Zaloguj się, aby obserwować tę zawartość
Obserwujący
0
Nowy rodzaj pamięci ma chronić przed atakami typu Spectre
dodany przez
KopalniaWiedzy.pl, w Technologia
-
Podobna zawartość
-
przez KopalniaWiedzy.pl
Ataki hakerskie czy zakłócanie komunikacji to wcale nie domena czasów najnowszych. Ofiarą jednego z nich padł równo 120 lat temu, 4 czerwca 1903 roku, sam twórca komunikacji radiowej, Giuglielmo Marconi. A dodatkowej pikanterii dodaje fakt, że ataku dokonano w czasie publicznej prezentacji, na której Marconi chciał udowodnić, że atak na jego system jest niemożliwy.
Fale elektromagnetyczne, niezbędne do działania bezprzewodowego telegrafu, jako pierwszy wygenerował ok. 1888 roku Heinrich Hertz. Niewiele osób uznało wówczas, że urządzenie Hertza można będzie wykorzystać do zbudowania bezprzewodowego telegrafu. Po pierwsze dlatego, że maksymalna odległość, z jakiej je rejestrowano, wynosiła kilkaset metrów, po drugie zaś – urządzenie Hertza nie przypominało telegrafu. Było bardziej podobne do systemów komunikacji świetlnej, za pomocą której przesyłano informacje na statki pływające w pobliżu wybrzeża.
Wszystko zmieniło się w 1896 roku, kiedy to Marconi dowiódł, że wygenerowane fale jest w stanie wykryć z odległości kilku kilometrów, a ponadto, wykorzystując telegraf, wysłał za ich pomocą wiadomość. Marconi stopniowo udoskonalał swój system i w ciągu kilku lat wysyłał informacje alfabetem Morse'a do statków znajdujących się setki kilometrów od wybrzeży. W ten sposób udowodnił, że stworzył bezprzewodowy telegraf, nadający się do komunikacji pomiędzy statkiem a wybrzeżem.
Jego system miał jednak poważną wadę. Nadawał bowiem w szerokim zakresie fal radiowych. To zaś oznaczało, że komunikację może podsłuchać każdy, kto dysponuje prostym odbiornikiem.
Problem ten był znany specjalistom. Profesor Oliver Lodge zaprezentował w 1897 roku jego teoretyczne rozwiązanie oraz opatentował urządzenie pozwalające na dostrojenie pasma nadawania do wąskiego zakresu. Proces dostrajania nazwał syntonią. Marconi początkowo nie przejmował się tym problemem, jednak bardzo szybko rzeczywistość rynkowa zmusiła go do zmiany podejścia. Głównym zainteresowanym wykorzystaniem bezprzewodowego telegrafu było wojsko. Dzięki temu, że pozwalał on na pozbycie się kabli, armia miałaby gwarancję, że wróg nie zakłóci komunikacji przecinając je. A okręty Marynarki Wojennej nie musiałyby podpływać do wybrzeża, by odebrać nowe rozkazy. Jednak wojsko chciało poufnej komunikacji, więc Marconi musiał się tym zająć. Jego system był zresztą coraz częściej krytykowany przez specjalistów właśnie z powodu nadawania w bardzo szerokim zakresie fal.
Marconi nie mógł wykorzystać pracy Lodge'a. Po pierwsze dlatego, że była chroniona patentem. Po drugie zaś, i to był problem poważniejszy, nadajnik Lodge'a miał niewielką moc, nie nadawał się więc do długodystansowej komunikacji. Po dwóch latach intensywnych prac, metodą prób i błędów, Marconi w końcu rozwiązał problem, tworząc system długodystansowej komunikacji bezprzewodowej, w którym można było zastosować syntonię, czyli go dostroić.
