⚡ MIT создает полностью 3D-печатную электронику

Учёные из Массачусетского технологического института (MIT) разработали способ создания электронных схем без использования кремниевых компонентов, применяя обычную 3D-печать. Эта технология может стать ключевой для производства простых электронных устройств в удалённых местах, таких как космос или полярные станции, где традиционные полупроводники трудно применимы.

Как это работает?

Исследователи обнаружили, что пластик, легированный медью, может вести себя как полупроводник. Это позволяет создавать элементы с транзисторными свойствами. Технология использует стандартные 3D-принтеры с экструдерными системами для полимеров, что делает её доступной для широкого круга пользователей.

Преимущества

Эта разработка открывает возможности для быстрого производства электронных устройств. Прямо на месте, без необходимости в сложных поставках компонентов. В космосе или на полярных станциях это может стать важным преимуществом, позволяя создавать устройства на месте, что экономит время и ресурсы.

📄 Узнать больше в:

• Virtual and Physical Prototyping (научная работа)

• MIT News (статья на сайте MIT).

TG.

🌟 Первое полное представление атомного ядра

Спустя почти век после открытия протонов и нейтронов, составляющих атомные ядра, международная команда физиков наконец-то сумела объединить два мира — низкоэнергетические и высокоэнергетические описания атомных ядер. Эта работа, опубликованная в Physical Review Letters, знаменует прорыв в физике атомного ядра, связывая классическое представление о ядре как о совокупности протонов и нейтронов с его кварково-глюонной природой.

Предыстория:
Хотя давно известно, что внутри протонов и нейтронов находятся кварки, удерживаемые глюонами, физики не могли объединить модели, описывающие ядра на низких и высоких энергиях. На низких энергиях ядра ведут себя как совокупность протонов и нейтронов, а на высоких — как взаимодействие кварков и глюонов.

Прорыв:
Группа под руководством доктора Александра Кусины из Польской академии наук использовала данные высокоэнергетических экспериментов, включая данные LHC в ЦЕРН. Они разработали новые функции распределения партонов (кварков и глюонов) для 18 атомных ядер, которые объединяют модели низкоэнергетических ядерных взаимодействий с высокоэнергетическими.

Результаты:
Исследование подтвердило, что большинство связанных пар нуклонов — это пары протон-нейтрон, что особенно интересно для тяжёлых ядер, таких как золото или свинец. Модель не только описывает экспериментальные данные точнее традиционных методов, но и открывает новые возможности для изучения структуры ядер.

📄 Подробнее в P.R.L.

TG.

🧮 Математик из Рутгерса решил две давние задачи, которые мучили учёных десятилетиями.

Профессор Фам Тьеп из Университета Рутгерса сделал два значительных прорыва в математике. Он решил задачи, которые оставались нерешёнными на протяжении десятилетий. Эти открытия могут улучшить понимание симметрии в природе и науке, а также повлиять на изучение случайных процессов в физике, инженерии, экономике и компьютерных науках.

Первый прорыв — доказательство Гипотезы о нулевой высоте 1955 года, выдвинутой Ричардом Брауэром. Эта гипотеза, являющаяся одной из самых сложных проблем в теории представлений конечных групп, опубликована в журнале Annals of Mathematics. Тьеп работал над решением этой задачи более десяти лет.

Второй прорыв связан с решением сложной проблемы в теории Делиня-Люстига, касающейся матриц. Эти результаты опубликованы в двух статьях, в том числе в журнале Inventiones mathematicae.

Работа Тьепа и его коллег может открыть новые горизонты в понимании симметрии молекул, создании кодов коррекции ошибок и других важных задачах математики и физики. Важность его открытий подчеркивается признанием Рутгерса лидером мирового уровня в изучении конечных групп.

📜 Подробнее:

• Brauer's Height Zero Conjecture (2024). DOI: 10.4007/annals.2024.200.2.4

• Character levels and character bounds for finite classical groups (2023). DOI: 10.100

• Uniform character bounds for finite classical groups (2024). DOI: 10.4007/annals.2024.200.1.1

  TG.

🏆 Учёные, выигравшие Нобелевскую премию по физике, предупреждают об угрозах ИИ

Исследователи Джеффри Хинтон и Джон Хопфилд стали лауреатами Нобелевской премии по физике 2024 года за их новаторские исследования в области ИИ. Их работы 1980-х годов по нейронным сетям стали основой для современных систем глубокого обучения, которые обещают революцию, но также вызывают опасения.

