Menu English Ukrainian Rosyjski Strona Głowna

Bezpłatna biblioteka techniczna dla hobbystów i profesjonalistów Bezpłatna biblioteka techniczna


NOWOŚCI NAUKI I TECHNOLOGII, NOWOŚĆ W ELEKTRONIKI
Bezpłatna biblioteka techniczna / Kanał wiadomości

Sztuczna inteligencja ma nos

01.03.2017

Naukowcy od dawna spierają się o to, w jaki sposób receptory ludzkiego ciała pozwalają nam postrzegać szeroką gamę zapachów i nadawać im pewne opisy. Próbując rozwiązać ten problem, zespoły inżynierów z całego świata zostały poproszone o stworzenie sztucznej inteligencji, która mogłaby postrzegać zapachy tak samo jak ludzi.

Przewidywanie koloru nie jest takie trudne: na przykład, jeśli fala świetlna osiąga długość fali 510 nm, to większość ludzi powie, że jest zielona. Ale ustalenie, jak pachnie konkretna cząsteczka, jest znacznie trudniejsze. 22 zespoły naukowców stworzyły zestaw algorytmów, które mogą przewidzieć zapach różnych cząsteczek na podstawie ich budowy chemicznej. Pełen zakres praktycznych zastosowań programu dopiero się okaże, ale twórcy mają nadzieję, że przede wszystkim pomoże perfumiarzom, farmaceutom i pracownikom branży spożywczej opracować nowe, unikalne kombinacje zapachów.

Prace rozpoczęły się od niedawnego badania przeprowadzonego przez Leslie Vosshull i współpracowników z Uniwersytetu Rockefellera w Nowym Jorku, w którym 49 ochotników musiało odgadnąć zapach 467 odorantów. Dla każdego z nich opracowano system porównawczy 19 podstawowych wzorów: badani mówili, czy zapach przypomina rybę czy czosnek, oceniali intensywność i indywidualną przyjemność zapachu. W rezultacie powstał katalog zawierający ponad milion komórek charakteryzujących określone cząsteczki zapachowe.

Kiedy biolog obliczeniowy Pablo Meyer dowiedział się o tym, od razu dostrzegł w badaniu okazję do sprawdzenia, czy system komputerowy może przewidzieć, jak ludzie będą oceniać zapachy. Pomimo tego, że naukowcy odkryli w ludzkim ciele około 400 receptorów zapachowych, pozostaje dla naukowców zagadką, jak dokładnie współpracują ze sobą, aby człowiek mógł rozróżnić nawet subtelne odcienie zapachów.

W 2015 roku Meyer i współpracownicy rozpoczęli konkurs DREAM Olfaction Prediction Challenge. Uczestnicy konkursu otrzymali do swojej dyspozycji te same tabele ocen ochotników, które opisują zapachy wraz z budową chemiczną wytwarzających je cząsteczek. Ponadto uczestnikom udostępniono bazę danych zawierającą 4800 opisów dla każdej pojedynczej cząsteczki - jej atomów, ich względnej pozycji, ogólnej geometrii, co ostatecznie wyniosło około 2 mln punktów danych. Docelowo dane powinny zostać wykorzystane do uczenia programów komputerowych rozpoznawania zapachów na podstawie informacji strukturalnych.

Do rywalizacji przystąpiły dwadzieścia dwie drużyny z całego świata i choć wiele z nich wykonało dobrą robotę, szczególnie wyróżniają się dwie drużyny. Zespół ze stanu Michigan, kierowany przez Yang Fang Guang, był najlepszy w wymyśleniu algorytmu przewidywania zapachu poszczególnych rzeczy. Inny zespół z University of Arizona, kierowany przez Richarda Gerkina, był najlepszy w szkoleniu programu w zakresie uśredniania ocen zapachów w całej próbce. Meyer informuje o tym w artykule opublikowanym w czasopiśmie Science.

