Znajdź zawartość

Międzynarodowy zespół uczonych wpadł na trop rewolucyjnej, niespodziewanej metody zapisu danych na dyskach twardych. Pozwala ona na setki razy szybsze przetwarzanie informacji niż ma to miejsce we współczesnych HDD. Naukowcy zauważyli, że do zapisu danych wystarczy jedynie ciepło. Dzięki temu będzie ona zachowywana znacznie szybciej i zużyje się przy tym mniej energii. Zamiast wykorzystywać pole magnetyczne do zapisywania informacji na magnetycznym nośniku, wykorzystaliśmy znacznie silniejsze siły wewnętrzne i zapisaliśmy informację za pomocą ciepła. Ta rewolucyjna metoda pozwala na zapisywanie terabajtów danych w ciągu sekundy. To setki razy szybciej niż pracują obecne dyski. A jako, że nie trzeba przy tym wytwarzać pola magnetycznego, potrzeba mniej energii - mówi fizyk Thomas Ostler z brytyjskiego University of York. W skład międzynarodowego zespołu, który dokonał odkrycia, wchodzili uczeni z Hiszpanii, Szwajcarii, Ukrainy, Rosji, Japonii i Holandii. Doktor Alexey Kimel z Instytutu Molekuł i Materiałów z Uniwersytetu w Nijmegen mówi: Przez wieki sądzono, że ciepło może tylko niszczyć porządek magnetyczny. Teraz pokazaliśmy, że w rzeczywistości jest ono impulsem wystarczającym do zapisania informacji na magnetycznym nośniku. Uczeni wykazali, że bieguny w domenach magnetycznych na dysku można przełączać nie tylko za pomocą pola magnetycznego generowanego przez głowicę zapisująco-odczytującą, ale również dzięki ultrakrótkim impulsom cieplnym.

System kontroli lotu ważek to interesująca kwestia, ale nie dało się jej badać przy użyciu dotychczasowego sprzętu telemetrycznego. Był na tyle ciężki, że owady nie zachowywały się w nim naturalnie. Zmieniło się to dzięki bezprzewodowemu chipowi, zasilanemu nie przez baterie, ale bezprzewodowo. Urządzenie jest wspólnym dziełem Matta Reynoldsa z Duke University i Reida Harrisona z Intan Technologies. Powstało dla naukowców z Howard Hughes Medical Institute (HHMI), którzy zbierają informacje, przymocowując elektrody do pojedynczych neuronów łańcuszka nerwowego. Istotnym elementem ich pracy jest zapisywanie aktywności elektrycznej komórek nerwowych i mięśni. Wcześniejsze systemy nagrywania aktywności neuronalnej wymagały dużych baterii. Ważki nie mogły ich unieść, dlatego badano unieruchomione owady, które obserwowały obraz z projektora. Akademicy wiążą z nowym urządzeniem spore nadzieje, bo jeśli wszystko pójdzie po ich myśli, za jego pomocą będzie można badać nie tylko ważki, ale i inne małe zwierzęta. Wyeliminowanie baterii to szansa na "odchudzenie" aparatury i jej zminiaturyzowanie. Testy systemu prowadzono na specjalnej arenie. To tutaj umieszczano zasilający chip nadajnik. Ustalono, że chip przesyła dane w czasie rzeczywistym z prędkością do 5 megabitów na sekundę. Biolodzy zamierzają zestawiać dane pozyskiwane z neuronów z nagraniami szybkoklatkowymi ważek polujących na muszki owocowe. Szacują, że rozpoczną eksperymenty w ciągu najbliższych miesięcy. Chip z 2 antenkami ma być mocowany do spodniej części odwłoka, nie będzie więc przeszkadzać w poruszaniu skrzydłami. Średnia waga badanych ważek wynosi ok. 400 miligramów. Anthony Leonardo z HHMI ocenia, że bez szkody dla lotu i polowania owad jest w stanie unieść mniej więcej jedną trzecią swojej wagi, tymczasem dzisiejsze wielokanałowe systemy telemetryczne ważą 75-150 razy więcej niż ważka (bez baterii). Wcześniej Harrison i Leonardo opracowali co prawda zasilany baterią system specjalnie dla owadów, ale ponieważ ważył 130 miligramów, ważki musiały się wysilić, żeby go unieść. Na takim tle chip o wadze zaledwie 38 miligramów wydaje się lekki jak piórko. Co ważne, ma on 15 razy większą szerokość pasma niż urządzenie poprzedniej generacji.