Хинтон, известный как "Крёстный отец ИИ", выразил тревогу по поводу возможных последствий технологии, над которой он работал. "Я беспокоюсь, что это может привести к появлению систем, которые станут умнее нас и однажды выйдут из-под контроля", — сказал он. В 2023 году Хинтон ушёл из Google, чтобы предупредить о "глубоких рисках" ИИ для общества. 

Потенциал и вызовы
Нобелевский комитет отметил, что искусственные нейронные сети уже стали частью повседневной жизни — от распознавания лиц до автоматического перевода. Но, как заявила Эллен Мунс, председатель комитета, быстрый прогресс ИИ вызывает опасения за будущее. "Человечество несет ответственность за безопасное использование этой технологии," — добавила она.

Хопфилд, в свою очередь, предостерег, что современные ИИ-системы могут содержать непредсказуемые последствия, и призвал к более глубокому пониманию их работы.

Хинтон и Хопфилд были награждены за вклад в разработку систем, таких как сеть Хопфилда и машина Больцмана, которые сделали возможным обучение нейронных сетей выполнять сложные задачи, такие как распознавание образов.

📄 Подробнее: Nobel Prize

TG.

❄️ Новая система охлаждения на основе гравитации.

Солнечные батареи играют ключевую роль в переходе Саудовской Аравии на зеленую энергию, но их эффективность часто страдает от перегрева. Обычно для их охлаждения используют электрические системы, но исследователи из KAUST создали инновационную систему, работающую без электричества, с использованием гравитации и доступных материалов.

Система собирает воду из воздуха с помощью технологии атмосферного сбора и охлаждает солнечные батареи. Воду можно использовать и для других нужд: орошение, мытье, охлаждение зданий. В сухом климате, как в Саудовской Аравии, большинство систем требуют электричества, но новая технология обходится без него.

Исследователи разработали специальное покрытие из полимера и силиконового масла, которое позволяет воде стекать по поверхности устройства, не задерживаясь. Это делает систему полностью пассивной — работающей под действием гравитации.

Тесты в городе Туваль показали, что устройство может удвоить скорость сбора воды по сравнению с альтернативными технологиями. Оно эффективно охлаждает батареи и не требует механических компонентов, таких как вентиляторы или компрессоры, что снижает затраты на обслуживание.

📄 Подробнее в журнале Advanced Materials.

Больше в TG.

💥 Meta оштрафована на $102 млн за утечку паролей.

Meta получила штраф в размере €91 млн ($102 млн) от Европейского регулятора по защите данных за нарушение безопасности паролей пользователей Facebook в 2019 году. Ирландская Комиссия по защите данных (DPC) начала расследование, когда Meta уведомила, что некоторые пароли были сохранены в открытом виде, а не зашифрованы, что сделало их доступными для сотрудников.

Это серьезное нарушение, так как хранение паролей в открытом виде создает высокие риски злоупотребления данными. Meta утверждает, что проблема была быстро устранена и нет доказательств неправильного использования паролей.

Этот случай — часть череды крупных штрафов для Meta в ЕС, включая рекордные €1,2 млрд за передачу данных за пределы Европы.

История штрафов
Серия штрафов для Meta за нарушения конфиденциальности данных в ЕС:

• €405 млн за неправильное использование данных подростков в Instagram

• €5,5 млн за инциденты с WhatsApp

• €1,2 млрд за незаконные трансграничные передачи данных

Наш TG канал.

🔒 Квантовый протокол для защиты данных между ИИ и облаком.

Исследователи из MIT разработали уникальный протокол безопасности, который использует квантовые свойства света для защиты данных при обмене между клиентом и облачным сервером. Этот метод обеспечивает не только защиту данных, но и сохраняет точность моделей глубокого обучения на уровне 96%.

Как это работает?
🔹 Протокол основан на теореме о невозможности клонирования квантовой механики: данные кодируются в лазерном свете, который используется в волоконно-оптических системах связи. Это делает невозможным перехват информации без обнаружения.

🔹 Сервер кодирует веса нейронной сети в оптическое поле и передает их клиенту. Клиент, используя свои данные, выполняет операции, не раскрывая их серверу.

🔹 Квантовая природа света предотвращает возможность копирования весов или получения дополнительной информации о модели. Как только клиент завершает один уровень вычислений, доступ к предыдущему уровню блокируется.

Двусторонняя защита
Этот подход защищает данные клиента от утечки на сервер, а также защищает модель сервера от копирования клиентом. Это делает протокол идеальным для использования в облачных вычислениях, включая такие ресурсоемкие задачи, как работа с моделями ИИ (например, GPT-4).

