Цифровой журнал «Компьютерра» № 184

_{А это Барнаби Джек, 35-летний новозеландский белый хакер (к нашей пятёрке прямого отношения не имеет). Его судьба, несомненно, подстегнёт волну панических, параноидальных настроений в хакерском сообществе. Дело в том, что Джек интересовался взломом банкоматов и носимых цифровых медицинских устройств. И как раз должен был представить свежие результаты своей работы на конференции в Лас-Вегасе, но скончался. Совпадение?}

Согласно официальной версии, добравшись до критически важных систем NASDAQ, взломщики намеревались повлиять на их работу таким образом, чтобы дестабилизировать ход торгов. Версия интересная и вполне правдоподобная: ведь сделал же это (или пытался) Усама в 2001 году (он, правда, предпочёл ударить по не по серверам, а по небоскрёбам, но это детали). Однако на самом деле, чтобы заработать, не обязательно вмешиваться в торговлю: достаточно наблюдать за ней с максимально близкого расстояния, получив тем самым решающее преимущество перед другими игроками.

Дело обстоит таким образом, что биржа (в смысле — биржа вообще, безотносительно местоположения и рода торгуемых инструментов) — это самый высококонкурентный рынок на свете, самый эффективный. Здесь все участники находятся в равных условиях, потому что любая информация распространяется мгновенно — а значит, и учитывают её все разом. Поэтому же любая мелочь, неизвестная другим игрокам, достаточна для гарантированной победы. Игрок, заглянувший внутрь биржевого механизма, добравшийся до его «шестерёнок», сможет сказочно (и, увы, незаконно) обогатиться. Вероятно поэтому биржи притягивают чёрных хакеров, как магнит опилки: согласно официальной статистике уполномоченных органов, только в прошлом году половина бирж на планете подверглась хакерским атакам в той или иной форме.

Нашим героям, впрочем, не повезло. NASDAQ обнаружила факт проникновения в 2010 году, а пару лет спустя двое из пятёрки были арестованы на отдыхе в Нидерландах. Теперь по совокупности совершенного им грозит почти пожизненное заключение (причины такой жестокости обсуждались этой зимой: см. «Вор в законе Аарон Шварц»). Трое пока в бегах, но едва ли им удастся повторить успех Эдварда Сноудена.

PS Другой взгляд на те же события в статье Михаила Ваннаха «Хакер и рынок«.

В статье использована иллюстрация Youya Sekiguchi.

К оглавлению

Цветной ИК-томограф покажет строение живых тканей и молекулярные процессы

Андрей Васильков

Опубликовано 06 августа 2013

В фантастических фильмах часто показывают, как в будущем химический анализ образца занимает секунды, а его результаты предстают в максимально наглядной форме. Понемногу фантастика становится реальностью. Исследователи из Национальной лаборатории имени Лоуренса в Беркли и Университета Висконсина в Милуоки объявили о разработке нового способа полноцветной ИК-микротомографии.

Объединив два хорошо известных метода (ИК-Фурье-микроспектроскопию с компьютерной томографией), им удалось создать новую технологию 3D-визуализации. В отличие от многих подобных, она не требует специальной подготовки образцов и не оказывает на них разрушающего воздействия. Вдобавок метод обеспечивает беспрецедентную детальность в представлении строения исследуемых образцов, включая биологические ткани.

_{Полноцветная объёмная ИК-микротомография (художественное представление) Изображение: Cait Youngquist / Berkeley Lab.}

Для большинства других методов визуализации выбор цвета происходит условно. Например, при цветовом допплеровском картировании направление кровотока по отношению к датчику представлено на мониторе синим или красным цветом. Здесь же осуществляется спектральная привязка по цвету к определённым химическим соединениям, что позволяет сразу увидеть особенности состава образца.

_{Условное обозначение цветом направления кровотока при цветовом допплеровском картировании (изображение: ultrasound-images.com)}

ИК-Фурье микротомография использует низкоэнергетические фотоны, поэтому практически не влияет на структуру образца и живые ткани. Метод может использоваться без значимых ограничений в медицинских исследованиях, археологии и дефектоскопии.

