Торік нейробіолог Сузана Еркулано-Оузель у своїй науковій роботі зробила спірну заяву про те, що м’ясоїдні динозаври на кшталт тиранозаврів за рівнем інтелекту були зіставні з приматами. Міжнародна команда палеонтологів, біологів, фахівців у галузі нейроанатомії та когнітивної психології опублікувала нове дослідження, яке відстоює прямо протилежні висновки.
У статті, що вийшла у 2023 році в Journal of Comparative Neurology, Еркулано-Оузель за допомогою методу філогенетичного брекетингу спробувала розрахувати, скільки нейронів могло бути в мозку у Tyrannosaurus rex і подібних до них хижих динозаврів. Вчений стверджувала, що кількість нейронів у них приблизно відповідала кількості цих нервових клітин у сучасних мавп, таких як павіани. Дослідниця побачила у цьому свідчення більш розвиненого, ніж вважалося раніше, інтелекту у T. rex. Зокрема, вона навіть допустила здатність тиранозаврів до передачі знань та використання знарядь.
У науковому співтоваристві роботу зустріли з великим скепсисом. Багато хто захотів публічно довести неправоту Еркулано-Оузель, оскільки її стаття потрапила до ЗМІ і наробила багато галасу. Через війну сформувалася ціла група вчених із різних держав, зокрема Німеччини, Канади, навіть інших. Їхнє дослідження-спростування наприкінці квітня 2024 року опублікував журнал The Anatomical Record.
До цього палеонтологи та біологи десятиліттями вивчали розміри та анатомію мозку доісторичних ящерів, роблячи на підставі отриманих даних висновки про їх можливу поведінку та спосіб життя. Мозок динозаврів досліджують за допомогою так званих ендокастів — зліпків внутрішньої поверхні черепної коробки, а також виходячи із форми самих порожнин.
Докладно розглянувши методи, які застосувала Еркулано-Оузель, її опоненти показали їхню ненадійність. Зокрема, вчені виявили суттєве завищення в оцінках розмірів мозку динозаврів та числа нейронів у ньому, особливо в області переднього мозку. Крім того, підрахунок нейронів сам не дозволяє достовірно передбачити рівень інтелекту, підкреслили автори нової наукової роботи.
Відомо, що кількість нейронів збільшується пропорційно до розмірів тіла. За словами дослідників, таким гігантам, як тиранозаври, вага яких могла досягати 14 тонн, потрібно більше нейронів просто для забезпечення базових функцій їх масивних тіл, а не для якихось інтелектуальних завдань на кшталт використання знарядь.
Один із авторів спростування — професор біологічних наук Дуглас Р. Уайлі (Douglas R. Wylie) з Університету Альберти (Канада) — також сказав, що в мозку рептилій нейрони компонуються менш щільно і кількість зв’язків між ними менша, ніж у мозку птахів та ссавців. Втім, зазначимо, що з погляду сучасної науки динозаври ближчі один до птахів, які і входять до групи динозаврів, ніж до рептилій.
Оскільки число нейронів — поганий орієнтир для оцінки когнітивних функцій, опора на нього при визначенні рівня інтелекту у видів, що давно вимерли, може вести до надзвичайно некоректних тлумачень, як і сталося з роботою Еркулано-Оузель. Для достовірних висновків вчені рекомендували розглядати ширший спектр даних, у тому числі деталі анатомії скелета, гістологію кісток, аналіз скам’янілостей та поведінку родинних видів, які сьогодні живуть.
«Припущення, що T. rex за інтелектом могли не поступатися павіанам, заворожує та лякає. <…> Але наше дослідження показало, що всі наявні дані йдуть урозріз із цією ідеєю. Вони [тиранозаври] скоріше були схожі на розумних гігантських крокодилів, і це не менш захоплююче», — зробили висновок вчені.
Фізикам-теоретикам з Утрехтського університету разом з фізиками-експериментаторами з Університету Соган у Південній Кореї вдалося побудувати штучний синапс. Цей синапс працює з водою та сіллю та є першим доказом того, що система, яка використовує те саме середовище, що й наш мозок, може обробляти складну інформацію. Результати були опубліковані в науковому журналі Proceedings of the National Academy of Sciences.