Naukowcy z Lawrence Berkeley National Laboratory odzyskali dźwięk z najstarszej zachowanej mówiącej lalki. Dźwięk zapisany jest na metalowym cylindrze przechowywanym w Thomas Edison National Historical Park. Nagrania dokonał sam Thomas Edison, który zarejestrował dźwięk jesienią lub zimą 1888 roku. Uczeni usłyszeli głos nieznanej kobiety, która recytuje popularny angielski wierszyk dla dzieci „Twinkle, twinkle, little star". Pierścień z dźwiękiem jest pogięty, dlatego nie można było go odtworzyć tradycyjnymi metodami. Uczeni z Berkeley wykorzystali trójwymiarowy skaner optyczny, który został zbudowany we współpracy z Biblioteką Kongresu w latach 2007-2009. Urządzenie jest przeznaczone do tworzenia cyfrowego modelu powierzchni starych nośników nagrań. Dzięki temu możliwe jest odczytanie dźwięku i zapisanie go w formacie WAV. Skaner pozwolił na odczytanie całości nagrania z wyjątkiem pierwszej sylaby. Po odtworzeniu dźwięku historyk Patrick Feaster z Indiana University był w stanie, korzystając z archiwów, stwierdzić, kiedy i przez kogo pierścień został nagrany. Jego ustalenia potwierdził swoimi badaniami Rene Rondeau. Edison, próbując zainteresować rynek swoim fonografem, rozpoczął w 1888 roku produkcję mówiących lalek. Z jego dokumentacji dowiadujemy się, że pomiędzy wrześniem a grudniem nagrywał na cynowych pierścieniach. W październiku 1888 roku New York Evening Sun donosił, że Edison udoskonalił swoje lalki. Wówczas nie istniały jeszcze metody powielania nagrań, więc wynalazca płacił kobietom o odpowiednich głosach za wykonywanie maksymalnej liczby nagrań. We wspomnianym artykule z New York Evening Sun pojawia się pierwsza w historii informacja o tym, że ktoś został zatrudniony do nagrywania swojego głosu na fonografie. Możemy więc stwierdzić, że wspomniane tam dwie młode kobiety były pierwszymi w historii zawodowymi spikerkami nagrywającymi głos. Mówiące lalki trafiły na rynek w kwietniu 1890 roku, jednak wówczas nagrań dokonywano na woskowych pierścieniach. Lalki nie sprzedawały się dobrze m.in. ze względu na kruchość materiału, na którym dokonano nagrania. nie wiadomo, dlaczego Edison zamienił cynę na wosk. Wspomniany na wstępie pierścień został skatalogowany przez National Park Service w 1967 roku. Znaleziono go wśród przedmiotów pozostawionych przez sekretarza Edisona, Williama H. Meadowcrofta. Dołączona była do niego papierowa zawieszka z napisem „Tin Phonograph Cylinder [...]! Record". To jedyny znany cynowy cylinder z mówiącej lalki.

Nasz mózg jest cały czas aktywny. Jego fale zmieniają się, co może przywodzić na myśl przejścia w utworze muzycznym. Kiedy Mick Grierson z londyńskiego Goldsmiths College stworzył program, który pozwala komputerowi przełożyć zapis EEG na nuty i dźwięki, powstał zatem zupełnie nowy rodzaj muzyki – muzyka umysłu (Music of the Mind). Obecnie nad projektem pracują już trzej panowie. Choć Griersonowi nie udało się uzyskać idealnego przełożenia fal mózgowych na dźwięki, pomysł spodobał się Finnowi Petersowi – kompozytorowi, fleciście, saksofoniście i producentowi. Z duetem współpracuje też Mattew Yee-King, informatyk, dla którego każdy człowiek jest w pewnym sensie dyrygentem. Peters utrwalił aktywność swojego mózgu w kilku sytuacjach, np. podczas snu, w stanie znudzenia czy w złości. Dane wprowadzono do komputera i przetworzono, stosując różne algorytmy. Wycinając z całości zapisu interesujące fragmenty, muzyk uzyskał odtwarzany w tle motyw przewodni na syntezator, do którego improwizuje jego orkiestra. Trzeba przyznać, że jam session z wykorzystaniem wibrafonu, fletu, saksofonu, perkusji i puzonu brzmi naprawdę interesująco. Już wkrótce chętni będą mogli posłuchać wykładu i muzyki mózgu w stanowiącym część londyńskiego Muzeum Nauki Dana Centre. W październiku trio wyruszy na tournée po całej Wielkiej Brytanii. http://www.youtube.com/watch?v=epT16fbf4RM