🔬 Метод совместим с существующим телекоммуникационным оборудованием, что делает его готовым к внедрению на практике, особенно в таких чувствительных областях, как здравоохранение.

📄 Узнать больше на arXiv.org

Наш TG канал.

🧠 Биопроцессоры — будущее компьютеров?

Швейцарская компания Final Spark представила Neuroplatform — первую в мире биопроцессинговую платформу, где вычислительные задачи выполняют 16 мини-мозгов (органоиды), выращенных в лаборатории. Эти биопроцессоры потребляют в миллион раз меньше энергии, чем привычные кремниевые чипы.

Обучение модели GPT-3, например, требует 10 ГВт*ч, что в 6,000 раз больше годового потребления среднего европейского города. Но биопроцессоры могут радикально сократить эти энергозатраты.

Как это работает?
Мозговые органоиды подключены к системе Multi-Electrode Arrays (MEA), где каждый органоид взаимодействует с электродами, которые стимулируют его и записывают данные. Управление происходит через цифровые аналоговые преобразователи с 16-битным разрешением. Система обеспечивает жизнеспособность органоидов на 100 дней.

Биопроцессоры могут стать будущим энергоэффективных вычислений, и платформа уже доступна для исследователей за $500 в месяц.

📄 Подробнее в журнале Frontiers in Artificial Intelligence.

Наш TG канал.

? Cамый сложный подъем на Марсе.

Марсоход Curiosity отмечает свой 11-й год на Марсе, изучая поверхность планеты. Недавно он исследовал место "Джау" (Jau) с многочисленными ударными кратерами, из которых открываются редкие виды крупным планом. 

? Джау - это остановка на пути к подножию горы Шарп, 3-мильной горы, образовавшейся из древних озер и рек. Подъем на Джау был самым сложным в миссии: крутой склон, скользкий песок и большие камни.

Планировщики, управляющие движением и приборами Curiosity, должны обходить опасности и минимизировать ущерб для ровера. Подъем на Джау был сопряжен с трудностями, но боковой обходной путь привел к успешному подъему. Curiosity продолжает свою миссию и в будущем будет исследовать более высокие участки горы Шарп.

Наш TG канал .

? ? ? - ИИ vs ИИ.

В современном мире уже не отличишь изображение, сгенерированное Midjourney, от настоящего. И как же не стать жертвой шантажа?

Для решения проблемы исследователи из MIT разработали технологию PhotoGuard, которая вносит в изображения незаметные искажения, затрудняющие манипуляции с ними. 

PhotoGuard использует две "атаки":  

• "кодирующая" атака направлена на скрытое представление изображения в модели ИИ, заставляя модель воспринимать изображение как случайную сущность. 

• Более сложная "диффузионная" атака оптимизирует искажения так, чтобы они максимально походили на целевое изображение.

Несмотря на то что PhotoGuard открывает широкие возможности для защиты от манипуляций с изображениями. Требуется сотрудничество всех заинтересованных сторон, включая разработчиков моделей, платформы социальных сетей и политиков. 

Хотя PhotoGuard не является полным решением, он представляет собой шаг к защите от несанкционированных манипуляций. Проблема заключается в создании надежных средств защиты, способных противостоять будущему развитию технологий ИИ. Для решения этой актуальной проблемы необходим совместный подход, позволяющий найти баланс между потенциальными преимуществами и защитой генеративных моделей.

Наш Telegram канал.

? Llama 2 - ответ Chat GPT от Цукерберга.

Компания Meta разработала систему искусственного интеллекта Llama 2, конкурирующую с ChatGPT и Google's Bard, но отличающуюся тем, что система бесплатна.

Сотрудничая с Microsoft, Meta стремится демократизировать ИИ, сделав Llama 2 доступной для исследований и коммерческого использования. Марк Цукерберг подчеркивает важность технологий с открытым исходным кодом для развития инноваций и повышения безопасности.

Несмотря на то, что компания Meta уже давно придерживается принципа открытости, точные источники данных, использованные для обучения Llama 2, не разглашаются. Модели искусственного интеллекта могут быть загружены напрямую или доступны через платформу Microsoft Azure, а также в рамках партнерства с другими платформами, например Amazon Web Services.

На мероприятии Microsoft Inspire было объявлено о сотрудничестве Meta с Microsoft, пропагандирующем открытый подход к ИИ. Microsoft также ввела плату за использование своего инструмента генеративного ИИ Microsoft 365 Copilot.

Наш Telegram канал.

⚰️ Эпоха кремния подходит к концу?

Закон Мура исчерпывает себя. Квантовые эффекты и увеличение стоимости производства транзисторов сыграли свою роль. И кто же нас спасет?

