Помоги проекту - поделись книгой:
Помимо восстановления моторных функций активно велись разработки и в направлении сенсорных. Десятилетиями группы учёных пытались наделить слепых хоть каким-то подобием зрения.
В каждом из этих направлений сегодня есть заметные успехи, но сложностей в практическом применении ещё масса. Главные из них касаются больших габаритов всей системы, малого времени её автономной работы и многочисленных проводных подключений. По этой причине, а также в силу высокой стоимости такие устройства до сих пор единичны.
Весной 2013 года стало известно, что исследователи из университета Брауна (штат Род-Айленд), похоже, смогли решить многие из указанных проблем. Коллективу учёных удалось создать первый беспроводной имплантируемый интерфейс «мозг-компьютер».
Новый BCI работает от бесконтактно подзаряжаемого автономного источника питания. Помимо миниатюрности он отличается мобильностью, возможностью долговременного использования и надёжностью передачи сигналов, сравнимой с проводной реализацией.
В проводных вариантах кабели ограничивали возможности дизайна и задавали жёсткие рамки для самих условий испытаний. Добровольцы фактически были привязаны к креслу, поэтому раньше экспериментальная часть обычно ограничивалась анализом ЭЭГ при выполнении ими простых движений. Теперь, благодаря беспроводному интерфейсу, появилась возможность сконцентрироваться на изучении работы мозга во время сложных процессов в более естественных условиях и реальных сценариях. Беспроводная реализация BCI была успешно опробована на свиньях и обезьянах в течение более 13 месяцев. Следующий шаг – испытания на добровольцах.
Электроника нового интерфейса (за исключением микроантенн) размещается в герметичном титановом корпусе. Она питается от литий-ионной батареи с индуктивной схемой зарядки. Чип соединяется с различными отделами коры больших полушарий головного мозга при помощи микроэлектродов. В текущей версии интерфейса используется сто штук. Электроды имплантируются в соматосенсорные и двигательные области коры, соответственно передавая сигналы от органов чувств и управляющие команды мозга.
От чипа оцифрованные данные передаются на частоте 3,2 и 3,8 ГГц со скоростью 24 Мбит/с на расположенный поблизости компьютер. Потребляемая мощность трансмиттера составляет всего 100 мВт, поэтому двухчасовой индуктивной зарядки всей имплантированной части системы хватает на шесть часов непрерывной работы. Исследователям удалось даже создать и вживить миниатюрную систему водяного охлаждения для того, чтобы нагрев прибора во время зарядки не вызывал неприятных ощущений.
Проделанная работа важна не столько для выполнения более сложной экспериментальной части, сколько для нужд практической медицины. В рамках другой инициативы того же университета (BrainGate) разрабатывается интерфейс управления роботизированными манипуляторами «силой мысли». Его более сложный вариант будет использоваться для контроля движений собственных рук у лиц с травмой шейного отдела позвоночника.
В перспективе такое применение интерфейса «мозг-компьютер» сможет улучшить качество жизни тысяч людей. Конечно, до чудес симбиоза с компьютером, описанных Николаем Горькавым в романе «Астровитянка», ещё очень далеко. Пока все эти системы выглядят крайне неуклюже (см. видео), однако избавление от проводов уже может существенно повысить удобство работы с ними.
В России работы в направлении BCI ведутся разными научными коллективами, но чаще других в последнее время упоминается лаборатория нейрофизиологии и нейрокомпьютерных интерфейсов биологического факультета МГУ. Под руководством профессора Александра Каплана были разработаны методики игрового обучения управлению BCI и различные компьютерные программы. Благодаря одной из них лишённые возможности печатать люди могут набирать текст, мысленно выбирая нужную букву на пересечении символьных строк и рядов. Другие программы созданы для посттравматической реабилитации методами биологической обратной связи и направлены на восстановление функций самого мозга.
К сожалению, несмотря на хорошую научную базу и наличие квалифицированных кадров, по уровню технической реализации отечественные разработки ещё значительно уступают рассмотренным выше примерам. Даже простое упоминание числа одновременно используемых у зарубежных коллег отведений (128 — 256) вызывает в наших соотечественниках разноцветную зависть.