W 1900 roku wynalazca opatentował swoje rozwiązanie, a jego patent otrzymał numer 7777, dzięki czemu stał się znany jako „cztery siódemki”. Jednak patent zaskarżyli Lodge i Ferdinand Braun, którzy twierdzili, że Marconi wykorzystał ich rozwiązania. Włoch to przewidział, dlatego już wcześniej rozmawiał ze swoimi doradcami o możliwych kłopotach prawnych. Jednym z tych doradców był John Ambrose Fleming. Był to niezwykle poważany i szanowany specjalista od inżynierii i patentów. Przez lata naukowiec doradzał British Edison-Swan Company, wyrabiając sobie w środowisku świetną reputację bardzo wiarygodnego eksperta. To w dużej mierze właśnie dzięki opinii Fleminga i jego reputacji patent Marconiego przetrwał wyzwanie rzucone mu przez właścicieli innych patentów.
System Marconiego nie był doskonały. Pojawiały się problemy. Na przykład w 1901 roku podczas wyścigu jachtów w Nowym Jorku wykorzystywano do komunikacji z jednostkami pływającymi konkurujące rozwiązania Marconiego oraz De Foresta. Okazało się, że w czasie wyścigu doszło do interferencji z jakimś trzecim, nieznanym systemem bezprzewodowej transmisji. Nie był to wielki problem, tym bardziej, że Marconi dowiódł w grudniu 1901 roku, iż jego system nadaje się do komunikacji transatlantyckiej. Jednak każde takie potknięcie wyłapywały i nagłaśniały firmy związane z komunikacją za pomocą kabli układanych na dnie Atlantyku. Czuły się one bowiem zagrożone przez bezprzewodową komunikację.
W 1902 roku magazyn branżowy Electrician donosił, że Nevil Maskelyne, wykorzystując instrumenty, które nie były dostrojone przez Marconi Company, przechwycił w Anglii komunikację pomiędzy lądem a płynącym do Włoch jachtem „Carlo Alberto”. Maskelyne poinformował, że jest w stanie podsłuchiwać wszystkie stacje nadawacze firmy Marconiego i że zaczął podejrzewać, iż w żadnej z nich nie jest stosowany najnowszy system zapewniający poufność transmisji. Uznał, że być może system ten jest tak kosztowny, iż został zainstalowany tylko w najnowocześniejszej stacji w Poldhu. Wybrał się więc w jej okolice i ku swojemu zdumieniu z odległości ponad 20 kilometrów od stacji przechwycił jej komunikację z „Carlo Alberto”. Jeśli zatem system Marconiego tak łatwo podsłuchać, to o co chodzi z tą syntonią, o której tyle słyszeliśmy, pytał Maskelyne.
Maskelyne pochodził z bogatej, znanej rodziny, był elektrykiem-samoukiem. Kilka lat wcześniej zainteresował się bezprzewodową telegrafią, a w 1899 roku zdobył rozgłos, prezentując technologię pozwalającą na bezprzewodowe wywołanie eksplozji prochu. Próbował też stworzyć własny system telegrafu bezprzewodowego, który – by nie naruszać patentu Marconiego – miał obywać się bez anten naziemnych. Gdy mu się to nie udało, zaczął krytykować Marconiego, stając się główną postacią wśród jego przeciwników. Wydaje się, że w pewnym momencie bardziej był zainteresowany atakowaniem Włocha, niż pracą nad własnymi wynalazkami.
Słowa Maskelyne'a na nowo rozpaliły krytykę. Marconi postanowił udowodnić, że jego system jest odporny na interferencje z innymi rozwiązaniami. Po wielu testach zorganizowanych wspólnie z Flemingiem wynalazca ogłosił sukces. Maskelyne na łamach prasy zażądał dowodu.
Marconi i Fleming zorganizowali odczyt w Royal Institution w Londynie. Był on połączony z pokazem. Maskelyne chciał wybrać się na wykład, ale uznał, że to zbyt dobra okazja. Postanowił podważyć zapewnienia Marconiego o braku interferencji z innymi systemami.
