Πληροφορική-Τεχν.Νοημοσύνη-Kβαντικοi υπολ.-Νανοτεχνολογία.

[Δροσος Γεωργιος]

Η Ρωσία δημιούργησε έναν μοναδικό ανιχνευτή κυμάτων χιλιοστού
Αναπτύχθηκε στο Αστροδιαστημικό Κέντρο του Φυσικού Ινστιτούτου. Lebedev RAS. Όλα τα εξαρτήματα της «καρδιάς του δέκτη» κατασκευάζονται στη Ρωσια.. Μια πιο εξελιγμένη τροποποίηση του δέκτη θα εγκατασταθεί στο αστεροσκοπείο Spektr-M (Millimetron).
Το εύρος μήκους κύματος χιλιοστών είναι σημαντικό για την διαστημική έρευνα. Η διαστημική χημεία, η αναζήτηση πολύπλοκων οργανικών μορίων στο διαστρικό μέσο, η μελέτη αντικειμένων στο πρώιμο Σύμπαν και ενεργών γαλαξιακών πυρήνων - αυτός είναι ένας ελλιπής κατάλογος των περιοχών εφαρμογής του.
Ο δέκτης λειτουργεί σε συχνότητες 220-280 GHz (μήκος κύματος περίπου 1,2 mm). Για να επιτευχθεί εξαιρετικά υψηλή ευαισθησία, πρέπει να ψύχεται μέχρι το σημείο βρασμού του υγρού ηλίου - 4K. Χάρη σε τόσο χαμηλές θερμοκρασίες, τα στοιχεία του μικροκυκλώματος της συσκευής, κατασκευασμένα από νιόβιο, περνούν σε υπεραγώγιμη κατάσταση.
Είναι η υπεραγωγιμότητα που κάνει τις παραμέτρους του νέου ανιχνευτή μοναδικές. Επιτρέπει την επίτευξη κβαντικής ευαισθησίας του ανιχνευτή και χαμηλών απωλειών σήματος στις γραμμές σύνδεσης.
Η εικόνα δείχνει το κρυογονικό τμήμα του δέκτη.
Περισσότερες λεπτομέρειες στον ιστότοπο του ινστιτούτου: https://lebedev.ru/ru/main-news/news/3555

https://vk.com/roscosmos?w=wall-30315369_566975

[Δροσος Γεωργιος]

Η τεχνητή νοημοσύνη στη μάχη για την πρόληψη απέναντι στις δασικές πυρκαγιές.

Στην μάχη για την πρόληψη και την αντιμετώπιση των δασικών πυρκαγιών μπαίνει η τεχνητή νοημοσύνη μέσω καινοτόμων προγραμμάτων που έχουν αναπτυχθεί, συντονιστής των οποίων είναι το Εθνικό Αστεροσκοπείο Αθηνών.Πρόκειται για δύο καινοτόμα προγράμματα το «Deep Cube» και το «SeasFire» που ξεκίνησαν τον Ιανουάριο του 2021 και τον Μάρτιο του 2022 αντίστοιχα και μέσω της αξιοποίησης τεχνολογιών τεχνητής νοημοσύνης, επιδιώκουν να εκτιμήσουν τον κίνδυνο δασικής πυρκαγιάς με διαφορετικούς τρόπους.Όπως τονίζει στο Αθηναϊκό-Μακεδονικό Πρακτορείο Ειδήσεων ο εντεταλμένος ερευνητής στο Εθνικό Αστεροσκοπείο Αθηνών, στο Ινστιτούτο Αστρονομίας, Αστροφυσικής, Διαστημικών Εφαρμογών και Τηλεπισκόπησης, νεοεκλεγείς στο ΕΜΠ, Γιάννης Παπουτσής, «η στόχευση του Deep Cube είναι να αξιοποιήσει πολύ μεγάλο πλούτο δορυφορικών δεδομένων που είναι διαθέσιμα αυτή την στιγμή, ελεύθερα και δωρεάν σε συνδυασμό με τεχνολογίες τεχνητής νοημοσύνης για να μπορέσουμε να εξάγουμε νέες πληροφορίες μέσα από τα δορυφορικά δεδομένα», και προσθέτει ότι στο Deep Cube υπάρχουν διάφορες τεχνολογίες κι εφαρμογές, μία εκ των οποίων είναι η εκτίμηση κινδύνου δασικής πυρκαγιάς για την επόμενη ημέρα. «Είναι μία εφαρμογή που έχουμε αναπτύξει σε συνεργασία με το Πυροσβεστικό Σώμα», αναφέρει με αφορμή και την έναρξη σήμερα της αντιπυρικής περιόδου.Το συγκεκριμένο πρόγραμμα πέρσι λειτούργησε πιλοτικά για την Ελλάδα ωστόσο φέτος η εφαρμογή του έχει επεκταθεί για όλη την Μεσόγειο. «Ως χώρα και ως φορέας (Εθνικό Αστεροσκοπείο Αθηνών) έχουμε καινοτομήσει, είμαστε από τους πρώτους. Θα το αναπτύξουμε και για άλλες χώρες , στα πλαίσια άλλων προγραμμάτων που μας έχουν ζητηθεί, στην Ισπανία για παράδειγμα και θα το κάνουμε και για την ευρύτερη Μεσόγειο», τονίζει.«Μέσω του καινοτόμου προγράμματος προσπαθούμε να λύσουμε το πρόβλημα της πρόληψης του κινδύνου, που είναι σύνθετο και πολυδιάστατο καθώς είναι μια σειρά από περιβαλλοντικές και άλλες παράμετροι που αλληλεπιδρούν μεταξύ τους αυξάνοντας ή μειώνοντας τον κίνδυνο κάθε φορά. Αυτό επειδή είναι δύσκολο κανείς να το μοντελοποιήσει προσπαθούμε να εκπαιδεύσουμε ένα σύστημα τεχνητής νοημοσύνης για να μάθουμε όλες αυτές τις σύνθετες και μη γραμμικές αλληλεπιδράσεις μεταξύ όλων αυτών των παραμέτρων. Αυτό μπορεί να συμβεί αξιοποιώντας ιστορικά δεδομένα. Αφήνουμε ένα μοντέλο να παίρνει σαν είσοδο αυτές τις παραμέτρους και με βάση το ιστορικό των καμένων εκτάσεων να μάθει αυτές τις σύνθετες αλληλοσυσχετίσεις. Και στη συνέχεια αφού το εκπαιδεύσουμε αυτό το μοντέλο το βάζουμε στην παραγωγή. Σε καθημερινή βάση μαζεύουμε όλες αυτές τις παραμέτρους και κάνουμε μία εκτίμηση για την επόμενη μέρα», σημειώνει στο ΑΠΕ-ΜΠΕ ο κ. Παπουτσής και προσθέτει την σημαντική συμβολή του Πυροσβεστικού Σώματος σε αυτό το εγχείρημα.Με γνώμονα το «Deep Cube» η ερευνητική ομάδα του Orion Lab του ΙΑΑΔΕΤ/ΕΑΑ προχώρησε μετά από ένα χρόνο, τον Μάρτιο του 2022 στην ανάπτυξη ενός δεύτερου πρωτοποριακού προγράμματος του “ SeasFire’’ που χρηματοδοτήθηκε από Ευρωπαϊκό Οργανισμό Διαστήματος. Το “ SeasFire’’ μελετάει την εκτίμηση κινδύνου για δασική πυρκαγιά αλλά σε άλλη χωροχρονική κλίμακα, σε 2, 3, 4, 5 μήνες από σήμερα. «Μετά το DeepCube πήραμε το θάρρος να το προχωρήσουμε ένα βήμα παραπέρα και να εξετάσουμε πώς μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε την τεχνητή νοημοσύνη για να προβλέψουμε τη συχνότητα και την ένταση των δασικών πυρκαγιών στην Ευρώπη σε μακροπρόθεσμο ορίζοντα. Μία βασική παραδοχή που κάνουμε είναι το φαινόμενο της πεταλούδας δηλαδή κάτι το οποίο συνέβη κάποια στιγμή παλαιότερα, σε κάποιο άλλο μέρος του πλανήτη, μπορεί να επηρεάσει τι θα γίνει εδώ και τώρα και αυτό γιατί είναι ένα μεγάλο διασυνδεδεμένο σύστημα με φυσικές διεργασίες που επηρεάζουν η μία την άλλη, σε διάφορες χωροχρονικές αποστάσεις. Πρόκειται για τηλεσυνδέσεις. Αυτό προσπαθούμε να μοντελοποιήσουμε στο SeasFire κι επικεντρωνόμαστε στην Ευρώπη, αλλά για να μπορέσουμε να εκτιμήσουμε τον εποχιακό κίνδυνο για τις πυρκαγιές στην Ευρώπη πρέπει να πάρουμε πληροφορία από το τι γίνεται στον Ατλαντικό Ωκεανό, τι γίνεται στην Αφρική, τι γίνεται σε άλλες περιοχές του πλανήτη παλαιότερα για να μπορέσουμε να προβλέψουμε τι θα γίνει το φετινό καλοκαίρι. Αυτή είναι η καινοτομία του», υπογραμμίζει στο ΑΠΕ-ΜΠΕ ο κ. Παπουτσής.

Η τεχνητή νοημοσύνη μπορεί να συμβάλει στην πρόληψη από τις φυσικές καταστροφές

Σύμφωνα με τον κ. Παπουτσή η επιστημονική κοινότητα προχωράει με γοργούς ρυθμούς στην κατεύθυνση να χρησιμοποιείται η τεχνητή νοημοσύνη για την πρόληψη από αυτά τα φαινόμενα. «Το ζήτημα είναι πώς όλα αυτά τα τεχνολογικά εργαλεία που αξιοποιούν την τεχνητή νοημοσύνη και τα δορυφορικά δεδομένα, θα αποκτήσουν την εμπιστοσύνη των επιχειρησιακών. Επομένως, πρέπει να χτιστεί η εμπιστοσύνη και η κατανόηση σε αυτά τα εργαλεία, για να μπορέσουν να αξιοποιηθούν και επιχειρησιακά», σημειώνει ο κ. Παπουτσής.Τα τελευταία χρόνια φαίνεται πως η τεχνητή νοημοσύνη αξιοποιείται όλο και περισσότερο από την επιστημονική κοινότητα σε συνδυασμό με τα κλιματολογικά και δορυφορικά δεδομένα. «Υπάρχει πολύ μεγάλη κινητικότητα και δείχνει ότι μπορεί να προσφέρει πολλά η τεχνητή νοημοσύνη. Στα επόμενα χρόνια θα έχουμε πολύ καλά αποτελέσματα και ως προς την αξιοποίηση της τεχνητής νοημοσύνης σε όλη τη φάση του κύκλου διαχείρισης των πυρκαγιών. Τέτοιες εφαρμογές θα βγαίνουν συνέχεια και ήδη βγαίνουν από την επιστημονική κοινότητα, το ζήτημα είναι πώς αυτές θα ενταχθούν σε έναν επιχειρησιακό σχεδιασμό ή σε μία αντιμετώπιση με βάση τα πρωτόκολλα που έχει η Πολιτική Προστασία, η Πυροσβεστική, ο ΟΑΣΠ ή οι άλλοι φορείς που είναι επιφορτισμένοι με τη διαχείριση φυσικών καταστροφών. Αυτό είναι άλλο θέμα και αφορά την εθνική πολιτική και μία φάση συστηματικής αξιολόγησης αλλά και συνανάπτυξης κάποιων υπηρεσιών», επισημαίνει ο κ. Παπουτσής.

https://physicsgg.me/2023/05/01/η-τεχνητή-νοημοσύνη-στη-μάχη-για-την-πρ/

Το επεξεργάστηκε Μάιος 2, 2023 ο Δροσος Γεωργιος

[Δροσος Γεωργιος]

Σαρωτής εγκεφάλου μπορεί να ‘βλέπει’ τις σκέψεις μας.

… με την βοήθεια της τεχνητής νοημοσύνης

Νέο σύστημα τεχνητής νοημοσύνης μετατρέπει τις σκέψεις σε κείμενο. Το επίτευγμα ανοίγει το δρόμο για να «μιλήσουν» άτομα με αδυναμία να επικοινωνήσουν με συμβατικό τρόπο.