Przedstawiciele ludu Cia-Cia żyją na indonezyjskiej wyspie Buton. Posługują się językiem zagrożonym wyginięciem, głównie z powodu braku alfabetu nadającego się do jego zapisania. Najpierw zaadaptowali arabski, ale nie pasował do ich języka, teraz więc jako pierwsi zagraniczni obywatele wykorzystali koreański Hangul. Przedstawiciele Hunminjeongeum Society, prywatnej organizacji nazywanej niekiedy przez zachodnie media Hunminjeongeum Research Institute (HRI), pomogli przygotować podręcznik do nauki nowego alfabetu. Dwudziestego pierwszego lipca trafił on do rąk 40 uczniów szkół podstawowych z dystryktu Sorawolio. Zgromadzono w nim zarówno tradycyjne historie koreańskie, jak i Cia-Cia. W Bau-Bau, głównym mieście wyspy, mieszka 60-tys. populacja Cia-Cia. Na wrzesień planowana jest budowa centrum języka koreańskiego. Potem priorytetem stanie się kształcenie lektorów, którzy będą popularyzować Hangul w sąsiednich rejonach. Władze chcą zamieszczać na znakach drogowych napisy sporządzone w dwóch alfabetach: Hangul i arabskim. Rozważają też publikowanie książek historycznych i legend w wersji Hangul. Hunminjeongeum Society próbowało już wcześniej zaszczepić koreański alfabet za granicą, niestety, skończyło się to fiaskiem. Nazwa Hunminjeongeum (dosł. właściwe dźwięki do instruowania ludzi) odnosi się do pierwszej instrukcji spisanej w Hangul i opublikowanej w 1446 r. przez króla Sejonga Wielkiego. Władca ten był twórcą znaków Hangul. Pomyślna adaptacja alfabetu przez mieszkańców Bau-Bau, która nastąpi w ciągu 5 lat, określi, czy nasz projekt globalizacji alfabetu koreańskiego uda się w innych rejonach świata – podsumowuje Kim Ju-won, członek stowarzyszenia, a zarazem profesor lingwistyki na Uniwersytecie Seulskim. Stowarzyszenie powstało 2 lata temu, by badać języki świata i propagować Hangul wśród plemion, których języki są zagrożone wyginięciem z powodu braku alfabetu, m.in. u Oroków – autochtonicznego narodu tunguskiego z północnych Chin.

W najnowszym numerze Nature Physics ukazał się artykuł, którego autorzy opisują, w jaki sposób wykorzystać laser do przyspieszenia 100 000 razy operacji odczytu i zapisu na dyskach twardych. Zespół z francuskiego Instytutu Chemii i Fizyki Materiałów pod przewodnictwem Jeana-Yvesa Bigota użył femtosekundowego lasera. Obecnie korzystamy z zapisu magnetycznego i mówimy o spintronice, czyli elektronice spinu. Nasza metoda to fotonika spinu, gdyż używamy fotonów do zmiany i odczytu spinu elektronów - wyjaśnia Bigot. Odczyt i zapis danych na współczesnych dyskach twardych odbywa się za pomocą pola magnetycznego i zmiany w spinie elektronów. Metoda ta jest jednak dość powolna. Francuzi udowodnili, że femtosekundowy laser pozwala na zmianę spinu elektronów, a tym samym, na znaczne przyspieszenie całej operacji. Niestety, w najbliższej przyszłość nie powinniśmy się spodziewać, że kupimy bardzo szybko działające dyski twarde. Femtosekundowe lasery to obecnie bardzo duże urządzenia o wymiarach około 30x10 centymetrów. Jednak wraz z postępującą miniaturyzacją mogą one w przyszłości stanowić część HDD. Zainteresowanie pracami Francuzów wyrazili już najwięksi producenci dysków twardych.

Na rynku pamięci masowych trwa ostra konkurencja, w której ścierają się nie tylko poszczególni producenci, ale także różne technologie. Jednak wciąż najpopularniejszą metodą przechowywania danych jest wykorzystanie tradycyjnego dysku twardego (HDD). W urządzeniach takich znajdziemy materiały magnetyczne, które umożliwiają zapis informacji. Problem w tym, że prawdopodobnie w ciągu najbliższych pięciu lat dojdziemy do fizycznego kresu upakowania danych w tych materiałach. Nad producentami HDD wisi więc groźba przegrania walki o rynek z firmami oferującymi inne rozwiązania. Seagate zaprezentowało właśnie nową technologię, dzięki której jeszcze przez wiele lat będziemy korzystali z obecnie stosowanych materiałów. Mowa tutaj o wspomaganym ciepłem zapisie magnetycznym. Pozwala on na 50-krotne zwiększenie limitu upakowania danych. Zapis danych na dysku twardym polega na odwracaniu poszczególnych cząstek materiału magnetycznego. W zależności od położenia cząstki reprezentują 1 lub 0. Problem w tym, że zwiększanie gęstości zapisu oznacza zmniejszanie cząstek. W pewnym momencie staną się one niestabilne i istnieje niebezpieczeństwo, że ich stan będzie się przypadkowo zmieniał. Zastosowanie bardziej stabilnych materiałów nie wchodzi w grę, gdyż obecnie używane głowice w dyskach nie są w stanie z nimi współpracować. Seagate opracowało głowicę, w której zintegrowano rodzaj lasorowej "grzałki". Nowa głowica zmienia nie tylko orientację cząstki, ale także wysyła jej krótki impuls cieplny. Gdy cząstka ostygnie, przechowywana w niej informacja zostaje "zamrożona", przez co nie istnieje niebezpieczeństwo przypadkowej zmiany wartości. Największym problemem tej techniki jest skupienie światła lasera tak, by trafił on w konkretną cząstkę. Te mają mniej niż 100 nanometrów średnicy, a takiej precyzji nie osiągnie się stosując współczesne soczewki. Dlatego też użyto specjalnych anten optycznych. Eksperci Seagate'a udowodnili, że za pomocą nowej technologii są już w stanie zapisać 250 gigabitów danych na calu kwadratowym. Podobną gęstość zapisu znajdziemy we współczesnych HDD, a Hitachi zaprezentowało technologię pozwalającą na zapisanie 610 Gb na calu kwadratowym. Musimy jednak pamiętać, że to dopiero początek badań Seagate'a. Co ważne, nowy dysk jest niemal w całości zbudowany z takich samych materiałów, jak współczesne HDD. Korzysta z innego materiału magnetycznego, ale można go używać w już wykorzystywanych procesach technologicznych, zatem nowe dyski nie będą wymagały wielu inwestycji w linie produkcyjne.

