Часть 1 http://www.metodolog.ru/node/807

Часть 2 http://www.metodolog.ru/node/809

Часть 3

Раздел ИНФОРМАЦИЯ в этот раз выглядит довольно пестро. «Предложена новая система идентификации личности», пишет 13 ноября www.memebrana.ru. «Движения глаз каждого человека уникальны. Разработчики из израильской компании ID-U Biometrics воспользовались этим явлением. Биометрические системы безопасности пока в большинстве своём ограничиваются сканерами отпечатков пальцев и сетчатки глаза. Все подходы опираются на неменяющиеся с течением жизни особенности человеческого организма. Новая система определяет личность проверяемого, изучая уникальные характеристики движений глаз, пока человек следит за значком, пробегающим по экрану компьютера. Траектория перемещения "мишени" может меняться, но испытуемый всё равно продолжает демонстрировать особенные "кинетические черты". Разработку израильтян почти невозможно обмануть: точность определения 97%. При этом она безопаснее и проще аналогов – для отслеживания движений глаз человека достаточно экрана и небольшой видеокамеры низкого разрешения. Известно, что программное обеспечение 30 раз в секунду регистрирует порядка десяти различных признаков (какие именно, создатели умалчивают). "Движение глаз каждого человека можно сравнить с перемещением разных людей по одному гоночному треку: маршрут один, а траектории разные", — рассказывает Дафна Палти (Daphna Palti), исполнительный директор ID-U Biometrics».

«Разработан метод идентификации человека по форме уха», 16 ноября продолжает тему www.nanonewsnet.ru. «…Марк Никсон (Mark Nixon), британский компьютерный исследователь из Университета Саутгемптона заявляет, что лучше биометрии уха ничего… придумать нельзя. Оно окончательно сформировано в момент рождения, а дальше только растет, полностью сохраняя свою форму. Чего не скажешь, например, о зрачках, которые с возрастом немного меняются. Никсон вместе с коллегами разработал компьютерный метод идентификации по уху, который он назвал «лучевое преобразование изображения» (image-ray-transform). Метод довольно хитрый и сводится к «обстрелу» изображения разноцветными лучами, что позволяет с точностью 99,6% отследить все особенности ушной раковины и записать их в цифровом виде. Никсон признает некоторые ограничения для этого метода. Идентификации могут, например, помешать волосы, закрывающие часть уха, плохое освещение при фотосъемке или неудачный ракурс, но ведь и на солнце есть пятна, считает он. К тому же он не призывает заменить отпечатки пальцев «отпечатком уха», он предлагает свой идентификатор лишь в качестве дополнительного. Ученые надеются объединить свой метод с другими компьютерными методиками, такими, например, как распознавание по лицу. Это, полагают они, резко повысит надежность идентификации. В конечном счете они надеются создать убедительную для суда компьютерную программу, которая сможет безошибочно опознать преступника всего лишь по его нечеткому изображению, снятому камерой наружного наблюдения». От методов - к материалам.

«Новый наноматериал высокой плотности» - так называется заметка, размещенная 1 ноября на www.nanonewsnet.ru. «Специалистами создан новый, наноразмерный материал, которые свои физические свойства способен изменять под воздействием светового излучения. Это позволяет с его помощью создавать носители для хранения информации. Их вместительность может быть в 500 раз больше, чем у других современных… Сегодня уже есть материалы, которые под действием света меняют цвет, приобретают аморфное состояние вместо кристаллического. Материал, изобретённый японскими учёными под руководством Шин Иши Окоши из университета Токио, меняет свойства проводника под действием излучения лазера. Этот материал является наноструктурным, позволяет добиться очень плотного хранения данных. Такое становится возможно потому, что из состояния металлической проводимости электричества этот материал под действием ультрафиолетового излучения переходит в полупроводниковый. На сегодняшний день самым ёмким носителем информации из физических носителей является диск блурей, который вмещает на себя большое количество данных. Новый материал может превысить эту ёмкость в 500 раз. Материал потенциально может хранить в себе информацию в размере 1 терабит на квадратный дюйм – около 6 с половиной сантиметров».