Aπεικόνιση της νέας διαδικασίας αποκωδικοποίησης γλώσσας. Ένας αποκωδικοποιητής δημιουργεί πολλαπλές ακολουθίες λέξεων (χάρτινες λωρίδες) και επιλέγει από κάθε υποψήφια ακολουθία λέξεων την πραγματική ακολουθία λέξεων (γαλάζια σφαιρίδια φωτός) συγκρίνοντας τις προβλέψεις των αποκρίσεων του εγκεφάλου του χρήστη με τις πραγματικές καταγεγραμμένες αποκρίσεις. Πηγή: Jerry Tang/Alexander Huth

Ένα νέο σύστημα τεχνητής νοημοσύνης που ονομάζεται σημασιολογικός αποκωδικοποιητής μπορεί να μεταφράσει την εγκεφαλική δραστηριότητα ενός ατόμου – ενώ ακούει μια ιστορία ή φαντάζεται σιωπηλά να λέει μια ιστορία – σε μια συνεχή ροή κειμένου. Το σύστημα που αναπτύχθηκε από ερευνητές στο Πανεπιστήμιο του Τέξας μπορεί να βοηθήσει τους ανθρώπους που έχουν νοητική συνείδηση αλλά δεν μπορούν να μιλήσουν σωματικά, όπως εκείνους που εξασθενούν από εγκεφαλικά, να επικοινωνούν ξανά με κατανοητό τρόπο.Με δημοσίευση

https://www.nature.com/articles/s41593-023-01304-9

τους στην επιθεώρηση «Nature Neuroscience» οι ερευνητές περιγράφουν την τεχνολογία που ανέπτυξαν η οποία βασίζεται εν μέρει στη τεχνολογία τεχνητής νοημοσύνης των προγραμμάτων γενετικής τεχνητής νοημοσύνης ChatGPT της Open AI (που υποστηρίζεται από την Microsoft) και του Bard της Google.Σε αντίθεση με άλλα συστήματα αποκωδικοποίησης γλώσσας που βρίσκονται υπό ανάπτυξη για χρήση σε ανθρώπους που αντιμετωπίζουν προβλήματα επικοινωνίας, αυτό το σύστημα δεν απαιτεί από τους χρήστες να έχουν χειρουργικά εμφυτεύματα, καθιστώντας τη διαδικασία μη επεμβατική. Οι συμμετέχοντες επίσης δεν χρειάζεται να χρησιμοποιούν μόνο λέξεις από μια καθορισμένη λίστα. Η εγκεφαλική δραστηριότητα μετριέται χρησιμοποιώντας έναν σαρωτή fMRI (λειτουργική απεικόνιση μαγνητικού συντονισμού) μετά από εκτενή εκπαίδευση του αποκωδικοποιητή, στον οποίο το άτομο ακούει ώρες podcast στο σαρωτή. Αργότερα, υπό τον όρο ότι ο συμμετέχων είναι ανοιχτός στην αποκωδικοποίηση των σκέψεών του, η ακρόαση μιας νέας ιστορίας ή αφήγηση μιας ιστορίας προϊόν της φαντασίας τους επιτρέπει στο μηχάνημα να δημιουργήσει το αντίστοιχο κείμενο μόνο από την εγκεφαλική δραστηριότητα.«Για μια μη επεμβατική μέθοδο, αυτό είναι ένα πραγματικό άλμα προς τα εμπρός σε σύγκριση με αυτό που έχει γίνει πριν, που είναι συνήθως μεμονωμένες λέξεις ή σύντομες προτάσεις. Βάζουμε το μοντέλο να αποκωδικοποιεί τη συνεχή γλώσσα για εκτεταμένες χρονικές περιόδους με περίπλοκες ιδέες» αναφέρει ο Άλεξ Χουθ, εκ των επικεφαλής της ερευνητικής ομάδας.

https://physicsgg.me/2023/05/03/σαρωτής-εγκεφάλου-μπορεί-να-βλέπει-τ/

[Δροσος Γεωργιος]

Επιστήμονες κατέγραψαν δραστηριότητα που συνδέεται με τη συνείδηση σε ετοιμαθάνατο εγκέφαλο.

Η έρευνα παρέχει πρώιμες ενδείξεις για μια αύξηση της δραστηριότητας που σχετίζεται με τη συνείδηση στον ετοιμοθάνατο εγκέφαλο.

Σε δύο από τους ασθενείς εμφανίστηκαν κύματα γάμμα, τα οποία θεωρούνται ως η ταχύτερη εγκεφαλική δραστηριότητα και σχετίζεται με τη συνείδηση

Μετά από μια μεταθανάτια εμπειρία ορισμένοι άνθρωποι ισχυρίζονται ότι είδαν ένα έντονο λευκό φως στην άκρη ενός τούνελ, άλλοι ότι αισθάνθηκαν την παρουσία αγαπημένων τους προσώπων και άλλοι ότι αιωρούνταν πάνω από το σώμα τους.Τώρα, επιστήμονες από το Πανεπιστήμιο του Μίσιγκαν ανακοίνωσαν ότι κατέγραψαν δραστηριότητα σε περιοχή του εγκεφάλου που είναι υπεύθυνη για τη συνείδηση. Η έρευνα του νευρολόγου Jimo Borjigin και της ομάδας του παρέχει πρώιμες ενδείξεις για μια αύξηση της δραστηριότητας που σχετίζεται με τη συνείδηση στον ετοιμοθάνατο εγκέφαλο.«Το πώς η ζωντανή εμπειρία μπορεί να προκύψει από έναν δυσλειτουργικό εγκέφαλο κατά τη διαδικασία του θανάτου είναι ένα νευροεπιστημονικό παράδοξο», δήλωσε ο Jimo Borjigin, του, ο οποίος ηγήθηκε της μελέτης. «Είδαμε πιθανές νευρο-υπογραφές της συνείδησης».Οι ερευνητές χρησιμοποίησαν δεδομένα από τους εγκεφάλους τεσσάρων ασθενών που ήταν σε κώμα και δεν αναμενόταν να επιζήσουν. Με την άδεια των οικογενειών τους, οι γιατροί αποσύνδεσαν τους ασθενείς από τα μηχανήματα υποστήριξης. Λίγο αργότερα, οι ασθενείς υπέστησαν καρδιακή ανακοπή και απεβίωσαν.Οι επιστήμονες του Πανεπιστημίου του Μίσιγκαν ανέλυσαν τα δεδομένα της εγκεφαλικής δραστηριότητας τις στιγμές από την αποσύνδεση της μηχανικής υποστήριξης μέχρι τον θάνατο των ασθενών. Μετά την αφαίρεση της μηχανικής υποστήριξης της αναπνοής με αναπνευστήρα, δύο από τους ασθενείς παρουσίασαν αύξηση του καρδιακού ρυθμού μαζί με μια έξαρση της δραστηριότητας των κυμάτων γάμμα, που θεωρείται η ταχύτερη εγκεφαλική δραστηριότητα και σχετίζεται με τη συνείδηση.Η δραστηριότητα ανιχνεύθηκε στη λεγόμενη θερμή ζώνη των νευρικών συσχετισμών της συνείδησης, μια περιοχή που έχει συσχετιστεί με τα όνειρα, τις οπτικές ψευδαισθήσεις κατά τη διάρκεια επιληπτικης κρίσης και τις μεταβαλλόμενες καταστάσεις συνείδησης. Οι άλλοι δύο ασθενείς δεν εμφάνισαν την ίδια αύξηση του καρδιακού ρυθμού ή της εγκεφαλικής δραστηριότητας, σύμφωνα με τη μελέτη που δημοσιεύθηκε στην επιστημονική επιθεώρηση «Proceedings of the National Academy of Sciences».

https://www.pnas.org/doi/full/10.1073/pnas.2216268120

«Μπορεί να ενεργοποιεί την εσωτερική κρυφή συνείδηση, να φέρνει στην επιφάνεια αναμνήσεις του παρελθόντος, μπορεί να είναι ένας μηχανισμός επιβίωσης του εγκεφάλου, δεν ξέρουμε», πρότεινε ο Borjigin.Σε προηγούμενες μελέτες τους ο Jimo Borjigin και οι συνεργάτες του έχουν καταγράψει παρόμοιες υπογραφές ενεργοποίησης γάμμα στους ετοιμοθάνατους εγκεφάλους τόσο των ζώων όσο και των ανθρώπων μετά από καρδιακή ανακοπή.Ωστόσο, λόγω του μικρού μεγέθους του δείγματος, οι ερευνητές τονίζουν, είναι αδύνατο να γνωρίζουμε τι βίωσαν οι τέσσερις ασθενείς επειδή δεν επέζησαν.

https://physicsgg.me/2023/05/03/επιστήμονες-κατέγραψαν-δραστηριότητ/

[Δροσος Γεωργιος]

Η τεχνητή νοημοσύνη αποδεικνύεται καλύτερος εντατικολόγος από τον άνθρωπο.

Σύστημα τεχνητής νοημοσύνης (ΑΙ) που αναπτύχθηκε στο Πανεπιστήμιο Τεχνολογίας της Βιέννης έλαβε σωστότερες αποφάσεις σε σύγκριση με τους γιατρούς σχετικά με τα κατάλληλα θεραπευτικά βήματα που έπρεπε να ακολουθηθούν σε ασθενείς με σηψαιμία.

Η παραπάνω εικόνα δημιουργήθηκε από την τεχνητή νοημοσύνη και μας δείχνει πως θα μπορούσε να μοιάζει μια MEΘ στην οποία εφημερεύει η τεχνητή νοημοσύνη

Η τεχνητή νοημοσύνη έχει ήδη αρχίσει να χρησιμοποιείται στην Ιατρική. Για παράδειγμα, σε κάποιες περιπτώσεις αποτελεί πολύτιμο βοηθό στη διάγνωση νόσων καθώς εάν εξασκηθεί κατάλληλα μπορεί να «διαβάζει» τις ιατρικές απεικονίσεις με μεγάλη ακρίβεια διακρίνοντας αν υπάρχουν ή όχι παθολογικοί ιστοί.Ωστόσο είναι πολύ πιο δύσκολο να εκπαιδευθεί ένα σύστημα ΑΙ ώστε να λαμβάνει σωστές θεραπευτικές αποφάσεις και μάλιστα στις πιο δύσκολες συνθήκες – μέσα σε Μονάδες Εντατικής Θεραπείας (ΜΕΘ) όπου νοσηλεύονται βαριά ασθενείς των οποίων η ζωή συχνά κρέμεται από μια κλωστή. Αυτό ακριβώς επέτυχε ένα σύστημα ΑΙ το οποίο ανέπτυξαν ερευνητές του Πανεπιστημίου Τεχνολογίας της Βιέννης (TU Wien) σε συνεργασία με ειδικούς του Ιατρικού Πανεπιστημίου της Βιέννης, σύμφωνα με δημοσίευσή τους στο επιστημονικό περιοδικό «Journal of Clinical Medicine».

Οταν ο υπολογιστής επιλέγει τη θεραπεία

Με τη βοήθεια μεγάλου εύρους δεδομένων που ελήφθησαν από ΜΕΘ πολλών νοσοκομείων, οι ερευνητές ανέπτυξαν το σύστημα ΑΙ το οποίο μπορεί να κάνει προτάσεις σχετικά με το ποια θεραπευτική προσέγγιση πρέπει να ακολουθηθεί σε βαριά ασθενείς με σηψαιμία. Αναλύσεις έδειξαν ότι η τεχνητή νοημοσύνη ήταν σε θέση να λαμβάνει αποφάσεις καλύτερες από εκείνες των ανθρώπων. Ωστόσο, όπως επισημαίνουν οι ερευνητές, είναι πολύ σημαντικό να τεθούν επί τάπητος και οι νομικές προεκτάσεις της χρήσης τέτοιων μεθόδων εντός των ΜΕΘ.

Λήψη καλύτερων αποφάσεων

«Μέσα στη ΜΕΘ, συλλέγονται ολόκληρο το 24ωρο πολλά δεδομένα. Οι ασθενείς παρακολουθούνται με ιατρικά μηχανήματα νυχθημερόν. Θελήσαμε να διερευνήσουμε αν αυτά τα δεδομένα θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν με ακόμη καλύτερο τρόπο σε σχέση με σήμερα» ανέφερε ο καθηγητής Κλέμενς Χάιτζινγκερ από το Ινστιτούτο Ανάλυσης και Επιστήμης των Υπολογιστών στο TU Wien και περιέγραψε ότι το ιατρικό προσωπικό της ΜΕΘ λαμβάνει αποφάσεις για τη θεραπεία των ασθενών με βάση συγκεκριμένους κανόνες. Τις περισσότερες φορές οι γιατροί γνωρίζουν πολύ καλά ποιες παραμέτρους πρέπει να λάβουν υπόψη τους προκειμένου να παρέχουν την καλύτερη δυνατή φροντίδα στους ασθενείς τους. Ωστόσο η Τεχνητή Νοημοσύνη μπορεί να λάβει πολύ περισσότερες παραμέτρους υπόψη της σε σχέση με τον άνθρωπο, γεγονός που σε κάποιες περιπτώσεις την οδηγεί στη λήψη καλύτερων αποφάσεων.

Η επιβράβευση και η τιμωρία

Ο καθηγητής Χάιτζινγκερ εξήγησε ότι η ερευνητική ομάδα χρησιμοποίησε μια μορφή μηχανικής μάθησης που ονομάζεται ενισχυτική μάθηση. «Αυτού του τύπου η μάθηση δεν αφορά την απλή κατηγοριοποίηση – για παράδειγμα να διαχωρίζει έναν μεγάλο αριθμό εικόνων σε αυτές που δείχνουν καρκινικούς όγκους και σε εκείνες που δεν δείχνουν. Αφορά μια συνεχώς μεταβαλλόμενη αξιολόγηση σχετικά με την εξέλιξη που αναμένεται να έχει ένας ασθενής. Μαθηματικά αυτό είναι διαφορετικό. Εχει γίνει λίγη έρευνα στο συγκεκριμένο πεδίο στην Ιατρική».Ουσιαστικώς ο υπολογιστής λαμβάνει τις δικές του αποφάσεις, ανάλογα με τις οποίες επιβραβεύεται ή τιμωρείται. Αν ο ασθενής έχει καλή εξέλιξη λαμβάνει ένα «εικονικό βραβείο» ενώ αντιθέτως αν η κατάσταση του ασθενούς χειροτερεύσει ή αν χάσει τη ζωή του το σύστημα ΑΙ «τιμωρείται». Ποιο είναι το βραβείο; Το να μπορεί να προχωρήσει σε περισσότερη… δράση. Με αυτόν τον τρόπο αναλύεται ένας μεγάλος όγκος ιατρικών δεδομένων ώστε να προσδιοριστεί αυτόματα μια θεραπευτική στρατηγική που θα έχει τα καλύτερα δυνατά αποτελέσματα.

ΑΙ- γιατροί: σημειώσατε 1

«Η σηψαιμία είναι μια από τις πιο κοινές αιτίες θανάτου στις ΜΕΘ και αποτελεί μια τεράστια πρόκληση για τους γιατρούς και τα νοσοκομεία, καθώς η πρώιμη ανίχνευση και η θεραπεία της είναι ζωτικής σημασίας για την επιβίωση των ασθενών» σημείωσε ο καθηγητής Ολιβερ Κίμπεργκερ από το Ιατρικό Πανεπιστήμιο της Βιέννης και συμπλήρωσε ότι «μέχρι σήμερα έχουν υπάρξει λίγα επιτεύγματα στο συγκεκριμένο πεδίο, γεγονός που καθιστά την ανάγκη για νέες θεραπείες επείγουσα. Για αυτόν τον λόγο είναι άκρως ενδιαφέρον να να διερευνήσουμε κατά πόσο η τεχνητή νοημοσύνη μπορεί να συνεισφέρει στη βελτίωση της ιατρικής φροντίδας και περίθαλψης. Η χρήση μοντέλων μηχανικής μάθησης και άλλων τεχνολογιών ΑΙ είναι μια ευκαιρία για βελτίωση της διάγνωσης και θεραπείας της σηψαιμίας, αυξάνοντας τις πιθανότητες επιβίωσης των ασθενών».Η ανάλυση των ειδικών στην Αυστρία έδειξε ότι η τεχνητή νοημοσύνη ξεπέρασε τον άνθρωπο στο συγκεκριμένο πεδίο: «Τα ποσοστά θεραπείας είναι πλέον υψηλότερα με χρήση της ΑΙ στρατηγικής σε σχέση με το αν λαμβάνονταν αποκλειστικώς ανθρώπινες αποφάσεις. Σε μια από τις μελέτες μας τα ποσοστά θεραπείας – τα οποία ορίστηκαν ως αποφυγή της θνησιμότητας σε διάστημα 90 ημερών – αυξήθηκαν κατά περίπου 3%, σε περίπου 88% χάρη στην τεχνητή νοημοσύνη» είπε ο δρ Χάιτζινγκερ.

