Публичные новости

Иерархическая структура зрительной системы человека вдохновила учёных на создание новых вычислительных устройств

Witch Murder Автор: ixbt Дата: 24.11.2024 11:28
36 0 0

Учёные из Университета Цинхуа разработали инновационное оптоэлектронное устройство, которое может значительно улучшить вычислительные возможности в датчиках, имитируя иерархическую структуру зрительной системы человека. Согласно исследованию, опубликованному в Nature Nanotechnology, новое устройство основано на полностью интегрированном массиве оптоэлектронных мемристоров (OEM), которые могут одновременно обрабатывать и хранить информацию, используя как электричество, так и свет.

«Крупномасштабная монолитная интеграция внутрисенсорных вычислений на основе новых устройств с комплементарными схемами металл-оксид-полупроводник (КМОП) остаётся сложной задачей, поскольку отсутствуют функциональные демонстрации на аппаратном уровне. Мы представляем полностью интегрированный массив ёмкостью 1 кбайт с ячейками 128 × 8 однотранзисторного оптоэлектронного мемристора (OEM) и кремниевыми КМОП-схемами, который отличается настраиваемой многорежимной функциональностью, охватывающей три различных режима электронного мемристора, динамический OEM и энергонезависимый OEM (NV-OEM)», — отмечают исследователи Хэйи Хуан, Сянпэн Лян и их коллеги.

Массив OEM и вычислительная система. Источник: Nature Nanotechnology (2024). DOI: 10.1038/s41565-024-01794-z

OEM-производители имеют слоистую структуру с различными материалами (Pd/TiO x /ZnO/TiN), размещёнными друг над другом. Настраиваемые режимы работы устройства позволяют ему имитировать иерархическую обработку информации зрительной системой человека. «Эти режимы настраиваются путём модуляции плотности заряда внутри кислородных вакансий посредством синергических оптических и электрических операций, что подтверждается дифференциальной фазово-контрастной сканирующей просвечивающей электронной микроскопией», — поясняют исследователи.

В ходе начальных экспериментов устройство на базе OEM продемонстрировало высокую точность в трёх визуальных задачах: предварительная обработка сенсорных изображений, отслеживание объектов и распознавание движений человека. «Использование этой OEM-системы позволяет продемонстрировать три задачи визуальной обработки: предварительная обработка сенсорных изображений с точностью распознавания, улучшенной с 85,7% до 96,1% в режиме NV-OEM, более совершенное отслеживание объектов с точностью 96,1% с использованием как динамических OEM-режимов, так и NV-OEM-режимов, а также распознавание движений человека с помощью полностью OEM-системы вычислений со встроенным в датчик резервуаром, достигающей точности 91,2%», — сообщают Хуан, Лян и их коллеги.

Кроме того, система потребляет более чем в 20 раз меньше энергии по сравнению с графическими процессорами, что делает её экономически эффективной платформой для реализации различных вычислительных приложений в датчике. В будущем исследователи планируют оптимизировать производительность системы, используя прозрачные материалы на верхнем электроде OEM для увеличения скорости поглощения света.

-
Прочитать...

Microsoft и Чикагский университет создали новый математический язык для повышения эффективности LLM

Witch Murder Автор: ixbt Дата: 24.11.2024 11:28
34 0 0

Команда инженеров и специалистов по искусственному интеллекту из Microsoft, в сотрудничестве с коллегами из Чикагского университета, разработала новый язык, который значительно повышает эффективность коммуникации между большими языковыми моделями (LLM). Исследование, опубликованное на сервере препринтов arXiv, представляетDroidSpeak — язык, основанный на математических принципах, лежащих в основе LLM, который позволяет им общаться более эффективно, чем при использовании английского языка.

Исследователи отмечают, что создание проблемно-ориентированных моделей ИИ, которые специализируются на решении конкретных задач, является перспективным направлением в разработке более мощных систем ИИ. Однако, когда эти модели взаимодействуют друг с другом, они обычно используют английский язык, что может быть не самым эффективным способом коммуникации.DroidSpeak призван решить эту проблему, позволяя LLM общаться на языке, который понимают только они.

Качество генерации против задержки предварительного заполнения для моделей Llama-3-8B, Mistrallite, Llama-3-70B и MAmmoTH2. Источник: arXiv (2024). DOI: 10.48550/arxiv.2411.02820

DroidSpeak основан на идее, что LLM могут общаться, используя математический язык, лежащий в основе их работы. Это позволяет им обмениваться только сгенерированными данными, а не всей информацией, связанной с каждым шагом обработки. Такой подход устраняет узкие места, возникающие при коммуникации LLM, когда они сообщают о каждом шаге, что приводит к необходимости обработки большого объёма информации на каждом этапе.