Marconi znajdował się w jednej ze stacji nadawczych, a pokazem w Royal Institution kierował Fleming. Jeden z jego asystentów wspominał później, że jeszcze podczas wykładu, a przed pokazem, usłyszał stukanie telegrafu, który odbierał jakąś transmisję. Początkowo asystent pomyślał, że to załoga stacji pośredniej w Chelmsford dostraja swój sprzęt, jednak gdy w dźwiękach telegrafu Morse'a rozpoznał słowo „szczury”, wytężył słuch. Technik przy telegrafie włączył drukarkę i zaczęła wychodzić z niej taśma z tekstem, w którym znowu pojawiło się słowo „szczury”, a później wierszyk Z Włoch pewien młody przechera, ludzi całkiem sprytnie nabiera. Wierszyk miał jeszcze kilka dodatkowych linii, których technik nie zapamiętał. Mężczyzna spojrzał na widownię i ujrzał tam, siedzącego z twarzą niewiniątka, jednego z ludzi Maskelyne'a. Wiedział on, co się wydarzyło. Jednak publiczność się nie zorientowała i wykład oraz późniejszy pokaz przyjęto z aplauzem.
Fleming na wieść o ataku wpadł w szał. Później poinformował o tym Marconiego. Zdecydowano się ujawnić incydent. Jednak Fleming był przekonany, że konwencjonalnymi metodami nie można było dokonać tego typu ataku. Napisał nawet w tej sprawie list do London Times. Po jego opublikowaniu Maskelyne, na łamach tej samej gazety, przyznał się do ataku i stwierdził, że dokonał go jak najbardziej konwencjonalnymi metodami. Afera poważnie zaszkodziła reputacji Fleminga, Marconi nie przedłużył z nim kontraktu. Jednak zdolny inżynier zdołał szybko odzyskać dobre imię, wniósł nowy wkład w komunikację radiową i już dwa lata później ponownie rozpoczął współpracę z Marconim.
A tzw. afera Maskelyne'a wykazała, że interferencji z innymi systemami radiowymi można uniknąć tylko poprzez narzucenie monopolu, który zakazał produkcji urządzeń nadających w bardzo szerokim paśmie radiowym bez możliwości jego regulacji. Przyspieszyła też zmianę podejścia z takiego, w którym publiczne pokazy i wzbudzana nimi sensacja oraz rozgłos były niezbędne do osiągnięcia sukcesu, w takie, w którym istotne stały się ścisłe regulacje, przydział częstotliwości nadawania oraz ujednolicenie standardów.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
System wczesnego ostrzegania oraz zachowanie się ludności aż o 45% zmniejszyły liczbę cywilnych ofiar napaści Rosji na Ukrainę w ciągu pierwszych kilku miesięcy, informują naukowcy z University of Michigan (UMich), University of Chicago oraz Ipsos. To pierwsze badania, w których połączono innowacyjną metodologię i dogłębną wiedzę geopolityczną do przeprowadzenia analizy efektywności współczesnych systemów ostrzegania podczas ataków powietrznych. Wnioski z badań przydadzą się nie tylko Ukrainie, ale i 39 innym krajom, które stworzyły podobne systemy ostrzegania.
Ukraina postawiła na hybrydowy system, który łączy tradycyjne syreny z aplikacją na smartfony, na którą przysyłane są alerty i zachęty do zejścia do schronu. Dotychczas jednak nikt nie zbadał efektywności takich rozwiązań.
David Van Dijcke z UMich, Austin Wright z UChicago i Mark Polyak z Ipsosa chcieli sprawdzić, jak ludzie reagują natychmiast po alercie, czy sposób reakcji zmienia się w czasie i co powinni zrobić rządzący, by ostrzeżenia wciąż odnosiły skutek.