Πολύτιμος 24ωρος βοηθός στο… προσκεφάλι των ασθενών

Οπως τόνισε βέβαια ο καθηγητής, αυτό δεν σημαίνει ότι οι ιατρικές αποφάσεις μέσα στις ΜΕΘ πρέπει να λαμβάνονται αποκλειστικά από τους υπολογιστές. Η τεχνητή νοημοσύνη θα μπορούσε όμως να αποτελεί έναν σημαντικό βοηθό που θα βρίσκεται ασταμάτητα στο… προσκεφάλι των ασθενών και το ιατρικό προσωπικό θα μπορεί να τη συμβουλεύεται και να αξιολογεί τις προτάσεις της. Αυτού του είδους τα συστήματα θα είναι και πολύ χρήσιμα στην εκπαίδευση των φοιτητών και των νέων γιατρών.

Νομικά ζητήματα εν όψει

«Ολα αυτά βέβαια εγείρουν σημαντικά ερωτήματα, κυρίως νομικής φύσεως» υπογράμμισε ο καθηγητής Χάιτζινγκερ. «Για παράδειγμα ποιος θα είναι ο υπεύθυνος εάν η τεχνητή νοημοσύνη κάνει κάποιο ιατρικό λάθος; Υπάρχει όμως και το αντίστροφο πρόβλημα: τι θα συνέβαινε αν η τεχνητή νοημοσύνη είχε λάβει τη σωστή απόφαση, αλλά ο γιατρός διάλεξε διαφορετική θεραπευτική προσέγγιση με αποτέλεσμα να μην έχει καλή έκβαση ο ασθενής; Σε μια τέτοια περίπτωση πρέπει να κατηγορηθεί ο γιατρός επειδή θα έπρεπε να είχε εμπιστευθεί την τεχνητή νοημοσύνη ή είναι δικαίωμά του να αγνοεί τις συμβουλές της;». Ο καθηγητής κατέληξε λέγοντας πως «τα ευρήματά μας δείχνουν ότι η τεχνητή νοημοσύνη μπορεί να χρησιμοποιηθεί με επιτυχία στην κλινική πράξη με βάση την υπάρχουσα τεχνολογία – ωστόσο πρέπει να τεθεί επί τάπητος το κοινωνικό πλαίσιο και οι νομικοί κανόνες που θα διέπουν τη χρήση της εντός των ΜΕΘ».

https://physicsgg.me/2023/05/12/η-τεχνητή-νοημοσύνη-αποδεικνύεται-κα/

[Δροσος Γεωργιος]

Οι κβαντικοί υπολογιστές και το πλέξιμο.

Μια ιστορία για την επιστήμη των κβαντικών υπολογιστών.

Σήμερα θα μιλήσουμε για μια εξαιρετικά σημαντική εξέλιξη που έλαβε χώρα στην επιστήμη των κβαντικών υπολογιστών. Η εξιστόρηση αυτής είναι πεπλεγμένη με πολλούς τρόπους με την ίδια την ιστορία του βιομηχανικού πλεξίματος. Μία από τις πιο σημαντικές ευρεσιτεχνίες στο χώρο της πλεκτικής ήταν η “μηχανή Jacquard”, το 1804. Επρόκειτο για μια σειρά εξαρτημάτων που επέτρεπαν σε ένα μηχανικό αργαλειό να πλέξει οποιοδήποτε μοτίβο από ένα σετ νημάτων. Αρκούσε η τροφοδότηση του αργαλειού με μια σειρά διάτρητων καρτών οι οποίες κωδικοποιούσαν την πλέξη, με την αλλαγή του πλεκτού να μην είναι πλέον τίποτε πιο περίπλοκο από μια απλή αλλαγή του σετ καρτών. Αν και δεν ήταν η μόνη, ήταν μια εξέλιξη κομβική για την εκβιομηχάνιση της υφαντουργίας, η οποία με τη σειρά της υπήρξε ένα σημαντικό ορόσημο της βιομηχανικής επανάστασης.Την ίδια λογική διάτρητων καρτών βρίσκουμε σε νέο ρόλο στη χαραυγή της εποχής των ηλεκτρονικών υπολογιστών. Με πανομοιότυπη φιλοσοφία, ένα πρόγραμμα γραφόταν ως μία σειρά διάτρητων καρτών, με τις οπές και τα άθικτα σημεία να κωδικοποιούν το πρόγραμμα ως μια σειρά “1” και “0”, δηλαδή την κοινή μεταξύ όλων των υπολογιστών γλώσσα. Η σύνδεση όμως του πλεξίματος με τους υπολογιστές δε σταματά εδώ. Οι πρώτες εκδοχές της μνήμης των ηλεκτρονικών υπολογιστών αποτελούνταν από μεταλλικά στοιχεία περασμένα σε ένα πλέγμα καλωδίων. Δεν έμοιαζαν απλά με πλεκτό, αλλά ήταν επί της ουσίας: η NASA είχε προσλάβει μέσω της Raytheon πρώην εργάτριες της υφαντουργίας, ώστε με την εμπειρία που διέθεταν να “πλέξουν” τη μνήμη που χρησιμοποιήθηκε στα οχήματα του προγράμματος Apollo [α, β].Το επόμενο βήμα στην επιστήμη των υπολογιστών είναι οι κβαντικοί υπολογιστές. Χρησιμοποιώντας πολύ μικρά και εξαιρετικά καλά απομονωμένα και προστατευμένα από το περιβάλλον τους συστήματα ατόμων για υπολογισμούς, μπορούμε να “χορογραφήσουμε” ένα πρόγραμμα έτσι ώστε όλες οι διαδρομές προς λανθασμένες απαντήσεις να εξαφανίζουν η μία την άλλη και να μένει μόνον η ορθή απάντηση. Τέτοιες “χορογραφίες” ξέρουμε να κάνουμε μέχρι στιγμής για λίγες, συγκεκριμένες κατηγορίες προβλημάτων. Σε αυτές όμως, οι κβαντικοί υπολογιστές επιλύουν με ευκολία προβλήματα τα οποία δε θα έλυνε ένας υπερυπολογιστής ακόμα κι αν λειτουργούσε αδιαλείπτως από την αρχή του σύμπαντός μας. Δεν είναι καθόλου τυχαίο το ότι σημαντικό μέρος των πρωτοκόλλων κρυπτογραφίας βασίζεται ακριβώς σε τέτοια (άλυτα για τους κλασικούς υπολογιστές) προβλήματα, και υπάρχει ζωηρό επιστημονικό [γ] και χρηματοδοτικό ενδιαφέρον σε αυτούς.Ο λόγος που οι κβαντικοί υπολογιστές δεν αποτελούν μέρος της καθημερινότητας είναι ακριβώς η εξαιρετική ευαισθησία των διατάξεών τους: αν τα “κβαντικά bits” αλληλεπιδράσουν ελάχιστα με το περιβάλλον, χάνουν όλες τις χρήσιμες ιδιότητές τους. Γι αυτό το λόγο, οι πειραματικοί μέχρι στιγμής κβαντικοί υπολογιστές μπορούν να διατηρήσουν τη λειτουργία τους για μικρά χρονικά διαστήματα και καταναλώνουν σημαντικό μέρος των δυνατοτήτων τους στην ανακάλυψη και διόρθωση των σφαλμάτων που προκύπτουν. Σε αυτό δε βοηθά καθόλου το γεγονός ότι στο μικρόκοσμο τα σωματίδια είναι πανομοιότυπα. Αν έχουμε μπροστά μας δυο σωματίδια, κλείσουμε τα μάτια μας και κάποιος τους ανταλλάξει θέσεις δυο φορές, είναι αδύνατο να το καταλάβουμε. Κάνοντας αναλογία με μια άδεια μηχανή πλεξίματος, αν βγούμε από το δωμάτιο και ξαναμπούμε θα είναι αδύνατο να καταλάβουμε αν δούλεψε όσο λείπαμε και απλά επέστρεψε στην αρχική της θέση.Σε αυτό το σημείο έρχονται δύο σημαντικότατες δημοσιεύσεις από την ομάδα της Google [δ] και από την εταιρία Quantinuum [ε]. Αμφότερες πέτυχαν τη χρήση μιας ιδιαίτερης μορφής “εικονικών σωματιδίων” που εμφανίζεται όταν περιορίζουμε τα κβαντικά bits σε ένα επίπεδο και ονομάζεται “non-Abelian anyons”. Χρησιμοποιώντας την προηγούμενη αναλογία, είναι σα να εφοδιάζουμε τη μηχανή με νήμα: αν βγούμε από το δωμάτιο και επιστρέψουμε, μπορούμε να γνωρίζουμε αν κινήθηκε ή όχι κοιτώντας αν έχει παράξει πλεκτό. Κατά μία ερμηνεία, τα σωματίδια αυτά παραμένουν πανομοιότυπα το ένα με το άλλο, αλλά αν κινηθούν παράγουν “κόμπους” στο χωροχρόνο.Η πλέξη αυτή μπορεί να μετρηθεί, ανοίγοντας ένα νέο δρόμο για την αποτελεσματική διόρθωση σφαλμάτων των κβαντικών υπολογιστών. Μια τέτοια εξέλιξη, χρησιμοποιώντας ένα είδος εικονικών σωματιδίων τα οποία μέχρι πρόσφατα ήταν ένα μαθηματικό κατασκεύασμα αποτελεί από μόνη της σημαντικό τεχνικό και θεωρητικό ορόσημο. Ακόμα περισσότερο, διευρύνει τις επιλογές μας για τη δημιουργία πραγματικών κβαντικών υπολογιστών, η επίδραση των οποίων θα είναι καθοριστική σε μία σειρά τομέων, από την ιατρική έρευνα αιχμής έως την κρυπτογραφία και την οικονομική διαχείριση.

[α] Fildes, J. (2009, July 15). Weaving the way to the Moon. BBC News. http://news.bbc.co.uk/1/hi/8148730.stm

[β] Visual introduction to the apollo guidance computer, part 3: Manufacturing the Apollo Guidance Computer. AGC – Visual Introduction to the Apollo Guidance Computer, part 3. http://authors.library.caltech.edu/5456/1/hrst.mit.edu/hrs/apollo/public/visual3.htm

[γ] Saida, D., Hidaka, M., Imafuku, K., & Yamanashi, Y. (2022). Factorization by quantum annealing using superconducting flux qubits implementing a multiplier hamiltonian. Scientific Reports, 12(1). https://doi.org/10.1038/s41598-022-17867-9

[δ] Andersen, T. I., Lensky, Y. D., Kechedzhi, K., Drozdov, I. K., Bengtsson, A., Hong, S., Morvan, A., Mi, X., Opremcak, A., Acharya, R., Allen, R., Ansmann, M., Arute, F., Arya, K., Asfaw, A., Atalaya, J., Babbush, R., Bacon, D., Bardin, J. C., … Roushan, P. (2023). Non-abelian braiding of graph vertices in a superconducting processor. Nature. https://doi.org/10.1038/s41586-023-05954-4

[ε] Iqbal, M., Tantivasadakarn, N., Verresen, R., Campbell, S. L., Dreiling, J. M., Figgatt, C., Gaebler, J. P., Johansen, J., Mills, M., Moses, S. A., Pino, J. M., Ransford, A., Rowe, M., Siegfried, P., Stutz, R. P., Foss-Feig, M., Vishwanath, A., & Dreyer, H. (2023, May 5). Creation of non-abelian topological order and anyons on a trapped-ion processor. arXiv.org. https://arxiv.org/abs/2305.03766

https://physicsgg.me/2023/05/15/οι-κβαντικοί-υπολογιστές-και-το-πλέξι/

[Δροσος Γεωργιος]

H ιστορία μιας φανταστικής πόλης.

