Digital age: Техно пробиви и открития

Какво ново в света на технологиите и откритията? Вижте актуалните тенденции в седмичния ни обзор:

Технология мозък-компютър разчита вътрешната реч в ума на  хората

Снимка: Shuttestock

Ново изследване на екип от Станфордския университет и Emory BrainGate направи голям пробив в интерфейс технологиите мозък-компютър (BCI). За първи път те успяха да дешифрират „вътрешната реч“ на човек - менталния монолог, който не е придружен от изговорени думи, но протича в мозъка на човек. Точността на декодирането беше до 74%, което отваря нови възможности за хора с тежка парализа и други неврологични разстройства, които ги лишават от способността да говорят. „Това е първият път, когато успяваме да разберем как изглежда мозъчната активност, когато човек просто мисли с вътрешна реч“, каза водещият автор Ерин Кунц от Станфордския университет.

„За хора с тежки говорни и двигателни нарушения, декодирането на  вътрешна реч би могло да бъде инструмент за по-естествена и комфортна комуникация“, обяснява Кунц.  Компании като Neuralink, Synchron, INBRAIN Neuroelectronics и Cognixion разработват подобни технологии. Нови изследвания показват, че интерфейсите могат също да четат мозъчни сигнали, свързани с речта, дори когато човек не изрича думите на глас, а само си ги представя на ум. „Ако човек просто трябва да помисли за думата, вместо да се опитва да я каже, това е потенциално по-лесно и по-бързо“, каза съавторът на изследването Бенджамин Мешеде-Краса от Станфордския университет. Резултатите от експериментите, че както опитите за реч, така и менталните образи активират подобни области на мозъка и произвеждат подобни невронни модели, въпреки че сигналите са по-слаби по време на вътрешна реч. Използвайки обучени модели с изкуствен интелект, системата успява да дешифрира ментални изречения със 74% точност върху база данни от 125 000 думи. Освен това алгоритъмът може да прави разлика между опити за изговаряне на думи и мислени представяния на тях, филтрирайки случайни мисли. За да се защити поверителността, в изследването е вграден механизъм за парола -  декриптирането започва само когато участникът мислено повтаря фразата „Chitty-Chitty, Bang-Bang“, която системата разпознава с точност над 98%. „Бъдещето на речевите интерфейси изглежда многообещаващо“, каза старши авторът Франк Уилет. „Това изследване дава надежда, че речевите интерфейси един ден могат да възстановят комуникацията толкова плавна, естествена и удобна, колкото обикновения разговор“, добавя той.

Изследователи предложиха нов начин за левитация чрез слънчева светлина

Снимка: Shuttestock

Изследователи от Харвардската школа за нженерни и приложни науки /SEAS/  към едноименния университет, Чикагския университет и други институции са разработили лека наноструктура, която може да се издига през атмосферата, използвайки слънчева светлина. Техниката, която разчита на феномен, наречен фотофореза, би могла да открие нови възможности за изучаване на мезосферата, един от най-недостъпните слоеве на земната атмосфера. Мезосферата, разположена между 50 и 90 км, е слабо проучена, защото е твърде висока за самолети и балони, но твърде ниска за спътници. Редовният достъп до този слой би подобрил значително точността на прогнозите за времето и климатичните модели. Новата технология използва фотофореза, физически процес, при който газовите молекули се отблъскват по-силно от горещата страна на обекта, отколкото от студената страна, при условия на изключително ниско налягане, каквито се срещат в мезосферата.

„Изучаваме този необичаен механизъм и способността му да кара много леки обекти да левитират, когато са изложени на светлина“, каза водещият автор Бен Шейфър, бивш докторант от Харвард и сега професор в Чикагския университет. Идеята за фотофоретично устройство хрумнала на съавтора Дейвид Кийт преди повече от десетилетие, като инструмент за борба с глобалното затопляне. Съвременните нанотехнологични методи помогнали за реализирането на идеята, правейки възможно създаването на ултралеки и издръжливи структури. Екипът е разработил тънки мембрани от керамичен алуминиев оксид, покрити със слой хром. Когато слънчевата светлина се абсорбира, долният слой се нагрява повече от горния, създавайки достатъчно подемна сила, за да преодолее теглото на обекта. „Обикновено този ефект е толкова слаб, че не го забелязваме, но нашите структури са толкова леки, че фотофоретичната сила надвишава теглото им и те летят“, обясни Шафер. За да тестват технологията, технолозите са използвали вакуумна камера, симулираща условия на височина от 90 км. При налягане от 26,7 паскала и осветеност от 55% от слънцето, устройството успешно се е издигнало във въздуха.

