Wrzesień 2018

Jak życie na Ziemi zmieniło sie na przestrzeni ostatnich 20 lat?

NASA opublikowała film, w którym w ciągu kilku minut pokazano, jak zmieniło się życie na naszej planecie w ciągu ostatnich 20 lat. 

 

Nagranie pokazuje Ziemię widzianą za pomocą satelitów NASA. Uwieczniły one jej sezonowe zmiany, co można nazywać nieco na wyrost pulsem naszej planety. Widać na nim, jak pokrywa śnieżna na biegunach północnym i południowym okresowo rośnie i maleje. To samo, tylko na zielono, dzieje się z częściami Ziemi zwykle pokrytymi roślinnością. 

 

Ta wyjątkowa wizualizacja została stworzona przy użyciu obrazów z różnych satelitów. Wykorzystano jednak w szczególności urządzenie SeaWiFS, uruchomione przez NASA w 1997 r. Jest to satelita, który zbiera dane o życiu oceanicznym. Oprócz tego, wykorzystano również przekazy z satelitów meteorologicznych, takich jak Terra, Aqua i Suomi NPP.

 

Dzięki technologii satelitarnej naukowcy monitorują, jak zmieniło się życie roślin w ciągu ostatnich 20 lat. Śledzi się to, aby lepiej zrozumieć, w jaki sposób ekosystemy reagują na zmieniające się warunki klimatyczne. 

 

Badania wykazują na przykład, że wzrost temperatury powierzchni morza utrudnia życie fitoplanktonowi, czyli organizmom fotosyntetycznym żyjącym w wodzie. Oznacza to, że w oceanie będzie również mniej organizmów zdolnych do pochłaniania dwutlenku węgla. 

 

Dodaj komentarz

loading...

Unia Europejska chce międzynarodowego zakazu dla „zabójczych robotów”

Parlament Europejski przyjął w środę rezolucję, wzywającą do wprowadzenia międzynarodowego zakazu dla tzw. zabójczych robotów. W dokumencie wyrażono obawy przed śmiercionośnymi systemami uzbrojenia, które mogą pozostać poza bezpośrednią kontrolą człowieka.

 

„Zabójcze roboty” to nic innego, jak w pełni autonomiczne maszyny bojowe, które potrafią samodzielnie wyznaczać cele i eliminować je. W chwili obecnej, żaden kraj na świecie nie posiada robotów ze zdolnością do samodzielnego zabijania, ale największe mocarstwa od dłuższego czasu pracują nad taką bronią. Dzisiejsze systemy posiadają pewne stopnie autonomizacji, lecz w sytuacjach, gdy należy pociągnąć za spust, zawsze ostateczną decyzję podejmuje człowiek.

 

Parlament Europejski przyjął rezolucję, która domaga się wprowadzenia międzynarodowego zakazu dla autonomicznych robotów-zabójców. Uzbrojone maszyny zawsze powinny być pod kontrolą człowieka i to on powinien decydować lub odpowiadać za czyjąś śmierć. PE chce przyjęcia stosownych przepisów jak najszybciej, zanim będzie za późno.

W dniach od 27 sierpnia do 1 września, w Genewie odbyły się długie negocjacje w sprawie zakazu dla zabójczych robotów w ramach Konwencji o zakazie lub ograniczeniu użycia pewnych rodzajów broni konwencjonalnych (CCW). Większość państw poparła wprowadzenie takiego zakazu, ale światowe mocarstwa wyraziły silny sprzeciw, który zadecydował o zawieszeniu rozmów. Eksperci już od 2013 roku domagają się międzynarodowego zakazu dla w pełni autonomicznych maszyn bojowych, lecz od tego czasu nie uzyskano praktycznie żadnego postępu.

 

Dodaj komentarz

loading...

Dzięki sztucznej inteligencji odkryto wiele szybkich rozbłysków radiowych

Sztuczna inteligencja pojawia się niemal wszędzie. Również naukowcy z programu SETI wykorzystują inteligentne algorytmy, aby łatwiej przeszukiwać kosmos w poszukiwaniu sygnałów, pochodzących od obcych cywilizacji. Teraz z pomocą SI wykryto 72 nowe szybkie sygnały radiowe.