Dla niektórych osób rozwiązywanie zadań matematycznych stanowi duży stres. Co gorsza, działa to jak samospełniające się proroctwo, bo lęk rzeczywiście niekorzystnie wpływa na osiągane rezultaty. Sian L. Beilock, psycholog z Uniwersytetu w Chicago, uważa, że za głównego winnego należy uznać pamięć roboczą (krótkotrwałą). Pamięć ta ma ograniczoną pojemność i odpowiada za czasowe zapamiętywanie informacji zmysłowych lub wyciągniętych z pamięci długotrwałej. Ponieważ przeważnie zadania rozwiązuje się na tablicy ustawionej na przedzie klasy, strach związany z ekspozycją społeczną zmniejsza dostępne zasoby pamięciowe. To, jakim rodzajem pamięci roboczej się posłużymy, zależy od graficznego sposobu demonstrowania problemu. Gdy działanie matematyczne jest zapisane w poziomie, wykorzystujemy głównie zasoby językowe. Poszczególne etapy rozwiązywania zadania są podtrzymywane w pamięci poprzez powtarzanie w głowie. Jeśli jednak nauczyciel posłuży się zapisem pionowym, uruchamiana jest wzrokowo-przestrzenna pamięć krótkoterminowa. W tym przypadku ludzie działają podobnie jak wtedy, gdy mogą się posłużyć kartką papieru i długopisem. Po zakończeniu przeglądu najnowszych badań z tej dziedziny, Beilock chciała sprawdzić, czy lęk matematyczny wywoływany stereotypami, np. przypominaniem kobietom, że są gorszymi matematykami od mężczyzn, może w inny sposób zaburzyć rozwiązywanie zadań zapisanych w pionie i poziomie. Okazało się, że panie, które zetknęły się z krzywdzącym hasłem, wypadały gorzej, ale tylko w problemach rozpisanych horyzontalnie, a więc wymagających wykorzystania słownej pamięci roboczej. Amerykanka uważa, że stereotyp uruchomił wewnętrzny monolog obaw i narzekań. Nie powstrzymując go, kobiety "skazały się" na niepowodzenie. Ponieważ wiadomo, że im większą ktoś ma pojemność pamięci roboczej, tym lepiej radzi sobie z wnioskowaniem czy rozwiązywaniem problemów, akademicy z Chicago postanowili porównać wyniki w testach matematycznych osób z różnymi zasobami pamięciowymi. Zadania rozwiązywano w warunkach silnej bądź słabej presji. Ku zdziwieniu wszystkich, w sytuacji stresowej najgorzej wypadali ludzie o największej pojemności pamięci.

Peter Neubäcker, były producent gitar, który zajął się programowaniem, dokonał czegoś, co wcześniej wydawało się niemożliwe. Stworzył oprogramowanie o nazwie Direct Note Access, które umożliwia przeprowadzenie tak dokładnej analizy nagrania, że zostają wyodrębnione poszczególne nuty, które można następnie modyfikować. On odkrył Świętego Grala przetwarzania dźwięku - mówi Michael Bierylo, gitarzysta i wykładowca muzyki elektronicznej w Berklee College of Music. Przyznaje, że większość ekspertów uważała, że wyodrębnienie poszczególnych nut z nagrania nigdy nie będzie możliwe. Osiągnięcie Neubäckera i jego firmy Celemony Software może przyczynić się np. do wypuszczenia na rynek nigdy nie publikowanych nagrań takich klasyków jak Duke Ellington lub Jimi Hendrix. Sporo nagrań nigdy nie trafiło do sprzedaży z powodu źle nastrojonych instrumentów czy pomyłek muzyków podczas pracy w studio. Nowy program przyda się też współczesnym studiom nagraniowym, które będą miały większą swobodę w poprawianiu utworów. Obecnie używane programy komputerowe pozwalają na spore manipulacje dźwiękiem, więc studia nagraniowe mogą dokonywać znaczących poprawek. Problem jednak w tym, że traktują one akordy gitarowe czy fortepianowe jako całość. Możliwa jest więc zmiana całego akordu, ale nie poszczególnych nut. Neubäckerowi udało się przezwyciężyć tę niedogodność. Direct Note Access przedstawia cały akord w formie graficznej. Na ekranie poszczególne nuty wyglądają jak przypadkowo porozrzucane kleksy. Każdy z nich można złapać myszką i przesunąć w inne miejsce, modyfikując w ten sposób zapis. Neubäcker podkreśla, że jego oprogramowanie nie jest doskonałe. Działa świetnie w przypadku przetwarzania wyraźnego dźwięku, takiego jaki daje gitara akustyczna czy fortepian. Gorzej może współpracować w przypadku np. ostrych dźwięków gitary elektrycznej. Pomimo niedoskonałości Direct Access Note spotkało się z olbrzymim zainteresowaniem specjalistów. Widziałem prezentację i powaliła mnie na kolana. Nie mogę się doczekać, by wypróbować program. Na pewno go kupię - mówi Chris Griffin, producent w nowojorskim studio Cutting Room.