Oczywiście wielu naukowców podchodzi sceptycznie do rozwoju, twierdząc, że wykonana praca, choć wnosi znaczący wkład w naukę, jest nadal dość prymitywną selekcją, a 19 elementów opisowych dla całego spektrum zapachów w przyrodzie jest wyraźnie bardzo, bardzo mało.

Alternatywne badania z ochotnikami wykorzystywały 80 lub więcej z tych kryteriów do ustnej oceny różnych zapachów. Nie jest jasne, czy istniejący algorytm będzie w stanie prawidłowo przewidzieć wynik zapachowy, jeśli będzie musiał stawić czoła tak dużej liczbie informacji. Tak więc do tej pory percepcja zapachów pozostaje tajemnicą zarówno dla lekarzy, jak i inżynierów.

<< Powrót: Napęd na smartfony Western Digital iNAND 7350 256 GB 01.03.2017

>> Naprzód: MAX14001 - uniwersalne izolowane wejście dyskretne 28.02.2017

Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:

Sztuczne prosięta - dawcy narządów dla ludzi 21.02.2024

Japońskim naukowcom udało się stworzyć genetycznie zmodyfikowane prosięta, których narządy można wykorzystać do przeszczepiania ludzi. PorMedTec był w stanie wyprodukować trzy genetycznie zmodyfikowane prosięta, których narządy nadają się do przeszczepienia ludziom. Narządy te charakteryzują się niższym ryzykiem odrzucenia. Naukowcy z amerykańskiej firmy biotechnologicznej eGenesis stworzyli prosięta poprzez przeniesienie jąder komórkowych do jaj, co umożliwiło uzyskanie genetycznie zmodyfikowanych zarodków. Zarodki następnie przeniesiono do macicy zastępczej świni, co spowodowało narodziny sklonowanych prosiąt. W lutym poprzez cesarskie cięcie urodziły się trzy prosięta. Wprowadzono w nich 10 różnych zmian genetycznych, które, jak się uważa, pomagają zapobiegać odrzuceniu narządu, jeśli zostanie on w przyszłości przeszczepiony ludziom. Po osiągnięciu dojrzałości prosięta zostaną przekazane do instytucji naukowych w Japonii w celu przeprowadzenia badań. Te badania wykażą, czy ... >>

Wodoodporna hulajnoga elektryczna Predator Extreme PES017 21.02.2024

Firma Acer zaprezentowała swoją nowość - hulajnogę elektryczną Predator Extreme PES017, która jest zabezpieczona przed wodą. Model ten charakteryzuje się solidną konstrukcją i mocnym silnikiem, który poradzi sobie nawet z najtrudniejszymi odcinkami dróg. Predator Extreme PES017 firmy Acer to ważny dodatek do świata hulajnóg elektrycznych, zapewniający wysoką wydajność i wodoodporność, co czyni go atrakcyjnym wyborem zarówno do codziennej jazdy, jak i w ekstremalnych warunkach. Extreme PES017 idealnie sprawdzi się zarówno na ulicach miasta, jak i w terenie. Hulajnoga będzie wyposażona w silnik o mocy 390 W i momencie obrotowym 40 Nm, co pozwoli jej rozwijać prędkość do 32 km/h i pokonywać wzniesienia o nachyleniu do 18%. Pojemność akumulatora wyniesie 48 Wh (do 32 km zasięgu na jednym ładowaniu). Na przednich i tylnych kołach zostaną zamontowane hamulce tarczowe, a stopień ochrony IPX5 zapewni, że hulajnogę elektryczną będzie można używać w każdych warunkach atmosferycznych. Dziękuję tel ... >>