 

Szybkie sygnały radiowe (FRB) to niewiarygodnie silne i krótkotrwałe źródła promieniowania radiowego, które stosunkowo od niedawna jesteśmy w stanie obserwować. Źródła tych emisji nie są nam znane. Zdaniem naukowców, sygnały te mogą być generowane przez gwiazdy neutronowe lub czarne dziury, ale nie brakuje też teorii sugerujących, że FRB to sygnały pochodzące od technologii zaawansowanej cywilizacji pozaziemskiej.

 

Badacze z SETI w ramach projektu Breakthrough Listen, dzięki sztucznej inteligencji, namierzyli 72 nowe szybkie błyski radiowe, które pochodzą od nieznanego źródła, oznaczonego jako FRB 121102, zlokalizowanego około 3 miliardy lat świetlnych od Ziemi. Co ciekawe, FRB 121102 to wciąż jedyny znany nam obiekt kosmiczny, który powtarza emisje radiowe.

Sztuczna inteligencja przeanalizowała 400 terabajtów danych, które uzyskano 26 sierpnia 2017 roku w wyniku 5-godzinnej obserwacji nieba radioteleskopem Green Bank z Zachodniej Wirginii. Dla porównania, ten sam zestaw danych został wcześniej przeanalizowany przez standardowe algorytmy komputerowe, które pozwoliły namierzyć zaledwie 21 szybkich rozbłysków radiowych.

 

Warto dodać, że wszystkie 93 sygnały radiowe zostały zidentyfikowane w czasie jednej godziny. To sugeruje, że odległe ciało niebieskie raz jest „spokojne”, a raz charakteryzuje się nieprawdopodobną aktywnością. Tajemniczy obiekt FRB 121102 został odkryty w 2012 roku i od tego czasu, naukowcy wykryli łącznie około 300 emisji radiowych, pochodzących od tego tajemniczego obiektu.

 

Projekt Breakthrough Listen zajmuje się poszukiwaniami sygnałów, które mogłyby pochodzić od pozaziemskiej cywilizacji. Naukowcy wykryli wiele krótkich rozbłysków radiowych, ale pochodzenie tych sygnałów wciąż pozostaje niejasne.

 

Dodaj komentarz

loading...

Opracowano nową metodę konwersji światła słonecznego w paliwo

Naukowcy z Uniwersytetu w Cambridge rozbili wodę na wodór i tlen z pomocą półsyntetycznej fotosyntezy. Nowa metoda pozwala pochłaniać większe ilości światła słonecznego niż w przypadku naturalnej fotosyntezy i może zrewolucjonizować systemy, wykorzystywane do produkcji energii odnawialnej.

 

Fotosynteza to proces wykorzystywany przez rośliny, który pozwala przekształcać światło słoneczne w energię. Tlen jest produktem ubocznym fotosyntezy i powstaje, gdy woda zaabsorbowana przez rośliny ulega rozkładowi. W wyniku tej reakcji powstaje również wodór, który może okazać się nieograniczonym źródłem energii odnawialnej.

 

Podczas najnowszych badań, naukowcy z Uniwersytetu w Cambridge wykorzystali półsyntetyczną fotosyntezę do zamiany wody w wodór i tlen. W tym celu wykorzystano mieszaninę składników biologicznych oraz technologii, opracowanych przez człowieka. Jest to pierwszy taki system, który z powodzeniem wykorzystuje wodorazę i fotoukład II i jest napędzany wyłącznie energią słoneczną.

Eksperymentalny dwuelektrodowy układ, przedstawiający komórkę fotoelektrochemiczną, oświetlaną przez symulowane światło słoneczne – źródło: Katarzyna Sokół/Uniwersytet w Cambridge

Na łamach czasopisma Nature Energy, zespół badawczy opisał prace nad swoją platformą, która pozwoliła na samodzielne rozszczepianie wody z pomocą światła słonecznego. Udało się również reaktywować proces fotosyntezy w algach, które pozostawały uśpione od tysiącleci.