Ford вместе с русской компанией делает «автомобильный Android»
Компания Luxoft объявила о начале совместного проекта с корпорацией Ford под названием SmartPhoneLink по разработке технологии подключения головных систем автомобиля к мобильным устройствам. Целью проекта станет выработка некоего единого стандарта для подключения мобильных гаджетов к означенным головным устройствам на базе открытой платформы iviLink, которую разрабатывает Luxoft, и платформы Ford AppLink.
Для тех, кто не знаком с автомобильной тематикой, необходимо пояснить: головное устройство — это, собственно, ключевой элемент звуковой системы, то есть, попросту говоря, лицевая панель магнитолы и прочих развлекательных систем автомобиля, а иногда и не только их. В частности, многие производители в новых моделях предусматривают контроль посредством головного устройства и за другими системами автомобиля: освещением, вентиляцией, уровнем топлива и масла, термометром, вывод на экран одометра и сигналов предупреждений. Так что головное устройство становится дополнительной приборной панелью, а то и основной.
В принципе, понятно, что информатизация (компьютеризация) автомобилей, особенно недешёвых, — это нарастающая тенденция, и чем дальше, тем «интеллектуальнее» будут становиться четырёхколёсные «нероскоши».
А стало быть, вполне логичным становится использование мобильных устройств для взаимодействия с автомобильными информационными системами, какими бы простыми или, наоборот, сложными они ни были. Что это, однако, даёт водителю?
- Прежде всего, возможность использовать в автомобиле массу интересных приложений, которые можно легко установить на свой смартфон или планшет, причём это можно будет сделать даже в бюджетных моделях, где и дисплей не предусмотрен, — говорит Михаил Минкевич, вице-президент компании Luxoft по технологиям.
По словам Минкевича, головные системы в разных моделях автомобилей могут отличаться по своим характеристикам на порядок: для премиального класса это мощное устройство на базе многоядерного процессора, зачастую с отдельным чипом для обработки графики, тачскрина с высоким разрешением и специфического набора интерфейсов и периферийных устройств, таких, как спутниковое радио и навигационный чип. В бюджетных моделях — «слабенький процессор с текстовым дисплеем».
Как видим, на рынке головных устройств наблюдается существенный разброс в том, что касается возможностей и доступных пользователям функций (не говоря уже о различиях в аппаратной «начинке» — чипсеты для этого рынка поставляют сразу несколько компаний, в числе которых Texas Instruments, Intel, Freescale, ST Micro, nVidia). Оттуда и фрагментированность технологий, с которой Luxoft и Ford (и не только они) пытаются бороться.
- Практически каждый автопроизводитель предлагает какое-то решение для connectivity (подключения мобильных устройств), но все они основаны на использовании разных интерфейсов, протоколов, SDK, — говорит Минкевич. — Это делает практически невозможным создание приложений для мобильных устройств, которые могли бы быть использованы для разных моделей машин на рынке: нужно будет портировать их не только под каждого производителя, но и под конкретный модельный ряд. Соответственно чем дальше, тем больше возникает причин пытаться найти какой-то способ «подружить» все эти системы с наиболее распространёнными мобильными устройствами.
Luxoft уже несколько лет занимается разработками такой системы.
- iviLink – это middleware, некоторая программная прослойка, которая обеспечивает интеграцию и взаимодействие между различными компонентами системы как на стороне бортового компьютера (headunit), так и на стороне мобильного устройства, — объясняет Михаил Минкевич. — Она позволяет запускать на смартфоне или планшете приложения, которые могут обмениваться информацией с бортовым компьютером, пересылать команды и данные. На тот момент, когда возникла идея создания iviLink, на рынке существовало насколько похожих решений, таких, как MirrorLink, но все они имели ряд значительных ограничений: закрытая архитектура, сложность разработки и запуска приложений, возможность передавать информацию только в одну сторону.
У iviLink архитектура открытая: исходные коды доступны всем желающим. Ещё в прошлом году компания выложила в открытый доступ и экспериментальную реализацию своей интегрирующей платформы.