Исследователи из Техниона в Израиле разработали новый материал - титан диоксид, обладающий уникальным свойством: переключаться из электрического проводника в изолятор и обратно. Это означает, что титан диоксид можно использовать для создания транзисторов, которые более эффективны, чем современные транзисторы на кремнии.

? Ученые разработали уникальную систему выращивания оксида, которая позволяет им точно контролировать расстояние между атомами в материале. Это позволяет им управлять электрическими свойствами материала и разрабатывать новые типы транзисторов.

Это исследование является важным шагом в разработке будущих чипов, что придут на замену современным. Более энергоэффективные чипы могут привести к снижению выбросов углерода и экономии энергии. Они также могут привести к созданию новых продуктов и услуг, которые не были возможны раньше.

Исследование еще находится в ранней стадии, но у него есть потенциал революционизировать микроэлектронику.

Telegram: @inscieder - регулярные новости науки и технологий. Подписывайся!

✨ Сверхновые поставляли пыль в ранней Вселенной.

Взрывы сверхновых уже несколько десятилетий изучаются как потенциальные источники космической пыли.

Недавние наблюдения с помощью космического телескопа James Webb подтвердили наличие значительного количества пыли в двух сверхновых II типа, SN 2004et и SN 2017eaw, расположенных на расстоянии около 22 миллионов световых лет. Это подтверждает идею о том, что они сыграли ключевую роль в образовании пыли в ранней Вселенной.

Пыль несет в себе жизненно важные компоненты для формирования звезд и планет. Предыдущие исследования были ограничены технически, но инфракрасные возможности "Уэбба" позволили исследователям обнаружить массы пыли в далеких сверхновых.

? Эти результаты проливают свет на процесс образования пыли и ее выживание после взрыва сверхновой. Ожидается, что дальнейшие исследования позволят больше узнать о роли пыли в звездной эволюции.

Telegram: @inscieder - новости науки и технологий каждый день. Подписывайся!

?️ Блокчейн позволяет уничтожить Диверсантов внутри групп роботов.

В исследовании, опубликованным в Science Robotics, ученые использовали блокчейн для защиты от девиантного поведения внутри роев роботов.

? Рой роботов — это система из множества роботов, которые сотрудничают друг с другом. Им не нужен центральный блок управления (например: интернет), поведение роботов является результатом локальных взаимодействий между ними. Подобная система имеет недостаток в виде "византийских роботов", которые подобно вирусу, распространяют свое неверное поведение.

? Роботы стали частью сети блокчейна и получили цель: протестировать окружающую среду, а затем согласовать значение функции. Все свои данные они отправляли в смарт контракт (алгоритм для управления и предоставления информации о владении чем-либо), где считалась запрошенная функция. В смарт-контракте реализовали экономическую систему, в которой поощрялось поведение хороших роботов, а византийские роботы наказывались.

Добавление блокчейна в рой увеличило вычислительные требования. Однако эксперименты показали, что увеличенные затраты на вычислительную мощность почти не влияют на производительность роботов.

? Эта интеграция технологии прокладывает путь для широкого спектра безопасных роботизированных приложений. А чтобы ускорить развитие, авторы выложили фреймворки программного обеспечения в открытый доступ.

Telegram: @inscieder - новости науки и технологий каждый день. Подписывайся!

? Наночастицы, созданные ИИ, эффективнее человеческих прототипов в доставке лекарств.

Исследователи из Кардиффского университета в сотрудничестве с Astra Zeneca использовали ИИ для разработки микроскопических частиц, доставляющих лекарства в конкретные больные клетки.

? Исследование, опубликованное в журнале Small Methods, подчеркивает потенциал технологии для лечения генетических заболеваний, рака и инфекционных болезней.

? Используя наночастицы в качестве челноков, терапевтические молекулы доставляются в точное место в организме, требующее лечения. 

Разработанная искусственным интеллектом наночастица превзошла другие прототипы в доставке лекарственной молекулы, мРНК, в раковые клетки. Этот метод продемонстрировал способность ИИ и машинного обучения быстро ускорить разработку наночастиц, которые потенциально могут быть использованы для борьбы с широким спектром заболеваний.

? Этот прогресс открывает многообещающие перспективы для улучшения доставки лекарств и повышения эффективности лечения.

Telegram: @inscieder - новости науки и технологий каждый день. Подписывайся!

? Впервые замечены низкочастотные гравитационные волны.

Впервые ученые обнаружили низкочастотные гравитационные волны, а именно фон гравитационных волн. 