 

Półsyntetyczna fotosynteza pochłania większe ilości światła słonecznego niż jej naturalny odpowiednik. Jak wyjaśniła Katarzyna Sokół, pierwsza autorka badania i doktorantka St John's College na Uniwersytecie w Cambridge, naturalna fotosynteza nie jest skuteczna, ponieważ ewoluowała tylko po to, aby umożliwić przetrwanie. Dlatego zapewnia tylko niezbędną minimalną ilość energii - około 1-2% energii całkowitej, którą potencjalnie mogłaby przekształcać i przechowywać.

 

Sztuczna fotosynteza istnieje od dziesięcioleci, ale nie została jeszcze wykorzystana do wytwarzania energii odnawialnej, gdyż opiera się o katalizatory, które często są drogie i toksyczne. Badania przeprowadzone na Uniwersytecie Cambridge pozwolą w przyszłości przezwyciężyć wszelkie ograniczenia w pełni sztucznej fotosyntezy i pomogą stworzyć innowacyjne modele systemów do konwersji energii słonecznej.

 

Dodaj komentarz

loading...

Zdaniem ekspertów, sztuczna inteligencja zarządzałaby światem lepiej od ludzi

Sztuczna inteligencja rozwija się w bardzo szybkim tempie. W związku z tym, pojawiają się obawy, że pewnego dnia, zaawansowana sztuczna inteligencja zbuntuje się przeciwko ludzkości, lub stworzy własną cywilizację, która będzie z nami konkurowała. Co ciekawe, niektórzy eksperci zastanawiają się, czy to właśnie sztuczna inteligencja nie jest kluczem dla naszego przetrwania.

 

25 sierpnia, na konferencji The Joint Multi-Conference on Human-Level Artificial Intelligence, którą zorganizowała firma GoodAI w Pradze, Tomáš Mikolov z Facebook Artificial Intelligence Research (FAIR) zwrócił uwagę, że obawy przed sztuczną inteligencją mogą być nieuzasadnione. Naukowiec stwierdził, że gatunek ludzki podejmuje często fatalne decyzje, które bardzo źle wpływają na przyszłość naszą oraz naszej planety.

 

Ekspert ds. sztucznej inteligencji wskazał na niszczenie lasów deszczowych i innych ekosystemów celem pozyskania surowców naturalnych. W ten sposób, świadomie lub nie, ludzkość przyczynia się do powolnej i być może nieodwracalnej degradacji Ziemi. Na tym przykładzie widać krótkowzroczność naszego gatunku.

 

Zdaniem Tomáša Mikolova, sztuczna inteligencja mogłaby wręcz uratować nas przed potencjalną katastrofą. Naukowiec stwierdził, że ludzie nie potrafią nawet przewidzieć, co stanie się za 20-30 lat. Dlatego można byłoby opracować algorytm, który dokładnie pokazałby konsekwencje podejmowanych przez ludzkość decyzji.

 

Oczywiście sztuczna inteligencja mogłaby nam pomóc również w wielu innych dziedzinach. Jednak inni uczestnicy konferencji uznali, że Mikolov podchodzi do tego tematu zbyt optymistycznie. Sztuczna inteligencja z pewnością mogłaby uchronić ludzkość przed nią samą, tylko kto stworzyłby taki algorytm i skąd moglibyśmy wiedzieć, jakie będą jego prawdziwe intencje? Temat jest tak długi, że prawdopodobnie nie zdajemy sobie sprawy ze wszystkich zagrożeń. Dlatego oddanie władzy komputerowi byłoby bardzo niebezpieczne.

 

Dodaj komentarz

loading...

Drukowanie 3D ze szkła metalicznego tak samo proste, jak drukowanie z plastiku

Od lat potrafimy wytwarzać w drukarkach 3D plastikowe przedmioty, czego niestety nie można powiedzieć o metalu. Jednak naukowcy z Uniwersytetu Yale opracowali nową metodę drukowania obiektów ze szkła metalicznego. Materiał ten jest mocniejszy od najlepszych metali, a jednocześnie jest zbliżony do plastiku pod względem plastyczności. Wyniki badań zostały opublikowane na łamach czasopisma Materials Today.

 

Szkło metaliczne, określane również jako metal amorficzny, może ulegać ciągłemu zmiękczaniu podczas podgrzewania – zjawisko to występuje w tworzywach termoplastycznych, ale nie w metalach konwencjonalnych. Szkło metaliczne zawdzięcza swoje właściwości unikatowym strukturom atomowym. Gdy materiał chłodzi się i zmienia stan skupienia z cieczy do ciała stałego, atomy układają się losowo i nie krystalizują się tak, jak w przypadku tradycyjnych metali.