Технология включает в себя разнообразные уровни поддержки как разработчиков программ для популярных операционных систем Android и iOS, так и производителей автомобильных устройств. Платформа iviLink оснащена множество инструментов для интеграции мобильных и автомобильных приложений, включая модули обеспечения связи по интерфейсам USB, WiFi, Bluetooth и с недавних пор — NFC тоже; передачи управляющих и мультимедийных данных в реальном времени, обеспечения безопасности и разграничения прав доступа.
- Архитектура нашего решения имеет чёткую многоуровневую структуру, которая даёт возможность производителям предоставлять разработчикам приложений доступ только тому функционалу системы, который они считают необходимым, — отметил Минкевич. — Профили описывают форматы данных и поведения системы на каждом из уровней. Есть профили данных, которые описывают различные форматы (MP3, MPEG2 и т.п.). Есть профили сервисов, например remote audio, которые, в свою очередь, используют определённый набор профилей данных. С помощью этого конструктора можно легко собирать приложения, а для производителей систем также легко расширять возможности устройства.
Главная причина, по которой вообще возникает разговор о формировании стандарта, — это сугубая экономика, естественно: разработка новых продуктов для высокофрагментированных платформ для разработчиков представляет разновидность китайской пытки. Не говоря уже о том, какие временные и финансовые ресурсы это может занимать. Сейчас у всех перед глазами стоит негативный пример — ОС Android, с одной стороны, самая популярная в мире, с другой — слишком фрагментированная. Из-за того, что каждый производитель мобильных устройств подстраивал эту систему под себя, как правило, блокируя пользователям возможность обновлять прошивки, давно устаревшая версия Android 2.3 до сих пор остаётся самой популярной в мире (актуальной является версия 4.2). Разработчикам приложений приходится иметь в виду и старые, и новые версии тоже.
Кстати, несмотря на это, Android проникает и на рынок головных устройств (как это ни странно). Сейчас самой популярной системой для бортовых компьютеров автомобилей является операционная система реального времени QNX, но, как говорит Минкевич, её доля в последнее время существенно сократилась: набирают популярность Linux и всё тот же Android, также уже достаточно большой процент рынка у Microsoft Automotive на базе WinCE (прежде всего за счёт того, что последняя используется Ford в платформе SYNC).
Разработки стандарта ведётся в рамках индустриального альянса GENIVI, который активно поддерживает большинство европейских производителей, включая BMW и Daimler. Luxoft, по словам Минкевича, также является активным участником альянса.
Вопрос к автолюбителям: возможно ли в ваших машинах подсоединять мобильные гаджеты к головным устройствам и пользуетесь ли вы этими возможностями?
Компактный термоядерный реактор — в каждый двор
На февральской конференции Google Solve for X бывший сотрудник Lockheed Martin выступил с неожиданным заявлением. Он объявил, что команда учёных под его руководством близка к эффективному решению одной из самых сложных задач современной физики – запуску и поддержанию управляемой реакции термоядерного синтеза (УТС). Более того, группа исследователей намеревается к 2017 году построить прототип компактного реактора мощностью 100 МВт — смотрите видео.
С презентацией выступил Чарльз Чейз (Charles Chase), работавший в должности инженера и руководителя отдела в департаменте перспективных разработок Lockheed Martin. Секретное бюро официально именуется Advanced Development Project division. В мире оно больше известно под странным названием Skunk works, которое получило в шестидесятых годах из-за увлечения сотрудников юмористическим комиксом о тайне рецепта самогона из скунсов. Бюро даже обзавелось соответствующей эмблемой, которую можно увидеть на всех слайдах.
Несмотря на шутливое название, в стенах бюро разрабатывались весьма серьёзные проекты. Среди них — стратегический сверхзвуковой разведчик SR-71 Blackbird, тактический ударный самолёт F-117 Night Hawk, БПЛА RQ-170 Sentinel, десяток других летательных аппаратов с технологией «Стелс» и судно Sea Shadow.