„Това е първият път, в който са създадени големи фотофоретични структури, които са докарани до летене в атмосферата“, каза Кийт. „ Това отваря вратата към създаването на пасивни устройства, захранвани със слънчева енергия, които са идеални за изследване на горните слоеве на атмосферата или дори на други планети като Марс“, допълва той. Потенциалните приложения на технологията са многобройни. Чрез оборудването на устройствата със сензори е възможно да се измерва скоростта на вятъра, налягането и температурата в мезосферата, което е от решаващо значение за усъвършенстване на климатичните модели. Освен това, подобни конструкции биха могли да се превърнат в алтернатива на сателитните комуникационни системи, осигурявайки по-високи скорости на пренос на данни поради близостта им до Земята. Най-вълнуващото нещо за тази технология е, че ни позволява да изследваме напълно неизследван слой от атмосферата. Нищо не е успявало да се задържи там много дълго преди. Това е като Дивия запад на приложната физика“, казва Шафер.

„Умни“ очила с  изкуствен интелект общуват като жив човек

Снимка: Shuttestock

Разработчиците от Brilliant Labs представиха нов модел „умни“ очила — Halo. Тези очила с класически дизайн поддържат функции на изкуствен интелект и се предлагат заедно с диоптрични лещи. Въпреки компактния си корпус, Halo са оборудвани с камера, микрофон и високоговорители с костна проводимост. Разработчиците са успели да запазят функционалността, като са запазили теглото на рекордните 40 грама, въпреки наличието на цветен OLED екран и батерия с автономност до 14 часа. Вместо традиционното наслагване на изображението върху лещата обаче, се използва проекция върху периферията на зрителното поле, което може да причини дискомфорт при продължителна употреба.

Миналата година Brilliant Labs представи Noa, асистент с изкуствен интелект, оптимизиран за очила. Разработчиците твърдят, че когато е сдвоен с Halo, той ще може да води естествени диалози, анализирайки околната среда и реагирайки на определен контекст. По-амбициозна е обявената функция Narrative - система за дългосрочна памет, която (според компанията ще запомня имена, подробности за разговори и събития дори след десетилетия, създавайки лична база от знания, базирана на данни от камерата и микрофона.

Подобни технологии неизбежно повдигат въпроси относно поверителността. Brilliant твърди, че Noa работи като VPN, криптирайки данни, а потребителите ще могат да персонализират нивото на поверителност или да изключат изцяло записа. Друга обявена функция е създаването на персонализирани приложения с помощта на гласови команди - Noa ще може да ги генерира „за секунди“. Предварителните поръчки за Halo са отворени, като доставките започват през ноември за $299. Диоптричните лещи ще бъдат достъпни чрез SmartBuyGlasses. Компанията предупреждава, че ще бъде лимитирана серия, така че заинтересованите трябва да побързат.

Конвейрна лента превръща хлебарките в киборги в Сингапур

Снимка: Shutterstock

Професор Хиротака Сато от Нанянския технологичен университет в Сингапур е разработил технология за масово производство на хлебарки- киборги. Това е нещо като „конвейерна линия“, където роботизирана ръка поставя насекомите в „раница“ с електроника. Важно е, че товарът може да бъде снеман, което позволява на хлебарките да си починат между мисиите.

Хлебарките със сензори и системи за контрол са почти идеални разузнавачи, когато става въпрос за изучаване на развалините и отломките след бедствие. Защото те могат да се промъкнат в малки пукнатини и да събират полезна информация. Това обаче не е бърз процес и оптимизацията изисква едновременното използване на стотици киборг насекоми. А създаването на всяко едно от тях е трудна работа.

За справка, ръчното екипиране на хлебарка с „кибер раница“ отнема 15-60 минути. Новата система извършва всички манипулации за 68 секунди. Освен значително спестяване на време, това също така намалява стреса за насекомите и минимизира времето, което прекарват под упойка. Благодарение на това тялото им страда по-малко и насекомите могат да бъдат използвани по-дълго - особено ако се спазва режим на работа и почивка, когато товарът от електроника е отстранен от тях.

Анестезираната хлебарка се поставя върху платформа, където система за компютърно зрение оценява нейните параметри и позиция. Манипулаторите издърпват горната ѝ част и разкриват мембраната. Там се монтира подготвена „раница“ и се имплантират електроди, за да се контролира движението на насекомото. Връхното покритие се освобождава и притиска цялото устройство за сигурно закрепване към гърба на хлебарката.