Каждый элемент объёмного изображения (воксел) формируется сочетанием множества спектров одного образца. Последний медленно вращают на подставке, удерживая в фокусе ИК-микроскопа и облучая разными длинами волн в инфракрасном спектре. Основным лимитирующим фактором является скорость переключения режимов источника и параллельно выполняемого сканирования. Источником ИК-света является установка IRENI, созданная в центре синхротронного излучения (SRC) при Университете Висконсина в Милуоки.

_{На снимке представлена часть установки IRENI, в которой 24 зеркала формируют 12 коллимированных лучей (фото: SRC, UW-Madison).}

«С IRENI можно быстро получить сотни спектральных изображений вращающегося образца, — пишет один из авторов исследования Майкл Мартин. — Затем для каждой длины волны мы реконструируем полную 3D-модель при помощи алгоритмов компьютерной томографии».

Каждое вещество поглощает инфракрасный свет с определённой длиной волны, формируя уникальную картину — спектр поглощения. По этим спектрам можно определить наличие и характер распределения различных молекул в образце.

В классической ИК-спектроскопии определяются преимущественно низкомолекулярные соединения. Новый метод расширяет границы, позволяя обнаруживать и крупные молекулы, включая белки, жиры, нуклеиновые кислоты, полимеры и комплексные соединения.

Одновременно выполняется качественный анализ (факт обнаружения искомого вещества) и количественный (его масса). Дополнительно появляется возможность отслеживать перемещение различных веществ и наблюдать за динамикой биологических процессов.

Помимо наглядной визуализации, общая трёхмерная картина несёт в себе большой объём информации для углубленных исследований с использованием методов кластеризации и нейронных сетей.

Отслеживание изменения химического состава тканей и клеток позволит выяснить механизмы развития заболеваний и защитных реакций организма в ответ на различные внешние воздействия. Инфракрасная микротомография по множеству параллельных каналов способна помочь в исследовании клеточных процессов.

В опубликованной работе уже отмечались такие направления исследовательских проектов, как изучение кинетики живых клеток (фитопланктон), грибков и бактерий-минеральных взаимодействий. По мнению авторов, методика также найдёт применение в других научных дисциплинах, включая нанотехнологии, генетику, биохимию и физику конденсированных сред.

_{Майкл Мартин в Национальной лаборатории имени Лоуренса в Беркли (фото: lbl.gov).}

«С ИК-Фурье-спектроскопией в науке связано много интересных открытий, — отмечает Майкл Мартин. — Благодаря ИК-лазерам разрешающая способность достигла дифракционного предела. Казалось, метод уже нельзя усовершенствовать. Тем сильнее впечатляет тот факт, что сейчас мы впервые смогли перейти к объёмной полноцветной визуализации».

Метод уже опробован на разных биологических объектах. Среди них клеточная стенка цинии (травы семейства астровые), клетки тополя, человеческий волос и плюрипотентные стволовые клетки мыши. Растения были выбраны в качестве демонстрации возможностей метода при выборе сырья для биотоплива. Волосы являются ценным материалом в криминалистике, а со стволовыми клетками связаны сотни научных проектов.

_{ИК-микротомография человеческого волоса. Красным отмечены белковые включения в синем фосфолипидном слое (изображение: Michael Martin / Berkeley Lab.).}

Авторы исследования считают, что новый метод в первую очередь найдёт применение в биомедицинских разработках. Однако лежащая в его основе идея довольно универсальна, а технология может быть адаптирована для самых разных целей — вплоть до проверки подлинности материалов и реставрации картин.

К оглавлению

Гиперпетля Элона Маска становится общественным проектом

Андрей Васильков

Опубликовано 09 августа 2013

За несколько дней до официального представления проекта Hyperloop Элон Маск сделал ряд заявлений, всколыхнувших общественность. Самым неожиданным стало известие о том, что ни он сам, ни его компания SpaceX не станут патентовать революционный вид общественного транспорта. Гиперпетля предлагается как открытая идея, к реализации которой, по словам изобретателя, приглашаются все, кому хватит способностей и средств.

