Październik 2017

Nowy egzoszkielet daje człowiekowi nadludzką siłę

Guardian GT to zdecydowanie najbardziej zaawansowany egzoszkielet na świecie. Urządzenie przypomina dziwnego robota z dwoma wielkimi mechanicznymi ramionami i w przeciwieństwie do wielu innych wynalazków tego typu nie można go założyć na siebie. Jednak Guardian GT posiada specjalnie wydzielone miejsce dla użytkownika i daje mu nieprawdopodobną siłę.

 

Egzoszkielet opracowany przez firmę Sarcos Robotics idealnie nadaje się do podnoszenia bardzo ciężkich obiektów. Może znaleźć zastosowanie nie tylko przy pracy w magazynach - z jego pomocą bez większych problemów można oczyszczać gruzowisko po trzęsieniach ziemi i przemieszczać wielkie masywne skały, co sprawia, że Guardian GT idealnie sprawdziłby się w roli ratownika.

 

Wynalazek ten jest pojazdem gąsienicowym z dwoma potężnymi mechanicznymi ramionami i rozpędza się do 6 km/h. Każde z ramion pozwala unieść przedmiot o masie do 225 kilogramów (!), zatem z pomocą tego urządzenia można podnieść nawet 450 kilogramów masy bez żadnego wysiłku. Guardian GT jest podobno bardzo łatwy w obsłudze - użytkownik operuje niewielkimi ramionami a każdy wykonywany ruch jest powtarzany przez maszynę.

Ben Wolff, dyrektor generalny Sarcos Robotics twierdzi, że jest do idealne rozwiązanie dla pracowników, którzy narażeni są na zwolnienia w związku z automatyzacją zawodów. Guardian GT nie jest typowym robotem tylko zrobotyzowanym egzoszkieletem, który nie zastępuje człowieka ale znacznie ułatwia mu wykonywanie pracy.

Maszyny tego typu znajdą wiele zastosowań w magazynach, w fabrykach, na placu budowy, przy rozbiórkach lub podczas operacji ratunkowych. W obecnym stanie egzoszkielet raczej nie mógłby zostać zmilitaryzowany, zresztą wynalazek ten nie powstał z myślą o zabijaniu. Guardian GT to gotowy produkt a firma przyjmuje już zamówienia.

 


Nowy algorytm rozwiązuje zabezpieczenie CAPTCHA

Popularna technika zabezpieczająca strony internetowe przed botami o nazwie CAPTCHA wkrótce może stracić swoją przydatność. Naukowcy tworzą coraz to lepsze oprogramowania potrafiące rozwiązać rygorystyczne testy sprawdzające, z którymi nawet człowiek niejednokrotnie ma poważne problemy. Dla dzisiejszych botów, odczytanie i przepisanie kodu staje się łatwiejsze niż kiedykolwiek.

 

Specjaliści z firmy Vicarious zademonstrowali swój nowy algorytm, który "rozwala system". Sztuczna inteligencja nauczyła się rozpoznawać poszczególne litery i cyfry w testach CAPTCHA. Jej skuteczność w omijaniu tego zabezpieczenia wynosi średnio 66,6%, lecz zdolność do odczytywania poszczególnych symboli wynosi ponad 94%. Dla porównania, człowiek rozwiązuje testy sprawdzające tego typu ze skutecznością około 87% właśnie ze względu na trudne do odczytania znaki, które często wyglądają dość niejednoznacznie.

System opracowany przez naukowców może nie jest zbyt wydajny, ale uczy się szybciej i potrzebuje do tego mniejszej ilości danych w porównaniu do poprzednich tego typu programów. Twórcy wzorowali się tu na pracy kory wzrokowej - regionu w ludzkim mózgu, który pozwala nam na przetwarzanie informacji wzrokowych.

 

Dzięki neurobiologii naukowcy mogą znacząco ulepszyć sztuczną inteligencję. Skomplikowana praca mózgu pozwala nam rozpoznawać słowa nawet gdy poszczególne litery są zakryte lub zniekształcone. Potrafimy także rozpoznawać obiekty nawet gdy są niewyraźne lub odwrócone do góry nogami. Dlatego badania ludzkiego mózgu mają istotne znaczenie dla rozwoju inteligentnych algorytmów. 

 

Istnieją także inne bardzo nowatorskie rozwiązania, które nie wymagają żadnych skomplikowanych programów. Jak na poniższym nagraniu Smile

 

Źródła:

http://science.sciencemag.org/content/early/2017/10/26/science.aag2612.full

https://arstechnica.com/science/2017/10/inspired-by-brains-visual-cortex-new-ai-utterly-wr...