Woda na asteroidach 20.02.2024

Latające obserwatorium NASA SOFIA, zainstalowane na samolocie Boeing 747SP, zakończyło działalność półtora roku temu, ale zebrane przez niego dane w dalszym ciągu przynoszą korzyści społeczności naukowej. Wykorzystując informacje zebrane przez teleskop na podczerwień, zespół naukowców po raz pierwszy odkrył obecność wody na skalistych asteroidach Układu Słonecznego. Odkrycia te staną się podstawą do dalszych badań nad ewolucją planet i pochodzeniem życia na Ziemi. Odkrycie wody na asteroidach otwiera nowe horyzonty dla zrozumienia pochodzenia i rozwoju życia we Wszechświecie. Wyniki badań SOFIA inspirują do dalszych odkryć i zachęcają do wykorzystania nowych technologii, takich jak Teleskop Webba, do dalszej eksploracji kosmosu. Kilka lat temu SOFIA, która regularnie wznosiła się do stratosfery, pozwoliła jednemu z zespołów naukowców wykryć cząsteczki wody w jednym z kraterów na południowym biegunie Księżyca. Dane pokazały treść ... >>

Samoniszczący dysk flash USB Overdrive 20.02.2024

Interrupt Labs z Wielkiej Brytanii wprowadziło nowe rozwiązanie technologiczne o nazwie Overdrive USB, które zainteresuje tych, którzy przykładają dużą wagę do bezpieczeństwa danych. Overdrive USB to pamięć flash USB bez wbudowanego szyfrowania sprzętowego, dzięki czemu można jej używać w krajach, w których takie funkcje mogą być zabronione. Mimo to urządzenie posiada kilka unikalnych cech, które odróżniają je od innych analogów dostępnych na rynku. Po pierwsze, aby uzyskać dostęp do danych na dysku flash, należy go trzykrotnie włożyć do gniazda. W przeciwnym razie komputer uzna urządzenie za uszkodzone. Dodatkowo Overdrive USB posiada funkcję autodestrukcji. Jest w stanie zwiększyć napięcie na głównym chipie, powodując gwałtowny wzrost temperatury do 100°C i więcej. Jednak to nie wystarczy, aby całkowicie zniszczyć informacje. Do tej funkcji użytkownicy będą musieli użyć substancji łatwopalnej. Wstępny ... >>

Teleskop ultrafioletowy UVEX 19.02.2024

NASA potwierdziła opracowanie kolejnej generacji teleskopu ultrafioletowego, który ma zostać wysłany w przestrzeń kosmiczną do końca lat 2030. XXI wieku. To misja Ultraviolet Explorer (UVEX), której zadaniem jest badanie bliskiego i dalekiego widma ultrafioletu. Poprzednie podobne narzędzie, Galaxy Explorer (GALEX), działało w latach 2003–2013. Nowy teleskop będzie 50-100 razy czulszy od instrumentów GALEX. UVEX stoi przed dwoma głównymi wyzwaniami. Najpierw zmapuj niebo w zakresie ultrafioletu. Po drugie, zapewnienie możliwości szybkiej zmiany orientacji w celu badania procesów przejściowych: wybuchów supernowych, łączenia się gwiazd, dżetów czarnych dziur i gwiazd neutronowych, a także innych zjawisk energetycznych. Uzupełni to obserwacje fal grawitacyjnych, pomagając w identyfikacji źródeł fal grawitacyjnych. Obserwacja nieba w ultrafiolecie pozwoli Ci zbadać najcieplejsze obiekty. Są to młode i stare gwiazdy w stadiach intensywnej aktywności w swoich jądrach. Poza tym dane ... >>

Przypadkowe wiadomości z Archiwum

Krzem zachowuje przewodność przy bardzo niskich poziomach naładowania 01.03.2020

Naukowcy z amerykańskiego Narodowego Instytutu Standardów i Technologii (NIST) opracowali nową metodę pomiaru ruchliwości naładowanych cząstek w krzemie, która, jeśli nie zostanie odwrócona, znacznie poszerzy wiedzę na temat procesów przenoszenia ładunku w półprzewodnikach.

Zaproponowana przez naukowców metoda umożliwiła przeprowadzenie najczulszych pomiarów prędkości ruchu ładunku elektrycznego w krzemie, a to jest wyznacznikiem jego skuteczności jako półprzewodnika. Dzięki temu nowa metoda umożliwi dokładniejszą ocenę wpływu niektórych domieszek na przewodnictwo krzemu i będzie podstawą do poprawy charakterystyk przyrządów półprzewodnikowych. Jest to szansa na poprawę wydajności chipów prawie za darmo, tylko dzięki lepszemu zrozumieniu procesów. Przeprowadź strojenie, że tak powiem.