По-прежнему не говоря ни слова о технической составляющей проекта до намеченной презентации, Элон Маск опроверг ряд появившихся предположений о функционировании гиперпетли. Исходя из истории проекта, заявленной высокой скорости и низких затрат энергии, многие попытались представить гиперпетлю и даже начертить её.

_{Предполагаемая схема гиперпетли (изображение: John Gardi / GoCompare).}

Схема Джона Гарди была оценена самим Маском как наиболее точное предположение среди всех увиденных. Позже её прокомментировал один из изобретателей скоростного поезда bullet train и директор проекта Maglev 2000 Джим Пауэлл. Он полагал магнитную левитацию в вакууме как самое логичное решение для Hyperloop, но всё-таки ошибся.

«Гиперпетля – это не вакуумный тоннель. В нём будет слабое трение, но оно всё же будет», – пишет Элон Маск в «Твиттере». Он отмечает, что взялся за проект в поисках альтернативы для строящейся скоростной железнодорожной ветки между Сан-Франциско и Лос-Анджелесом. «За 60 миллиардов долларов это будет самый медленный и самый дорогой скорый поезд в мире», — говорит он в интервью изданию Business Insider.

«Что вы действительно хотите [вместо него], так это нечто, что не подвержено авариям, вдвое быстрее самолёта, работает от солнечной энергии и не привязывает вас к точному времени отправки, — заявил он на собрании в Tesla Motors, анонсируя проект Hyperloop. — Соединить Сан-Франциско и Лос-Анджелес гиперпетлёй можно в десять раз дешевле».

_{Преимущества гиперпетли (изображение отделения инфографики gocompare.com).}

Преимущества проекта обсуждались много раз, но сегодня известный изобретатель называет гиперпетлю спекулятивной идеей и отказывается от её непосредственной реализации. «Я создал себе массу проблем, преждевременно упомянув о ней», — говорит Маск в интервью изданию Wired. «Сейчас я разрываюсь между SpaceX и Tesla Motors, — сетует он. — У меня просто нет возможности заниматься ещё и гиперпетлей, выделяя на неё миллионы».

«После официального объявления 12 августа это будет открытый проект, и любой сможет построить её, — цитирует Маска портал Extreme Tech. — Ни лично я, ни SpaceX не станут патентовать Hyperloop. Все спецификации будут доступны свободно. Если спустя несколько лет никто не преуспеет в создании гиперпетли, возможно, я вернусь к проекту».

Мы вряд ли узнаем, что именно вынудило Маска отказаться от непосредственного участия в реализации гиперпетли. Недостаток средств выглядит слабой причиной, особенно с учётом его феноменальной способности привлекать средства для столь грандиозных проектов. Однако о трудностях можно получить довольно хорошее представление, исходя из уже известных параметров и неудачного опыта создания подобной транспортной сети в XX веке.

_{Предтеча гиперпетли — концепт пневматического пассажирского транспорта Брайна Додсона (изображение: Albert Robida).}

Хорошо упакованный груз допускает довольно безалаберное отношение к нему, чего не скажешь о человеке. Люди привыкли путешествовать с комфортом, и он тем важнее, чем большее расстояние необходимо преодолеть. Как раз обеспечение минимального комфорта и может стать одной из серьёзных проблем гиперпетли.

В скупых строках предварительного анонса внимание акцентировалось на продольное ускорение, которое (несмотря на огромную скорость) будет меньше, чем в самолёте на взлёте, и составит около 1 G большую часть пути. При этом за рамками оставался куда более важный вопрос: как быть с центростремительным ускорением?

Оно неминуемо возникает из-за невозможности сделать на таком расстоянии идеально прямую транспортную трубу и из-за её дизайна в виде петли. Чтобы удерживать ускорение в комфортных пределах (0,1 g) требуется либо снизить скорость капсулы, либо увеличить радиус закругления пути. По расчётам Джима Пауэлла, для гиперпетли он составит не менее шестидесяти четырёх километров — непозволительная роскошь.