Naukowcy odkryli, że bakterie posiadają zmysł dotyku

Interesującego odkrycia dokonał zespół badawczy z departamentu Biozentrum na Uniwersytecie Bazylejskim. Choć bakterie nie posiadają organów sensorycznych w klasycznym tego słowa znaczeniu to udało się wyjaśnić w jaki sposób rozpoznają powierzchnie i reagują na sygnały chemiczne. Mechanizm ten wykorzystywany jest przez patogeny podczas kolonizacji i ataku na komórki gospodarza.

 

W ostatnich dekadach, naukowcy dokonali znaczących postępów w badaniach nad postrzeganiem i przetwarzaniem sygnałów chemicznych przez bakterie. Jednak wciąż niewiele wiemy o mechanizmach, które pozwalają bakteriom odczytywać bodźce mechaniczne. Mamy zbyt małą wiedzę na temat tego w jaki sposób patogeny zmieniają swoje zachowania w odpowiedzi na te sygnały.

 

Bakterie Caulobacter crescentus posiadają wić, dzięki którym mogą poruszać się wewnątrz płynów. Jednak badania wykazały, że organellum zapewnia również bakteriom zmysł dotyku. Flagellum napędzane jest przepływem protonów do komórki przez kanały jonowe. Gdy pływające komórki dotykają powierzchni, układ napędowy ulega zakłóceniu, podobnie jak przepływ protonów. Według naukowców jest to sygnał dla bakterii, która następnie rozpoczyna produkcję adhezyny umożliwiającej silne przyleganie do komórek gospodarza. Wszystko to dzieje się w ciągu kilku sekund.

Źródło: University of Basel/Biozentrum

Bakterie Caulobacter crescentus są całkowicie nieszkodliwe dla człowieka i są bardzo często wykorzystywane w badaniach. Najnowsze odkrycie naukowców ma jednak duże znaczenie dla lepszego zrozumienia, kontroli i leczenia chorób zakaźnych. Wyniki badań zostały opublikowane na łamach czasopisma Science.

 


Badania na bliźniakach pokazują, że loty w kosmos zmieniają ekspresję genów

W latach 2015-2016, NASA przeprowadziła ważny eksperyment, dzięki któremu lepiej zrozumiemy jakie zagrożenia zdrowotne czyhają na człowieka podczas misji kosmicznych. Agencja podała nam wstępne wyniki tych badań i są one dość niepokojące.

 

W eksperymencie wzięły udział dwie osoby - Mark i Scott Kelly. Są to bliźniacy astronauci, którzy okazali się być idealnymi obiektami do badań. Scott Kelly przebywał na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej przez ponad 11 miesięcy, podczas gdy jego brat Mark pozostawał na Ziemi. Naukowcy przeprowadzali liczne badania na astronautach, aby dokładnie zrozumieć w jaki sposób loty kosmiczne wpływają na stan zdrowia - poszczególne organy wewnętrzne, zdrowie psychiczne, geny oraz florę bakteryjną jelit.

Mark i Scott Kelly - źródło: NASA

Z wstępnych wyników badań dowiadujemy się, że Scott Kelly doświadczył stanów zapalnych. Odnotowano także niewielki spadek wydajności poznawczej. Zgodnie z oczekiwaniami odkryto zmiany w składzie bakterii jelitowych, spowodowanych inną dietą oraz ekspozycją na inne środowisko. Najbardziej niepokojące są dane, które wskazują na wzrost metylacji DNA podczas pobytu na stacji ISS. Naukowcy obserwowali aktywację i dezaktywację tysięcy genów Scotta Kelly'ego - zmiany zaczęły się pojawiać gdy tylko astronauta pojawił się w przestrzeni kosmicznej, a ta nietypowa aktywność utrzymywała się jeszcze przez jakiś czas po powrocie na Ziemię.

 

Badacze byli również mocno zdziwieni, gdy odkryli, że u bliźniaka przebywającego na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej nastąpiło wydłużenie telomerów - fragmentów znajdujących się na końcach chromosomów, które skracają się wraz z wiekiem. Przypuszcza się, że ich wydłużenie może mieć związek ze zwiększoną aktywnością fizyczną i dietą o obniżonej kaloryczności, lecz po powrocie astronauty na Ziemię telomery ponownie zaczęły się skracać.

 

Naukowcy wciąż analizują dane, pozyskane podczas tamtego eksperymentu. Końcowe wyniki badań mamy poznać w 2018 roku. Już na dzień dzisiejszy możemy stwierdzić, że na dłuższą metę stan zdrowia człowieka w przestrzeni kosmicznej może stopniowo ulegać znacznemu pogorszeniu. To stawia przyszłe załogowe misje na Marsa pod znakiem zapytania.