«Революция в сфере производства компьютеров: харддиски заменят нанопроволокой», сообщает 17 ноября www.nanonewsnet.ru. «Профессор Матиас Кляуи (Mathias Klaui) из Федерального политехнического института Лозанны (Швейцария) придумал харддискам замену, которая в сто тысяч раз ускорит работу компьютеров, будет потреблять намного меньше энергии и вдобавок будет противоударной из-за отсутствия движущихся частей. Память, как и у харддиска, – магнитная. Этим система немного напоминает видеокассету, только у видеокассеты носитель пленка, а у новой системы – проволока. Но на этом сходство заканчивается. Проволока в новой «трековой» памяти (racetrack memory) в миллион раз уже видеопленки, так что это уже нанопроволока. Способ записи и считывания информации совершенно иной – он основан на принципах «спинтроники» (область квантовой электроники, которая, как утверждают, скоро потеснит обычную электронику). В этой нанопроволочке биты информации передаются при помощи спин-поляризованного тока со скоростью несколько сот метров в секунду. Четырехчасовую видеокассету можно было бы прочесть с такой скоростью меньше чем за минуту. Особенные трудности у Кляуи и его коллег вызвала необходимость надежно разделять друг от друга информационные биты-домены, устроив на их «стенках» магнитные вихри. Обкатанная идея тут же нашла своих воплотителей – ученых из Цюрихского исследовательского центра IBM, которые сейчас занимаются разработкой трековой памяти. Они заявляют, что в один чип можно впихнуть миллионы или даже миллиарды таких проволочек, что обеспечит запоминающей платформе огромную емкость. По их мнению, уже через 5–7 лет трековая память сможет появиться на рынке. Похоже, это будет настоящий прорыв. Компьютеры, оснащенные трековой памятью, будут включаться мгновенно, доступ к информации ускорится в 100 000 раз. Существенно снизится и энергопотребление. В сегодняшних компьютерах оперативная память RAM должна обновляться каждую микросекунду, а это 300 мВт, даже если на компьютере не работают. У трековой памяти эти потери можно довести до нескольких мВт. Если же учесть, что компьютеры и остальная электроника потребляют сегодня 6% мировой электроэнергии, а в 2025-м будут потреблять 15%, то получается немалая экономия».

 «Пчелы решают сложные математические задачи быстрее, чем компьютеры», пишет 3 ноября www.nanonewsnet.ru. «Пчелы, имеющие мозг размером с зернышко, решают сложные математические задачи быстрее, чем компьютеры. К такому выводу пришли британские ученые из колледжа Ройял Холлоуэй, входящего в состав Лондонского университета.Они установили, что пчелы безошибочно находят кратчайший путь между цветками, чтобы собрать с них нектар, затрачивая при этом минимум сил. Проблема, которую они при этом "решают", известна в математике как "задача коммивояжера". Она заключается в том, чтобы найти наиболее короткий маршрут между множеством городов, чтобы посетить каждый по одному разу и вернуться в конечную точку. Эта задача очень важна для управления различными процессами, например работой интернета, производством микросхем, при расчете сетей городского транспорта и маршрутов грузовых перевозок. Для решения этой проблемы в науке существует множество сложных алгоритмов. Компьютерам для ее решения требуются долгие и сложные вычисления. В то же время пчелы практически мгновенно "просчитывают" кратчайший маршрут между цветками. Для изучения поведения этих насекомых ученые из Лондонского университета использовали управляемые компьютером искусственные цветы, которые выделяли вещество, аналогичное цветочному нектару и распространяли его запах. Пчелы вначале совершали разведывательный полет, чтобы обнаружить поляну с искусственными цветами, а затем принимались облетать каждый из них, чтобы собрать нектар. Ученые решили проследить, по какому маршруту пчелы будут передвигаться - в произвольном порядке или следуя определенному алгоритму. Выяснилось, что маршрут сбора нектара пчелами соответствовал оптимальной математической модели и позволял им экономить силы. Ученые теряются в догадках, каким образом крошечный мозг насекомого оказывается "умнее" компьютера. Если эту загадку удастся разгадать, это приведет к прорыву в развитии вычислительной техники, полагают британские исследователи».