Если первые железнодорожные ветви прокладывались через степи и полупустыни, то гиперпетля должна соединить два крупных населённых пункта, пройдя через множество других. Прокладка её под землёй стала бы стройкой века, а возводить петлю на опорах вдоль скоростного шоссе — значит переносить сотни прибыльных построек и выплачивать компенсации их владельцам.

_{Соединить Лос-Анджелес и Сан-Франциско по прямой сегодня уже практически невозможно (изображение: Google maps).}

Бюрократическую машину США многие указывают отдельной проблемой. Строительство каждого участка гиперпетли потребует согласования со своим муниципалитетом и десятками организаций в сфере экологического контроля. Одних будет заботить шум и вибрация, других — изменения в облике города, третьих — блики от солнечных панелей, и всех — пополнение собственного кошелька.

Помимо указанных проблем, есть ещё не решённые вопросы в сфере логистики. Архитектура петли замкнутая. Её транспортная эффективность зависит от поддержания баланса между количеством капсул в пути и запасе в каждом из двух городов. Легко представить ситуацию, когда поток пассажиров резко увеличиться в одном направлении. Достаточно устроить очередное шоу или спортивное мероприятие. Предложить решение гораздо сложнее: придётся чем-то жертвовать в любом случае, и это неминуемо скажется на стоимости содержания петли.

Поездка на обычном поезде сопряжена с тщательным планированием — больше со стороны транспортной компании, чем пассажира. Билеты начинают продавать за полтора месяца, люди занимают очередь с утра, чтобы успеть купить место получше. Дата и время отправления строго определены. Множество промежуточных остановок требуется не столько для изменения численности пассажиров, сколько для пропуска других поездов. Гиперпетля лишена всех указанных недостатков, но явно будет обладать своими.

Отправка капсул по мере готовности — несомненный плюс с точки зрения удобства пассажиров, но только если допустить, что каждый из них ведёт себя максимально тактично по отношению к другим. В реальной ситуации даже десять незнакомых людей договорятся с трудом. Один будет торопиться сам и подгонять остальных, другой станет суетиться с багажом и выбором места, а третий начнёт упрашивать подождать четвёртого, который вот-вот подойдёт.

_{Капсула не отправится, пока все пассажиры не будут на местах (кадр из демонстрационного ролика)-}

Даже эти чисто человеческие факторы легко похоронят красивую идею о быстром и дешёвом перемещении без привязки к конкретному времени отправления. Выход — ограничить время посадки в капсулу, исходя из оптимального интервала движения между ними. Не успел в одну — жди следующую, как в метро.

Низкая цена может стать другим камнем преткновения. Большое число желающих прокатиться на новом скоростном транспорте приведёт к длинным очередям из-за малой вместимости капсул. Их точные габариты и число мест пока неизвестны, но, по отрывочным сведениям, планируется установка шести–восьми сидений в каждую.

Для сравнения: один туристический автобус рассчитан в среднем на пятьдесят–шестьдесят человек с объёмным багажом. Примерно столько же размещается в каждом плацкартном вагоне. Чтобы обеспечить стабильный поток пассажиров и не создавать огромных очередей, капсулы должны отправляться каждую минуту–две.

_{Элон Маск в лаборатории (фото: Steve Jurvetson / Flickr).}

Сейчас в планах Элона Маска развитие нового варианта общественного транспорта — сверхзвуковых пассажирских самолётов с вертикальным взлётом и посадкой. «Я думаю, это самый перспективный вариант, — делится Маск соображениями. — Компания Boeing только что потратила 20 миллиардов долларов и десять лет, чтобы улучшить свои самолёты на десять процентов. Это слишком расточительно. Мой проект принесёт действительно кардинальные улучшения. Такой самолёт сможет доставить вас гораздо ближе к месту назначения, а не выбросит в огромном аэропорту за пределами города».

Увлечённость Элона Маска глобальными проектами привлекает и настораживает одновременно. Он не довольствуется малым и по-прежнему намерен создавать что-то совершенно новое. Пока ему практически во всём сопутствовала удача. Он уже внёс свой вклад в развитие интернет-платежей и космической отрасли, его характер послужил прообразом для персонажа Тони Старка. Остаётся надеяться, что революция общественного транспорта ему тоже по плечу.