Naukowcy przeanalizowali zachowanie obywateli podczas ponad 3000 alarmów lotniczych. Dane zebrali z 17 milionów smartfonów obywateli Ukrainy. Analizy wykazały, że ostrzeżenia odegrały kluczową rolę w zapewnieniu bezpieczeństwa cywilom, ale pokazały również, że z czasem ludzie coraz słabiej na nie reagują, co może mieć związek z normalizowaniem przez nich ryzyka w czasie wojny. Uczeni stwierdzili, że gdyby nie pojawiło się zjawisko „zmęczenia alarmami”, a reakcja ludzi byłaby równie silna jak na samym początku wojny, to udałoby się dodatkowo uniknąć 8–15 procent ofiar.
Zmniejszanie się wrażliwości społeczeństwa na alarmy to powód do zmartwień. Może to bowiem prowadzić do większych strat w miarę trwania wojny, tym bardziej, że obserwujemy coraz większą liczbę ataków za pomocą pojazdów bezzałogowych, mówi profesor Wright. Przyzwyczajenie się do niebezpieczeństwa i słabsza reakcja na alerty pojawia się niezależnie od sposobu, w jaki różni ludzie adaptują się do warunków wojennych. Jednak, jak się okazuje, takie osłabienie reakcji nie jest nieuniknione.
W tych dniach, w których rząd Ukrainy publikował specjalne obwieszczenia dotyczące wojny, ludność silniej reagowała na alerty. To pokazuje, jak ważną rolę odgrywa Kijów w utrzymaniu morale i nadziei w czasie inwazji, wyjaśnia Van Dijcke.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Neurolog Anna Schapiro z University of Pennsylvania i jej zespół, wykorzystując model sieci neuronowej, odkryli, że gdy w czasie snu nasz mózg wchodzi i wychodzi z fazy REM, hipokamp uczy korę nową tego, czego dowiedział się za dnia. Od dawna wiadomo, że w czasie snu zachodzą procesy uczenia się i zapamiętywania. W ciągu dnia kodujemy nowe informacje i doświadczenia, idziemy spać, a gdy się budzimy, nasza pamięć jest już w jakiś sposób zmieniona, mówi Schapiro.
Schapiro, doktorant Dhairyya Singh oraz Kenneth Norman z Princeton University stworzyli model obliczeniowy oparty na sieci neuronowej, który dał im wgląd w proces uczenia się w czasie snu.
Z artykułu opublikowanego na łamach PNAS dowiadujemy się, że w czasie gdy mózg przechodzi z fazy NREM do REM, co ma miejsce około 5 razy w ciągu nocy, hipokamp przekazuje do kory nowej informacje zdobyte za dnia.
To nie jest tylko model uczenia się lokalnych struktur mózgu. To model pokazujący, jak jeden obszar mózgu uczy drugi obszar mózgu w czasie snu, gdy nie ma wskazówek ze świata zewnętrznego. To również pokazuje, jak zapamiętujemy informacje o zmieniającym się otoczeniu, mówi Schapiro.
Naukowcy zbudowali model złożony z hipokampu – obszaru mózgu odpowiedzialnego za zdobywanie nowych informacji – i kory nowej, w której m.in. odbywają się procesy związane z językiem, świadomością wyższego rzędu i pamięcią długotrwałą. Model pokazał, że podczas fazy NREM mózg – pod kierunkiem hipokampu – głównie „przegląda” najnowsze wydarzenia i dane, a w czasie fazy REM uruchamiane są dawniejsze wspomnienia, przechowywane w korze nowej. Oba te obszary mózgu komunikują się między sobą w fazie NREM. To wtedy hipokamp przekazuje do kory nowej to, czego się niedawno nauczył. Natomiast w fazie REM aktywuje się kora nowa, które odtwarza to, co już wie, dzięki czemu tworzone jest pamięć długotrwała, wyjaśnia Singh.
Dodaje, że bardzo ważne jest przełączanie pomiędzy obiema fazami. Gdy kora nowa nie ma szans na odtworzenie sobie informacji, które przechowuje, zostają one nadpisane. Uważamy, że do powstania długotrwałych wspomnień konieczne jest przełączanie się pomiędzy fazami REM i NREM, stwierdza Singh.