Раздел НАУКА. ЖИЗНЬ. ЧЕЛОВЕК начнем с дел космических.23 ноября www.membrana.ru сообщает, что «Число экзопланет превысило 500». «По состоянию на 22 ноября 2010 года список внесолнечных планет достиг впечатляющих 502 пунктов. Однако скоро это число может вырасти более чем вдвое. Как ни странно, но Международный астрономический союз (IAU), ведущий учёт небесных тел, не обладает официальным списком внесолнечных планет. Неофициальные такие перечни пополняют несколько профессиональных астрономов, ориентирующихся на опубликованные работы коллег. Один из таких каталогов находится в ведении астробиолога Жана Шнейдера (Jean Schneider) из Парижской обсерватории. Указывая на преодоление планки в полтысячи миров, он отмечает, что целый ряд свежих планет ждёт дополнительной проверки. Между тем сообщения о находках продолжают поступать, поэтому указывать точно — какой планете достался знаковый "№ 500", мягко говоря, бессмысленно. Первые экзопланеты были открыты в конце 1980-х, но надёжно подтверждены значительно позднее. Поток находок хлынул лишь в 1990-х, причём со временем он нарастал. В 2006 году количество известных экстрасолнечных планет превысило 180. В 2007-м список таких миров насчитывал уже 236 позиций, а в 2009 году — более 330. С запуском новых инструментов на Земле и в космосе, апробацией редких методов охоты скорость открытий может ещё вырасти. Для астрономов и астрофизиков это уже не просто накопление багажа знаний, а достижение такого количества разнообразных миров, когда можно вести речь о вычислении достоверных статистических закономерностей, сопоставлении типов планет с особенностями их звёзд или регионов Галактики, где они родились. Вскоре в этот котёл горячей информации должна поступить ещё большая порция чужих сатурнов, нептунов и сверхземель: новейший орбитальный телескоп Kepler, поймавший свои первые пять внесолнечных планет в январе 2010 года, ныне зарегистрировал уже 700 экзопланет-кандидатов. По оценке специалистов, число ложных тревог при обнаружении внесолнечных планет не превышает 20%, а значит, до преодоления тысячной планки ждать осталось недолго».

«Математика террора: Порочный круг насилия», называется заметка, помещенная 11 ноября на www.popmech.ru. «Компьютерное моделирование подтвердило вполне известный факт: грубые военные операции против терроризма лишь усиливают его.

Новые алгоритмы и мощные вычислительные способности современных компьютеров привели в последние годы к настоящему расцвету эпидемиологических исследований, изучению механизмов зарождения эпидемий, их распространения и угасания. Можно вспомнить и довольно остроумные работы, в которых ученые использовали для этого возможности социальных сетей («Друзья по болезни») и онлайн-игр («Игровая эпидемия»). Эффективность этого чисто математического подхода замечательно подтверждается сравнением его результатов с данными экспериментов и статистических исследований. Но ведь сходные с эпидемиями механизмы распространения имеют и многие другие феномены социальной жизни – культурные тренды и новые идеи, в том числе и самые радикальные. Экстремизм распространяется в обществе, как болезнь, и для него применимы те же инструменты исследований. Отличной иллюстрацией этого тезиса может послужить недавняя работа берлинских ученых во главе с Тилем Крюгером (Tyll Krueger). Для начала исследователи взяли условное сообщество и разделили его на несколько отдельных групп, допустив, что с определенной долей вероятности член каждой группы может ее оставить и перейти к другой. При этом одна из групп была условно «радикальной», еще одна – пассивно ее поддерживала, т.е. было условлено, что члены ее сами не совершают экстремистские действия, но одобряют их в других группах. Наконец, еще одна группа была «нейтральной», члены ее могли переходить в «группу поддержки». Кроме того, члены «радикальной» группы время от времени удалялись из расчета – это соответствует миграции, депортации, аресту или гибели. Ученые предположили, что каждое такое удаление должно усиливать радикальные настроения в группе «поддержки» (как арест «уважаемого» человека усиливает протестные настроения), и те с большей вероятностью будут превращаться в полных радикалов. Итак, ученые изучили, как будут меняться размеры этих групп во времени и в зависимости от вероятности, с которой «человек» может производить смену группы. Они показали, что получается настоящая система с положительной обратной связью: удаление активных радикалов заставляет членов пассивной группы окончательно переходить на их сторону. Как и положено для подобных систем, ее поведение нелинейно – небольшое увеличение входящего параметра (скажем, усиление «арестов») приводит к резкому росту выходящего (числа пассивных радикалов, перешедших в группу активных). Когда скорость удаления радикальных элементов достигает определенного уровня, число их начинает не падать, а резко расти. Говоря языком журналистики, образуется порочный круг насилия. Осталось сделать последний шаг – заменить название «активных радикалов» на «террористов», а «удаления» - на «аресты» и «нейтрализацию» – и мы получим математическое обоснование тому, что, увы, наблюдается сегодня во многих «горячих точках» мира. По замечанию авторов работы, этот порочный круг может быть разорван лишь теми методами, которые позволяют нейтрализовать террористов, не усиливая радикальность сочувствующей им группы. Иначе говоря, «без случайных жертв, пыток и другого насилия по отношению к местному населению».

