February 8th, 2021

Первые шаги к квантовому мозгу: создан материал, который учится, изменяя сам себя



Интеллектуальный материал, который учится, физически изменяя себя, подобно тому, как работает человеческий мозг, может стать основой для совершенно нового поколения компьютеров. О новой технологии сообщает журнал Nature Nanotechnology.

Физики из университета Неймегена (Radboud University Nijmegen), работающие над «квантовым мозгом», сделали важный шаг. Они продемонстрировали, что могут моделировать и связывать сеть из отдельных атомов и имитировать автономное поведение нейронов и синапсов в головном мозге.

Учитывая растущий мировой спрос на вычислительные мощности, необходимо все больше центров обработки данных, каждый из которых оставляет постоянно растущий энергетический след. «Совершенно очевидно, что мы должны найти новые стратегии для хранения и обработки информации энергоэффективным способом, — объясняет руководитель проекта Александр Хаджетурян, профессор в университете Неймегена. — Это требует не только усовершенствования технологий, но и фундаментальных исследований подходов. Наша новая идея построения „квантового мозга“ на основе квантовых свойств материалов может стать основой новый решений в области искусственного интеллекта».

Чтобы искусственный интеллект работал, компьютер должен уметь распознавать закономерности в мире и изучать новые. Сегодняшние компьютеры делают это с помощью программного обеспечения машинного обучения, которое контролирует хранение и обработку информации на отдельном жестком диске. До сих пор эта технология, основанная на многовековой парадигме, работала достаточно хорошо. Однако это очень энергоемкий процесс, подчеркивают ученые.
Collapse )
promo luckyea77 december 30, 15:00 8
Buy for 10 tokens
По этой ссылке можно скачать информационную базу для программы "1С:Предприятие". С помощью данной базы можно готовиться и сдавать экзамены по темам: - Электробезопасность - Основы промышленной безопасности А.1 - Специальные требования промышленной безопасности: Б 9.31. Эксплуатация опасных…

Создан новый подход создания цепи искусственных генов по принципу «победитель получает все»



Группа биоинженеров из Университета штата Аризона (ASU) создала новый процесс встраивания цепей синтетических генов в клетки-хозяева. Это открытие имеет большое значение для повышения эффективности многих методов лечения заболеваний.

Синтетическая биология — это междисциплинарная область исследований, в которой используются инженерные принципы для создания биологических компонентов, которых нет в мире природы. Эти синтетические компоненты имитируют естественные организмы, но адаптированы для борьбы с болезнями, включая рак.

В статье, недавно опубликованной в журнале Communications, описывается, как можно изменить конфигурацию генных цепей, чтобы они не подавляли клетки-хозяева.

«Мы соединяем их вместе, как цепочки Lego, и вставляем в клетку-хозяин, — объясняет ведущий автор исследования Сяоцзюнь Тянь (Xiaojun Tian), доцент Школы инженерии биологических систем и систем здравоохранения в ASU. — Звенья в цепочке предназначены для выполнения разных функций, но они должны конкурировать друг с другом за ограниченные ресурсы».

Конкуренция за ресурсы была проблемой в области синтетической биологии с момента ее создания 20 лет назад.
Collapse )

Керамику научились создавать из отходов сточных вод



Ученым удалось использовать отходы станций водоподготовки для получения керамических изделий.

Современное городское водное хозяйство использует для обработки природной воды химические реагенты — коагулянты, они объединяют частицы примесей в более крупную массу.

Авторы отмечают, что в результате этого процесса получаются осадки с высоким содержанием воды. Объемы осадков достигают до 5% от производительности станции.

Теперь ученые из ЮУрГУ использовали отходы станций водоподготовки для получения керамических изделий. Обработали осадок методом замораживания — оттаивания, а затем высушили.

Мы искусственно проморозили осадок в морозильной камере, в промышленных масштабах данный процесс проводится в специальных аппаратах — льдогенераторах. При замораживании вода кристаллизуется, одновременно с этим процессом осадок уплотняется, и после оттаивания вода легко отделяется в виде свободной жидкости.
Марина Белканова, кандидат химических наук, доцент кафедры «Градостроительство, инженерные сети и системы» ЮУрГУ


Авторы апробировали рассчеты в реальных условиях: эксперимент показал, что применение сточной воды позволяет сократить продолжительность сушки, снизить количество брака на производстве и плотность кирпича.

Также ученые отметили, что полученные данные об улучшении свойств керамики затем проверили в лаборатории челябинского завода, специализирующегося на производстве керамических блоков и кирпичей. Результаты обоих экспериментов совпали.

Математики уменьшили размер нейросети в 6 раз без ее переобучения



Команда математиков нашла способ уменьшить размер обученной нейронной сети в шесть раз, не затрачивая дополнительных ресурсов на ее переобучение. Подход основан на нахождении корреляции между весами нейронных связей в исходной системе и ее упрощенной версии. Результаты работы опубликованы в журнале Optical Memory and Neural Networks.

Структуры искусственных нейронных сетей и нейронов в живом организме основаны на тех же принципах. Узлы в сети связаны между собой, но некоторые из них получают сигнал, а некоторые — передают его, активируя или подавляя следующий элемент в цепочке. Для обработки любого сигнала — такого, как изображения или звука — требуется множество сетевых элементов и исходящих от них соединений. Однако модели компьютеров имеют ограниченные емкость и объем памяти. Для работы с большими объемами данных специалистам приходится изобретать различные способы снижения требований к емкости, включая так называемое квантование. Это помогает снизить потребление ресурсов, но требует переобучения системы.

«Несколько лет назад мы провели эффективное и экономичное квантование весов в сети Хопфилда. Это сеть с ассоциативной памятью с симметричными связями между элементами, которые формируются в соответствии с правилом Хебба. В ходе ее работы активность сети сводится к определенному состоянию равновесия, и когда оно достигается, задача считается решенной. Выводы, полученные в этом исследовании, позже были применены к сетям прямого обучения с глубоким обучением, которые сегодня очень популярны в распознавании изображений. Как правило, эти сети требуют повторное обучение после квантования, но мы нашли способ избежать этого».
Яков Карандашев, кандидат наук, доцент РУДН.

Collapse )

Запущена первая волновая электростанция на 200 кВт, имитирующая дыхание китов



Австралийская компания Wave Swell Energy (WSE) приступила к испытаниям волновой электростанции на базе новой технологии — система UniWave200 не использует приливы и отливы, а генерирует энергию, имитируя дыхательные пути китообразных. Демонстрационная платформа мощностью 200 кВт уже установлена рядом с островом Кинг в австралийском штате Тасмания. Если тестирование UniWave200 пройдет успешно, WSE приступит к разработке более крупной электростанции.

«Эта система очень похожа на искусственное дыхало. Есть большая подводная камера, открытая спереди, через которую вода поступает внутрь системы. Установка толкает воздух назад и вперед. Это движение вращает турбину и производит электричество», — объяснил The Guardian работу пилотного проекта соучредитель WSE Том Деннисс.

У технологии, которую Деннисс назвал «искусственным дыхалом», есть и более официальное название — «колеблющийся водяной столб» (OWC). В системе OWC волны не работают в качестве прямого источника энергии — вода создает напор воздуха с высоким уровнем давления, который отправляется на небольшой генератор для производства электричества.
Collapse )