… και οι φόβοι πολιτών, αλλά και επιστημόνων, γύρω από την Τεχνητή Νοημοσύνη

Μια φορά κι έναν καιρό υπήρχε μια πόλη που αναπτυσσόταν με εκπληκτικούς ρυθμούς. Οι μάστορες έχτιζαν συνέχεια. Καθώς οι κόποι των χεριών τους απέδιδαν έσοδα και η επιχείρηση της οικοδομής αποδεικνυόταν εξαιρετικά επικερδής, άρχισαν να χτίζουν όλο και πιο περίπλοκα, πολυώροφα κτήρια, χρησιμοποιώντας λίγο-πολύ τις ίδιες τεχνολογίες. Όλα γίνονταν πολύ γρήγορα. Κάποτε άρχισαν να εμφανίζονται ρωγμές εδώ και εκεί, κάποιοι ανησύχησαν λίγο, αλλά ουδείς έδωσε ιδιαίτερη προσοχή. Οι μάστορες συνέχισαν ενθουσιασμένοι να χτίζουν με ξέφρενους ρυθμούς, όλο και πιο ψηλούς ουρανοξύστες -που κάποιοι άρχισαν να αποκαλούν «πύργους της Βαβέλ»- χωρίς να επινοήσουν νέους τρόπους κατασκευής ή νέους οικοδομικούς κανονισμούς. Οι πύργοι έφτασαν σε τέτοιο μέγεθος, ώστε καθένας από αυτούς μπορούσε να στεγάσει πολλές χιλιάδες κατοίκους, οι οποίοι αισθάνονταν μεγάλη χαρά και ικανοποίηση για το προνόμιο να ζουν σε τόσο εντυπωσιακές κατοικίες και να χρησιμοποιούν καθημερινά τις υποδομές τους.Κάποια στιγμή, οι μάστορες πρόσεξαν ότι οι ρωγμές πλήθαιναν με επιταχυνόμενο ρυθμό και τότε άρχισαν να ανησυχούν πραγματικά: τι προκαλούσε τις ρωγμές; Υπήρχε περίπτωση τα κτήρια να καταρρεύσουν; Μήπως είχαν ξεπεράσει τα ασφαλή όρια ύψους για τέτοιες κατασκευές; Οι ιδιοκτήτες των πύργων είχαν και εκείνοι τις δικές τους ανησυχίες, διαφορετικές από των μαστόρων. Αν οι πύργοι κατέρρεαν, ποιος και πώς θα αποζημίωνε τα θύματα; Ποιοι κανονισμοί και ποια νομοθεσία ήταν σε ισχύ για τέτοιες περιπτώσεις; Υπήρχαν κανονισμοί για τόσο μεγάλα κτήρια; Σύντομα και οι ίδιοι οι κάτοικοι, που αρχικά ήταν ενθουσιασμένοι που ζούσαν στους εμβληματικούς ουρανοξύστες, άρχισαν να ανησυχούν: ήταν ασφαλείς; Άραγε οι μάστορες ήταν όντως ικανοί να δημιουργήσουν τόσο μεγάλες και πολύπλοκες κατασκευές με ασφάλεια; Η κυβέρνηση της πόλης πάλι, είχε να ασχοληθεί με άλλα πιεστικά προβλήματα, που έχρηζαν πιο άμεσων λύσεων και δεν ενδιαφέρθηκε να αναλάβει επείγουσα δράση για το θέμα, παρότι οι ρωγμές -και οι ανησυχίες- πλήθαιναν και βάθαιναν. Με άλλα λόγια, ουδείς γνώριζε τι να κάνει, αλλά πολλοί άρχισαν να φοβούνται για το χειρότερο.

Με τη μικρή αυτή ιστορία, που είναι προϊόν ανθρώπινης δημιουργικότητας και όχι λογικού και εύστοχου ταιριάσματος λέξεων και νοημάτων από το μεγάλο γλωσσικό μοντέλο ChatGPT, ο καθηγητής του Αριστοτελείου Πανεπιστημίου Θεσσαλονίκης (ΑΠΘ), Ιωάννης Πήτας, περιγράφει την κατάσταση που έχει αρχίσει να διαμορφώνεται το τελευταίο διάστημα γύρω από την Τεχνητή Νοημοσύνη (ΤΝ): «η παραπάνω ιστορία είναι μια καλή παραβολή για την τρέχουσα κατάσταση των πραγμάτων, σε ό,τι αφορά τη δημιουργική Τεχνητή Νοημοσύνη και τα Μεγάλα Γλωσσικά Μοντέλα, όπως το ChatGPT. Ο ενθουσιασμός για την ΤΝ αναμειγνύεται με τεχνοφοβία. Η τεχνοφοβία είναι κάτι μάλλον φυσικό για το ευρύ κοινό, που αγαπά τα νέα συναρπαστικά πράγματα, αλλά συχνά φοβάται το άγνωστο. Το καινούργιο είναι όμως ότι αρκετοί επιφανείς επιστήμονες έγιναν οι ίδιοι τεχνοσκεπτικιστές, αν όχι τεχνοφοβικοί» σημειώνει ο κ.Πήτας, πρόεδρος της Διεθνούς Ακαδημίας Διδακτορικών Σπουδών στην ΤΝ (AIDA) και διευθυντής του Εργαστηρίου Τεχνητής Νοημοσύνης και Ανάλυσης Πληροφοριών (AIIA Lab).Ως προς το τελευταίο, τον τεχνοσκεπτικισμό των ίδιων των επιστημόνων, αναφέρει στο ΑΠΕ-ΜΠΕ δύο χαρακτηριστικά παραδείγματα: το πρώτο είναι η ανοιχτή επιστολή που υπέγραψαν πρόσφατα περίπου 2000 επιστήμονες και επιχειρηματίες, μεταξύ των οποίων ο φυσικός του ΜΙΤ, Μαξ Τέγκμαρκ, ο καθηγητής της επιστήμης των υπολογιστών Στιούαρτ Ράσελ και ο Ιλον Μασκ, ζητώντας την παύση -για τουλάχιστον έξι μήνες- της ανάπτυξης ΤΝ ισχυρότερης από το ChatGPT-4. Το δεύτερο είναι οι πρόσφατες δηλώσεις του κορυφαίου επιστήμονα της ΤΝ, καθηγητή Τζέφρι Χίντον, ο οποίος έχει συμβάλει σημαντικότατα στη δημιουργία ισχυρών αλγορίθμων μέσω και της εργασίας του στη Google. Ο εβδομηνταπεντάχρονος Χίτον παραιτήθηκε πρόσφατα από τον αμερικανικό τεχνολογικό κολοσσό, προκειμένου -όπως διευκρίνισε- να μπορεί να μιλάει πιο ανοιχτά για τους κινδύνους της ΤΝ.

   
Πρέπει να σταματήσει, έστω προσωρινά, η έρευνα για την ΤΝ;

   «Η τεχνοφοβία δεν δικαιολογείται, ούτε αποτελεί λύση. Φυσικά, ο καθένας έχει το δικαίωμα και να φοβάται και να αμφισβητεί την τρέχουσα κατάσταση της ΤΝ: κανείς δεν γνωρίζει γιατί τα Μεγάλα Γλωσσικά Μοντέλα λειτουργούν τόσο καλά και αν έχουν κάποιο όριο. Επιπλέον, παραμονεύουν πολλοί κίνδυνοι για δημιουργία «βομβών τεχνητής νοημοσύνης» από κακόβουλους παράγοντες, ιδίως αν τα κράτη παραμείνουν παθητικοί θεατές, όσον αφορά τους ρυθμιστικούς κανονισμούς. Πρόκειται για εύλογες ανησυχίες που τροφοδοτούν το φόβο του αγνώστου, ακόμη και σε διακεκριμένους επιστήμονες. Εξάλλου, είναι και οι ίδιοι άνθρωποι» λέει ο κ.Πήτας.Στο ερώτημα όμως, αν η έρευνα για την ΤΝ μπορεί και πρέπει να σταματήσει, έστω προσωρινά, η άποψή του είναι πως κάτι τέτοιο δεν είναι εφικτό -ούτε επιθυμητό. «Η ΤΝ είναι η απάντηση της ανθρωπότητας σε έναν κόσμο με ολοένα αυξανόμενη πολυπλοκότητα. Καθώς οι διαδικασίες αύξησης της φυσικής και κοινωνικής πολυπλοκότητας είναι θεμελιώδεις και φαίνονται αδυσώπητες, η ΤΝ και η μόρφωση των πολιτών είναι η μόνη μας ελπίδα για μια ομαλή μετάβαση από την τρέχουσα Κοινωνία της Πληροφορίας στην Κοινωνία της Γνώσης. Διαφορετικά, μπορεί να αντιμετωπίσουμε μια καταστροφική κοινωνική κατάρρευση. Η λύση είναι να εμβαθύνουμε στην κατανόηση των εξελίξεων της ΤΝ, να επιταχύνουμε την ορθολογική ανάπτυξή της και να ρυθμίσουμε τη χρήση της, προς την κατεύθυνση της μεγιστοποίησης των θετικών συνεπειών της, ελαχιστοποιώντας παράλληλα τις ήδη εμφανείς και άλλες κρυφές αρνητικές επιπτώσεις. Η έρευνα για την Τεχνητή Νοημοσύνη μπορεί και πρέπει να γίνει διαφορετική: πιο ανοιχτή, δημοκρατική, επιστημονική και ηθική» υπογραμμίζει και προσθέτει ότι είναι τα εκλεγμένα κοινοβούλια και κυβερνήσεις -και όχι οι εταιρείες ή οι μεμονωμένοι επιστήμονες-  που πρέπει να έχουν τον πρώτο λόγο για σημαντικά ζητήματα έρευνας της ΤΝ, που μπορούν να έχουν εκτεταμένες κοινωνικές επιπτώσεις.Κατά τον κ.Πήτα, ο θετικός αντίκτυπος των συστημάτων TN μπορεί να αντισταθμίσει σε μεγάλο βαθμό τις αρνητικές πτυχές τους, εάν ληφθούν κατάλληλα ρυθμιστικά μέτρα. Κατά την άποψή του, η μεγαλύτερη απειλή σήμερα προέρχεται από το γεγονός ότι τέτοια συστήματα ΤΝ μπορούν να εξαπατήσουν εξ αποστάσεως εξαιρετικά πολλούς απλούς πολίτες που έχουν μικρή (ή μέση) εκπαίδευση ή/και μικρή ερευνητική ικανότητα. Αυτή η κατάσταση μπορεί να είναι εξαιρετικά επικίνδυνη για τη δημοκρατία και οποιαδήποτε μορφή κοινωνικοοικονομικής προόδου, λέει. Άλλη μεγάλη απειλή είναι η χρήση τους σε παράνομες δραστηριότητες: η εξαπάτηση στις εξετάσεις των πανεπιστημίων είναι μια μάλλον «καλοήθης» χρήση τους, αν συγκριθεί με άλλες δυνατότητες που η ΤΝ δίνει για άσκηση εγκληματικής δραστηριότητας. Ακόμη και κακοποιοί με σχετικά χαμηλή εξειδίκευση μπορούν να κατασκευάσουν έξυπνο κακόβουλο λογισμικό ή ψεύτικα δεδομένα σε μαζική κλίμακα, μέσω εργαλείων ΤΝ. «Την επινοητικότητά τους ήδη την βλέπουμε στο Διαδίκτυο. Βεβαίως, τέτοια τεχνολογία μπορεί να χρησιμοποιηθεί κακόβουλα και από αυταρχικά κράτη ή κράτη-παρίες για άλλους σκοπούς, π.χ. αποσταθεροποίηση της δημοκρατίας. Για αυτό, τα συστήματα ΤΝ θα πρέπει να απαιτείται από το διεθνές δίκαιο να καταχωρούνται σε ένα «μητρώο συστημάτων ΤΝ» και να ενημερώνουν τους χρήστες τους ότι συνομιλούν με ένα σύστημα ΤΝ ή χρησιμοποιούν τα αποτελέσματα αυτού» σημείωσε και πρόσθεσε ότι ο αντίκτυπός τους στην εργασία και τις αγορές θα είναι πολύ θετικός, μεσομακροπρόθεσμα. Κατά τον καθηγητή, κρίσιμο είναι ακόμα οι προηγμένες βασικές τεχνολογίες συστημάτων ΤΝ να καταστούν ανοικτές και τα δεδομένα που σχετίζονται με αυτές να εκδημοκρατιστούν (τουλάχιστον εν μέρει), και πάλι προς την κατεύθυνση της μεγιστοποίησης του οφέλους και της κοινωνικοοικονομικής προόδου.«Πρέπει επιπλέον να προβλεφθούν κατάλληλα ισχυρά συστήματα οικονομικής αποζημίωσης για τους πρωταθλητές της τεχνολογίας ΤΝ, ώστε να αντισταθμιστεί τυχόν απώλεια κερδών λόγω της προαναφερθείσας ανοικτότητας κώδικα και δεδομένων και να διασφαλιστούν ισχυρές μελλοντικές επενδύσεις στην Έρευνα και Ανάπτυξη ΤΝ (π.χ. μέσω της κατοχύρωσης τεχνολογικών πατεντών, υποχρεωτικών συστημάτων αδειοδότησης)» τόνισε και κατέληξε: «Η ισορροπία της έρευνας ΤΝ μεταξύ ακαδημαϊκής κοινότητας και βιομηχανίας θα πρέπει να επανεξεταστεί ώστε να μεγιστοποιηθεί η ερευνητική παραγωγή. Την ίδια στιγμή, οι εκπαιδευτικές πρακτικές θα πρέπει να επανεξεταστούν σε όλα τα επίπεδα εκπαίδευσης ώστε να μεγιστοποιηθεί το όφελος από τις τεχνολογίες ΤΝ, δημιουργώντας παράλληλα μια νέα γενιά δημιουργικών και προσαρμοστικών πολιτών και επιστημόνων (ΤΝ και όχι μόνον), ενώ θα πρέπει να δημιουργηθούν και να ενισχυθούν οι κατάλληλοι ρυθμιστικοί/εποπτικοί/χρηματοδοτικοί μηχανισμοί για την ανάπτυξη της ΤΝ»._

https://physicsgg.me/2023/05/17/h-ιστορία-μιας-φανταστικής-πόλης/

[Δροσος Γεωργιος]

ΚΥΜΑ: Κβαντική Υπολογιστική για Μαθητές.