 

Zespół prowadzony przez Jana Schroers'a, profesora inżynierii mechanicznej i materiałoznawstwa na Uniwersytecie Yale we współpracy z firmą Desktop Metal i naukowcami z Instytutu Technologicznego w Massachusetts wykazał, że szkło metaliczne można zastosować do druku 3D, aby otrzymać solidne, wytrzymałe metaliczne komponenty w normalnych warunkach.

Źródło: Yale University

Wytwarzanie addytywne z komponentów metalowych wykonano już wcześniej przy podgrzewaniu i zestalaniu sproszkowanego metalu oraz ukształtowaniu go do pożądanej struktury. Jednak proces ten jest kosztowny i skomplikowany i często nie spełnia oczekiwań. Naukowcy z Uniwersytetu Yale dokonali przełomu, który znacznie zmniejsza koszty i zasoby, związane z eksploatacją zmiękczonych zachowań szkła metalicznego i może również wyeliminować kompromisy przy dobieraniu komponentów.

 

Zespół badawczy skupił się na dobrze scharakteryzowanym i łatwo dostępnym stopie, zawierającym cyrkon, tytan, miedź, nikiel i beryl, lecz teoretycznie można też drukować elementy ze szkła metalicznego o innych składzie. Możliwość wytwarzania metalicznych elementów w drukarkach 3D z taką samą łatwością, jak tworzywa termoplastyczne, zrewolucjonizuje produkcję addytywną metali.

 

Źródła:

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1369702118303663

https://seas.yale.edu/news-events/news/better-way-3d-print-metallic-glass

Dodaj komentarz

loading...

Japonia zapowiada testy pierwszej windy kosmicznej

Zespół naukowców z japońskiego Uniwersytetu Shizuoka przeprowadzi w tym miesiącu pierwszy test w ramach projektu budowy kosmicznej windy. Winda kosmiczna ma za zadanie przewozić ludzi i ładunki po linie łączącej Ziemię ze stacją kosmiczną.

 

Już 11 września, dwie niewielkie sześcienne satelity, mierzące 10 centymetrów, zostaną przeniesione z Centrum Kosmicznego Tanegashima na Międzynarodową Stację Kosmiczną. Tam połączone satelity zostaną uruchomione, a kontener działający jako winda będzie podróżował wzdłuż przewodu. Jego podróż zostanie zarejestrowana za pomocą kamery podłączonej do satelitów.

 

Obecnie badacze borykają się z wieloma przeszkodami. Należy do nich rozwój specjalnych przewodów, które będą odporne na promieniowanie kosmiczne, przesyłanie energii elektrycznej z Ziemi do przestrzeni kosmicznej i ochrona kosmicznych wind przed kolizjami odpadami i meteorytami.

Oczekuje się, że windy kosmiczne zmniejszą koszty oraz ryzyko masowych podróży kosmicznych, jeśli uda się je zrealizować. Podczas gdy wysłanie jednego kilograma ładunku za pomocą promu kosmicznego kosztuje około 22 tys. dolarów, przesłanie go za pośrednictwem windy mogłoby kosztować już tylko 200 dolarów. Naukowcy oczekują również, że windy te będą mogły podróżować z prędkością maksymalną 200 km/h i będą docierać na Międzynarodową Stację Kosmiczną w ciągu 8 dni.

 

Dodaj komentarz

loading...

Naukowcy przygotowują się do nowego eksperymentu, który pozwoli odkryć tajemnice ciemnego fotonu

Narodowy Instytut Fizyki Jądrowej w Rzymie przeprowadzi ważny eksperyment, który skupi się na poszukiwaniu ciemnego fotonu. Dzięki najnowszym badaniom być może uzyskamy dowody, potwierdzające istnienie piątej siły natury.

 

Międzynarodowy zespół naukowców skorzysta z instrumentu PADME (Positron Annihilation into Dark Matter Experiment), który znajduje się w Laboratorium Narodowym we Frascati. Już w najbliższych tygodniach rozpocznie się pierwsza faza eksperymentu, która będzie polegała na gromadzeniu danych.