Прагнучи підвищити енергоефективність звичайних комп’ютерів, вчені давно зверталися до людського мозку за натхненням. Вони прагнуть наслідувати його надзвичайну здатність різними способами. Ці зусилля призвели до розробки мозкових комп’ютерів, які відрізняються від традиційної бінарної обробки й охоплюють аналогові методи, схожі на наш мозок. Однак, хоча наш мозок працює, використовуючи воду та розчинені частинки солі, які називаються іонами, як середовище, більшість сучасних комп’ютерів, натхненних мозком, покладаються на звичайні тверді матеріали.
У зв’язку з цим виникає запитання: чи не могли б ми досягти більш точного відтворення роботи мозку, використовуючи те саме середовище? Ця інтригуюча можливість лежить в основі галузі іонтронних нейроморфних обчислень, що розвивається.
Штучний синапс
В останньому дослідженні, опублікованому в PNAS , вчені вперше продемонстрували систему, засновану на воді та солі, яка демонструє здатність обробляти складну інформацію, віддзеркалюючи функціональність нашого мозку. Центральне місце в цьому відкритті займає мініатюрний пристрій розміром 150 на 200 мікрометрів, який імітує поведінку синапсу — важливого компонента в мозку, відповідального за передачу сигналів між нейронами.
Тім Камсма, доктор філософії Інституту теоретичної фізики та Математичного інституту Утрехтського університету та провідний автор дослідження, висловлює своє захоплення, заявляючи: «Хоча штучні синапси, здатні обробляти складну інформацію, вже існують на основі твердих матеріалів, тепер ми вперше показуємо, що цей подвиг також можна здійснити за допомогою води та солі». Він наголошує: «Ми ефективно відтворюємо поведінку нейронів за допомогою системи, яка використовує те саме середовище, що й мозок».
«Можливо, це прокладе шлях для обчислювальних систем, які точніше відтворюють надзвичайні можливості людського мозку». — ТімТім Камсма, доктор філософії та провідний автор
Міграція іонів
Пристрій, розроблений вченими в Кореї та званий іонтронним мемристором, містить конусоподібний мікроканал, заповнений розчином води та солі. Після отримання електричних імпульсів іони всередині рідини мігрують через канал, що призводить до змін концентрації іонів. Залежно від інтенсивності (або тривалості) імпульсу провідність каналу відповідно регулюється, віддзеркалюючи посилення або послаблення зв’язків між нейронами. Ступінь зміни провідності служить вимірним представленням вхідного сигналу.
Додатковим висновком є те, що довжина каналу впливає на тривалість, необхідну для розсіювання змін концентрації. «Це свідчить про можливість адаптації каналів для збереження та обробки інформації протягом різного часу, знову ж таки, як синаптичні механізми, які спостерігаються в нашому мозку», — пояснює Камсма.
Мікроскопічне зображення штучного синапсу
Ого!
Генезис цього відкриття можна простежити до ідеї, задуманої Камсмою, який нещодавно почав своє докторське дослідження. Він перетворив цю концепцію, зосереджену навколо використання штучних іонних каналів для завдань класифікації, у надійну теоретичну модель.
«Випадково в той період наші шляхи перетнулися з дослідницькою групою в Південній Кореї, — згадує Камсма. — Вони сприйняли мою теорію з великим ентузіазмом і швидко розпочали експериментальну роботу на її основі». Примітно, що початкові висновки матеріалізувалися лише через три місяці, тісно збігаючись із прогнозами, викладеними в теоретичній основі Kamsma. «Я подумав: вау!» розмірковує він. «Надзвичайно приємно спостерігати перехід від теоретичних припущень до відчутних реальних результатів, що в кінцевому підсумку призвело до цих прекрасних експериментальних результатів».