В ходе испытанийDroidSpeak показал значительное увеличение скорости коммуникации между двумя тестовыми LLM — в 2,78 раза быстрее, чем при использовании английского языка. Однако, для достижения оптимальной работыDroidSpeak, исследователи обнаружили, что необходимо использовать один и тот же тип модели LLM на каждом конце коммуникации. Это оставляет пространство для дальнейшего улучшения языка.

Исследовательская группа предполагает, чтоDroidSpeak, подобно человеческим языкам, будет развиваться со временем, становясь более надёжным и эффективным. Разработка DroidSpeak является важным шагом в создании более мощных и универсальных систем ИИ, способных решать сложные задачи путем взаимодействия специализированных моделей ИИ.

-
Прочитать...

6100 мАч, 120 Вт, 3,2 млн баллов в AnTuTu, экран с «суперразрешением» 1,5К и кадровой частотой 144 Гц и камера с флагманским сенсором Sony. Подробности от iQOO Neo10 Pro и примеры фото

Witch Murder Автор: ixbt Дата: 24.11.2024 11:28
32 0 0

29 ноября бренд iQOO официально представит смартфоны линейки Neo10, но компания уже не скрывает характеристики новинок. Более того, сегодня в Сети появились примеры фото старшей модели — iQOO Neo10 Pro.

Фото: iQOO

Емкость аккумулятора составит 6100 мАч, он будет поддерживать зарядку мощностью 120 Вт. В качестве ОС выступит OriginOS 5. iQOO Neo10 отличается от «старшего брата» менее мощной SoC Qualcomm Snapdragon 8 Gen3. Обе модели будут оснащены ультразвуковыми сканерами отпечатков пальцев.

-
Прочитать...

Квантовая физика вдохновила на создание высокоэффективного теплового излучателя с селективной эмиссией фотонов

Witch Murder Автор: ixbt Дата: 24.11.2024 11:28
28 0 0

Исследователи из Университета Райса разработали тепловой излучатель, который может значительно повысить эффективность термофотоэлектрических (ТФЭ) систем, преобразующих тепло в электричество с помощью света. Эта разработка может способствовать созданию более доступных альтернатив батареям в масштабе сети и помочь в переходе к миру с нулевым уровнем выбросов.

Традиционные подходы к проектированию тепловых излучателей ограничивали пространство для проектирования, что приводило к практичным, но низкопроизводительным устройствам или высокопроизводительным излучателям, которые трудно интегрировать в реальные приложения. Однако, используя подход, вдохновленный квантовой физикой, инженер Райса Гурурадж Наик и его команда создали тепловой излучатель, который может обеспечить высокую эффективность в рамках практических проектных параметров.

Новый тепловой излучатель, разработанный инженерами Университета Райса, состоящий из листа вольфрамового металла, тонкого слоя разделительного материала и сети кремниевых наноцилиндров, обещает эффективность более 60%. Источник: Gustavo Raskosky / Rice University

«Я уверен, что то, что мы продемонстрировали, в сочетании с очень эффективным фотоэлементом с малой шириной запрещённой зоны, имеет очень многообещающий потенциал. Основываясь на собственном опыте работы с NASA и запуска стартапа в сфере возобновляемой энергетики, я думаю, что технологии преобразования энергии сегодня очень востребованы», — сказал Наик.

Кроме того, технология этой группы может быть использована в космических приложениях, например, для питания марсоходов. «Если наш подход сможет привести к повышению эффективности таких систем с 2% до 5%, то это станет существенным стимулом для миссий, которые полагаются на эффективную генерацию электроэнергии в экстремальных условиях», — сказал Наик.

Эта разработка также может помочь в рекуперации отработанного тепла из промышленных процессов, что делает их более устойчивыми. По оценкам, до 20%–50 % тепла, используемого для преобразования сырья в потребительские товары, в конечном итоге тратится впустую, обходясь экономике Соединенных Штатов более чем в $200 миллиардов ежегодно.

-
Прочитать...

Новый метод производства OLED-устройств обещает увеличить срок службы и снизить электронные отходы

Witch Murder Автор: ixbt Дата: 24.11.2024 11:28
28 0 0

Учёные разработали инновационный метод повышения стабильности и эффективности органических светодиодов (OLED), — технологии, широко используемой в смартфонах, телевизорах и других электронных дисплеях. Исследование, опубликованное в журнале Nature Communications, представляет новый тип молекул, который может значительно продлить срок службы OLED-устройств.

Команда исследователей разработала уникальные «жёстко плоские молекулы с переносом заряда», которые обеспечивают лучший сбор триплетов — процесс, повышающий эффективность органических светодиодов за счёт термически активированной замедленной флуоресценции (TADF). Эти молекулы ломают существующие представления о возбуждённых состояниях внутримолекулярного переноса заряда, требуя разработки новой модели, связывающей молекулярные паттерны связей, приводящие к разрыву молекулярного сопряжения в возбужденном состоянии.