Laboratorium Narodowe we Frascati - źródło: Narodowy Instytut Fizyki Jądrowej w Rzymie

Instrument PADME przeznaczony jest do poszukiwania ciemnego fotonu – hipotetycznej cząstki, która jest nośnikiem piątej siły natury. Podczas eksperymentów, PADME będzie zderzał elektrony i antyelektrony (pozytrony) z płytką o grubości 100 mikrometrów, wykonaną z syntetycznego diamentu. W wyniku tych kolizji będą powstawać fotony, ale naukowcy mają nadzieję, że uda się wychwycić także ciemne fotony. PADME został wyposażony w precyzyjne czujniki, które pozwolą dokładnie zbadać wygenerowane cząstki.

 

W skład zespołu wchodzą również węgierscy badacze, którzy w 2015 roku poszukiwali ciemnego fotonu i natrafili na ślady nowej cząstki o masie 34 razy większej od elektronu. Zderzenia izotopu litu-7 z protonami doprowadziły do powstania niestabilnego berylu-8, który rozpadł się na pary elektronów i pozytronów. Zarejestrowano wtedy nietypowe zmiany, wskazujące na obecność nowej cząstki, lecz naukowcy nie potrafili stwierdzić, czy jest to nośnik oddziaływań. Można więc powiedzieć, że eksperymenty z udziałem PADME są kontynuacją badań węgierskich naukowców.

 

Dodaj komentarz

loading...

Odkryto przełomową metodę regeneracji włókien nerwowych po przerwaniu rdzenia kręgowego

Neurobiolodzy opracowali trójpłaszczyznową terapię, która pozwala na ponowny odrost aksonów po kompletnym zerwaniu rdzenia kręgowego. Aksony rozrastały się przez blizny i przenosiły sygnały przez uszkodzoną tkankę. Eksperymenty zostały przeprowadzone na myszach, lecz jeśli uda się odtworzyć tę terapię u ludzi, w przyszłości będziemy mogli leczyć pacjentów z paraliżu, spowodowanego uszkodzeniem rdzenia kręgowego. Wyniki badań zostały opublikowane w czasopiśmie Nature.

 

Główny autor badania Michael Sofroniew, profesor neurobiologii w Szkole Medycznej Davida Geffena na Uniwersytecie Kalifornijskim w Los Angeles wyjaśnił, że opracowana kuracja składa się z trzech różnych terapii. Kombinacja ta pozwala stymulować zerwane aksony do odrostu przez blizny w uszkodzonym rdzeniu kręgowym. Podczas wcześniejszych badań, testowano trzy terapie z osobna. Teraz okazało się, że kluczem do sukcesu było połączenie ich wszystkich razem.

 

W wyniku zerwania rdzenia kręgowego następuje uszkodzenie aksonów, przez co mózg nie jest w stanie wysyłać sygnałów do neuronów, zlokalizowanych poniżej miejsca urazu. Prowadzi to do paraliżu i utraty niektórych funkcji neurologicznych. Jednak najnowsze podejście, które opracowali naukowcy z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Los Angeles, Uniwersytetu Harvarda oraz Politechniki Federalnej w Zurychu, może stanowić pierwszy krok na drodze do rozwiązania tego problemu.

 

Dekady badań wykazały, że nasze włókna nerwowe potrzebują trzech rzeczy do rozwoju. Są to: programowanie genetyczne, aby włączyć wzrost aksonów; molekularny szlak do chwytania i wzrostu włókien oraz ślad białkowych „okruchów chleba”, które zachęcają aksony do wzrostu w określonym kierunku. Wszystkie trzy warunki są aktywne, gdy człowiek rozwija się w łonie matki. Po urodzeniu, procesy te zamykają się, ale geny kontrolujące programy wzrostu są uśpione w naszym ciele. Najnowsze badania Michaela Sofroniewa i jego zespołu skupiały się na ponownym rozbudzeniu tych genów, a następnie na rozpoczęciu całego procesu od nowa za pomocą trójpłaszczyznowego podejścia.