Tradycyjnie ruchliwość elektronów i dziur w krzemie mierzono metodą Halla. Ta metoda zakłada, że ​​styki są lutowane na próbce krzemu (półprzewodnika), aby przepuścić prąd elektryczny. Wadą tej metody jest to, że w punktach lutowniczych pojawiają się defekty lub zanieczyszczenia, które wprowadzają zniekształcenia do wyników pomiarów.

Dla czystości eksperymentu naukowcy z NIST zastosowali metodę bezkontaktową. Próbkę krzemu poddano najpierw działaniu światła o małym natężeniu w postaci ultrakrótkich impulsów światła widzialnego, a następnie próbkę napromieniowano impulsami promieniowania w zakresie dalekiej podczerwieni lub mikrofal. Słabe światło widzialne powodowało efekt fotodomieszkowania krzemu: naładowane cząstki pojawiły się w warstwie krzemu w postaci elektronów i dziur.

Światło widzialne z oczywistych względów nie mogło wniknąć w grubość krzemu. W tym celu fotodomieszkowaną próbkę napromieniowano promieniowaniem terahercowym (w zakresie dalekiej podczerwieni), dla którego krzem jest przezroczysty. A im więcej naładowanych cząstek w próbce, tym więcej światła wnika lub jest pochłaniane przez próbkę. Należy tutaj zauważyć, że dla dokładniejszego pomiaru ruchliwości elektronów w próbce jej grubość powinna być dość duża, do 1 mm. Wykluczyło to wpływ defektów na powierzchni próbki na pomiary.

Jednak liczba elektronów i dziur „wprowadzanych” przez światło widzialne w próbce musiała być jak najmniejsza, aby obniżyć próg czułości podczas pomiarów. Zwykle w tym celu próbkę naświetlano jednym fotonem, ale w przypadku grubej próbki jeden foton wybijał niedostatecznie naładowane cząstki w krzemie. Wyjście zostało znalezione w napromieniowaniu próbki dwoma fotonami światła widzialnego. Następnie promieniowanie terahercowe swobodnie przeszło przez próbkę z minimalną liczbą naładowanych cząstek w masie materiału. Według naukowców próg czułości został dziesięciokrotnie zmniejszony ze 10 bilionów nośników ładunku na cm100 do 2 bilionów.

Gdy tylko obniżono próg wrażliwości, zaskoczenie stało się jasne. Okazało się, że ruchliwość elektronów w krzemie może wzrosnąć nawet do bardzo rozrzedzonego stanu nośników w materiale, czego nikt wcześniej nie podejrzewał. Właściwie sama mobilność okazała się o 50% wyższa niż wcześniej sądzono. Dla kontroli kontrolnej podobny eksperyment przeprowadzono z arsenkiem galu (GaAs), również światłoczułym półprzewodnikiem. Stwierdzono, że mobilność nośników ładunku w tym materiale stale rośnie wraz ze spadkiem ich gęstości. Granica gęstości nośnika zmierzona nową metodą okazała się około 100 razy mniejsza niż wcześniej sądzono.

W odległej lub niedalekiej przyszłości półprzewodniki będą mogły działać przy bardzo niskich poziomach naładowania. Przynajmniej teoretyczna granica została przesunięta wystarczająco daleko. Są to bardzo czułe panele słoneczne i detektory pojedynczych fotonów (witaj komputerom kwantowym!), ultrawydajna elektronika i wiele więcej.

Zobacz całość Archiwum wiadomości z nauki i techniki, nowa elektronika


Wszystkie języki tej strony

Strona główna | biblioteka | Artykuły | Mapa stony | Recenzje witryn

www.diagram.com.ua

www.diagram.com.ua
2000-2024