Новости про исследования и наука

Учёные стали на шаг ближе к терагерцевым чипам

Доктор Уриель Леви из Еврейского университета в Иерусалиме, вместе со своей командой создал концепт работающего терагерцевого микрочипа.

Сейчас перед создателями терагерцевых микрочипов стоят две проблемы: масштабируемость и самовоспламенение.

В статье, опубликованной в Laser and Photonics Review, Леви, совместно с профессором Иосифом Шиппиром создали оптическую (световую) технологию, которая объединяет скорость оптических коммуникаций с надёжностью и масштабируемостью электроники.

Доктор Уриель Леви из Еврейского университета в Иерусалиме
Доктор Уриель Леви из Еврейского университета в Иерусалиме

Оптические коммуникации включают в себя все технологии, использующие свет и передачу данных по оптических кабелям, включая Интернет, электронную почту, текстовые сообщения, телефонные звонки, информацию облачных ЦОД и т. п. Оптические коммуникации очень быстры, но в микрочипах они становятся слишком ненадёжны и трудны при массовом производстве.

Используя структуры Металл-Оксид-Нитрид-Оксид-Кремний (МОНОК) Леви со своей командой представили миру новую интегральную схему, которая использует технологии флеш-памяти в микрочипах. Если эта технология окажется успешной, она позволит обычным компьютерам с частотой в несколько гигагерц работать в 100 раз быстрее, а все оптические устройства станут ближе к Святому Граалю коммуникаций — терагерцевым чипам.

«Это открытие, — по словам доктора Леви, — может помочь заполнить „ТГц пробел“ и создать новые и более производительные беспроводные устройства, которые могут передавать данные на значительно больших скоростях, чем возможно сейчас. В мире хай-тек эта технология совершит переворот».

Графеновые чипы могут никогда не стать массовым продуктом

В новом поколении процессоров, изготовленным по 10 нм нормам, компания Intel в двух нижних слоях микросхемы планирует использовать кобальт.

Однако обозреватели считают, что в будущем большинство производителей продолжит использовать медные проводники и интерконнекты. Многие годы считалось, что для дальнейшего уменьшения производственного процесса потребуются новые материалы. В то же время IBM опубликовала презентацию, в которой считает медь достаточным проводником в микросхемах до 5 нм процесса, и даже ниже.

Растравы кислотой при производстве интегральных схем

Также компания Aveni выяснила, что щелочное травление позволяет расширить использование меди до 3 нм, и, возможно, данный подход будет применим до самого конца технологии CMOS.

В компании убеждены, что щелочная гальванизация делает уход от меди бессмысленным, поскольку кобальт при этом процессе не разрушается. «Одной из проблем с кислотными химикатами является частый протрав подлежащего барьерного слоя. Со щелочными химикатами у вас не возникает эта проблема растрава подслоя», — заявил в интервью технический директор Aveni Фредерик Райнал.

Samsung разрабатывает графеновую батарею

Все мы не удовлетворены временем зарядки своих мобильных устройств. На рынке постепенно появляются новые технологии, которые позволят её ускорить, но пока до кардинальных изменений далеко. Теперь за дело взялась Samsung, которая работает над графеновым аккумулятором. Новая разработка должна не только повысить ёмкость батареи, но и ускорить зарядку в 5 раз.

Об этой разработке институт современных технологий Samsung сообщил. Графен долгое время считается многообещающим материалом во многих отраслях, включая хранение энергии. Исследовательское подразделение Samsung Electronics сообщило об успешном синтезировании «графеновых шариков», которые можно использовать в создании литий-ионных батарей большей ёмкости и с боле быстрой зарядкой.

Графеновый аккумулятор

По данным Samsung, данная технология сможет предложить батарею смартфона, способную полностью зарядиться за 12 минут. Ёмкость также должна вырасти на 45%. По данным разработчика, батарея остаётся стабильной до температуры 60°, а потому может быть использованы в электрокарах.

Конструкция графенового аккумулятора

Когда же компания начнёт производство аккумуляторов, пока не сообщается.

А вы видите ламантина на снимке?

Компания Google использует искусственный интеллект не только для улучшения своих сервисов, но и для помощи экологам и учёным, в очередной раз подтверждая своё звание «корпорации добра».

Нейронная сеть TensorFlow с открытым исходным кодом стала сердцем проекта, который помогает сохранить популяцию морских коров или ламантинов.

Ламантины

Несмотря на их внушительные размеры, биологам бывает довольно трудно отследить их перемещения. Чтобы сделать это исследователи проводили аэрофотосъёмку океана с дронов, однако найти даже таких крупных животных — весьма сложная задача. Для человека.