Podczas eksperymentów, naukowcy reaktywowali komórki nerwowe w rdzeniach kręgowych mysz, wstrzykując im związek, który zawarto w nieszkodliwych wirusach. Po dwóch tygodniach, zespół podał gryzoniom znieczulenie i rozerwał aksony w ich dolnych rdzeniach kręgowych, przez co ucierpiały ich tylne kończyny. Po dwóch kolejnych dniach, naukowcy wykonali drugi etap leczenia w miejscu urazu, aby wytworzyć nowe ścieżki dla rozrostu aksonów. Na koniec, wykonano trzeci i ostatni zabieg, dostarczając cząsteczki, zwane środkami chemowabiącymi. Aksony wykrywają je i rozrastają się w ich kierunku.

 

Wyniki eksperymentów są bardzo zadowalające. Aksony rozrosły się w tkance bliznowatej, a wiele włókien przenikło do pozostałej tkanki rdzenia kręgowego po drugiej stronie urazu i powstały nowe połączenia z neuronami. Tymczasem u gryzoni, u których nie zastosowano kombinacji trzech terapii, nie zaobserwowano odrostu aksonów. Podczas kolejnych testów na myszach i szczurach udało się uzyskać równie obiecujące wyniki, a stymulacja elektryczna rdzeni kręgowych zwierząt wykazała, że zregenerowane aksony przenoszą 20% normalnej aktywności elektrycznej.

 

Jak wyjaśnił Michael Sofroniew, mimo dokonanego odkrycia, umiejętność poruszania się gryzoni nie uległa poprawie. Rozrośnięte aksony należy wyćwiczyć dokładnie tak, jak małe dzieci uczą się chodzić. Potrzeba więc czasu i treningu, aby nowe aksony mogły odzyskać swoją funkcję. Naukowcy zapowiedzieli już kolejne badania, podczas których skupią się na przywracaniu umiejętności poruszania się w odrodzonych aksonach.

 

Źródła:

https://www.nature.com/articles/s41586-018-0467-6

https://medicalxpress.com/news/2018-08-recipe-regenerating-nerve-fibers-spinal.html

Dodaj komentarz

loading...

Sztuczna inteligencja pomoże zbudować sztuczne słońce

Wciąż jesteśmy daleko od wykorzystania fuzji jądrowej do celów energetycznych, lecz na pomoc przychodzi nam sztuczna inteligencja. Departament Energii Stanów Zjednoczonych przyjął projekt naukowców z Princeton Plasma Physics Laboratory i Uniwersytetu Princeton do programu Aurora Early Science. Eksperci pracują nad inteligentnym systemem, który pozwoli przewidzieć ewentualne usterki, jakie mogłyby wystąpić w tokamaku podczas fuzji jądrowej.

 

W ramach projektu „Accelerated Deep Learning Discovery in Fusion Energy Science” powstanie sztuczna inteligencja, którą będzie można uruchomić na przyszłym superkomputerze Aurora. Maszyna zostanie umieszczona w Argonne Leadership Computing Facility i będzie gotowa do użytku w 2021 roku. Nowy superkomputer będzie posiadał moc obliczeniową rzędu jednego eksaflopsa. Dla porównania, to aż 5 razy więcej od amerykańskiego superkomputera Summit, który został ujawniony kilka miesięcy temu i jest aktualnie najszybszym komputerem na świecie.

 

Sztuczna inteligencja stanie się narzędziem do przewidywania i kontrolowania wszelkich zakłóceń w reaktorach termonuklearnych, takich jak ITER (International Thermonuclear Experimental Reactor), który powstaje we Francji. Kierownik projektu, William Tang z Princeton Plasma Physics Laboratory powiedział, że sztuczna inteligencja pozwoli przyspieszyć postępy w fuzji jądrowej.

Wizualizacja reaktora ITER - źródło: Oak Ridge Leadership Computing Facility

Powstała sieć neuronowa zostanie przeszkolona do wykrywania konkretnych zdarzeń. W tym przypadku, pozwoli wykryć w bardzo krótkim czasie zakłócenia w plazmie. Dzięki temu, naukowcy będą mogli wdrożyć odpowiednie metody kontroli plazmy, zanim dojdzie do poważniejszej awarii, a nawet do uszkodzenia reaktora.

 

Dodaj komentarz

loading...