гетероструктуры Ван-дер-Ваальса, робот сумел составить до четырех слоев в час. С его помощью создали вандерваальсовую гетероструктуру (на фото выше) из 29 чередующихся слоев графена и шестиугольного нитрида бора (другого распространенного полупроводника). Рекордное число слоев, произведенных вручную, было 13, поэтому робот значительно превзошел людей в способности к этой операции.

Разработка такого робота значительно ускорит и улучшит производство гетероструктур и их использование в электронных устройствах, шаг за шагом приближая нас к созданию устройств, содержащих дизайнерские материалы на атомном уровне.

Facebook планирует создать собственные чипы для лучшего искусственного интеллекта

Facebook планирует создать собственные чипы для лучшего искусственного интеллекта

Если Facebook в последнее время плохо с чем-то справляется, так это с двумя вещами: поддержание неприкосновенности личных данных пользователей и разработка классного аппаратного обеспечения от Facebook. Но теперь, если судить по недавно открытым вакансиям в компанию, Facebook серьезно займется производством техники. Как пишет Bloomberg, Facebook ищет управляющего по разработке ASIC. ASIC — это Application Specific Integrated Circuit, интегральная схема специального назначения, которая этим и занимается: это обрабатывающий чип, выполняющий определенную задачу. Популярность ASIC-технологий сильно выросла на фоне бума криптовалют: ASIC-майнеры используются для майнинга биткоинов в больших количествах, чем могли бы позволить процессоры или видеокарты. Просто потому что ASIC-оборудование способно выполнять одну задачу очень хорошо.

Bloomberg отмечает, что в случае Facebook такая вакансия может означать что угодно, от будущих гарнитур Oculus до процессоров, необходимых для будущих серверов Facebook. Но что еще важно, это не единственная новая вакансия для программы нового дизайна чипов. Вакансию разместил глава по разработке искусственного интеллекта в Facebook. Это значит, что Facebook планирует серьезно заняться чипами, которые позволят создать лучший ИИ. Такого рода чипы можно найти в умных колонках, которым нужен ИИ, чтобы понимать ваши слова, или в серверах, которые обрабатывают снимки лиц.

Apple, Qualcomm и Huawei производят процессоры для телефонов, сосредоточенно пытаясь улучшить обработку силами ИИ. Google и Intel также активно исследуют эту область, а NVIDIA инвестирует миллиарды в то, чтобы стать лидером в этой новой области производства чипов. Facebook вполне может подключиться к этой тусовочке.

Компания Цукерберга давно изучает возможности искусственного интеллекта и пытается имплементировать его в своей социальной сети. Например, ИИ Facebook борется с так называемым hate speech (или попросту оскорблениями и троллингом в соцсети), а также пытается понять, какая реклама вам подойдет лучше. Что беспокоит, так это неумение Facebook держать личные данные под замком. Новые возможности приведут к новым рискам.

#видео | FlyJacket: первый экзоскелет для управления дроном

#видео | FlyJacket: первый экзоскелет для управления дроном

Различные летающие, ездящие и даже водоплавающие дроны уже достаточно плотно вошли в нашу жизнь. А для управления ими зачастую не требуется особых навыков, и контролируются они со смартфона или манипулятора, похожего на геймпад. Однако специалисты из Федеральной политехнической школы Лозанны (что в Швейцарии) предлагают нечто абсолютно новое: они создали особый экзоскелет, благодаря которому в качестве элемента управления выступает ваше собственное тело.

Система получила название FlyJacket. И как передает издание The Verge, для работы с ней оператор дрона должен будет надеть шлем виртуальной реальности и специальный мягкий экзоскелет. Он надевается на верхнюю часть тела и синхронизирует действие человека с движением дрона. Для взлета необходимо «расправить крылья» (расставить руки в стороны), а затем поворотами и наклонами корпуса можно будет управлять непосредственно самим полетом. В этот момент VR-шлем дает возможность оператору наблюдать за полетом. Как заверяют сами разработчики,

«На данный момент система оптимизирована для работы только с дронами с неподвижным крылом. Экзоскелет оснащен системой поддержки рук для того, чтобы пользователь не уставал во время управления. Такой подход к управлению дроном более интуитивен и эффективен по сравнению с традиционным способом».

Сами исследователи нацелены на то, что их разработка будет иметь коммерческий успех, так как при разработке экзоскелета инженеры старались использовать недорогие материалы и технологии для того, чтобы итоговый продукт был максимально доступным для конечного пользователя. Кроме того, так как костюм сделан из эластичных материалов, он легко складывается и помещается в обычный рюкзак. Видео с демонстрацией технологии вы можете посмотреть ниже.

Microsoft выпустила первый офлайн-переводчик на основе нейросетей

Microsoft выпустила первый офлайн-переводчик на основе нейросетей

Далеко не каждому из нас дано выучить хотя бы один иностранный язык. Но что делать, если вам необходимо поехать за рубеж, а знаний местного языка не хватает? Воспользоваться онлайн-переводчиком, которых на просторах Сети великое множество. Но все они обладают одним недостатком: им необходимо подключение к интернету. А вот Microsoft недавно представила довольно качественный офлайн-переводчик, который работает на основе нейросетевых алгоритмов и не требует подключения к интернету.