Значний крок вперед
Камсма підкреслює фундаментальний характер дослідження, наголошуючи на тому, що іонні нейроморфні обчислення, хоч і переживають швидкий розвиток, все ще перебувають у зародковому стані. Передбачуваним результатом є комп’ютерна система, яка значно перевершить ефективність і енергоспоживання порівняно з сучасними технологіями. Проте, чи втілиться це бачення, на цей час залишається спекулятивним. З усім тим, Kamsma розглядає публікацію як значний крок вперед.
«Це являє собою важливий прогрес у напрямку комп’ютерів, здатних не тільки імітувати комунікаційні шаблони людського мозку, але й використовувати те саме середовище», — стверджує він. «Можливо, це зрештою прокладе шлях для обчислювальних систем, які точніше відтворюють надзвичайні можливості людського мозку».
Компанія SpaceX запустила нову програму $1 for 30 days («30 днів за $1») з метою залучення нових користувачів сервісу супутникового інтернету Starlink. У рамках цієї ініціативи всім бажаючим всього за $1 надається супутниковий термінал для тестування протягом 30 днів.
Зазвичай компанія стягує з нових користувачів $599 за термінал для підключення до супутникового інтернету Starlink, що включає нову антену V4 і маршрутизатор Wi-Fi. Але тепер, завдяки запуску програми $1 for 30 days, у користувача з’являється більше часу, щоб вирішити, наскільки підходить йому сервіс Starlink, перш ніж заплатити за термінал. Через 30 днів після першої активації антени Starlink користувач може заплатити $599 і продовжити користуватися сервісом або здати термінал SpaceX.
У випадку, якщо після 30-денного періоду тестування користувач все ж таки відмовиться від підписки на сервіс, йому доведеться сплатити повну вартість доставки при поверненні термінала Starlink. Також клієнту необхідно буде заплатити за користування інтернетом з розрахунку $120 на місяць протягом тестового періоду. Але SpaceX поверне плату за обслуговування, якщо споживач вирішить повернути термінал протягом 30 днів, зазначено на сайті компанії.
Споживачі й раніше могли повернути обладнання Starlink та отримати повернення коштів протягом перших 30 днів використання, але їм потрібно було заздалегідь внести плату за термінал та доступ до інтернету.
Окрім низки штатів США, 30-денна тестова програма Starlink доступна для нових клієнтів в Австралії та Новій Зеландії. Також термінал Starlink можна придбати у торговій мережі Home Depot, яка гарантує можливість повернення протягом 90 днів.
Samsung є одним із перших виробників складних пристроїв, а також компанією, яка зробила форм-фактор мейнстрімом. Китай спочатку був одним із великих ринків для складних пристроїв компанії. Однак останні складані пристрої від компанії стикаються з інтенсивною конкуренцією з боку китайських виробників комплектного обладнання, як виявлено в останньому звіті IDC.
Багато китайських OEM-виробників почали працювати над форм-фактором відносно пізніше, і це дало Samsung перевагу в уже накопиченому досвіді. Проте складні пристрої від Huawei, Honor, Vivo та Oppo зараз перевершують пропозиції Samsung за часткою ринку. Звичайно, китайські виробники комплектного обладнання зуміли подолати багато проблем із форм-фактором, а також розробили досить хороший досвід програмного забезпечення для своїх користувачів, але чи достатньо цього, щоб так швидко замінити південнокорейську компанію?
Всього кілька років тому Samsung займала 30% квартальної частки ринку складних телефонів у Китаї, який є батьківщиною більшості інших виробників складних смартфонів. Але в першому кварталі 2024 року компанія посідає п’яте місце в країні за часткою ринку складних пристроїв.
Huawei посідає перше місце з часткою ринку в 44,1% у своїй країні. Honor займає друге місце з часткою ринку 26,7%. Третю і четверту позицію займають Vivo і Oppo з часткою ринку 12,6% і 9%. Лише минулого року частка ринку Samsung становила 11%.