Вот одна из таких фотографий, сделанных с дрона:

Аэрофотоснимок моря

Вы видите на ней ламантина?

Прокрутите вниз для ответа.

Вот он:

Аэрофотоснимок моря

Используя открытое ПО Google TensorFlow исследователь Аманда Ходгсон из университета Мердок со своей командой создала детектор, который находит ламантинов на снимках. Ранние версии детектора позволяли найти 80% этих животных на аэрофотоснимке, сделанном дроном. В будущем же, как надеются исследователи, AI улучшит свою работу.

Также учёные полагают, что искусственный интеллект может быть приспособлен и для поиска других крупных млекопитающих, таких как горбатые киты и даже дельфины.

Искусственный интеллект Google обошёл Bing и Siri в тесте IQ

Трое исследователей: Фен Лиу, Йон Ши и  Йин Лиу, разработали тест IQ, нацеленный на проверку различных систем AI.

По их результатам AI от Google оказался самым сообразительным, набрав 47,8 баллов. Для сравнения, показатель 18-летнего человека — 96 баллов, а шестилетнего — 55,5.

Главные конкуренты Google отстали от него весьма заметно. Так, Bing и Baidu набрали по 31,98 и 32,92 очка соответственно. Худшим был Apple Siri, его результат составил 23,9 баллов.

Нейроны и синапсы

Исследователи отметили, что пока лучший искусственный интеллект не дотягивает даже до шестилетнего ребёнка, но они быстро сокращают разрыв. В 2014 году искусственные интеллекты Google и Baidu набирали по 26,5 и 23,5 очков соответственно. Это означает рост уровня интеллекта на 80% всего за два года (для Google), так что беспокойства Илона Маска о порабощении нас своими же компьютерами, возможно, не так уж и не обоснованы.

Исследование также разделяет искусственные интеллекты по градациям и типам в зависимости от направления использования. С полным исследованием можно ознакомиться по этой ссылке.

Найден полупроводниковый материал — заменитель кремния

Последние годы производители полупроводниковых устройств остаются на одном технологическом процессе более двух лет, ставя под сомнение известный принцип Гордона Мура.

Проблема в том, что им становится всё труднее уменьшать размеры элементов традиционными способами. Много лет назад был найден идеальный полупроводниковый материал, доступный в неограниченном количестве — кремний. Окисляясь, он создаёт слой диоксида, который уже является диэлектриком, изолируя полупроводниковые цепи.

Структура цепей на основе гафния

Теперь учёные из Стэндфордского университета нашли два новых полупроводниковых материала: диселенид гафния и диселенид циркония, которые не только близки к кремнию по многим свойствам, но и решают самую сложную на сегодня задачу — позволяют создавать меньшие элементы. А благодаря их высоким изоляционным свойствам исследователи смогли создать работоспособные цепи шириной всего три атома. В результате им требуется меньше энергии для переключения, что является главным преимуществом.

По словам Эрика Попа, одного из исследователей, «Кремний не исчезнет. Но для потребителей это значит большую продолжительность автономной работы и большую сложность и функциональность при интеграции этих полупроводников».

Звучит отлично, но до реализации технологии в промышленности пройдут долгие годы.

Посещение интернета легко деанонимизировать

Два исследователя в области компьютерной безопасности, Свеа Эккерт и Андреас Девес в ходе конференции Def Con представили результаты своей работы по анализу посещаемых сайтов тремя миллионами граждан Германии.

Анализ осуществлялся на основании перехвата данных clickstream. Проведя эту работу, команда выявила поиск порнографии судьёй, расследования киберпреступлений и установила наркотики, предпочитаемые политиками.

Clickstreams используется рекламными сервисами для установления целей, основываясь на веб-предпочтениях пользователей. Технология отслеживает каждый клик и посещённую пользователем веб страницу. Эти данные должны быть анонимизированы, однако исследователи установили, что выявить соответствия и определить важные данные конечного пользователя оказалось «элементарно просто».

Деанонимизация

Более того, поскольку данные связаны с общественной информацией, которую люди сами публикуют в Twitter, фотографиями, выложенными на Facebook, или с новостями, которыми они поделились, стало возможно легко выявить соответствия с конкретными людьми.

«Общественная информация о пользователях растёт, так что становится легче найти информацию для проведения деанонимизации», — заявил Девес.

Эккерт и Девес сообщили BBC, что 95% собранных ими данных поступили из 10 самых популярных фоновых расширений. «То, что делают эти компании — незаконно в Европе, но им всё равно», — отметил Эскерт. «Это должно быть жутко оскорбительно. Вы можете просто открыть адресную книгу и лишь поискать людей по именам, чтобы увидеть всё, что они делают».