Η κβαντική διαίσθηση των μαθητών και ο «βαθύς ύπνος» του σχολείου

Εντυπωσιακά τα αποτελέσματα της δράσης εισαγωγής μαθητών λυκείου στις βασικές έννοιες και στην πρακτική της κβαντικής υπολογιστικής

Σε αυτή την κούρσα, η δεύτερη θέση δεν είναι επιλογή. O ανταγωνισμός μεταξύ ΗΠΑ, Μεγάλης Βρετανίας, Κίνας, Ρωσίας, Ιαπωνίας και άλλων χωρών για την κατάκτηση των κβαντικών τεχνολογιών είναι αδυσώπητος, αφού ο νικητής θα μπορεί να ξεκλειδώσει πανεύκολα την «παραδοσιακή» κρυπτογράφηση και να απειλήσει τη βιομηχανική, στρατιωτική και κυβερνητική υποδομή των αντιπάλων του, αλλά και να δημιουργήσει απροσπέλαστη κρυπτογράφηση, άρα τη δημιουργία «άθραυστων» επικοινωνιακών δικτύων, να αναπτύξει υπολογιστές και δίκτυα που ξεπερνούν σε απόδοση ό,τι γνωρίζαμε έως σήμερα και όλα τα άλλα προνόμια του θαυμαστού καινούργιου κόσμου που υπόσχεται η κβαντική υπολογιστική.Φυσικά οι πιο συναρπαστικοί αγώνες είναι αυτοί στους οποίους συμμετέχουμε. «Αλλά εμείς κοιμόμαστε ύπνο βαθύ», όπως λέει χαριτολογώντας στην «Κ» ένας από τους κορυφαίους Ελληνες επιστήμονες, ο καθηγητής στο Τμήμα Μαθηματικών του ΑΠΘ Ιωάννης Αντωνίου. Η χώρα μας παραμένει προς το παρόν απλός παρατηρητής των ραγδαίων εξελίξεων στην παγκόσμια σκακιέρα, με ό,τι αυτό συνεπάγεται. Είναι χαρακτηριστικό ότι η 2η κβαντική επανάσταση της διεμπλοκής –θα επανέλθουμε παρακάτω– απουσιάζει εντελώς από την ύλη του σχολείου. Ηταν μετά μια τέτοια συζήτηση με φίλους καθηγητές από τη μέση εκπαίδευση που ο κ. Αντωνίου άρχισε να σκέφτεται πώς θα μπορούσε η ακαδημαϊκή κοινότητα να βοηθήσει. Κάπως έτσι… φούσκωσε το ΚΥΜΑ ή αλλιώς το πρόγραμμα Κβαντική Υπολογιστική για Μαθητές, μια καινοτόμος δράση εισαγωγής μαθητών και μαθητριών λυκείου στις βασικές έννοιες και την πρακτική της κβαντικής υπολογιστικής. Στο πρόγραμμα συμμετείχαν 119 μαθητές από 21 σχολεία της Κεντρικής Μακεδονίας και της Στερεάς Ελλάδας, οι οποίοι παρακολούθησαν εξ αποστάσεως 20 δίωρες σαββατιάτικες παραδόσεις μεταξύ 12 Νοεμβρίου 2022 και 29 Απριλίου 2023. Η ανταπόκριση των μαθητών ήταν μεγαλύτερη από τις προσδοκίες.«Τα παιδιά έχουν καταλάβει πιο καλά από εμάς το πού ακριβώς βρισκόμαστε, έχουν κβαντική διαίσθηση», σχολιάζει ο κ. Αντωνίου, ο οποίος μαζί με τον καθηγητή Δημήτριο Πουλάκη από το Τμήμα Μαθηματικών του ΑΠΘ, τον καθηγητή Σταύρο Σταυρινίδη και τον αναπληρωτή καθηγητή Μιχάλη Χανιά από το Εργαστήριο Φυσικής Στερεάς Κατάστασης Ηλεκτρονικής και Νανοτεχνολογίας του Τμήματος Φυσικής του Διεθνούς Πανεπιστημίου Ελλάδας, είχαν την επιστημονική εποπτεία του προγράμματος. Στο πλευρό τους συντάχθηκαν οι συντονιστές εκπαιδευτικού έργου δρ Κ. Ανεστόπουλος, δρ Π. Βενάρδος και δρ Α. Ευαγγελόπουλος, 20 μαθηματικοί από τη μέση εκπαίδευση και τρεις υποψήφιοι διδάκτορες, σε ένα υπόδειγμα συνέργειας μεταξύ Τριτοβάθμιας και Δευτεροβάθμιας Εκπαίδευσης.«Το πρόγραμμα λειτουργεί ως ένας οδηγός για τον “κβαντικό αλφαβητισμό” της νέας γενιάς που πρόκειται να ζήσει σε ένα εντελώς διαφορετικό τεχνολογικό περιβάλλον», λέει στην «Κ» ο κ. Σταυρινίδης. Οπως αναφέρει, δεν αργεί η εποχή που η κατανόηση της έννοιας και των ιδιοτήτων της «κβαντικής πληροφορίας» θα είναι προαπαιτούμενο για την επαγγελματική, την επιστημονική ακόμη και την κοινωνική ύπαρξη των πολιτών. «Δεν είναι τυχαίο ότι ο πρόεδρος Μπάιντεν έφερε την οργανωμένη έρευνα γύρω από την κβαντική υπολογιστική απευθείας στην εποπτεία του Λευκού Οίκου, ενώ πρόσφατα απηύθυνε πρόσκληση σε νέους επιστήμονες από όλο τον κόσμο να συνδράμουν στα σχετικά προγράμματα». Θυμίζεται ότι το βραβείο Νομπέλ Φυσικής για το 2022 απονεμήθηκε από κοινού στους επιστήμονες Αλέν Ασπέκ, Τζον Κλάουζερ και Αντον Τσέιλινγκερ για την πρωτοπορία τους στην επιστήμη της κβαντικής πληροφορίας με την αξιοποίηση της διεμπλοκής. Οι εξελίξεις υπερβαίνουν τον κοινό νου, αλλά η λέξη-κλειδί είναι η διεμπλοκή. Εξηγεί ο καθηγητής Αντωνίου: «Πριν από το 1980 η κβαντική θεωρία που όλοι ξέρουμε ήταν ένα εργαλείο για να υπολογίζουμε τη δομή ατόμων και μορίων. Ηταν η θεωρία που έδινε τις καλύτερες προβλέψεις, σφάλμα στο 5ο και 6ο δεκαδικό ψηφίο. Μαζί όμως με την κβαντική θεωρία υπήρχε και ένα μυστήριο φαινόμενο, η διεμπλοκή που πρακτικά σημαίνει ότι εάν διασπαστούν δύο σωματίδια ταυτόχρονα και το ένα βρεθεί στον Αρη και το άλλο εδώ υπάρχει στατιστική ανάμνηση αυτής της διεμπλοκής που μας επιτρέπει μετρώντας το ένα στη Γη να δούμε τι κάνει το άλλο στον Αρη. Αυτό όταν το ακούει κάποιος ακούγεται παράλογο, εξωτικό. “Spooky” το είχε χαρακτηρίσει ο Αϊνστάιν. Αφήγημα αλλοπαρμένων ανθρώπων. Επρεπε να γίνουν πολλά πειράματα για να επαληθευτεί. Ολα την επαλήθευσαν. Ηταν μια αναπόδραστη πραγματικότητα. Σεβόμαστε τον Αϊνστάιν αλλά περισσότερο σεβόμαστε αυτό που παρατηρούμε, οπότε η ανθρωπότητα δημιούργησε κβαντικούς επεξεργαστές με βάση τη διεμπλοκή».Οι κβαντικοί υπολογιστές μπορούν να κάνουν πράγματα που δεν ήταν άλλοτε εφικτά. Η κρυπτογράφηση είναι το νούμερο ένα. «Η κβαντική κρυπτογράφηση δεν σπάει. Σπάει αλλά μόλις την σπάσεις θα το αντιληφθεί ο άλλος λόγω της διεμπλοκής. Αυτό που ζούμε είναι η 2η επανάσταση της κβαντομηχανικής. Οι Κινέζοι διαπίστωσαν διεμπλοκή μεταξύ Γης και δορυφόρου. Σήμερα έχουν ασφαλή επικοινωνία με οπτικές ίνες που δεν μπορεί να σπάσει. Αυτές οι επικοινωνίες είναι απροσπέλαστες». Οπως λέει ο ίδιος, μεγάλες χρηματοπιστωτικές εταιρείες έχουν ομάδες που ασχολούνται με κβαντικούς υπολογιστές, ενώ και φαρμακευτικές εταιρείες σχεδιάζουν φάρμακα έπειτα από προσομοίωση σε κβαντικούς υπολογιστές. «Η ανθρωπότητα έχει ήδη μπει σε διαδρομή που αλλάζει τα πάντα. Ο,τι ξέραμε για τους υπολογιστές και τα δίκτυα πριν από 10 χρόνια είναι ήδη ξεπερασμένο».

Το ΚΥΜΑ θα συνεχιστεί και του χρόνου αλλά διευρυμένο σε πανελλαδικό επίπεδο.

https://physicsgg.me/2023/06/11/κυμα-κβαντική-υπολογιστική-για-μαθητ/

Το επεξεργάστηκε Ιούνιος 12, 2023 ο Δροσος Γεωργιος

[Δροσος Γεωργιος]

Η κοινωνία πρέπει να προετοιμαστεί για τις αλλαγές που θα επιφέρει η τεχνητή νοημοσύνη.

Ο  Δημήτρης Μπερτσιμάς, πολυβραβευμένος καθηγητής Επιχειρησιακής Έρευνας και αναπληρωτής κοσμήτορας στο ΜΙΤ  βρέθηκε τις περασμένες ημέρες στην Αθήνα για να δώσει  διαλέξεις για την  τεχνητή νοημοσύνη  σε φοιτητές και απόφοιτους σχολών όλων των πεδίων. Το μήνυμα που ήθελε να στείλει μέσα από τα μαθήματα αυτά ήταν ότι  «η τεχνητή νοημοσύνη είναι μια οικουμενική γλώσσα»  που αφορά όλους τους τομείς της ζωής μας.«Στο μέλλον η εκπαίδευση στα πανεπιστήμια για την τεχνητή νοημοσύνη θα είναι πολύ πιο οριζόντια και πολύ πιο οικουμενική. Μπορεί να απευθύνεται σε γιατρούς, δικηγόρους, μηχανικούς, καλλιτέχνες, κοινωνικούς επιστήμονες και πολλούς άλλους. Η εντύπωσή μου είναι ότι ουσιαστικά η τεχνητή νοημοσύνη είναι μια οικουμενική γλώσσα και μπορεί να φέρει την επανάσταση στην πανεπιστημιακή εκπαίδευση», εξηγεί ο κ. Μπερτσιμάς μιλώντας στο ΑΠΕ-ΜΠΕ στο περιθώριο των μαθημάτων αυτών.Ο Δημήτρης Μπερτσιμάς είναι παθιασμένος με τη διδασκαλία νέων ανθρώπων. Στις διαλέξεις του, που φιλοξενήθηκαν στον «Δημόκριτο», εξήγησε ξανά και ξανά έννοιες γύρω από την τεχνητή νοημοσύνη για να γίνουν κατανοητές ακόμα και από ανθρώπους που δεν έχουν επαφή με το αντικείμενο. «Πιστεύω ότι οι νέοι άνθρωποι είναι το μέλλον. Εάν τους εκπαιδεύσεις σωστά, τους εμπνεύσεις κατάλληλα και τους δώσεις τις ευκαιρίες θα βρουν τον δρόμο τους. Σε αυτό εστίασα σε όλη μου τη ζωή, στα 40 χρόνια που βρίσκομαι στην εκπαίδευση. Στο πανεπιστήμιο εστιάζω στους μεταπτυχιακούς και διδακτορικούς φοιτητές που προσπαθούν να παράξουν καινούρια γνώση. Εδώ εστιάζω στους νέους ανθρώπους για να τους εμπνεύσω γιατί πιστεύω ότι η χώρα μπορεί να αλλάξει, όχι από τους πολιτικούς, αλλά από τους νέους ανθρώπους», λέει.Υπό το πρίσμα της 25ετούς εμπειρίας του επιχείρησε να δώσει παραδείγματα αξιοποίησης της τεχνητής νοημοσύνης σε διαφορετικούς τομείς, από τον καθορισμό της τιμής του κρασιού με βάση την ποιότητά του ή την επιλογή κινηματογραφικών ταινιών μέχρι την πρόγνωση της ποιότητας και του κόστους παροχής ιατρικών υπηρεσιών σε ασθενείς.Ο ίδιος έχει εστιάσει τα τελευταία χρόνια ως ακαδημαϊκός και επιχειρηματίας στην αξιοποίηση της τεχνητής νοημοσύνης στον τομέα της Υγείας. Όπως λέει χαρακτηριστικά στο ΑΠΕ-ΜΠΕ, «έχω διαλέξει να κάνω πράγματα που πιστεύω ότι θα βοηθήσουν τον κόσμο», όπως η Ιατρική, η επίτευξη καλύτερης ασφάλισης ζωής και υγείας για τους ανθρώπους, ακόμα και η αξιοποίηση της τεχνητής νοημοσύνης για την αύξηση του αριθμού των ανθρώπων στον κόσμο που λαμβάνουν τροφή, σε συνεργασία με το Παγκόσμιο Πρόγραμμα Σίτισης (World Food Programme) των Ηνωμένων Εθνών.Πίσω από αυτή την έμφαση που δίνει στα θέματα υγείας υπάρχει μια συγκινητική ιστορία. Το 2009 έχασε μέσα σε λίγους μήνες τους γονείς και την αγαπημένη του θεία και η εμπειρία αυτή τον οδήγησε να δώσει έμφαση στην εξατομικευμένη ιατρική, αξιοποιώντας εφαρμογές τεχνητής νοημοσύνης. «Πάντα με ενδιέφερε η Ιατρική, αλλά αυτό έγινε πιο έντονο μετά το συμβάν αυτό. Δεν μπόρεσα να βοηθήσω τους γονείς μου, αλλά ελπίζω ότι αυτά που κάνω μπορούν να βοηθήσουν άλλους ανθρώπους», επισημαίνει.Καθώς παρουσίαζε στο πολυπληθές κοινό που παρακολούθησε τις διαλέξεις του στην Αθήνα ένα παράδειγμα αξιοποίησης της τεχνητής νοημοσύνης στη μακροχρόνια καρδιαγγειακή μελέτη που διεξάγεται στις ΗΠΑ «Framingham Heart Study», ο κ. Μπερτσιμάς τόνισε: «Είμαι ενθουσιασμένος για την τεχνητή νοημοσύνη. Σας παρουσιάζω ένα παράδειγμα, με το οποίο προβλέφθηκε το 60% των θανάτων τα τελευταία 50 χρόνια. Και αυτό είναι πιο σημαντικό από τα προβλήματα που μπορεί να δημιουργήσει το ChatGPT».Ποιο είναι το μήνυμά σας σε όσους ανησυχούν για την τεχνητή νοημοσύνη, τον ρωτάμε. «Ας πάρουμε την ατομική βόμβα. Δημιούργησε τη Χιροσίμα και το Ναγκασάκι, αλλά από την άλλη πλευρά είναι ο βασικός τρόπος με τον οποίο έχει ηλεκτρικό ρεύμα η Γαλλία και πολλές άλλες χώρες. Η τεχνολογία είναι στη σωστή κατεύθυνση, το πώς θα τη χρησιμοποιήσουν οι άνθρωποι εξαρτάται από εμάς», απαντά και προσθέτει: «Η γνώμη μου είναι να κοιτάξουμε σε τι θετικές εξελίξεις θα οδηγήσουν αυτά, έχοντας όμως και τη γνώση ότι μπορούν να συμβούν άσχημα πράγματα. Αλλά δεν νομίζω ότι θα σταματήσουμε την πρόοδο επειδή υπάρχει αυτό το ρίσκο».Λίγη ώρα νωρίτερα κατά τη διάρκεια του μαθήματός του μια φοιτήτρια Αρχιτεκτονικής έθεσε στον κ. Μπερτσιμά έναν συχνά διατυπωμένο προβληματισμό: «Οι φίλοι μου θεωρούν ότι σε λίγα χρόνια δεν θα υπάρχει το επάγγελμα του αρχιτέκτονα λόγω της τεχνητής νοημοσύνης». Ο καθηγητής του ΜΙΤ έσπευσε να απαντήσει: «Υπήρξε μια σημαντική στιγμή στην ανθρωπότητα με τη βιομηχανική επανάσταση, όπου πολλοί άνθρωποι έχασαν τις δουλειές τους, αλλά δημιουργήθηκαν νέες δουλειές και η οικονομία προόδευσε. Κατά τη γνώμη μου πλέον η εκπαίδευση θα είναι διαφορετική. Στην Ιατρική για παράδειγμα έχουμε την ίδια εκπαίδευση για πάνω από 100 χρόνια και δεν διδάσκονται κάποιες μαθηματικές γνώσεις, γνώσεις τεχνητής νοημοσύνης. Η κοινωνία πρέπει να προσαρμοστεί για να είναι πιο προετοιμασμένη για την αλλαγή που θα έρθει σε όλους τους τομείς. Ο κόσμος θα εξελιχθεί, ό,τι και να γίνει».Όπως περιγράφει στο ΑΠΕ-ΜΠΕ, το κορυφαίο πανεπιστήμιο στο οποίο διδάσκει έχει ιδρύσει ένα νέο κολέγιο, το Schwarzman College of Computing, μέσα από το οποίο ο στόχος είναι να προσφέρεται οριζόντια εκπαίδευση στην Πληροφορική σε όλα τα πεδία σπουδών του συγκεκριμένου Πανεπιστημίου. «Σε ήδη υπάρχουσες δομές, όπως το ΜΙΤ, είναι δύσκολο να το κάνεις αυτό, είναι δύσκολο να αλλάξεις έναν οργανισμό, παίρνει χρόνο. Και αυτό φαντάζομαι ότι θα είναι δύσκολο να γίνει και στην Ελλάδα. Όμως, πρέπει να φτιάξεις αυτό το οικοδόμημα που πιστεύω ότι θα είναι η εικόνα της ανώτατης εκπαίδευσης στον κόσμο τα επόμενα πέντε χρόνια», παρατηρεί ο κ. Μπερτσιμάς.Η πρότασή του άλλωστε για την ελληνική οικονομία είναι να εμπνευστεί από το παράδειγμα του Ισραήλ, που πέτυχε το οικονομικό θαύμα με τη βοήθεια της καινοτομίας. «Το Ισραήλ είναι πολύ καλή περίπτωση για να δούμε τι έχει καταφέρει. Δεν είναι μόνο η τεχνητή νοημοσύνη, αλλά η τεχνητή νοημοσύνη είναι ευκολότερο να αξιοποιηθεί. Δεν χρειάζονται φοβερά χρήματα, δεν χρειάζονται εργαστήρια, όπως στη Βιολογία. Εκεί θα έπρεπε να εστιαστούμε κατά τη γνώμη μου», τονίζει.Καθώς ο ίδιος αγαπά να δουλεύει και να διδάσκει σε νέους ανθρώπους, συμπληρώνει ότι για την παραπάνω πρόταση το ζητούμενο είναι «να φτιάξεις μια κουλτούρα και γνώση και να εμπνεύσεις τους νεαρούς ανθρώπους ότι είναι εφικτό να το κάνουν. Δεν θα το κάνουν όλοι, αλλά αν εκπαιδεύσεις 10.000, οι 1.000 εμπνευστούν από την τεχνητή νοημοσύνη και οι 100 δημιουργήσουν καινοτόμες εταιρείες, είναι πιθανό να έχεις 100 εταιρείες στην Ελλάδα, κάτι που μπορεί να είναι μηχανή πλούτου για τη χώρα».Τα μαθήματα του Δημήτρη Μπερτσιμά στην Αθήνα εντάσσονται σε μια σειρά δράσεων που οργανώνει το Ελληνικό Ινστιτούτο Προηγούμενων Σπουδών (HIAS) για δεύτερη συνεχή χρονιά στην Ελλάδα. Πρόκειται για το Ινστιτούτο που συγκρότησαν διακεκριμένους Έλληνες επιστήμονες της διασποράς θέλοντας να συνεισφέρουν στη χώρα καταγωγής τους, «να δημιουργήσουμε γέφυρες με τη χώρα», όπως λέει ο κ. Μπερτσιμάς.