Як повідомляється, це зниження частки ринку було спричинене не лише тим, що китайські виробники наздоганяють Samsung за якістю продукції, але й зміною споживчих уподобань. Серед торговельних обмежень США, які перешкоджають Huawei та іншим компаніям отримати доступ до закордонних технологій, покупці в країні тепер, здається, віддають перевагу продукції китайських виробників.
Європейське космічне агентство 12 квітня провело успішні вогневі випробування верхнього ступеня перспективної космічної ракети Ariane 6. Однак інформацію про тест оприлюднили лише через кілька тижнів.
Під час випробувань, які могли проходити в умовах таємності, адже в останніх офіційних прес-релізах ESA про них нічого не повідомляли, фахівці перевірили роботу верхнього ступеня у позаштатних умовах.
Усього провели три включення допоміжної рухової установки ступеня. Тести тривали 66 хвилин. Основну рухову установку верхнього ступеня — Vinci — не включали. Перший запуск європейської ракети-носія Ariane 6, коли вона має вивести на орбіту супутники OneWeb, заплановано на літо 2024 року.
Інноваційна технологія силової установки NASA сприяє дослідженню малих космічних кораблів і продовжує термін служби супутників, підтримуючи лідерство США в космічних технологіях.
NASA розробило передову технологію руху, щоб полегшити майбутні місії з дослідження планет за допомогою малих космічних апаратів. Ця технологія не тільки дозволить здійснювати нові типи планетарних наукових місій, один із комерційних партнерів NASA вже готується використовувати її для іншої мети — продовжити термін служби космічних апаратів, які вже знаходяться на орбіті. Виявлення можливості для промисловості використовувати цю нову технологію не тільки сприяє досягненню мети NASA щодо комерціалізації технології, це потенційно може створити шлях для NASA придбати цю важливу технологію в промисловості для використання в майбутніх планетарних місіях.
Нова технологія
Планетарні наукові місії з використанням невеликих космічних апаратів повинні будуть виконувати складні рухові маневри, такі як досягнення планетних швидкостей, захоплення орбіти тощо, що вимагають можливості зміни швидкості (delta-v), що значно перевищує типові комерційні потреби та поточний стан. Таким чином, технологія №1 для цих місій малих космічних кораблів — це електрична рухова система, яка може виконувати маневри з високою дельта-версією. Рухова система повинна працювати з низькою потужністю (до кіловат) і мати високу пропускну здатність палива (тобто здатність використовувати високу загальну масу палива протягом усього терміну служби), щоб забезпечити імпульс, необхідний для виконання цих маневрів.
Після багатьох років досліджень і розробок дослідники з дослідницького центру NASA Glenn Research Center (GRC) створили електричну рухову систему невеликого космічного корабля, щоб задовольнити ці потреби — двигун NASA-H71M на ефекті Холла потужністю до кіловат. Крім того, успішна комерціалізація цього нового двигуна незабаром забезпечить принаймні одне таке рішення, яке дозволить наступному поколінню малих наукових місій космічного корабля вимагати неймовірних 8 км/с дельта-версії. Цей технічний подвиг був досягнутий завдяки мініатюризації багатьох передових високопотужних технологій сонячної електричної тяги, розроблених протягом останнього десятиліття для таких застосувань, як Power and Propulsion Element Gateway, першої космічної станції людства навколо Місяця.
Ліворуч: двигун NASA-H71M на ефекті Холла на стенді тяги Glenn Research Center Vacuum Facility 8. Праворуч: доктор Джонатан Маккі налаштовує тяговий стенд перед закриттям і відкачуванням випробувальної установки. Авторство: NASA
Переваги цієї технології для дослідження планет
Малі космічні кораблі, які використовують технологію електричної тяги NASA-H71M, зможуть самостійно маневрувати з низької навколоземної орбіти (LEO) на Місяць або навіть з геосинхронної пересадочної орбіти (GTO) на Марс . Ця можливість особливо примітна, оскільки можливості комерційного запуску LEO та GTO стали рутиною, а надлишкова потужність для запуску таких місій часто продається за низькою ціною для розгортання вторинних космічних апаратів. Здатність виконувати місії, які походять із цих навколоземних орбіт, може значно збільшити темп і знизити вартість наукових місій на Місяць і Марс.