Чарльз Чейз окончил Калифорнийский университет в Беркли. В 1985 году он стал выпускником факультета электроники и вычислительной техники, а с 1986 по 2004 год работал на Lockheed Martin. В настоящее время он является сооснователем частной компании CBH Technologies, но в ходе презентации его и называемые им разработки продолжали отождествлять с Lockheed Martin.
По словам Чарльза, пытаясь решить проблему УТС, физики полвека двигались не в том направлении. Он считает, что у токамаков нет будущего, и с большим сомнением отзывается о проекте ITER.
В то же время предлагаемый им альтернативный подход описывается лишь в самых общих чертах и вызывает куда больше сомнений. Во вступлении упоминается о том, что до сих пор 1,3 млрд. людей в мире не имеют постоянного доступа к электроэнергии. К 2050 году существующие потребности удвоятся, что приведёт к строительству тысяч новых электростанций, топлива для которых не хватит.
От драматической части Чарльз переходит к оптимистической. На слайде демонстрируется хорошо известная реакция ядер дейтерия и трития, приводящая к образованию ядра гелия и свободного нейтрона.
Проблема наведённой радиоактивности от нейтронного излучения при этом не просто замалчивается – докладчиком декларируется нулевой уровень выбросов и полное отсутствие радиационной опасности.
Принцип работы описывается туманно. Упоминается радиочастотное облучение дейтериевого газа и тритий, источником которого служит литий. Энергетический выход реакции оценивается в 17,6 МэВ (справочная величина). Однако Чарльз продолжает рассуждать так, как будто благодаря его установке почти вся эта энергия оказывается в распоряжении потребителя. Он даже называет конкретные сроки, когда «практически неисчерпаемый» источник энергии будет массово доступным.
Между тем для запуска реакции (равно как и для её поддержания) изначально требуется значительное количество энергии. Чтобы итоговый баланс был положительным, должны соблюдаться как минимум три главных условия. Необходимо достижение высокой температуры плазмы (более 100 млн K), способность удерживать её достаточное время в состоянии сверхвысокой плотности и техническая возможность утилизировать выделяющуюся энергию.
О первых двух условиях Чарльз говорит только то, что в новом реакторе используется другая конфигурация магнитного поля. В чём именно она другая? Чем она лучше таковой у токамаков и стеллараторов? Нет ответа. От третьего условия докладчик и вовсе отмахивается, ссылаясь на классические методы утилизации тепловой энергии. Мягко говоря, они не слишком эффективные.
Критикуя токамаки, Чарльз использует устаревшие данные и не упоминает об открытой в 1982 году H-моде. В режиме «высокой моды» (Париж здесь ни при чём) потери энергии на токамаках уменьшаются в два раза и более. Подобный режим работы стеллараторов даёт выигрыш лишь на треть, а каковы результаты команды Чейза?
Удивляет готовность докладчика называть конкретные значения и сроки без указания того, как вообще они были рассчитаны. К примеру, на слайде показывается грузовик с установленным на него реактором мощностью 100 МВт. Это иллюстрация уровня «Футурамы». На следующем слайде фиолетовое пятно подписано как «Эксперимент T4. Новая конфигурация магнитного поля».
Устно Чарльз комментирует, что это — часть камеры диаметром около метра и длиной два метра (пробкотрон?), в которой «можно увидеть плазму». При изрядной доле фантазии в этой абстракции можно увидеть вообще всё, что угодно.
Уверенность в создании работающего прототипа уже через четыре года и выходе на промышленный уровень ещё через десять лет подразумевает высокую степень готовности проекта к настоящему времени. Обычно о ней можно судить по множеству научных публикаций, выдержавших серьёзную критику со стороны коллег.
По статьям разных лет можно отследить постепенный прогресс лабораторных исследований и эволюцию опытной установки. Всё это есть у критикуемых в презентации токамаков и проекта ITER, но отсутствует у «эксперимента Т4» Чарльза Чейза. Насторожиться заставляет уже тот факт, что выступление перед широкой аудиторией было сделано до обсуждения с положительным результатом в научных кругах.