https://physicsgg.me/2023/07/09/η-κοινωνία-πρέπει-να-προετοιμαστεί-γι/

[Δροσος Γεωργιος]

Ο μηχανικός που μάς έσωσε από τον καύσωνα.

Το 1998 ο Νεοϋρκέζος μηχανικός Γουίλις Κάριερ ανακηρύχθηκε ως ένας από τους εκατό πιο επιδραστικούς ανθρώπους του 20ου αιώνα. Ο σύγχρονος κόσμος θα τον ευγνωμονεί ως τον πατέρα του κλιματισμού.

Ανέκαθεν η υγρασία στην ευρύτερη Νέα Υόρκη ήταν ανυπόφορη. Όποιος έχει τύχει να τη νιώσει στο πετσί του, καταλαβαίνει. Ισχύει μέχρι σήμερα, απλώς η τεχνολογία έχει φροντίσει για την καταπολέμησή της.Ας είναι καλά, φυσικά, ο Γουίλις Κάριερ, ο οποίος το 1902 μπήκε απότομα στη ζωή των Αμερικανών, ως ένας 25χρονος άσημος μηχανικός, και σήμερα φέρει τον τίτλο του «ήρωα πολέμου».Του πολέμου κατά της αφόρητης ζέστης. Ανάλογης με αυτήν που ζούμε τις τελευταίες ημέρες στη χώρα μας.Διότι είναι -και όχι άδικα- ο πατέρας του κλιματισμού παγκοσμίως.

Η δύσκολη αποστολή του Κάριερ

Ο Κάριερ, ως απόφοιτος του Πανεπιστημίου Κορνέλ, συνεργαζόταν ως υπάλληλος με την εταιρία Buffalo Forge και το 1902 ανέλαβε μια νέα και περίπλοκη αποστολή: την ψύξη του αέρα συνδυαστικά με τη ρύθμιση της υγρασίας στον χώρο.Ο γηγενής μηχανικός είχε ήδη μια τεράστια και άκρως κερδοφόρα επιτυχία στο ενεργητικό του με πηνία θέρμανσης. Άρα διέθετε ένα κομμάτι της τεχνογνωσίας.Μέχρι τότε όμως όσοι προγενέστεροί του, μυαλά εξίσου σημαντικά για την εποχή, είχαν επιχειρήσει να επηρεάσουν το μέλλον με μια τέτοια καινοτομία είχαν τρυπήσει το απόλυτο κενό.

Τα μελάνια στέγνωναν, τα χρήματα χάνονταν

Το πρόβλημα είχε παρουσιαστεί όταν η εκδοτική Sackett-Wilhelms Lithographing and Publishing, με έδρα το Μπρούκλιν, ήταν αδύνατο να προχωρήσει όπως έπρεπε τις παραγγελίες της.Η ζέστη αφενός αλλοίωνε τις διαστάσεις του χαρτιού αφετέρου δεν επέτρεπε στα μελάνια να στεγνώνουν. Τα χρώματα έτρεχαν, το αποτέλεσμα της δουλειάς δεν ήταν το επιθυμητό και η ζημιά στα ταμεία μεγάλωνε. Αναπόφευκτα οι ιδιοκτήτες ήταν έξαλλοι.Η Buffalo Forge, που πληρωνόταν γι’ αυτό, όφειλε να βρει την κατάλληλη λύση και ο Κάριερ να τη βγάλει ασπροπρόσωπη για άλλη μια φορά. Οι εβδομάδες περνούσαν δίχως πρόοδο και ο νεαρός μηχανικός είχε για καιρό χάσει τον ύπνο του.Ακόμη κι αν παραδιδόταν κουρασμένος στο κρεβάτι του, ξυπνούσε με την ίδια εφιαλτική σκέψη. Η έμμονη ιδέα τού ταλαιπωρούσε το μυαλό, δεν του επέτρεπε να ησυχάσει. Κάτι τού έλειπε από την εξίσωση

Ένα ομιχλώδες απόγευμα στον σταθμό

Βαδίζοντας σκεπτικός στην αποβάθρα ενός σιδηροδρομικού σταθμού ενόσω περίμενε το επόμενο τρένο, χρειάστηκε απλώς να αισθανθεί το υγρό στοιχείο της ατμόσφαιρας. Η ομίχλη ήταν παχιά εκείνο το απόγευμα και ξαφνικά ο Κάριερ κατάλαβε ότι ακριβώς εκεί κρυβόταν η απάντηση στο φλέγον ζήτημα.Σε λίγο ο συρμός θα εμφανιζόταν για την επιβίβαση και την επιστροφή στο σπίτι, αλλά ο ίδιος είχε κιόλας περάσει από το σκοτεινό τούνελ βρίσκοντας τη διέξοδο που έψαχνε επί μήνες.Άλλος στη θέση του θα είχε, πιθανόν, εγκαταλείψει. Ο ίδιος όχι. Ήταν δαιμόνιο πνεύμα από μικρός.

Μαθηματικά με φρούτα, πτυχίο με υποτροφία

Παρόλο που αρχικά δυσκολευόταν στις μαθηματικές πράξεις με κλάσματα, ανέπτυξε υψηλή αντίληψη των πραγμάτων και γρήγορα προόδευσε. Τη μητέρα του, Ελίζαμπεθ, την ευγνωμονούσε γι’ αυτό, αφού ήταν εκείνη που του έδωσε να καταλάβει τις αριθμητικές έννοιες με παραδείγματα της καθημερινότητας. Συνήθως χρησιμοποιούσε φρούτα ή άλλα υλικά του νοικοκυριού.Ήταν τόσο επίμονος ο Κάριερ που, μολονότι μεγάλωσε στο φτωχικό χωριό Άνγκολα του Μπάφαλο και χρειάστηκε να διακόψει τη φοίτησή του στο λύκειο από τη μία για να βοηθήσει στην οικογενειακή φάρμα και από την άλλη για να παραδίδει μαθήματα σε άλλα παιδιά συνεισφέροντας στο κοινό ταμείο, κατάφερε να εξασφαλίσει θέση στο κολέγιο με υποτροφία!Έλαβε μάλιστα, το πτυχίο του μηχανολόγου μηχανικού χωρίς πολύ κόπο ή χρονοτριβή, βγάζοντας ασπροπρόσωπους όσους τον πρότειναν.Είχε ήδη προσπαθήσει να στήσει μια δική του επιχείρηση με πλυντήρια, προτού εν τέλει αποδεχθεί την πρόταση της Buffalo Forge για μόνιμη συνεργασία έναντι 10 δολαρίων εβδομαδιαίως.

Η ιδέα του Κάριερ

Αυτή ήταν η αμοιβή του ενόσω πάσχιζε να λύσει το μείζον πρόβλημα της Sackett-Wilhelms. Τι εν τέλει σκαρφίστηκε ο Κάριερ; Να παρουσιάσει με χαρτί και μολύβι την πρώτη μονάδα κλιματισμού μέσω της κυκλοφορίας του νερού διά των ίδιων σπιράλ που είχε ο ίδιος σχεδιάσει για τη θέρμανση. Ακολούθως ρύθμισε τη θερμοκρασία χάρη στον ρυθμό ροής του αέρα.Επί της ουσίας αντέστρεψε τη διαδικασία που είχε ανακαλύψει νωρίτερα, στέλνοντας αέρα μέσω ψυχρών σπειρών για να ισορροπεί την υγρασία στον χώρο. Παρουσιαζόταν σίγουρος πως η ποσότητα του υδρατμού που περιέχει ο ατμός εξαρτάται από τη θερμοκρασία, άρα αν παρενέβαινε ο ψεκασμός νερού ήταν εφικτό να ελεγχθεί η ποσότητά τους στον αέρα.Όπως κάθε νέα εφεύρεση, πόσο μάλλον μια τόσο πολύπλοκη, απαιτεί χρόνο βελτίωσης και δοκιμές επί δοκιμών που την τελειοποιούν. Του πήρε άλλα τέσσερα χρόνια (1906) προτού ο Αμερικανός μηχανικός φτάσει στον προορισμό του.Φυσικά ανταμείφθηκε με διαδοχικές προαγωγές στο τμήμα του, αλλά κυρίως έλαβε την άδεια να ιδρύσει την Carrier Air Conditioning ως θυγατρική της Buffalo Forge: επρόκειτο για μια εταιρία με αποκλειστικό αντικείμενο την παραγωγή ανάλογων συσκευών.

Από αυτόφωτος έγινε αυτόνομος

Τότε ήταν που ο Κάριερ αντιλήφθηκε τον θησαυρό που είχε στα χέρια του. Παρέα με άλλους έξι συνεργάτες του δημιούργησε τη δική του επιχείρηση κι άμεσα ανέπτυξε πελατολόγιο με δεκάδες παραγγελίες.Σταδιακά το μοντέλο του εξελίχθηκε μέσα από τις διάφορες διορθώσεις και το 1911 λάνσαρε την οριστική πατέντα (Rational Psychometric Formulae), η οποία μέχρι σήμερα αποτελεί τη βάση του μοντέρνου air condition.Η ανάγκη των ΗΠΑ για μαζική παραγωγή έφερε τρία εργοστάσια στην ιδιοκτησία της εταιρίας και παρά την οικονομική ύφεση, απόρροια του μεγάλου «κραχ» στις ΗΠΑ (1929), ο πανούργος μηχανικός κατάφερε με λογικές κινήσεις και σωστές συμμαχίες ουσίας να διατηρήσει την ισχύ του στην αγορά.Αποτέλεσμα αυτού ήταν η Carrier Engineering Company ν’ αντέξει τις πιέσεις και εκ των υστέρων να κλείσει συμφωνίες για τοποθέτηση κλιματιστικών σε πλοία, τρένα, αλλά και στον Λευκό Οίκο.Ο Κάριερ απεβίωσε τον Οκτώβριο του 1950, σε ηλικία 73 ετών, έχοντας αφήσει παρακαταθήκη περισσότερες από ογδόντα πατέντες.Κυρίως όμως παρέδωσε το «οξυγόνο ψυχρού αέρα» για να επιβιώνουμε, ύστερα από 121 χρόνια, εν μέσω καύσωνα σε κλειστούς χώρους.

https://physicsgg.me/2023/07/18/ο-μηχανικός-που-μάς-έσωσε-από-τον-καύσω/

[Δροσος Γεωργιος]

Πανέτοιμη η ελληνική αποστολή για την Παγκόσμια Ολυμπιάδα Εκπαιδευτικής Ρομποτικής.

πηγή φωτό Cosmote

Επτά ομάδες από την Ελλάδα θα ταξιδέψουν στον Παναμά.Μια ακόμη συμμετοχή στη Παγκόσμια Ολυμπιάδα Εκπαιδευτικής Ρομποτικής θα έχει η Ελλάδα. Η φετινή διοργάνωση θα γίνει στον Παναμά από τις 7 έως τις 9 Νοεμβρίου και η ελληνική αποστολή αποτελείται από επτά ομάδες. Η ελληνική αποστολή αναδείχθηκε από τους προκριματικούς αγώνες για την Ολυμπιάδα που διοργανώθηκαν από  τον μη κερδοσκοπικό Οργανισμό Εκπαιδευτικής Ρομποτικής, Επιστήμης και Τεχνολογίας, WRO Hellas, με στρατηγικό συνεργάτη την COSMOTEΗ Παγκόσμια Ολυμπιάδα Εκπαιδευτικής Ρομποτικής (WRO) είναι ένα σημαντικό, παγκόσμιο γεγονός για την επιστήμη, την τεχνολογία και την εκπαίδευση, που συμβάλλει στην ανάπτυξη της δημιουργικότητας παιδιών και νέων από όλο τον κόσμο, αλλά και της ικανότητάς τους για επίλυση προβλημάτων. Στην Παγκόσμια Ολυμπιάδα Ρομποτικής 2023, με θέμα «Συνδέοντας τον κόσμο», συμμετέχουν ομάδες από περισσότερες από 90 χώρες.Τα ρομποτικά έργα των ελληνικών ομάδων που διαγωνίστηκαν φέτος στους προκριματικούς για την Παγκόσμια Ολυμπιάδα Ρομποτικής στις κατηγορίες Robo Mission (REGULAR), Future Innovators (OPEN),  Future Engineers και RoboSports, διερευνούν τον τρόπο με τον οποίο τα ρομπότ μπορούν να βοηθήσουν στη σύνδεση (ψηφιακή αλλά και φυσική) ανθρώπων και χώρων με έναν ασφαλή, αποδοτικό και βιώσιμο τρόπο.Οι ομάδες που διακρίθηκαν και αποτελούν την ελληνική αποστολή που θα εκπροσωπήσει τη χώρα μας στην Παγκόσμια Ολυμπιάδα Εκπαιδευτικής Ρομποτικής, είναι οι: Μinders, Smartbirds, BitLab1, Teamword Happines, Save Energy, JoFre, και Evripos Robotics.H ομάδα Minders, με το έργο Aqua Byte, πρότεινε τη φιλοξενία και επεξεργασία δεδομένων σε server farms στο βυθό της θάλασσας. Η δημιουργία αυτόνομων server rooms που βυθίζονται σε μεγάλο βάθος στη θάλασσα, έχει σκοπό την αξιοποίηση της χαμηλής θερμοκρασίας του βυθού. To server room, εάν αντιληφθεί δυσλειτουργία (μέσω αισθητήρων), μεταφέρει τα δεδομένα σε άλλον server κι αναδύεται. Με το που αναδυθεί στην επιφάνεια της θάλασσας, εντοπίζεται (από camera) και ξεκινάει το αυτόνομο πλωτό σκάφος για την περισυλλογή του.Η ομάδα Smartbirds κατασκεύασε ένα πλεούμενο αυτόνομο ρομποτικό σύστημα Xnode, που με τη χρήση GPS μπορεί να μεταβεί σε οποιοδήποτε σημείο του πλανήτη. Φέρει ασύρματες τεχνολογίες ικανές για αναμετάδοση τηλεπικοινωνιακού σήματος, ενώ παράλληλα λειτουργεί ως σταθμός IoT για τη συλλογή περιβαλλοντικών δεδομένων. Να τονιστεί ότι η ομάδα έχει εκπροσωπήσει επάξια τη χώρα μας στο παρελθόν λαμβάνοντας την 3η θέση στον κόσμο το 2017 και τη 2η θέση παγκοσμίως το 2019 σε ισάριθμες προκρίσεις στους τελικούς της Παγκόσμιας Ολυμπιάδας Εκπαιδευτικής Ρομποτικής.Στις κατηγορίες RoboMission και RoboSports με  το νέο συναρπαστικό παιχνίδι Double Tennis, επικράτησε και προκρίθηκε στην Ολυμπιάδα η Καλαματιανή ομάδα BitLab1.Η κατηγορία με τις περισσότερες συμμετοχές και τον μεγαλύτερο ανταγωνισμό ήταν η RoboMission, όπου οι μαθητές προγραμμάτισαν τα ρομπότ τους την ημέρα του διαγωνισμού και έκαναν επί τόπου αλλαγές, με βάση τον κανόνα – έκπληξη που μαθαίνουν, όπως ακριβώς γίνεται στην Παγκόσμια Ολυμπιάδα Ρομποτικής. Οι ομάδες που προκρίθηκαν ήταν, για το Δημοτικό η ομάδα Teamwork Happiness από την Πάτρα, για το Γυμνάσιο η Λαρισινή ομάδα Save Energy και για το Λύκειο η ομάδα JoFre από την Αττική. Τέλος, στην κατηγορία Future Engineers, τον διαγωνισμό αυτόνομης οδήγησης αυτοκινήτου – ρομπότ, η οποία έγινε στη Χαλκίδα, την πρωτιά κατέκτησε η ομάδα Evripos Robotics από τη Στερεά Ελλάδα.Η Ελλάδα συμμετέχει στην Παγκόσμια Ολυμπιάδα Εκπαιδευτικής Ρομποτικής από το 2009, έχοντας μέχρι σήμερα κατακτήσει 7 μετάλλια και 18 θέσεις στην πρώτη δεκάδα. Μάλιστα στην περσινή Ολυμπιάδα, η χώρα μας είχε αναδειχτεί 1η δύναμη στην Ευρώπη και 4η παγκοσμίως ανάμεσα σε 73 χώρες.

https://www.naftemporiki.gr/techscience/1496250/panetoimi-i-elliniki-apostoli-gia-tin-pagkosmia-olympiada-ekpaideytikis-rompotikis/

 

 

[Δροσος Γεωργιος]

Είναι το LK-99 υπεραγώγιμο υλικό σε θερμοκρασία δωματίου;

Πειράματα ερευνητών στη Νότια Κορέα υποστηρίζουν ότι το υλικό με την ονομασία LK-99 είναι το πρώτο υπεραγώγιμο υλικό σε θερμοκρασία δωματίου. Πρόκειται για πραγματικό γεγονός ή είναι απλώς διαφημιστικό κόλπο;
Η υπεραγωγιμότητα είναι το φαινόμενο, όπου, στις κατάλληλες φυσικές συνθήκες, η ηλεκτρική αντίσταση ενός υλικού μηδενίζεται. Χωρίς ηλεκτρική αντίσταση δεν χάνεται ηλεκτρική ενέργεια λόγω θερμότητας. Το ιερό δισκοπότηρο της επιστήμης των υπεραγωγών είναι να βρεθεί ένας υπεραγωγός σε θερμοκρασία δωματίου και κανονικές συνθήκες πίεσης. Είναι το LK-99 ένα τέτοιο υλικό;

Διάγραμμα που δείχνει τη δομή του υλικού που είναι γνωστό ως LK-99 που θεωρείται υποψήφιος υπεραγωγός σε θερμοκρασία δωματίου.
Ο μόλυβδος-απατίτης με πρόσμειξη χαλκού [Pb_10-xCu_x(PO₄)₆O (0,9<x<1,1)] μπορεί να κατασκευαστεί εύκολα, αλλά οι πρώτες προσπάθειες επίδειξης υπεραγωγιμότητας και κβαντικής αιώρησης δείχνουν αμφίβολες.

Είτε πρόκειται για την ανακάλυψη της δεκαετίες, είτε για την γκάφα της δεκαετίας: εργαστήρια σε όλο τον κόσμο σπεύδουν να επαναλάβουν τα πειράματα ερευνητών στη Νότια Κορέα που ισχυρίζονται ότι ανακάλυψαν τον πρώτο υπεραγωγό που λειτουργεί σε θερμοκρασία δωματίου.Οι υπεραγωγοί είναι υλικά μέσα από τα οποία το ηλεκτρικό ρεύμα περνά χωρίς καμία αντίσταση. Τέτοια υλικά βρίσκουν ήδη πρακτικές εφαρμογές, όπως για παράδειγμα στους μαγνητικούς τομογράφους. Λειτουργούν όμως μόνο σε θερμοκρασίες κοντά στο απόλυτο μηδέν, κάτι που δημιουργεί την ανάγκη για ογκώδη και ακριβά συστήματα ψύξης με υγρό ήλιο.Η υπεραγωγιμότητα σε θερμοκρασία δωματίου θα έφερνε επανάσταση στα δίκτυα ηλεκτροδότησης, όπου οι απώλειες ενέργειας παραμένουν σημαντικό πρόβλημα. Θα μπορούσε επίσης να αξιοποιηθεί στην ανάπτυξη ταχύτερων τσιπ, στα οποία η ηλεκτρική αντίσταση λειτουργεί ως φρένο.

Μηδενική αντίσταση

Επιστήμονες σε όλο τον κόσμο έμειναν έκπληκτοι την περασμένη εβδομάδα με την εμφάνιση δύο νοτιοκορεατικών μελετών που δεν έχουν υποβληθεί σε ανεξάρτητο έλεγχο αλλά αναρτήθηκαν στο ηλεκτρονικό αποθετήριο arXiv.

https://arxiv.org/find/cond-mat/1/OR+id:+2307.12037+id:+2307.12008/0/1/0/past/0/1

Στις δύο αναρτήσεις, η ομάδα του Σούκπε Λι του νοτιοκορεατικού Ερευνητικού Κέντρου Κβαντικής Έρευνας παραθέτουν οδηγίες για τη σύνθεση του νέου υλικού, με την ονομασία LK-99, το οποίο αποτελείται από μια μορφή απατίτη στην οποία προστίθενται άτομα χαλκού.Τουλάχιστον δύο κρατικά αμερικανικά εργαστήρια και τρία κινεζικά πανεπιστήμια έσπευσαν να αναπαράγουν τα ευρήματα, αναφέρει το πρακτορείο Reuters.Ομάδα στο Πανεπιστήμιο του Τσουφού  στην Κίνα ανέφερε πως δεν παρατήρησε μηδενισμό της ηλεκτρικής αντίστασης, ενώ μια δεύτερη ομάδα στο Πανεπιστήμιο Σαουθίστερν στη Νανζίνγκ διαπίστωσε ότι η αντίσταση ήταν μηδενική μόνο σε θερμοκρασίες κάτω των -163 βαθμών Κελσίου.Μια τρίτη ομάδα του Πανεπιστημίου του Χουατσόνγκ ανάρτησε στο YouTube βίντεο που φέρει να δείχνει ένα κομμάτι LK-11 να αιωρείται πάνω από έναν μαγνήτη, κάτι που έχει σημασία επειδή οι υπεραγωγοί απωθούν τους μαγνήτες ανεξάρτητα από τον προσανατολισμό τους και χωρίς να περιστρέφονται όπως μια πυξίδα.

Το κομάτι του υλικού που είναι γνωστό ως LK-99 φαίνεται να αιωρείται εν μέρει, πάνω από έναν μόνιμο μαγνήτη. Αυτό θα μπορούσε να είναι απόδειξη για μερική κβαντική αιώρηση. To γεγονός ότι δεν αιωρείται πλήρως όπως είναι γνωστό ότι κάνουν οι πραγματικοί υπεραγωγοί τύπου II, θα μπορούσε να είναι ένα διαφορετικό μαγνητικό φαινόμενο, όπως ο διαμαγνητισμός.

Ορισμένοι ειδικοί εξέφρασαν επιφυλάξεις, δεδομένου ότι οι υπεραγωγοί δεν είναι τα μόνα υλικά που αιωρούνται πάνω από μαγνήτες. Ακόμα, το βίντεο δείχνει ότι η μία πλευρά του υλικού ακουμπά τον μαγνήτη, κάτι που δεν θα αναμενόταν να συμβεί αν η ηλεκτρική αντίστασή του ήταν όντως μηδενική.Άλλοι επιστήμονες επισήμαναν ότι το όνομα ενός από τους τρεις ερευνητές που υπέγραφαν την πρώτη μελέτη δεν περιλαμβάνεται στα έξι ονόματα που υπογράφουν την δεύτερη, ένδειξη ότι στην ομάδα μπορεί να υπάρχουν διαφωνίες και εντάσεις.Την Πέμπτη, η Κορεατική Εταιρεία Υπεραγωγιμότητας και Κρυογονικής ανακοίνωσε ότι διορίζει επιτροπή ειδικών για την αξιολόγηση των ισχυρισμών σε δείγματα που θα διαθέσουν οι ίδιοι οι νοτιοκορεάτες ερευνητές, οι οποίοι μέχρι στιγμής δεν έχουν κάνει καμία δήλωση στο Τύπο.