Naukowcy zastrzegają, że wciąż muszą potwierdzić eksperymentalnie swoje spostrzeżenia. Zauważają też, że ich symulacje dotyczyły dorosłej osoby, która dobrze przespała całą noc. Zatem nie muszą być prawdziwe w odniesieniu do innych sytuacji, jak np. do dzieci czy dorosłych, którzy dobrze nie spali. Tego typu model, który można dostosowywać do różnych sytuacji i osób, może być niezwykle przydatny w badaniach nad problemem snu. W dłuższej perspektywie posłuży on do badań nad zaburzeniami psychicznymi i neurologicznymi, w których zaburzenia snu są jednym z objawów.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
W Journal of Experimental Psychology: General opublikowano wyniki badań, z których dowiadujemy się, że używanie urządzeń elektronicznych, takich jak smartfony, pomaga poprawić nasze zdolności pamięciowe. Z badań przeprowadzonych przez naukowców z University College London (UCL) wynika, że na urządzeniach przechowujemy bardzo ważne informacje, to zaś zwalnia naszą pamięć i ułatwia przywoływanie dodatkowych, mniej ważnych informacji. Wyniki badań stoją w sprzeczności z wcześniejszymi obawami neurologów, którzy sądzili, że nadużywanie nowoczesnych technologii może prowadzić do upośledzenia zdolności poznawczych i powoduje „cyfrową demencję”.
Okazało się jednak, że wykorzystywanie urządzeń cyfrowych jako pamięci zewnętrznej pomaga nie tylko w zapamiętywaniu informacji zapisanych na tych urządzeniach, ale również w zapamiętywaniu niezapisanych informacji.
Naukowcy z UCL opracowali specjalny test pamięci na tablety i komputery. Do badań zaangażowali 158 ochotników w wieku 18–71 lat. Uczestnikom pokazywano na ekranie do 12 ponumerowanych okręgów, a ich zadaniem było przeciągnięcie części z nich na prawą, a części na lewą stronę ekranu. Badani mieli zapamiętać numery okręgów, jakie przeciągnęli na każdą ze stron. Im więcej ich zapamiętali, tym wyższą wypłatę otrzymywali na koniec eksperymentu. Jedna ze stron ekranu była stroną o wysokiej wartości. Za zapamiętanie przeciągniętego tam numeru płacono 10-krotnie więcej, niż za zapamiętanie numeru przeciągniętego na stronę o niskiej wartości.
Uczestnicy wykonywali test 16-krotnie. Przy połowie testów musieli polegać wyłącznie na własnej pamięci, przy połowie zaś mogli zapisywać wyniki na urządzeniach elektronicznych. Badani zwykle zapisywali na urządzeniach elektronicznych wartości okręgów przeciąganych do strony o wysokiej wartości. Okazało się, że gdy to robili, byli w stanie samodzielnie zapamiętać o 18% więcej liczb przeciągniętych do strony o wysokiej wartości. Ale to nie wszystko. Zapamiętywali też o 27% liczb przeciągniętych do strony o niższej wartości, mimo że tych liczb nie zapisywali.
Jednak używanie urządzeń elektronicznych miało też i negatywną stronę. Gdy je bowiem uczestnikom badań zabrano, lepiej pamiętali liczby ze strony o niższej wartości. To wskazuje, że zapamiętywanie liczb o wyższej wartości powierzyli urządzeniu elektronicznemu i bardzo szybko o nich zapomnieli.
