HIGH TECH
ZVUK, ROBOTIKA, KVANTNA MEHANIKA,
VEŠTAČKA INTELIGENCIJA, TEHNOLOGIJA I MEDICINA
ZVUK
“Ruka muzičara” koja sama svira
Američki inženjeri sa Univerziteta Južne Kalifornije, napravili su specijalnu robotsku ruku sa četiri prsta, baziranu na sistemu tetiva, nazvavši je “ruka muzičara” (Musician Hand) . Specifičnost ovog uređaja je sposobnost da savlada tehniku sviranja klavira bez prethodnog “dubokog” učenja i oslanjanja na note ili šablone. Umesto višenedeljne obuke i analize ogromnih količina podataka, dovoljno je da joj, kada je pozicionirate ispred instrumenta, dopustite da ona sama par minuta pokretima prstiju dodiruje dirke. Ona tako, naizgled nemušto, otkriva i ispituje instrument (slično kao kada bebe rukama istražuju sopsveno telo).
Tokom dvominutnog nasumičnog pritiskanja dirki nepoznatog klavira, robotska ruka je beležila proizvedene zvukove i silu koja je za to bila potrebna. Čitav proces bio je pod kontrolom neuronske mreže, koja je ekspresno uradila analizu i napravila preciznu mapu: kakvi se zvukovi, na koji način i kojim pokretom i silom proizvode. Posle “autoobuke”, četvoroprstoj “ruci muzičara” je na klaviru određenim tempom i dinamikom odsvirana melodija, kombinacija od 30 tonova, njoj potpuno nepoznata. Pošto je “odslušala” izvedbu, ona je sve uspešno ponovila iz prvog pokušaja, bez greške.
Tokom celog eksperimenta nije bilo potrebno prethodno programiranje. Sistem sâm pretvara zvuk u spektrogram i automatski analizira tonalitet, ritam i snagu udarca. U kasnije obavljenom “slepom” testu, profesionalni kompozitori nisu mogli da razlikuju izvođenje robota od izvedbe pravog pijaniste.
Programeri naglašavaju da nova tehnologije može da donese mnogo više od umetničkog aspekta. Planira se da u sistem bude integrisan algoritam v koji povezuje sluh sa finom motorikom i medicinske komponente. Model će biti upotrebljen pri kreiranju adaptivnih proteza i egzoskeleta koji npr. pomažu tokom rehabilitacije od moždanog udara. Takvi uređaji bi mogli da se prilagode rutinama i pokretima svakog pacijenta, bez prethodno duge, zahtevne i složene procedure ručnog kodiranja, specijalno za svaku konkretnu osobu.
ROBOTIKA
Posle “pasa” stiže “jež”
Američki inženjeri sa Univerziteta Djuk, napravili su okruglog terenskog robota sa dvadeset nezavisnih nogu, koji može da se kreće u bilo kom pravcu bez okretanja tela. Konvencionalni roboti, u koje spadaju i humanoidni i psi, imaju jasno definisane strane: gornju, donju, prednju, zadnju, levu i desnu. U slučaju da dođe do pada ili prevrtanja, potrebno je određeno vreme da se uređaj vrati u pravilan položaj. Ovo može da predstavlja značajan nedostatak ukoliko se aktivnosti obavljaju na lošim i nepristupačnim terenima, ili u područjima katastrofe.
Robot nazvan Argus dizajniran je na potpuno nov način, pa ga nazivaju “robot jež”. Njegovo telo je oblikovano kao poliedar, iz kojeg viri dvadeset teleskopskih nogu, ravnomerno pozicioniranih, u svim pravcima. Na vrhu svake noge se nalazi pametna kamera sa širokim vidnim poljem, namenjena skeniranju tla. Argus nema definisane strane. Mašina može da se trenutno pokrene i potrči u bilo kom pravcu podjednakom brzinom. Ima izuzetnu stabilnost i mobilnost, pokazao se kao veoma robustan i otporan. Za razliku od uobičajenih robotskih rešenja, ne pokazuje uočljiv napor prilikom kretanja kroz dubok pesak, tečno blato i po klizavom kamenju. Argus može da se kreće i vertikalno: ukoliko su dva zida blizu jedan naspram drugog, on svoje noge dovoljno razvuče između njih, i počinje da se penje.
Osim inovativnog hardvera, “robot jež” poseduje posebno razvijen softver, koji mašini omogućava da sačuva punu funkcionalnost i u vanrednim uslovima. Argus će nastaviti da se samouvereno kreće do svog odredišta, čak i u slučaju da su mu neke od nogu oštećene ili polomljene.