Исследователи отметили, что они уже удалили всю собранную ими персонифицированную информацию, чтобы избежать взлома и утечки данных.

Учёные разрабатывают телефон без батареи

Исследователи из университета Вашингтона работают над технологией, которая в будущем может позволить создать мобильный телефон, не требующий аккумуляторов.

Команда смогла создать телефон с «практически нулевым энергопотреблением», который получает необходимые микроватты энергии от радиосигналов, передающихся от базовой станции, расположенной на расстоянии в 10 метров.

Как пояснил профессор Шьям Голлакота, соавтор разработки, дополнительное питание устройство может получать также из окружающего света с помощью миниатюрных фотодиодов, размером с рисовое зёрнышко.

Профессор Шьям Голлакота

Сейчас телефон потребляет 3,5 микроватта и способен соединиться с базовой станцией на расстоянии 15 метров и совершать звонки. При этом телефон не имеет традиционного аналого-цифрового преобразователя, и передаёт данные в аналоговом виде, а передающая антенна потребляет минимум энергии. Также устройство не может пока работать в традиционном телефонном режиме, а способно в один момент времени либо принимать, либо передавать сигнал.

Однако у технологии хватает проблем. Современные смартфоны «требуют намного больше, чем 3,5 мкВт, поскольку оснащены быстрым процессором, RAM и внутренним накопителем, а также энергоёмкими экранами». К тому же безопасность у аналоговой связи по-простому отсутствует. Так что до коммерческого решения исследователям пока далеко.

Исследователи рассказали, как можно украсть данные с помощью светодиода роутера

Каждые полгода исследователи из Израиля демонстрируют нам разные способы кражи информации через «воздушный зазор», то есть, не подключаясь к компьютерам. Часто эти схемы малоэффективны и неудобны, однако это вовсе не значит, что их использование исключено, особенно когда дело касается спецслужб.

На этот раз учёные из Университета Бен-Гуриона рассказали миру о том, как можно превратить обычный роутер в устройство шпионажа. Для этого они использовали вредоносный код xLED, который может управлять светодиодами передачи данных.

Университет Бен-Гуриона

Эта инфекция перехватывает проходящие данные определённого типа, проходящие через роутер, превращая их в свой бинарный формат. После чего используется роутер, который светодиодом передаёт эти данные на ближайший приёмник. Как нетрудно догадаться, включённый светодиод означает бинарную единицу, а выключенный — 0.

Таким образом, атакующий с прямым видением роутера, оснащённый записывающим оборудованием, может собирать данные с мерцающих индикаторов. Этим атакующим может быть камера безопасности, шпион, камера, установленная на дроне, и прочие системы подсматривания, которые позволяют увидеть маршрутизатор напрямую.

Фитнес трекеры неправильно считают энергозатраты

Юэн Эшли, профессор сердечно-сосудистой медицины в Стэндфордском университете провела ряд исследований, изучив семь самым популярных фитнес трекеров, чтобы определить точность выдаваемых ими показаний.

В исследовании приняли участие следующие модели браслетов и часов: Apple Watch, Basis Peak, Fitbit Surge, Microsoft Band, Mio Alpha 2, PulseOn и Samsung Gear S2. Им противостояло сертифицированное медицинское оборудование.

Проведя анализ Эшли удивилась, насколько точными браслеты и часы оказались при измерении сердечного ритма, и в то же время насколько сильно они врали при измерении израсходованных их носителями калорий: «Мы были неприятно удивлены, насколько плохо в устройствах происходит оценка калорий — разброс результатов был огромен».

Фитнес трекеры

Команда проверила устройства на тестовой группе, состоящей из 31 женщины и 29 мужчин. Каждый из испытуемых надевал несколько устройств и шёл или бежал по беговой дорожке, крутил педали на велотренажёре, либо просто сидел.

Результаты исследования опубликованы в Journal of Personalised Medicine и они гласят, что оцениваемый браслетами расход энергии оказался слишком неточным. Самое малое несоответствие с сертифицированными приборами составила 27,4% для FitBit Surge, а максимальная погрешность была у PulseOn, и она составила 92,6%.

По словам Эшли, погрешность в измерениях, выполняемых браслетами, может быть вызвана множеством факторов, включая несовершенные алгоритмы в устройствах или неверных вводных данных пользователей. Также на ошибки влияют такие факторы как пол человека и тип выполняемых упражнений.

Команда исследователей отметила, что полученные результаты эксперимента будут иметь большие последствия для людей, использующих фитнес трекеры как измеритель своих нагрузок и состояния здоровья.