Последнее предупреждение: США переходят на новый — образовательный! — режим борьбы с пиратами
Вы можете представить свой обычный день без нелицензионных «торрентов»? Пусть тот из вас, кто готов прямо сейчас от них отказаться, поднимет руку (листайте к комментариям): готов поспорить, вас наберётся немного. А вот интернет-пользователям в Соединённых Штатах предстоит от торрентов отвыкать. Как раз в эти дни там начинает работу «антипиратская система шести предупреждений» Copyright Alert System (CAS). Большой день для Америки.
По ряду причин, которые будут изложены ниже, запуск CAS был непростой задачей: путь от концепта до готовой системы занял больше двух лет — и мне довелось следить за этим процессом на всём его протяжении (см. колонки в Национальной Деловой Сети, «Что такое хорошо и что такое плохо«, «Перевоспитать пирата«). Только на прошлой неделе последние спорные моменты были, наконец, утрясены, и не сегодня — завтра граждане США начнут получать свои первые повестки. К счастью, не в суд. Идея и изюминка CAS как раз в том, чтобы отказаться от насилия, со времён Napster практиковавшегося против лиц, подозреваемых в интернет-пиратстве. Отказаться в пользу сравнительно мягкого наставления на путь истинный.
Итак, сетяне, замеченные в скачивании или раздаче музыки, фильмов, телевизионного контента, прав на просмотр и распространение которого у них нет, получат в свой электронный почтовый ящик одно за другим до шести писем. Смысл посланий сводится к простому: вы совершили противоправное деяние, и лучше бы вам одуматься, пока вами не заинтересовались органы. Если нарушения продолжаются и после шестого предупреждения, клиенту могут уменьшить скорость доступа в интернет, принудительно перенаправить его браузер на страницу с обучающими материалами по авторскому праву, заставить прослушать тот же материал по телефону.
От случая к случаю меры могут меняться, отражая внутреннюю политику конкретного интернет-провайдера или правообладателя. Дело в том, что CAS — частная инициатива, плод сотрудничества крупнейших американских провайдеров и авторских ассоциаций: среди её основателей — всем известные RIAA и MPAA (музыка и кино), кабельные операторы AT&T, Comcast, Time Warner и некоторые другие. Все они действуют под флагом Центра авторских прав (CCI) — организации, учреждённой специально для эксплуатации CAS.
Вот так! Никаких штрафов, судебных исков, и даже договор с клиентом-рецидивистом провайдер рвать не вправе. Но бесполезность «шести предупреждений» — кажущаяся. Авторы CAS надеются устранить с их помощью больную проблему современного общества: безграмотность обывателя в вопросах авторских прав. За полторы декады борьбы с интернет-пиратами выяснилось, что подавляющее большинство нарушителей (на этот счёт есть разные данные, но мне нравится цифра «двое из каждых трёх») качают и делятся нелицензионным цифровым контентом исключительно по незнанию. Они не понимают, что, скачивая копию фильма с ближайшего торрент-трекера, скорее всего нарушают закон. Как известно, незнание закона не освобождает от ответственности, но в данном случае незнание всё-таки следует признать смягчающим обстоятельством: за те же полторы декады стало ясно, что только угрозами заставить обывателя усесться за учебники по праву не удастся. Зато, получив серию предупреждений, разъясняющих смысл совершённого проступка, рядовой сетянин, возможно, задумается.
Таким образом, для Америки начинается новая эпоха. В прошлом остаются грубые, больше похожие на вымогательство претензии к несчастным интернет-пользователям, пойманным на пиратстве (вспомните, как это было десять лет назад: «Наказание и преступление«). Нарушил? Получи предупреждение. Пропустил мимо ушей? Получи второе, более подробное. В третьем, возможно, попросят подтвердить получение, в четвёртом — позвонить на горячую линию, консультантам по авторским правам. Ничего особенно страшного, но и рассчитывать на полную безнаказанность тоже не следует. Тот факт, что среди организаторов CAS фигурируют печально известные RIAA и MPAA, позволяет предположить, что после шестого предупреждения досье пользователя-рецидивиста могут таки передать правоохранительным органам или использовать для обращения в суд.
Поделиться книгой: