Новости про исследования и наука

Intel Labs продемонстрировала фотореалистичную обработку игры GTA V

Исследовательское подразделение компании Intel, Intel Labs, представила новый процесс улучшения качества изображения на примере Grand Theft Auto V. Представленная обработка на основе искусственного интеллекта преобразует игровую картинку в более фотореалистичную.

Большинство изысканий, которые были проведены при создании этого эффекта, представлены в виде отдельных документов на сайте лаборатории.

Сравнение изображений игры и после обработки ИИ

Чтобы немного облегчить понимание процесса, команда также создала видеоролик, в котором описан весь процесс преобразования изображений из игры. Видео даёт сравнение изображений бок-о-бок, на которых видно, как выглядит игровое изображение, до и после обработки. Улучшенное изображение выглядит потрясающе в плане детализации, оно включает отражения от окон машин, блики от краски, переливы травы на прекрасных зелёных полях, что выгодно отличает их от игровых полей коричневого цвета.

Enhancing Photorealism Enhancement

Секретом команды Intel стала процесс проверки изображения, который выполняется после обработки каждого кадра. В этом процессе оригинальный кадр сравнивается с улучшенным, и на нём выявляются все возможные ошибки. Сам видеоролик переполнен техническими терминами и жаргонами, так что понять его довольно сложно, зато всё сопровождается поясняющим видеорядом.

Примечательно, что все заявленные в этом ролике процессы постобработки доступны для приобретения у Intel.

Исследователи разрабатывают инъецируемый чип

Исследователи из Школы инженерии и прикладных наук Колумбийского университета разработали самую маленькую одночиповую систему, которая является полноценно работающей электрической схемой.

Имплантируемый чип, производимый TSMC, имеет размеры песчинки, а рассмотреть его можно лишь в микроскоп. Его объём менее 0,1 мм3, а вместо традиционного радиочастотного метода бесконтактного питания и связи, команда полагается на ультразвук.

Шприц для инъекций микросхем

Отмечается, что традиционная имплантируемая электроника имеет куда больший объём, зачастую состоит из разных микросхем, пакетов, проводов и внешних модулей связи. Кроме того, многие из них для питания используют батареи.

В качестве прототипа команда исследователей представила чип, вводимый в тело человека гиподермической иглой. Этот чип способен измерять температуру тела. А вот будущие варианты смогут осуществлять мониторинг других параметров, таких как кровяное давление, сатурацию кислорода и уровень глюкозы.

Прототип чипа внутри иглы для инъекций

Кен Шепард, руководитель исследования, заявил, что его команда хотела бы увидеть, как широко удастся раздвинуть границы применения столь миниатюрных устройств. «Это новая идея для „чипов-как-систем“, это самостоятельный чип, без ничего вокруг, это полностью функционирующая электронная система», — отметил Шепард.

TSMC заявила о прорыве в разработке 1 нм чипов

Последние годы учёные единогласно заявляют, что нынешняя электронная промышленность приблизилась к своему пределу уменьшения.

Безусловно, производители ищут выход из этой ситуации, пробуют различные материалы, которые позволят им и дальше сокращать размеры транзисторов. И вот, вслед за IBM, которая анонсировала 2 нм техпроцесс, крупнейший мировой производитель микросхем, TSMC, при поддержке Национального университета Тайваня и Массачусетского института технологии, объявил о разработке материала под названием полуметаллический висмут, который должен обеспечить возможность производство чипов с элементами в 1 нм в будущем.

По мере уменьшения размеров элементов производители сталкиваются с растущим влиянием их сопротивления и снижением силы тока на контатных электродах, которые отвечают за подачу питания. Согласно проведённому исследованию, использование полуметаллического висмута в качестве контактных электродов транзисторов может значительно снизить сопротивление и повысить силу проходящего тока. И всё это на контактах толщиной в 1 атом.

Пока технология находится на экспериментальном этапе, так что до коммерческой реализации 1 нм микросхем придётся подождать несколько лет.

Intel хочет создать гомоморфное шифрование

Компания Intel подписала соглашение с Defense Advanced Research Projects Agency, или DARPA, для поиска Священного Грааля шифрования.

Главная идея заключается в использовании полного гомоморфного шифрования, которое позволяет использовать зашифрованные данные без их расшифровки. Конечно, гомоморфное шифрование существует и сейчас, однако его применение непрактично, поскольку оно отнимает огромное время даже при выполнении простых операций.

Применение этой технологии позволит значительно улучшить безопасность. Главной проблемой современного шифрования, по словам Intel, является необходимость расшифровки данных для их обработки. И именно в этот момент, когда информация открыта, она наиболее уязвима для неавторизованного доступа.

Целью программы Data Protection in Virtual Environments является разработка акселератора для полного гомоморфного шифрования, более практичного и масштабируемого. Роль разработчика процессоров в этой программе заключается в проведении академических исследований и разработке специализированных интегральных схем, которые ускорят обработку задач полного гомоморфного шифрования.

Компания Intel сообщает, что когда проект будет завершён, её чип-акселератор сократит время обработки в таких задачах на 5 порядков, по сравнению с современными решениями

Треть IT-специалистов работают лишь по три часа в день

Похоже, что рассказы о большой загруженности на работе в информационной сфере являются мифом. По данным опроса Blind, 31% профессионалов в сфере IT из 42 технологических компаний тратят непосредственно на работу от 3 до 4 часов в день.

Исследование также установило, что 27% технических профессионалов заявили, что работают от 5 до 6 часов в день, а 11 процентов, опрошенных сказали, что тратят на работу лишь 1 или 2 часа. При этом 30% респондентов сказали, что работают от 7 до 10 часов в день.

Исследование не учитывало продуктивность работы, так что некоторые респонденты могли быстро выполнять поставленные задачи, а другие — просто лентяи.

Ряд ответов при опросе были весьма забавными. К примеру, один из сотрудников Amazon сообщил: «Amazon требует, как минимум, 10 часов в день, с исключениями, и, возможно, меньшей загрузкой по пятницам или большей по выходным. Во время COVID-19 я работаю намного больше, полный месяц, лидерство требует большего».

В то же время другой профессионал, из Facebook, заявил, что если его рабочее время считать с собраниями, то оно длится 9—10 часов, а если без них — то менее одного часа. Похоже, что пандемия никак не способствовала равенству.

Исследователи тестируют 2,5 ГГц сверхпроводящий процессор

Группа исследователей из Национального университет современной науки из Йокогамы разработала процессор MANA (Монолитная Адиабатическая иНтеграционная Архитектура), который является сверхпроводящим микропроцессором. Даже при температуре 4,2 К он в 80 раз эффективнее передовых 7 нм FinFET полупроводников.

Процессор MANA создан из сверхпроводящего ниобия и построен из адиабатических квантово-флуктуационных параметронов (AQFP — quantum-flux-parametrons). Каждый из этих параметронов работает как переключатель на эффекте Джозефсона. Всего в прототипе MANA таких джозефсоновских стоков более 20 000.

Сверхпроводящий процессор MANA

«AQFP использовалась для построения микропроцессора, оптимизированного для адиабатических операций, таким образом энергия, вытекающая из источника питания может быть восстановлена при относительно низких частотах около 10 ГГц», — пояснил Кристофер Айала, профессор-корреспондент Национального университета Йокогамы. «Это мало, в сравнении с сотнями гигагерц в аналогичной сверхпроводящей электронике».

Представленный прототип работает на частоте 2,5 ГГц, однако в ближайшем будущем разработчики надеются поднять частоту до 5—10 ГГц. Поскольку чип требует сверхнизкой температуры 4,2 К и работает, будучи погружённым в жидкий гелий, он лучше всего приспособлен для центров обработки данных и суперкомпьютеров. Однако у разработчиков есть стратегия по использованию MANA в качестве основания для практических криосистем с высокой производительностью и высокой энергоэффективностью.

Исследователи предложили материал для создания транзисторов меньшего масштаба

Кремний, как полупроводник, нашёл широкое применение в производстве микросхем. Он используется уже несколько десятилетий, но это не может длиться вечно.

Кремниевые транзисторы приближаются к теоретически минимальному размеру, и им нужна замена. Одной из таких альтернатив стало вещество арсенид индия-галлия (InGaAs). Его предлагается применять для создания микросхем с транзисторами меньшего, чем доступно сейчас, размера. К тому же эти чипы будут более энергоэффективными. Об этом сообщается в исследовании Массачусетского института технологий.

Ранее учёные сталкивалась с проблемой, при которой с уменьшением масштаба транзистора, изготовленного из InGaAs, резко падала производительность. Проблема заключается в феномене под названием «оксидная ловушка». Её суть состоит в том, что электроны застревают при прохождении через транзистор.

Исследователи решили изучить влияние частоты транзистора на снижение его производительность, и нашли частоту, при которой электроны беспрепятственно проходят по транзистору. Оказалось, что производительность наномасштабных транзисторов InGaAs деградирует на низких частотах, однако на частоте 1 ГГц и выше они работают без каких-либо проблем.

Автор исследования, Сяовеи Цай отметил: «Когда мы работаем с этими устройствами на действительно высокой частоте, мы замечаем, что производительность действительно хороша. Она находится на одном уровне с кремниевой технологией».

Samsung и Стэндфордский университет создали OLED-экран с плотностью 10 000 пикселей на дюйм

В скором будущем энтузиасты смогут заполучить «метафотонные OLED-дисплеи», которые характеризуются поразительной плотностью изображения вплоть до 10 000 пикселей на дюйм. Эта технология обеспечивает не только большую плотность, но и яркость изображения, а также даёт более точные цвета.

Марк Бронгерсма, учёный-материаловед из Стэндфордского университета, создал специальный материал, необходимый для выпуска тонких и эффективных солнечных панелей. Основой его разработки был факт того, что в «наномасштабе свет может обтекать вокруг объектов, вроде воды». Теория сработала на солнечных панелях. Затем, учёный из института современных технологий Samsung Вон-Джа Джу предложит внедрить её на рынке OLED.

Метафотонный OLED дисплей

«Любопытное новшество, стоящее за солнечными панелями и новыми OLED, заключается в отражающем слое с волнистостью наномасштаба, которую назвали метаповерхность», — говорится в блоге Stanford News, — «Метаповерхность может изменять отражающие свойства света и таким образом позволяет обеспечивать резонанс различным цветам в пикселе. Эти резонансы являются ключом к облегчению эффективного извлечения света из OLED».

Имея все пиксели одной высоты можно упростить процесс производства как в крупном масштабе, так и в мелком. В ходе тестирования ранних лабораторных образцов метафотонных OLED-дисплеев Бронгерсма с учёными Samsung создали пиксели с более высокой чистотой цвета и удвоенной эффективностью свечения, по сравнению с технологией TV OLED (белые OLED с цветовой фильтрацией).

В настоящее время Samsung пытается создать полноразмерный дисплей с использованием новой наномасштабной технологии. Такие метафотонные дисплеи должны быть полезных в устройствах вроде шлемов виртуальной реальности, где экраны находятся очень близко к глазам наблюдателя и высокая плотность пикселей крайне важна.

Новый рекорд подключения к интернету — 178 Тб/с

Представьте, что вы могли бы скачать всю библиотеку Netflix менее чем за секунду. И теперь такая возможность есть, по крайней мере техническая.

Инженеры из KDDI Research, Xtera и Университетского колледжа Лондона, разработали новую технологию, которая позволяет пропускать больше данных по имеющейся сетевой инфраструктуре. Большинство современной сетевой инфраструктуры имеет спектральную пропускную полосу в 4,5 ТГц, некоторые технологии позволяют поднять её до 9 ТГц, а разработанная система обеспечивает 16,8 ТГц.

Большая ширина спектра обеспечивается за счёт новой технологии геометрического шейдирования. Чтобы разместить больше информации без интерференции, эта технология использует комбинации сигналов с различной яркостью, фазой и поляризацией световых волн. Гибридная система достигается использованием различных комбинаций существующих усилителей.

Новая технология использует нынешнюю сетевую инфраструктуру, замены потребуют лишь усилители, которые располагаются на расстоянии в 40—50 километров, что в десятки раз удешевляет переоборудование и модернизацию линий связи, по сравнению с заменой кабелей.

Процессор Snapdragon имеет уязвимость

Исследователи в области безопасности нашли в процессоре Qualcomm Snapdragon, одном из самых популярных чипов для смартфонов, сотни позиций уязвимого кода, который несёт угрозу миллионам пользователей Android.

Компания Check Point нашла уязвимости в цифровом сигнальном процессоре (DSP) в Qualcomm Snapdragon. Всего найдено более 400 элементов уязвимостей, который вместе получили название Achilles. Эта уязвимость может воздействовать на смартфон тремя способами.

В любом случае, вначале злоумышленникам нужно заставить жертву установить приложение, которое обойдёт обычные меры безопасности. После этого хакеры могут превратить телефон в инструмент шпионажа.

Они могут получить доступ к фотографиям, видеозаписям, данным GPS и геолокации. Также они могут осуществлять запись звонков и включать микрофон без ведома хозяина.

Qualcomm Snapdragon

Другой вариант использования уязвимости — окирпичивание устройства. Злоумышленники могут закрыть доступ ко всем данным на устройстве, что приведёт к отказу в работе.

И в последнем варианте есть возможность скрыть другой вредоносный код на устройстве так, чтобы он не был заметен жертве и его нельзя было удалить.

Одной из причин столь массивной уязвимости называется то, что DSP представляет собой типичный «чёрный ящик», и только производитель может понять, какие именно процессы в нём протекают.

Информация об уязвимости была опубликована после того, как Qualcomm предприняла меры по её устранению, однако некоторые производители устройств ещё не выпустили соответствующие патчи, а потому их смартфоны находятся в опасности.