KVANTNA MEHANIKA
Čip prati proteine “uživo”
Fizičari sa Univerziteta u Stanfordu i iz kalifornijskog Kalteka, SAD, predstavili su ultrakompaktan akustički čip sposoban da registruje najsuptilnije pokrete na nivou molekula. Ovaj kvantni akustički uređaj detektuje tzv. “fonone”- kvante mehaničkih vibracija. Primenom kontrolisanih zvučnih talasa na mikroskopskom nivou, korišćenjem efekta interferencije, minijaturni uređaj koji staje na vrh prsta omogućava obavljanje zadataka za koje su ranije bili potrebni daleko veći i složeniji sistemi. Do sada su naučnici, kako bi kontrolisali zvuk na kvantnom nivou, morali da akustične čipove povezuju sa spoljnim uređajima - superprovodnim kubitima koji se koriste u kvantnim računarima.
Nova tehnologija eliminiše potrebu za glomaznom laboratorijskom opremom i otvara put stvaranju senzora koji će olakšati mnoga biološka istraživanja i merenja.Tokom eksperimenata, uređaj je uspešno detektovao pojedinačne fonone (“čestice” zvuka) u gigahercnim opsezima, gde je talasna dužina akustičnih talasa toliko mala da je uporediva sa veličinom složenih bioloških molekula. Kreirani čip je svojevrsan mikroskopski kvantni mikrofon, sposoban da snimi mehaničke vibracije pojedinačnih proteina i DNK, i praktično vrši monitoring proteinske strukture u realnom vremenu.
Značaj kompaktnosti novog rešenja je veliki. Umesto brojnih eksternih elektronskih komponenti, ovde je više funkcija objedinjeno u strukturi veličine svega nekoliko mikrometara. To otvara mogućnost razvoja moćnijih, bržih i energetski efikasnijih uređaja: od medicinskih implantata do sofisticiranih naučnih instrumenata. Rezultati naučnika sa Stanforda i iz Kalteka potvrđuju da se budućnost mikroelektronike ne zasniva samo na elektronima i svetlosti već sve više i na pažljivo kontrolisanim zvučnim vibracijama.
VEŠTAČKA INTELIGENCIJA
Prve “pametne” naočari
AI naočari, plod saradnje Samsung i Google, nagoveštavaju potpuno novu eru mobilnih tehnologija. One su predviđene kao dodatak pametnom telefonu, ali sa fokusom na “potpuno iskustvo” bez upotrebe ruku. Kada ih nosi, korisnik nema potrebu da gleda u ekran telefona pošto mu je na raspolaganju AI asistent smešten u vizuelno polje ispred očiju. Naočari omogućavaju glasovnu kontrolu navigacije, trenutni prikaz važnih obaveštenja i informacija, saveta, telemetrijskih podataka. Veoma korisnu funkciju predstavlja prevođenje u realnom vremenu: razgovora uživo, tekstualnih sadržaja, menija, znakova ili oznaka, direktno u vidnom polju korisnika. Google naglašava detalj da je audio prevod sintetizovan tako da nalikuje glasu izvornog govornika kako bi sve zvučalo prirodnije. Postoji i mogućnost snimanja fotografija bez vađenja telefona iz džepa, što se uklapa u koncept „ambijentalnog“ računarstva nove generacije.
Pamentne naočari pokreće veštačka inteligencija Gemini, a dizajnirane su u saradnji sa poznatim modnim brendovima Gentle Monster i Warby Parker. Hardverska platforma je bazirana na Android XR-u, Google-ovom novom sistemu proširene stvarnosti, dok Gemini omogućava napredne AI funkcije i uspešno obavlja integraciju sa Android aplikacijama. Ovo bi mogla biti najveća prednost naočara u odnosu na do sada najprodavanije Meta Ray-Ban, koje nemaju tu mogućnost. Modni partneri donose i različite stilove: Gentle Monster cilja na smeliji i futuristički izgled, dok Warby Parker nudi klasični i elegantniji pristup za svakodnevnu upotrebu. Prve verzije Samsung-Google Gemini naočara treba da se pojave na tržištu tokom jeseni, a cena za modele bez ugrađenog ekrana će se kretati između 379 i 499 dolara.
TEHNOLOGIJA
"Providno drvo"
Rusko Ministarstvo prosvete i nauke predstavilo je tehnološki inovativan koncept gradnje i projektovanja, koji su prethodno patentirali istraživači sa Novosibirskog biotehnološkog univerziteta. On podrazumeva proizvodnju i korišćenje “providnog drveta”, ili kako ga drugačije nazivaju “drvenog stakla”.