Конечно, кто-то скажет, что существует немало автономных программ для перевода без постоянного онлайна. Да, но качество перевода в них оставляет желать лучшего, и такой перевод в народе прозвали «промптовским» (в честь одной из первых программ-переводчиков, которые были популярны в начале 2000-х). Перевод же при помощи программ, построенных на алгоритмах нейросетей, гораздо более точный. Как утверждают сами разработчики из Microsoft,

«Доработанная версия Microsoft Translator поддерживает обновленные нейросетевые языковые пакеты для следующих языков: арабский, китайский (упрощенный), французский, немецкий, итальянский, японский, корейский, португальский, русский, испанский и тайский. Качество перевода в среднем возросло на 23% по сравнению с другими подобными программами».

Стоит заметить, что функция нейросетевого перевода была доступна с осени 2017 года, но лишь на небольшом количестве устройств с выделенным чипом для нейросетевых вычислений, да еще и с требованием постоянного онлайна для работы. Более того, по заявлению все той же Microsoft, функцией офлайнового переводчика смогут воспользоваться и сторонние разработчики, программы которых адаптированы к работе с API Microsoft Translator. Скачать обновленную версию в магазинах для iOS и Android можно будет в самое ближайшее время.

Хотелось бы также упомянуть, что с алгоритмами нейросетей работает и хорошо известный переводчик от Google, но лишь при подключении к интернету. Наученные горьким опытом веры в сладкие речи PR-отделов крупных компаний, мы не могли не проверить лично то, насколько же хорошо работают хваленые переводчики на основе нейросетей. По нашему мнению, обе разработки далеки от идеала и, хотя они и справляются лучше приснопамятного ПРОМПТА, все же могут допускать довольно-таки грубые ошибки.

Перевести пару фраз с их помощью, конечно, можно. Но вот полноценно общаться уже вряд ли. Наш небольшой эксперимент вы можете повторить самостоятельно, учитывая то, что оба переводчика абсолютно бесплатны. А вот результаты нашего небольшого опыта вы можете наблюдать ниже.

SpaceX успешно вывела новый космический телескоп TESS на орбиту

SpaceX успешно вывела новый космический телескоп TESS на орбиту

Компания SpaceX провела успешный запуск с космодрома на мысе Канаверал ракеты-носителя Falcon 9 со спутником TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) для аэрокосмического агентства NASA, которое будет использовать его для поиска землеподобных планет за пределами Солнечной системы.

После отложенного на день старта запуск прошел штатно. Спустя три минуты после старта произошло отделение первой ступени Falcon 9. Спустя еще шесть минут ступень совершила успешную вертикальную посадку на баржу «Of Course, I Still Love You», находящуюся в Атлантическом океане. Примерно через 50 минут аппарат вышел на заданную орбиту. В рамках его двухлетней миссии аппарат будет заниматься изучением более 200 тысяч звезд, возле которых, с помощью транзитного метода обнаружения, будет производить поиск новых экзопланет.

Транзитный метод поиска экзопланет заключается в наблюдении за снижением уровня светимости звезды в момент, когда перед ней может проходить крупный объект, размером с планету. Уровень изменяемой яркости позволяет ученым определить, что же именно они обнаружили

16 апреля глава SpaceX Илон Маск заявил, что вторую ступень ракеты после ее запуска можно сохранить с помощью гигантского воздушного шара для вечеринок. Компания SpaceX известна тем, что отработала технологию возвращения и посадки разгонных блоков на плавающие в океане беспилотные платформы, а затем их повторного использования.

Напомним, что TESS запущен для замены телескопа «Кеплер», который из-за исчерпавшегося запаса топлива окончательно выйдет из строя в ближайшие месяцы.

TESS имеет четыре телескопа с матрицами на 16,8 мегапикселя, работающими в спектральном диапазоне от 600 до 1000 нанометров. Каждый из этих телескопов имеет поле зрения 24 на 24 градуса. Они направлены таким образом, что вместе образуют единое поле зрения в виде вытянутой полосы. Раз в 27 дней телескоп будет менять зону наблюдения, что позволит ему за два года основной миссии создать карту, покрывающую 85 процентов всей небесной сферы. Этим он сильно отличается от «Кеплера», который постоянно наблюдал за фрагментом всего в четверть процента неба. Правда, такой широкий охват повлек за собой серьезный недостаток. Телескоп будет наблюдать за одним сегментом менее месяца и из-за этого может не обнаружить планеты с большим периодом обращения. Но у TESS будет две зоны, за которыми он будет наблюдать непрерывно в течение года, — они расположены в центре северной и южной полусферы обзора телескопа и образуются из-за перекрытия сегментов при повороте аппарата.

Основными целями TESS станут звезды, расположенные не дальше, чем в 300 световых годах от Земли, и обладающие яркостью от 30 до 100 раз выше, чем те, которые изучал «Кеплер». По мнению ученых, аппарат сможет обнаружить несколько тысяч экзопланет, из которых около 300 могут оказаться не более чем в два раза больше Земли. После обнаружения кандидатов в экзопланеты с помощью орбитального телескопа ученые миссии займутся их подтверждением с помощью наземных телескопов, а также планируемого космического телескопа «Джеймс Уэбб», который, будем надеяться, с этой чередой бесконечных переносов запусков, когда-нибудь да будет запущен в космос.