Источник: DALL-E

«Эти новые молекулы представляют собой шаг вперёд в нашем понимании фундаментальных идей о возбуждённых состояниях внутримолекулярного переноса заряда. Концептуально они ломают все наши текущие представления об этих возбуждённых состояниях, и для объяснения этого нового явления была разработана совершенно новая модель», — заявил один из исследователей.

В отличие от обычных молекул OLED, которые имеют тенденцию терять устойчивость, новая конструкция сохраняет стабильную структуру, гарантируя более длительную работу устройства. OLED-дисплеи известны своими яркими цветами и энергоэффективностью, но часто имеют ограниченный срок службы. Новый подход может сделать OLED-устройства более долговечными, что снизит необходимость в частой замене.

«Эти молекулы, называемые "жёстко плоскими молекулами с переносом заряда", обеспечивают лучший сбор триплетов, что повышает эффективность органических светодиодов. В отличие от обычных молекул OLED, которые имеют тенденцию скручиваться и терять устойчивость, эта новая конструкция сохраняет стабильную структуру, гарантируя более длительную работу устройства», — пояснил другой исследователь.

Эта разработка может иметь последствия и за пределами OLED, с потенциальными применениями в биовизуализации и фотокатализе, где ценно стабильное, высокоэффективное излучение света. Улучшение стабильности и эффективности OLED-устройств может привести к более широкому распространению этой технологии и снижению экологического воздействия электронных отходов.

-
Прочитать...

Обновленный кроссовер Skoda Kamiq добрался до России

Witch Murder Автор: ixbt Дата: 24.11.2024 10:27
31 0 0

Один из дилеров Санкт-Петербурга привез в страну обновленный кроссовер Skoda Kamiq. Рестайлинговая версия получила узкую светодиодную оптику, более широкую решетку радиатора и переработанный задний бампер.

Фото: skoda-auto.com

По своим габаритам Skoda Kamiq сравним с Hyundai Creta. Размеры кроссовера чешской марки — 4241 х 1793 х 1553 мм, колесная база — 2651 мм.

-
Прочитать...

Корейские ученые достигли химической точности в квантовых вычислениях на основе кудитов

Witch Murder Автор: ixbt Дата: 24.11.2024 10:27
30 0 0

Исследовательская группа доктора Хян-Таг Лима из Центра квантовых технологий Корейского института науки и технологий (KIST) разработала алгоритм квантовых вычислений, который позволяет оценивать расстояния межатомных связей и энергии основного состояния с химической точностью, используя меньше ресурсов, чем традиционные методы. Результаты исследования были опубликованы в журнале Science Advances.

Квантовые компьютеры имеют существенный недостаток — быстрое увеличение ошибок по мере роста вычислительного пространства. Чтобы преодолеть эту проблему, был разработан метод Variational Quantum Eigensolver (VQE), который объединяет преимущества классических и квантовых компьютеров. VQE — это гибридный алгоритм, который позволяет использовать квантовый процессор (QPU) и классический процессор (CPU) для выполнения более быстрых вычислений. Однако, текущие реализации VQE на основе кубитов сталкиваются с проблемами ошибок, которые затрудняют масштабирование.

Квантовый компьютер помогает понять поведение молекулы водорода (H2) с помощью устройства, которое симулирует её поведение и оценивает энергию основного состояния. Это достигается с помощью алгоритма VQE и световых модуляторов, которые управляют состояниями кубитов. Источник: Корейский институт науки и технологий

Используя этот метод, группа провела квантово-химические расчёты с помощью VQE, чтобы оценить длину связи между молекулами водорода в четырёх измерениях и молекулами гидрида лития (LiH) в 16 измерениях. Это первый случай реализации 16-мерных расчётов в фотонных системах. В отличие от обычных VQE, которые требуют методов смягчения ошибок для достижения химической точности, VQE команды KIST достиг химической точности без каких-либо методов смягчения ошибок.

«Разрабатывая технологию квантовых вычислений на основе кудита, которая может достигать химической точности с меньшими ресурсами, мы ожидаем, что она будет использоваться в различных практических областях, таких как разработка новых лекарств и улучшение производительности аккумуляторов», — сказал доктор Хян-Таг Лим из KIST. Эта технология также может быть полезна при решении сложных задач, таких как моделирование климата.

-
Прочитать...

Разработан новый метод получения изображений с высоким разрешением в наномасштабе: фононная микроскопия

Witch Murder Автор: ixbt Дата: 24.11.2024 09:26
32 0 0

Ультразвуковая технология, разработанная исследовательской группой по оптике и фотонике факультета инженерии Ноттингемского университета, обещает революционизировать микроскопию, позволяя получать более чёткие изображения внутри живых клеток без повреждений. Эта инновация, известная как «фононная микроскопия», использует звуковые волны в гигагерцовом диапазоне, что в 1000 раз превышает частоту обычного медицинского ультразвука, для создания подробных изображений с разрешением, ранее недостижимым.

Для преодоления ограничений, связанных с фокусировкой звуковых волн, исследователи разработали специальные оптоакустические линзы, способные фокусировать эти волны в 3D. Эти линзы, некоторые из которых имеют размеры всего около 100 нм, позволяют создавать более чёткие изображения субклеточных компонентов живых клеток без повреждения.

Результаты экспериментального линейного сканирования через вогнутую линзу. Источник: Photoacoustics (2024). DOI: 10.1016/j.pacs.2024.100663

Сэл Ла Кавера III, научный сотрудник факультета инженерии, подчеркнул преимущества акустики перед оптическими микроскопами: «Акустика позволяет избежать потенциально токсичных флуоресцентных меток и химических красителей или вредных длин волн (например, ультрафиолетового), значительно снижая вред, наносимый образцу. Кроме того, акустика обеспечивает доступ к количественной механической информации об образце».

Технология оптоакустических линз доктора Яо может иметь значительные последствия для исследований в области биологии рака, разработки лекарственных препаратов и регенеративной медицины, предлагая понимание поведения клеток на уровне отдельных клеток. Недавние научные прорывы показали, что многие заболевания вызваны изменениями в механике на клеточном уровне, что делает возможность обнаружения механических свойств в биологии в наномасштабе чрезвычайно ценной.

-
Прочитать...

Рассекречена упрощенная Lada Aura — такие машины будут работать в такси

Witch Murder Автор: ixbt Дата: 24.11.2024 01:18
34 0 0

В Сети появились живые фото упрощенной Lada Aura: машина на штампованных колесных дисках замечена в Тольятти возле АвтоВАЗа с внутризаводскими номерными знаками и с обезличенным СТС.

Фото: platesmania.com / Капитан Немо

На фото фигурирует ранний прототип, но даже у него есть парковочные датчики как спереди, так и сзади, противотуманные фары, дверные ручки, окрашенные в цвет самой машины (у упрощенной Lada Vesta дверные ручки были неокрашенными).

Упрощенная Lada Aura для такси станет самой доступной в линейке. Новая модель поступит в продажу уже в декабре, но вот будет ли на старте доступна и самая дешевая версия — пока непонятно.

-
Прочитать...

Новая надежда для людей с эпилепсией: очки, блокирующие опасные длины волн света

Witch Murder Автор: ixbt Дата: 24.11.2024 01:18
44 0 0

Новый прототип очков с жидкокристаллическими линзами, разработанный исследователями из Университета Глазго и Университета Бирмингема, может стать значительным прорывом в помощи людям, страдающим светочувствительной эпилепсией. Результаты исследования были опубликованы в журнале Cell Reports Physical Science.

Прототип очков оснащён линзами, которые могут блокировать более 98% света в диапазоне длин волн 660–720 нм, что, как известно, вызывает приступы у наибольшего количества людей, страдающих светочувствительной эпилепсией.

Зубайр Ахмед, профессор нейронауки в Университете Бирмингема и соавтор исследования, отметил: «Это чрезвычайно захватывающий проект, который казался научно-фантастическим, когда мы впервые начали работу над ним четыре года назад. Эта работа демонстрирует потенциал использования жидкокристаллических линз, которые можно модулировать для отсечения определённых длин волн света».

Источник: Cell Reports Physical Science (2024). DOI: 10.1016/j.xcrp.2024.102158

Прототип очков включает в себя дискретную схему, установленную в оправе, которая питает линзы и может использоваться в ситуациях, когда определённая длина волны света может спровоцировать приступ, например, при просмотре телевизора или во время компьютерных игр. Схема позволяет блокировать более 98% света с длиной волны, способной вызвать приступы.

В настоящее время исследователи работают над усовершенствованием прототипа, чтобы улучшить его характеристики перед началом исследований на людях. Текущий прототип функционален в помещениях с температурой до 26°C, и для использования в более жарких условиях потребуются доработки технологии. Команда также отмечает, что время, необходимое прототипу для нагрева и охлаждения, можно было бы сократить.

Этот инновационный прототип очков может стать значительным шагом вперёд в улучшении качества жизни людей, страдающих светочувствительной эпилепсией, предоставляя им возможность безопасно наслаждаться повседневными занятиями, такими как просмотр телевизора или компьютерные игры, без риска возникновения приступов.

-
Прочитать...

16+ Сайт может содержать контент, не предназначенный для лиц младше 16 лет