12 ноября www.popmech.ru разместил заметку «Происхождение смеха: Хиханьки да хаханьки». «Какую роль играет смех? Для чего появился он в ходе эволюции высших животных? Новая теория связывает его с эволюцией мозга.Способность смеяться – одна из самых сложных и загадочных в нашем поведении. Эволюционисты долгое время искали объяснения тому, как и отчего она развилась. Неужели смех каким-то образом способствует более качественному исполнению репродуктивных функций? И вообще, для чего она «встроена» в нас жестко, как чихание и кашель, а не является культурно передающейся способностью? Интересную версию на этот счет недавно выдвинули испанские ученые. По их мнению, эволюция смеха связана с эволюцией структур мозга. Стоит напомнить, что, как считается, структурно мозг совершил мощный эволюционный скачок тогда, когда человек стал жить более крупными сообществами. Они отличаются сложнейшими социальными взаимодействиями, разбираться во всех тонкостях которых жизненно важно для всех членов сообщества – как важно и находить инструменты налаживания этих взаимодействий. Как следствие, появились такие вещи, как речь и сложное социальное поведение. Иначе говоря, мозг развился не для решения таких задач, как эффективная охота, приготовление пищи или использование инструментов. А для взаимодействия с другими мозгами в пределах довольно многочисленной группы. Хороший пример сложного социально-ориентированного поведения –груминг («вычесывание»), которое часто можно наблюдать у высших обезьян. Шимпанзе до 20% времени суток проводят за этим приятным и полезным занятиям, не только (и не столько) вычищая шерсть, сколько налаживая и укрепляя социальные контакты. Ученые обращают внимание, что, хотя груминг и является мощным инструментом социального взаимодействия, число вовлеченных в него особей явно ограничено и не может расширяться до большого количества. В крупной же группе предков людей, по мере того, как мозг усложнялся и развивалась речь, естественным образом появился новый способ установления и поддержания контактов, позволяющий за более короткое время привлечь к себе симпатии большого числа соплеменников. Языковая коммуникация запросто происходит в группах сразу по десятку человек, и общий смех служит замечательным средством налаживания взаимодействия между ними – не требуя, чтобы каждый предварительно повычесывал каждому голову.

Аналогично, по мнению ученых, развивается и такое чисто человеческое чувство, как застенчивость – проявляющаяся в стыдливой краске на щеках. Когда мы краснеем от смущения, часть крови, движущейся по сонной артерии, передается по ответвляющейся от нее лицевой артерии на капилляры кожи головы, вызывая ее покраснение. Это снижает избыточный поток крови, идущий к мозгу при некоторых некомфортных социальных ситуациях. Другие видят покраснение просто потому, что состояние кожа на лице и ушах легко бросается в глаза, и все социальные оценки этой красноты появились лишь со временем. Смех может играть схожую роль – налаживая социальные связи, он вместе с тем разряжает избыточное напряжение, создавшееся в мозге слишком интенсивной работой речевого центра. Он «жаждет разрядиться», но, не зная, в какие именно слова это облечь, издает странное квохтанье, которое мы воспринимаем смехом. Социальная роль, связанная с возможностью привлечь большое число соплеменников, возникла лишь со временем – тем более что смех оказался способен решить ее как нельзя лучше».