К оглавлению

Великие отдыхают: что директор Google ищет на дне океана?

Евгений Золотов

Опубликовано 09 августа 2013

Когда в новостях воцаряется скука, мне нравится разбирать биографии людей, двигающих ИТ: и тех, кого уже нет с нами, и особенно тех, кто ещё в игре. Как говорится, талантливый человек талантлив во всём — и в отличие, например, от политиков, это правило на сто процентов применимо к великим айтишникам. Если большие состояния и громкие имена делаются почти исключительно благодаря везению, то талант не пропьёшь и не купишь, и, может быть, поэтому такие люди интересны и за пределами главного дела своей жизни.

Вот так я и вышел недавно на персонажа, которым ещё никогда не занимался, хоть помню его чуть ли не с детства. В начале 90-х в пёстрой тогда компьютерной прессе мне попалась фотография добродушного, искренне (не по-американски, если вы меня понимаете) улыбающегося мужичка в круглых очках, втиснутого в воротничок не по размеру. И десять лет спустя, когда он возглавил Google, я уже знал его имя: Эрик Шмидт.

Докторская степень в компьютерных науках, работа в знаковых для информационных технологий компаниях (Bell, Zylog, Sun Microsystems, Novell), личное участие в создании как минимум одного легендарного программного инструмента (юниксовая Lex)… Я обещал, что не буду о компьютерах, но привёл этот список, просто чтобы подчеркнуть, что мы имеем дело не просто с бизнесменом, случайно попавшим в ИТ, а с айтишником до мозга костей.

Тем удивительней было узнать, за что обожает Шмидта жёлтая пресса. Всё это лето таблоиды перемывают ему кости по поводу… любовных похождений. Бывший гендиректор Google — можно сказать, главный ботан планеты Земля! — оказался и главным ловеласом техносцены: газеты сбиваются со счёта, пытаясь уследить за его пассиями (а там личности заметные, небесталанные), смакуют подробности интересов на Instagram (где Эрик «читал» в основном девушек в бикини; после того как этот факт всплыл, он предпочёл удалить аккаунт), ухмыляясь, перетирают подробности покупки огромного пентхауса на Манхэттене (засветившегося в к/ф «Уолл-стрит 2», полностью звукоизолированного по требованию Шмидта, с отдельным лифтом) или 70-миллионной яхты, где опять-таки доминирует слабый пол.

Супруга Венди, от которой у Эрика двое детей, по крайней мере на публике мужу не перечит (на Западе это называется «открытый брак»). Но именно с официальной супругой у Шмидта и получился самый интересный благотворительный проект. Это Семейный фонд Шмидтов, спонсируемые которым полторы сотни инициатив вращаются вокруг проблемы рационального пользования природными ресурсами и вопросов устойчивости экосистем. Крупнейшая из них посвящена океану: в 2009-м Эрик и Венди учредили некоммерческий Schmidt Ocean Institute (научным директором там, кстати, Виктор Зыков, наш бывший соотечественник) и поставили под его флаг, пожалуй, самое необычное судно в истории океанографии — Falkor.

Falkor — это 83-метровый красавец, построенный в начале 80-х для патрулирования промысловых вод (отсюда его строгий «военный» профиль). Четыре года назад Шмидты выкупили его и за три года превратили в плавучую лабораторию, оснащённую по последнему слову техники. Как нескромно заявил один из членов команды, такого оборудования нет больше ни у кого — и в это легко верится, если вспомнить, что личное состояние Шмидта оценивается в восемь с лишком миллиардов долларов. На «Фалькоре» уникальные инструменты для взятия глубинных проб и неинвазивного ДНК-сэмплинга, реально крутые глубоководные видеокамеры высокого разрешения, средства для высокоточного высокоскоростного картографирования морского дна, двухтонная робосубмарина ROPOS с бурами, манипуляторами и прочей обвеской, напичканный электроникой суперсовременный командный центр и т. д.