 

Źródła:

https://www.nasa.gov/feature/fireworks-in-space-nasa-s-twins-study-explores-gene-expression

https://www.nasa.gov/feature/how-stressful-will-a-trip-to-mars-be-on-the-human-body-we-now...


Eksperymenty w CERN wskazują, że Wszechświat nie powinien istnieć

Jedną z największych zagadek fizyki jest to dlaczego antymateria nie zniszczyła wszechświata na jego samym początku. Aby to zrozumieć, naukowcy postarali się uchwycić różnice między materią i antymaterią. Konkluzje ich badań wskazują na to, że właściwie nie ma między nimi różnicy a wszechświat nie powinien istnieć.

Wszystkie obserwacje wskazują na kompletną symetrię między materią i antymaterią, a to prowadzi do konkluzji, że według naszego stanu wiedzy wszechświat nie powinien istnieć. Taką opinię wygłosił pracujący w CERN fizyk Christian Smorra, który uczestniczy w eksperymencie BASE (Baryon-Antibaryon Symmetry Experiment) wykonywanym w LHC.

 

Naukowcy są zagubieni, bo spodziewali się uzyskać dowody na asymetrie cząstek materii i antymaterii. Wiedzą oni, że ta asymetria musi istnieć, ale jej nie zaobserwowano więc można założyć, że naukowcy po prostu nie rozumieją tego zagadnienia błądząc i odkrywając rzeczy, których się zupełnie nie spodziewali. Jednocześnie robią co mogą, aby rezultaty dopasować do uznawanych teorii. 

 

Antymateria, którą znamy jest przeważnie niestabilna i każdy jej kontakt z materią regularną prowadzi do jej unicestwienia powodując w tym procesie powstawanie czystej energii. Jest to najskuteczniejsza reakcja znana w fizyce.

 

Tak zwany model standardowy opisujący oddziaływania między cząstkami elementarnymi wskazuje na to, że w momencie wielkiego wybuchu powinny powstać równe ilości materii i antymaterii, ale gdyby tak się stało to unicestwiłyby się nawzajem pozostawiając za sobą pustkę, a nie galaktyki i planety. Jest to zatem podstawowy problem, który zamierzano rozwiązać właśnie poprzez poszukiwanie rozbieżności między właściwościami materii i antymaterii.

Urządzenia z eksperymentu BASE - źródło: Rikken Japan

W ciągu ostatnich lat prowadzono już eksperymenty z wodorem i antywodorem, które również wykazały, że nie ma zbyt wielkich różnic między atomem antywodoru, a atomem wodoru. Teraz w ramach eksperymentu BASE przeprowadzono podobne badania protonu i antyprotonu, a wyniki były bardzo podobne i nie dały odpowiedzi na nurtujące fizyków pytania, wręcz powodując powstawanie następnych.

 

Teraz czas na kolejne eksperymenty, które mogą rzucić nieco światła na tę tajemnicę i mają być przeprowadzone w ramach eksperymentu nazywanego ALFA. Wtedy dowiemy się jakie są efekty wpływu grawitacji na antymaterię i być może dopiero wtedy będziemy rozumieć troszeczkę więcej na temat początków Wszechświata, ponieważ według obecnego stanu wiedzy właściwie nie powinien istnieć.

 


Nowa solarna innowacja zmniejsza koszty produkcji paneli słonecznych i zwiększa ich wydajność

Energia odnawialna zyskuje coraz większą popularność na całym świecie - szczególnie dotyczy to fotowoltaiki. Najczęściej spotykane na rynku krzemowe panele słoneczne posiadają wydajność 15-20% a ich cena jest wciąż zbyt wysoka, aby każdy mógł sobie pozwolić na ich zakup. Jednak obecna sytuacja może ulec zmianie dzięki nowemu osiągnięciu, którego dokonała jedna z amerykańskich firm.

 

Rayton Solar z Kalifornii opracował nową technikę cięcia, która pozwala na produkcję arkuszy krzemu od 50 do 100 razy cieńszych niż zwykle. Dzięki temu może stworzyć znacznie więcej paneli słonecznych niż inne firmy przy wykorzystaniu takiej samej ilości materiału, co z kolei wpływa na ich cenę za jednostkę. Innowacja ta pozwala również korzystać z krzemu wyżej klasy, np. z Float Zone Silicon (FZ).

 

Firma z USA twierdzi, że koszty produkcji paneli słonecznych mogą spaść aż o 60%, zaś wydajność konwersji wzrośnie do 24%. To oznacza, że ogniwa słoneczne staną się jeszcze bardziej popularne a konsumenci będą mogli je kupić za niższą cenę.

 

Kolejne osiągnięcia w fotowoltaice sprawiają, że coraz więcej firm i ludzi zechce przerzucić się na odnawialne źródła energii stopniowo rezygnując z nieodnawialnych surowców energetycznych. To dodatkowo przyspieszy proces przejścia na tzw. zieloną energię.

 


Chiny chcą zostać liderem w technologii 5G

W ostatnich latach mieliśmy okazję przekonać się, że Chińczycy chcą być najlepsi dosłownie we wszystkim. Państwo Środka chce zostać liderem w rozwoju i wdrażaniu sztucznej inteligencji, automatyzacji oraz telekomunikacji kwantowej. Chiny jako pierwsze zaczęły korzystać z terapii genowej CRISPR-Cas9, posiadają u siebie największy radioteleskop świata i liczą, że jako pierwsze zdołają ujarzmić fuzję jądrową. Można by tak długo wymieniać, ale wszystko wskazuje na to, że w nadchodzących latach Chiny mogą zdominować świat.

 

Do powyższej listy dodano właśnie chęć zdominowania swoich rywali w pracach i wdrażaniu sieci 5G. Nad telefonią komórkową piątej generacji aktywnie pracuje Unia Europejska, Wielka Brytania, Korea Południowa oraz Japonia. Z kolei w Stanach Zjednoczonych, firma Verizon posiada już gotowe prototypy systemów, które będą przechodzić przez liczne testy. USA mogą wprowadzić najnowszą sieć 5G najwcześniej w 2019 roku.

 

Jednak Chiny nie powinny mieć powodów do obaw. Według analityków z CCS Insight, do 2023 roku jeden miliard ludzi będzie korzystać z superszybkiej sieci 5G, a ponad połowa użytkowników będzie pochodzić właśnie z Chin. Tamtejsze przedsiębiorstwo Huawei aktywnie rozwija nową technologię, natomiast rząd bardzo chętnie wspiera tego typu projekty.

 

Uważa się, że Stany Zjednoczone mogą jako pierwsze wprowadzić technologię 5G, ale na dłuższą metę to Chiny staną się liderem na tym polu. Trudno powiedzieć czy te przewidywania się spełnią - sieć 5G jeszcze nawet nie powstała, ale w pracach bierze udział wiele znanych korporacji, co dodatkowo przyspiesza rozwój. Czas pokaże go będzie liderem.

 


NASA odkryła magnetyczny ogon ciągnący się za Marsem

W przeciwieństwie do naszej planety, Mars posiada słabe pole magnetyczne o lokalnym charakterze co potwierdziły obserwacje dokonane przez sondę Mars Global Surveyor (MGS). Jednak dzięki najnowszym badaniom dowiedzieliśmy się, że Mars ciągnie za sobą niewidzialny dla naszego oka magnetyczny ogon, który pozostaje skręcony w wyniku interakcji z wiatrem słonecznym.

 

Agencja NASA dokonała tego odkrycia dzięki sondzie kosmicznej MAVEN (Mars Atmosphere and Volatile Evolution), która krąży wokół Czerwonej Planety. Satelita ten gromadzi dane, które pozwolą nam zrozumieć dlaczego Mars stracił większość atmosfery oraz wodę. Wielu naukowców uważa, że bardzo dawno temu planeta ta mogła w znacznym stopniu przypominać Ziemię i być może była o wiele bardziej przyjazna dla powstania i utrzymania życia.

 

Badania sondy MAVEN pozwoliły ustalić, że Mars posiada skręcony ogon magnetyczny, co jest nietypowym zjawiskiem w Układzie Słonecznym. Dla porównania, Ziemia otoczona jest polem magnetycznym, zaś Wenus posiada sam ogon magnetyczny. W przypadku Czerwonej Planety obserwujemy połączenie słabego lokalnie występującego pola magnetycznego oraz ogona magnetycznego.

Źródło: NASA

Przyczyną występowania tego zjawiska może być proces zwany rekoneksją magnetyczną. Zdaniem naukowców, ogon magnetyczny powstaje gdy niesione przez wiatr słoneczny pole magnetyczne łączy się z marsjańskimi lokalnymi polami magnetycznymi. Muszą tu również zaistnieć odpowiednie warunki - pole magnetyczne dostarczane wraz z wiatem słonecznym musi posiadać odpowiednią orientację. Opracowane modele wskazują, że rekoneksja magnetyczna odchyla ogon magnetyczny o około 45 stopni względem pola magnetycznego z wiatru słonecznego.

 

Badacze spekulują, że powstawanie ogonu magnetycznego może powodować wyrzuty części atmosfery w przestrzeń kosmiczną. Naukowcy planują przeanalizować dane pozyskane przez inne instrumenty znajdujące się na pokładzie sondy MAVEN, aby dokładnie ustalić czy i jak wielki wpływ na utratę marsjańskiej atmosfery może mieć to zjawisko.

 


Sztuczna inteligencja AutoML zdobyła umiejętność replikacji

Od jakiegoś czasu specjaliści w korporacji Google zajmowali się nowym projektem AutoML. Zakłada on stworzenie sztucznej inteligencji ze zdolnością do replikacji. Dziś Google ujawnia, że program AutoML potrafił stworzyć nową i wydajniejszą wersję samego siebie bez udziału człowieka.

 

Na wstępie należy zaznaczyć, że znana na całym świecie amerykańska firma nie ujawnia zbyt wielu informacji o swoim nowym projekcie. Google pochwaliło się niedawno, że inteligentne oprogramowanie AutoML pobiło rekord w kategoryzowaniu zdjęć według zawartości, osiągając skuteczność na poziomie 82%.

 

Najnowsze osiągnięcie ma bardzo istotne znaczenie, ponieważ pokazuje, że sztuczna inteligencja może zdobyć umiejętność tworzenia nowych systemów SI na jeszcze wyższym poziomie niż człowiek. Google twierdzi, że AutoML pokonało inżynierów oprogramowania i stworzyło nową wersję samego siebie z ulepszonym kodem źródłowym. Nowy system jest bardziej wydajny od najlepszych systemów opracowanych przez człowieka.

 

Wiele korporacji na świecie postanowiło wziąć udział w wyścigu. W ich centrum zainteresowania jest sztuczna inteligencja, która może okazać się naszym wybawieniem, lub przekleństwem. Inteligentne oprogramowania posiadające umiejętność uczenia maszynowego rozwijają się w bardzo szybkim tempie, a dzięki projektom takim jak AutoML korporacja Google wypracowuje sobie przewagę nad konkurentami.

 


Naukowiec potwierdził skuteczność techniki wprowadzającej w świadomy sen

Badania przeprowadzone na uczestnikach pozwoliły potwierdzić skuteczność metody, z pomocą której można świadomie kontrolować sen. Technika wykazała się dobrą skutecznością i w przeciwieństwie do poprzednich tego typu badań nie wymaga stosowania żadnych urządzeń pomocniczych.

 

Świadomy sen (Lucid Dream, LD) to nic innego jak sen, podczas którego mamy świadomość tego, że śnimy. Istnieją różne metody pozwalające na wywołanie i kontrolowanie świadomego snu, jednak najważniejsze są treningi. Im wyższy stopień zaawansowania, tym łatwiej jest kontrolować i wpływać na przebieg snu.

 

Techniki wprowadzające w świadomy sen są bardzo różnorodne. Niektóre z nich obejmują stosowanie substancji psychoaktywnych, jeszcze inne polegają na korzystaniu ze specjalnych urządzeń pomocniczych. W przeszłości wykazano, że stymulacja mózgu prądem elektrycznym ułatwia wejście w świadomy sen. Najczęściej stosuje się jednak metody, które polegają wyłącznie na potędze naszego umysłu.

 

Dr Denholm Aspy, naukowiec z Uniwersytetu w Adelajdzie postanowił sprawdzić, czy połączenie różnych technik pozwoli zwiększyć skuteczność wejścia w stan świadomego snu. Zastosowano tzw. test rzeczywistości, metodę MILD oraz WBTB. W badaniach wzięło udział 169 osób.

 

Kombinacja trzech technik dała bardzo ciekawe rezultaty. 53% uczestników eksperymentu zdołało wejść w stan świadomego snu w okresie próbnym, zaś 17% osób uzyskiwało LD podczas każdej nocy. Jest to bardzo dobry wynik biorąc pod uwagę, że autor badania dr Denholm Aspy nie stosował żadnych urządzeń pomocniczych. Wyniki badań zostały opublikowane w czasopiśmie Dreaming.

 

Świadome śnienie jest często stosowane np. w walce z koszmarami sennymi, ale także dla samej rozrywki. Dr Denholm Aspy ma zamiar przeprowadzać kolejne tego typu eksperymenty. Ciekawostką jest, że naukowiec sam interesuje się LD i w przeszłości uzyskiwał świadomy sen.