Naučnici su za svoj budući materijal kao osnovu koristili drvenu podlogu koja je prethodno prošla procese delignifikacije i beljenja. Delignifikacija je uklanjanje strukturnog biljnog polimera lignina, koji blokira najveću količinu svetlosti. Potom je drvena osnova impregnirana posebnom emulzijom na bazi prirodnih ulja, što je rezultiralo njenom izvanrednom optičkom provodnošću - kroz nju je prolazilo čak 65-80% svetlosti. Istovremeno, ona je zadržala svoju prirodnu vlaknastu strukturu i punu mehaničku čvrstoću.
Sposobnost novog materijala da propušta svetlost, čime smanjuje potrebu za veštačkim osvetljenjem u domu, nije njegova jedina vrednost - naučnici ističu odlična svojstva “providnog drveta” kao izolacionog materijala. Njegova toplotna provodljivost je čak pet puta niža od one koju ima obično staklo, svega 0,197W/mK. Ova vrednost pomaže u zadržavanju toplote unutar prostorije zimi, a takođe sprečava i pregrevanje prostora tokom letnjih vrućina.
Sibirski naučnici navode da “drveno staklo” može da bude alternativa ne samo običnom staklu već i plastici, naročito tamo gde je bezbednost posebno važna, na primer u prostorijama u kojima borave deca, pošto je drvo otpornije na mehanička oštećenja. Naučnicima je pošlo za rukom da naprave dovoljno tanko “providno drvo” i sada taj materijal može da se koristi umesto stakla ili nekih drugih materijala u “završnoj obradi”. Sasvim je moguće da će dalji razvoj ove tehnologije u budućnosti omogućiti gradnju čitavih kuća od providnog drveta, čiji će zidovi propuštati meku i prijatnu difuznu svetlost.
MEDICINA
Otkrivanje bolesti pre pojave simptoma
Međunarodni tim istraživača čiji je rad prezentovan na Univerzitetu u Misisipiju, razvio je tehnologiju za 3D mapiranje proteina koja omogućava otkrivanje skrivenih patologija i promena na ćelijskom nivou. Potpuno novom metodom analize proteinskih struktura u ljudskom telu, ostvaren je veliki napredak u sferi rane medicinske dijagnostike.
Ljudski organizam u svom sastavu sadrži milione različitih proteina. Da bi pravilno funkcionisali, oni moraju da se slažu u precizno definisane trodimenzionalne oblike. Bilo kakva bolest, povreda ili poremećaj u organizmu, mogu da naruše ovaj delikatan proces. Molekuli tada počinju da se deformišu i formiraju abnormalne konfiguracije. Lekarima je do sada nedostajao alat za efikasnu detekciju defektnih proteina u ranim fazama, ali nova tehnologija nazvana “oksidaciono mapiranje u masenoj spektrometriji” to menja.
Analiza se obavlja tako što se koriste posebni radikali kojima markiraju površinu molekula - slično farbanju složenog trodimenzionalnog objekta sprejom. Slobodni regioni proteina se trenutno oboje hemijskim markerima a područja skrivena unutar deformisane strukture ostaju čista. Laserski skener potom očitava rezultujući obrazac i rekreira tačan digitalni model konkretnog molekula.
Tradicionalne metode za proučavanje strukture proteina zahtevale su nedelje mukotrpnog rada. Glavne prednosti su izuzetna preciznost, brzina i tačnost, što se dobija zahvaljujući uspešno razvijenom algoritmu. Novi protokol daje rezultate za nekoliko minuta, a biolozi imaju mogućnost da istovremeno testiraju stotine uzoraka krvi. Tehnologija omogućava otkrivanje tragova opasnih bolesti mnogo ranije nego što se pojave prvi klinički simptomi. Metoda je već pokazala visoku efikasnost u otkrivanju ranog dijabetesa. Sistem takođe može da detektuje mikroskopska oštećenja moždanog tkiva nakon blagih potresa mozga. Ovo omogućava da ljudi u skoroj budućnosti, ma primer, obave rutinski test krvi kako bi otkrili skrivene pretnje u najranijoj mogućoj fazi.
Kompletni tekstove sa slikama i prilozima potražite u magazinu
"PLANETA" - štampano izdanje ili u ON LINE prodaji Elektronskog izdanja
"Novinarnica"
|