Chcieliśmy zbadać, jak przechowywanie informacji na urządzeniu elektronicznym wpływa na zdolność do zapamiętywania. Odkryliśmy, że gdy ludzie mogą używać pamięci zewnętrznej, pomaga im to w zapamiętywaniu informacji, które zapisali. To nie było zaskoczeniem. Ale zauważyliśmy też, że lepiej zapamiętywali informacje, których nie zapisali. Działo się tak, gdyż używanie urządzenia elektronicznego zmieniło sposób, w jaki używali pamięci do przechowywania ważnych i mniej ważnych danych. Gdy musimy zapamiętać coś samodzielnie, używamy pamięci to przechowywania najważniejszych informacji. Ale gdy możemy użyć zewnętrznego urządzenia, najważniejsze informacje są na nim zapisywane, a naszą własną pamięć wykorzystujemy do zapamiętania tych mniej ważnych, mówi doktor Sam Gilbert.
Uczony zauważa, że – wbrew obawom – urządzenia elektroniczne nie wywołują „cyfrowej demencji”, ale przyczyniają się do lepszego zapamiętywania informacji, których na nich nie zapisaliśmy. Musimy jednak ostrożnie przechowywać nasze najważniejsze dane. Gdy bowiem urządzenie elektroniczne zawiedzie, może się okazać, że w naszej pamięci zostały nam tylko i wyłącznie mniej ważne informacje, ostrzega uczony.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Światło posiada niezwykle interesującą cechę. Jego fale o różnej długości nie wchodzą ze sobą w interakcje. Dzięki temu można jednocześnie przesyłać wiele strumieni danych. Podobnie, światło o różnej polaryzacji również nie wchodzi w interakcje. Zatem każda z polaryzacji mogłaby zostać wykorzystana jako niezależny kanał przesyłania i przechowywania danych, znakomicie zwiększając gęstość informacji.
Naukowcy z Uniwersytetu Oksfordzkiego poinformowali właśnie o opracowaniu metody wykorzystania polaryzacji światła do zmaksymalizowania gęstości danych. Wszyscy wiemy, że przewaga fotoniki nad elektronika polega na tym, że światło przemieszcza się szybciej i jest bardziej funkcjonalne w szerokich zakresach. Naszym celem było wykorzystanie wszystkich zalet fotoniki połączonych z odpowiednim materiałem, dzięki czemu chcieliśmy uzyskać szybsze i gęstsze przetwarzanie informacji, mówi główny autor badań, doktorant June Sang Lee.
Jego zespół, we współpracy z profesorem C. Davidem Wrightem z University of Exeter, opracował nanowłókno HAD (hybrydyzowane-aktywne-dielektryczne). Każde z nanowłókien wyróżnia się selektywną reakcją na konkretny kierunek polaryzacji, zatem możliwe jest jednoczesne przetwarzanie danych przenoszonych za pomocą różnych polaryzacji. Stało się to bazą do stworzenia pierwszego fotonicznego procesora wykorzystującego polaryzację światła. Szybkość obliczeniowa takiego procesora jest większa od procesora elektronicznego, gdyż poszczególne nanowókna są modulowane za pomocą nanosekundowych impulsów optycznych. Nowy układ może być ponad 300-krotnie bardziej wydajny niż współczesne procesory.
To dopiero początek tego, co możemy osiągnąć w przyszłości, gdy uda się nam wykorzystać wszystkie stopnie swobody oferowane przez światło, w tym polaryzację. Dzięki temu uzyskamy niezwykły poziom równoległego przetwarzania danych. Nasze prace wciąż znajdują się na bardzo wczesnym etapie, dlatego też szacunki dotyczące prędkości pracy takiego układu wciąż wymagają eksperymentalnego potwierdzenia. Mamy jednak niezwykle ekscytujące pomysły łączenia elektroniki, materiałów nieliniowych i komputerów, komentuje profesor Harish Bhakaran, który od ponad 10 lat prowadzi prace nad wykorzystaniem światła w technologiach obliczeniowych.
Ze szczegółami pracy można zapoznać się w artykule Polarisation-selective reconfigurability in hybridized-active-dielectric nanowires opublikowanym na łamach Science Advances.
« powrót do artykułu
-
-
Ostatnio przeglądający 0 użytkowników
Brak zarejestrowanych użytkowników przeglądających tę stronę.