Ця рушійна здатність також збільшить дальність дії вторинних космічних кораблів, які історично обмежувалися науковими цілями, які узгоджуються з траєкторією запуску основної місії. Ця нова технологія дозволить вторинним місіям суттєво відхилятися від траєкторії основної місії, що полегшить дослідження більш широкого кола наукових цілей.
Крім того, ці вторинні наукові місії космічного корабля зазвичай мали б лише короткий період часу для збору даних під час високошвидкісного прольоту повз віддаленого тіла. Ця більша рушійна здатність дозволить уповільнити та вийти на орбіту планетоїдів для довготривалих наукових досліджень.
Крім того, невеликі космічні кораблі, оснащені такою значною пропульсивною здатністю, будуть краще обладнані для керування пізніми змінами траєкторії запуску основної місії. Такі зміни часто є найвищим ризиком для наукових місій малих космічних апаратів з обмеженою бортовою пропульсивною здатністю, які залежать від початкової траєкторії запуску для досягнення наукової мети.
Комерційні програми
Мегасузір’я малих космічних кораблів, які зараз формуються на низьких навколоземних орбітах, зробили малопотужні двигуни Холла найпоширенішою електричною руховою системою, яка сьогодні використовується в космосі. Ці системи дуже ефективно використовують паливо, що дозволяє виводити на орбіту, сходити з орбіти та багато років уникати зіткнень і перефазувати. Однак економічна конструкція цих комерційних електричних силових установок неминуче обмежила їх термін служби, як правило, менш ніж кількома тисячами годин роботи, і ці системи можуть обробляти лише близько 10% або менше початкової маси малого космічного корабля в паливі.
Навпаки, планетарні наукові місії, які використовують технологію електричної силової установки NASA-H71M, можуть працювати протягом 15 000 годин і переробляти понад 30% початкової маси малого космічного корабля в паливо. Ця кардинальна здатність значно перевищує потреби більшості комерційних місій LEO і має високу вартість, що робить комерціалізацію таких програм малоймовірною. Тому NASA прагнуло і продовжує шукати партнерства з компаніями, які розробляють інноваційні концепції комерційних малих космічних кораблів із надзвичайно високою пропускною здатністю палива.
Одним із партнерів, який незабаром використовуватиме ліцензовану технологію електричного двигуна НАСА в комерційному застосуванні малих космічних кораблів, є SpaceLogistics, дочірня компанія Northrop Grumman, що повністю належить. Супутникова машина Mission Extension Pod (MEP) оснащена парою двигунів Холла Northrop Grumman NGHT-1X, конструкція яких заснована на NASA-H71M. Велика пропульсивна здатність невеликого космічного корабля дозволить йому вийти на геосинхронну навколоземну орбіту (GEO), де він буде встановлений на набагато більшому супутнику. Після встановлення MEP слугуватиме «реактивним двигуном», щоб продовжити термін служби космічного корабля щонайменше на шість років.
Зараз компанія Northrop Grumman проводить довготривале випробування на знос (LDWT) NGHT-1X у вакуумному цеху GRC 11, щоб продемонструвати його повну експлуатаційну здатність. LDWT фінансується компанією Northrop Grumman за угодою про космічний акт, яка повністю відшкодовується. Очікується, що перший космічний корабель MEP буде запущений у 2025 році, де вони продовжать термін служби трьох супутників зв’язку GEO.
Співпраця з промисловістю США для пошуку застосувань для малих космічних апаратів із пропульсивними вимогами, подібними до майбутніх планетарних наукових місій NASA, не лише підтримує промисловість США у збереженні світового лідера в комерційних космічних системах, але створює нові комерційні можливості для NASA придбати ці важливі технології, оскільки вони потрібні для планетарних місій. .
NASA продовжує вдосконалювати технології електричних силових установок H71M, щоб розширити спектр даних і документації, доступних для промисловості США з метою розробки подібних просунутих і високопродуктивних малопотужних електричних силових установок.