? Как это обнаружили? Был использован массив пульсаров (быстровращающихся нейтронных звезд). Пульсары испускают узкие пучки излучения из полюсов, которые из-за их вращения, мы фиксируем как вспышки через равные промежутки времени. И когда между ними проходит гравитационная волна, искажающая пространство, это нарушает периодичность сигнала. 

Больше десятилетия ученые наблюдали за 67 пульсарами нашей галактики и наконец-то зафиксировали это нарушение сигнала. Период волн составляет несколько десятков лет.

Точно никто не знает, но скорее всего этот гул вызван множественными слияниями черных дыр по всей галактике.

?️ Значение наблюдаемого фонового гула со временем возросло, доказывая, что в ближайшие несколько сотен тысяч лет могут произойти слияния сотен тысяч или даже миллионов сверхмассивных черных дыр.

?️ Существование столь длинных гравитационных волн предсказывал еще Эйнштейн в 1916. И сейчас это было окончательно доказано.

Telegram: @inscieder - новости науки и технологий каждый день. Подписывайся!

Источники:

1. https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1674-4527/acdfa5

2. https://iopscience.iop.org/article/10.3847/2041-8213/acdac6

3. https://arxiv.org/abs/2306.16214

4. https://iopscience.iop.org/article/10.3847/2041-8213/acdd02

? Новый тип памяти повысит производительность и снизит энергопотребление.

Исследователи из Кембриджа разработали новую конструкцию компьютерной памяти с использованием технологии резистивного переключения памяти, которая может повысить производительность и снизить энергопотребление. 

1️⃣0️⃣ Обычные устройства памяти могут хранить данные только в виде единиц или нулей, что требует затрат энергии и времени на перетасовку данных. Новый дизайн памяти позволяет использовать непрерывный диапазон состояний, обеспечивая более высокую плотность и скорость. 

Команда использовала оксид гафния, изоляционный материал, широко используемый в полупроводниковой промышленности, и добавила барий для создания высокоструктурированных вертикальных мостиков. Эти мостики контролируют электрическое сопротивление, кодируя данные и позволяя использовать несколько состояний. 

Материалы могут самособираться при низких температурах и демонстрируют отличную производительность и однородность, что делает их пригодными для применения в памяти нового поколения. 

? Новая конструкция памяти открывает большие перспективы для применения в области искусственного интеллекта и машинного обучения.

Telegram: @inscieder - новости науки и технологий каждый день. Подписывайся!

✨ У молодой звезды обнаружили “основу” для сложной органики - метил-катион.

Используя телескоп «Джеймс Уэбб», ученые нашли метил-катион (CH₃+) в протопланетном диске “d203-506” у звезды в 1 350 световых годах от Земли.

? Эти молекулы плохо реагируют с водородом, но могут взаимодействовать с другими веществами. Они способны формировать более сложные молекулы на основе углерода, которые нужны для живых углеродных организмов.

Красный карлик в центре протопланетной системы интенсивно облучает диск ультрафиолетовым излучением. Оно и обеспечивает необходимый источник энергии для образования CH₃+ в d203-506.

? Новость наводит на мысль о том, что мы возможно не одни. Что, конечно, радует.

Telegram: InScieDer - новости науки и технологий каждый день. Подписывайся !

? Земля образовалась Намного быстрее, чем мы думали.

Раньше считалось, что формирование Земли заняло более 100 миллионов лет и включала фазу активного столкновения между протопланетами, длившуюся 50 - 100 миллионов лет. А вода на планете появилась из-за случайных столкновений с астероидами и кометами, богатыми водой.

Однако исследователи из Копенгагенского университета утверждают, что Земля образовалась в результате чрезвычайно быстрого накопления миллиметровых камешков всего за 1 миллион лет. 

Идея в том, что планеты формируются в протопланетном диске вокруг молодой звезды. Диск состоит из микроскопической пыли. И когда планета достигает определенного размера, она начинает работать как пылесос, быстро собирая всю эту пыль. И в результате становится размером с Землю за несколько миллионов лет.

Это “пылесошение” мелких частиц пыли не только сыграло роль в формировании Земли, но и обеспечило доставку воды на нашу планет. Вместе с пылью, диск содержит множество ледяных частиц. И в процессе формирования, это вода попадает на планету. 

? Благодаря новым знаниям и пониманию механизмов, вода с большей вероятностью может присутствовать на других планетах. Эта теория предсказывает, что при формировании планеты, подобной Земле, на ней будет вода как ожидаемый итог формирования.

-

Telegram: @inscieder - новости мира науки и технологий. Подписывайся !