Μακρύ ιστορικό απογοήτευσης

Η επιφυλακτικότητα της επιστημονικής κοινότητας είναι δικαιολογημένη δεδομένου ότι πολλοί ανάλογοι ισχυρισμοί έχουν διαψευστεί στο παρελθόν.Τα υλικά που κατά καιρούς έχουν παρουσιαστεί ως υπεραγωγοί δωματίου έχουν μάλιστα αποκτήσει το δικό τους ανεπίσημο όνομα: «υπεραγώγιμα υλικά αγνώστου ταυτότητας», κατά αντιστοιχία με τα UFO.«Τα λέμε USO» είπε στο Reuters ο Μάικ Νόρμαν, φυσικός του Εθνικού Εργαστηρίου «Αργκόν» στις ΗΠΑ. «Υπάρχει μια μακρά ιστορία USO, στην οποία περιλαμβάνονται και κάποια πολύ διάσημα πρόσωπα που νόμισαν εσφαλμένα ότι είχαν ανακαλύψει υπεραγωγούς. Έτσι είναι όλα στην επιστήμη. Μπορείς να παραπλανηθείς» σχολίασε.Ο Νόρμαν επισήμανε ότι οι δύο επίμαχες μελέτες πάσχουν σε αρκετά σημεία. Σε κάποιες περιπτώσεις πρόκειται μάλλον για απλά τυπογραφικά λάθη, αυτό όμως που δημιουργεί αμφιβολίες είναι η έλλειψη δεδομένων για το πώς συμπεριφέρεται το LK-99 συμπεριφέρεται σε ένα εύρος θερμοκρασιών.Επιφυλακτική παραμένει και η Σινέντ Γκρίφιν, φυσικός στερεάς κατάστασης στο Εθνικό Εργαστήριο «Λόρενς Μπέρκλεϊ», η οποία προσομοίωσε τη συμπεριφορά του νέου υλικού σε υπερυπολογιστή.Η προσομοίωση έδειξε ότι η προσθήκη ατόμων χαλκού προκαλεί αναδιάταξη των ατόμων του απατίτη με τρόπο που θυμίζει υπεραγωγούς. Για να συμβεί όμως αυτό τα άτομα χαλκού πρέπει να ενσωματωθούν σε πολύ συγκεκριμένες θέσεις, κάτι που δύσκολα θα μπορούσε να επιτευχθεί σε πραγματικές συνθήκες.Παρόλα αυτά, δεν υπάρχουν νόμοι της φυσικής που απαγορεύουν την υπεραγωγιμότητα σε θερμοκρασία δωματίου, επισήμανε ο Νόρμαν, ο φυσικός του Εθνικού Εργαστηρίου «Αργκόν».«Υπάρχουν εκεί έξω άφθονα ορυκτά που δεν έχουμε εξετάσει» είπε. «Και πιθανότατα υπάρχουν ενδιαφέροντα φυσικά φαινόμενα που κρύβονται σε αυτά τα υλικά».

https://physicsgg.me/2023/08/05/είναι-το-lk-99-υπεραγώγιμο-υλικό-σε-θερμοκ/

[Δροσος Γεωργιος]

Η φρενίτιδα για τον «υπεραγωγό» LK-99

‘Δια των μετρήσεων προς την γνώση‘ (Door meten tot weten), ιδού τι θα ήθελα να γράψω ως σύνθημα πάνω από την είσοδο κάθε εργαστηρίου φυσικής», έλεγε ο Kamerlingh Onnes, ο πειραματικός φυσικός που ανακάλυψε το φαινόμενο της υπεραγωγμότητας.
«Δια των μετρήσεων» απορρίπτονται και οι πρόσφατοι ισχυρισμοί ερευνητών από τη Νότια Κορέα ότι ανακάλυψαν υπεραγωγό σε θερμοκρασία δωματίου. Μπορεί τελικά το υλικό που ονομάστηκε LK-99 να μην οδήγησε σε ένα νέο πολυπόθητο Γούντστοκ της Φυσικής ή ένα Νόμπελ Φυσικής, προκάλεσε όμως μια τεράστια έκρηξη ενδιαφέροντος στο διαδίκτυο και τα μέσα κοινωνικής δικτύωσης.

O Heike Kamerlingh Onnes (1853 – 1926) στο εργαστήριο κρυογονικής του πανεπιστημίου Λέιντεν

Μερικές εβδομάδες τρέλας έζησαν όσοι φυσικοί και χημικοί προσπαθούσαν να κατανοήσουν τον μεγαλειώδη ισχυρισμό που διατυπώθηκε στις δημοσιεύσεις της 22ας Ιουλίου στον ιστότοπο arxiv.org (εδώ και εδώ), όπου οι ερευνητές Sukbae Leeet al, περιγράφουν έναν υπεραγωγό που λειτουργεί σε θερμοκρασία δωματίου και ατμοσφαιρική πίεση, κατασκευασμένο από μόλυβδο-απατίτη με πρόσμειξη χαλκού [Pb_10-xCu_x(PO₄)₆O (0,9<x<1,1)]. Έδωσαν στην δημοσιότητα την ‘συνταγή’ για την κατασκευή ενός υπεραγώγιμου υλικού σε καθημερινές συνθήκες που θα μπορούσε να δημιουργηθεί με ελάχιστο κόστος και ένα βίντεο όπου το υλικό φαίνεται να αιωρείται εν μέρει, πάνω από έναν μόνιμο μαγνήτη.
Υπενθυμίζεται ότι η υπεραγωγιμότητα είναι το φαινόμενο, όπου, στις κατάλληλες φυσικές συνθήκες, η ηλεκτρική αντίσταση ενός υλικού μηδενίζεται. Χωρίς ηλεκτρική αντίσταση δεν χάνεται ηλεκτρική ενέργεια λόγω θερμότητας. Το ιερό δισκοπότηρο της επιστήμης των υπεραγωγών είναι να βρεθεί ένας υπεραγωγός σε θερμοκρασία δωματίου και κανονικές συνθήκες πίεσης.

Το υλικό LK-99

Δυστυχώς όμως φαίνεται πως ο ισχυρισμός τους ξεφουσκώνει πολύ γρήγορα, εξαιτίας νέων ανεξάρτητων πειραμάτων και μετρήσεων. Τις τελευταίες ημέρες, ανεξάρτητες δημοσιεύσεις από ακαδημαϊκά εργαστήρια ανά τον κόσμο έχουν δημιουργήσει αποδείξεις ότι το υλικό LK-99 δεν είναι υπεραγωγός, και μάλλον είναι ένα είδος βαρετού μαγνήτη.Σχεδόν αμέσως με το που εμφανίστηκε η αρχική εργασία στο διαδίκτυο, αρκετοί ήταν αυτοί που ενίσχυσαν τον ενθουσιασμό μεταξύ των μη ειδικών, εξηγώντας τις βαθιές συνέπειες που θα υπάρξουν αν το υλικό LK-99, είναι υπεραγωγός αναφέροντας: την επανάσταση στο ηλεκτρικό δίκτυο και την εξοικονομηση ενέργειας, τις πιο ισχυρές τεχνολογίες ιατρικής απεικόνισης, τα μαγνητικά αιωρούμενο τρένα κ.ο.κ. Στην πραγματικότητα θα ξεκινούσε μια νέα εποχή για την ανθρωπότητα.Ξαφνικά, άνθρωποι που δεν είχαν ακούσει ποτέ πριν για την υπεραγωγιμότητα οραματίστηκαν τις πιθανές καταιγιστικές επιπτώσεις της νέας τεχνολογίας. Περίπλοκα πειράματα και δυσνόητοι υπολογισμοί σε εργαστήρια φυσικής άρχισαν να διεγείρουν την φαντσία του κόσμου. Άλλες ερευνητικές ομάδες μετέδωσαν ζωντανά τις προσπάθειές τους για να δημιουργήσουν ξανά το υλικό LK-99, και μερικοί τζογαδόροι έβαλαν στοιχήματα γι αυτό.Η φρενίτιδα για το LK-99 έδειχνε ότι η επιστημονική σκέψη εξελισσόταν σε σχεδόν ωριαία βάση, καθώς κοινοποιούνταν νέα ευρήματα και βίντεο διαμέσου των μέσων κοινωνικής δικτύωσης.Για παράδειγμα, ο Philip W. Phillips, ένας θεωρητικός φυσικός της συμπυκνωμένης ύλης στο Πανεπιστήμιο του Illinois, ενθουσιάστηκε αρχικά από την ανακάλυψη στα τέλη της περασμένης εβδομάδας, παρά τις αμφιβολίες και τους προβληματισμούς του σχετικά με τις αρχικές εργασίες. Όμως, μέχρι το βράδυ της περασμένης Τρίτης, το θέμα έκλεισε για αυτόν, εξαιτίας των δημοσιεύσεων που κυκλοφόρησαν στο διαδίκτυο (εδώ και εδώ), υποστηρίζοντας ότι το LK-99 δεν είναι υπεραγωγός. Αλλο ένα καρφί στο φέρετρο, έγραψε ο Phillips σε ένα email, προωθώντας άλλη μια δημοσίευση που προστέθηκε στα αποδεικτικά στοιχεία κατά της υπεραγωγιμότητας του LK-99.Η φρενίτιδα για τον LK-99 ανέδειξε μέσα σε πολύ μικρό χρονικό διάστημα τον τρόπο με τον οποίο προχωράει η επιστήμη. Στο τέλος της ημέρας, στις περισσότερες των περιπτώσεων, η επιστήμη αποτυγχάνει.

διαβάστε περισσότερες λεπτομέρειες στο άρθρο της Carolyn Y. Johnson,με τίτλο ‘A superconductor claim blew up online. Science has punctured it’

διαβάστε επίσης: 4 crucial tests LK-99 must pass to be a true superconductor

https://physicsgg.me/2023/08/10/η-φρενίτιδα-για-τον-υπεραγωγό-lk-99/

[Δροσος Γεωργιος]

Επαναστατική τεχνολογία μας επιτρέπει να μιλήσουμε στα φυτά και αυτά να ανταποκριθούν σε αυτά που θα τους πούμε.

Το σύστημα αυτό θα ενημερώνει τα φυτά για επερχόμενους κινδύνους ώστε να λάβουν αμυντικά μέτρα.Αν κάποιος σας έλεγε ότι μπορούμε πλέον να μιλάμε τα φυτά και να τα προειδοποιούμε για επικείμενες επιθέσεις που μπορεί να δεχτούν ή για ακραία καιρικά φαινόμενα που θα αντιμετωπίσουν το πιθανότερο είναι να απαντούσατε ότι αυτό είναι ένα σενάριο επιστημονικής φαντασίας.Μια ομάδα επιστημόνων φυτών στο Εργαστήριο Sainsbury του Πανεπιστημίου του Κέιμπριτζ (SLCU) επιχειρεί να μετατρέψει αυτήν την επιστημονική φαντασία σε πραγματικότητα χρησιμοποιώντας μηνύματα που βασίζονται στη χρήση φωτός για την επικοινωνία με τα φυτά. Τα πρώιμα εργαστηριακά πειράματα με φυτά καπνού έδειξαν ότι ο φυσικός αμυντικός μηχανισμός ενός φυτού (ανοσολογική απόκριση) μπορεί να ενεργοποιηθεί χρησιμοποιώντας το φως ως ερέθισμα-αγγελιοφόρο. Χρησιμοποιώντας το φως ως αγγελιοφόρο οι ερευνητές αναπτύσσουν εργαλεία που επιτρέπουν στα φυτά να επικοινωνούν με τους ανθρώπους και στους ανθρώπους να επικοινωνούν με τα φυτά.«Εάν μπορούσαμε να προειδοποιήσουμε τα φυτά για επικείμενο ξέσπασμα ασθένειας ή επίθεση παρασίτων, τα φυτά θα μπορούσαν στη συνέχεια να ενεργοποιήσουν τους φυσικούς αμυντικούς μηχανισμούς τους για να αποτρέψουν εκτεταμένες ζημιές» λέει ο Δρ. Αλεξάντερ Τζόουνς από το Πανεπιστήμιο του Κέμπριτζ.Στην καθημερινή ζωή του ανθρώπου, το φως χρησιμοποιείται για επικοινωνία όπως τα φανάρια και οι διαβάσεις πεζών. «Εάν μπορούσαμε να προειδοποιήσουμε τα φυτά για επικείμενο ξέσπασμα ασθένειας ή επίθεση παρασίτων, τα φυτά θα μπορούσαν στη συνέχεια να ενεργοποιήσουν τους φυσικούς αμυντικούς μηχανισμούς τους για να αποτρέψουν εκτεταμένες ζημιές. Θα μπορούσαμε επίσης να ενημερώσουμε τα φυτά για την προσέγγιση ακραίων καιρικών φαινομένων, όπως καύσωνες ή ξηρασία, επιτρέποντάς τους να προσαρμόσουν τα μοτίβα ανάπτυξής τους ή να εξοικονομήσουν νερό. Αυτό θα μπορούσε να οδηγήσει σε πιο αποτελεσματικές και βιώσιμες γεωργικές πρακτικές και να μειώσει την ανάγκη για χημικά» αναφέρει ο Τζόουνς.Οι ερευνητές κατασκεύασαν μια σειρά βιοαισθητήρων – συσκευές που μετρούν βιολογικές ή χημικές αντιδράσεις χρησιμοποιώντας φθορίζον φως για να επικοινωνούν οπτικά σε πραγματικό χρόνο τι συμβαίνει σε κυτταρικό επίπεδο στα φυτά. Αυτοί οι βιοαισθητήρες αποκαλύπτουν πώς αντιδρούν τα φυτά στις περιβαλλοντικές πιέσεις. Η νέα μελέτη περιγράφει ένα εργαλείο που ονομάζεται Highlighter, το οποίο χρησιμοποιεί συγκεκριμένες συνθήκες φωτός για να ενεργοποιήσει ένα γονίδιο στα φυτά το οποίο θα ενεργοποιήσει τους αμυντικούς μηχανισμούς τους.Το εργαλείο αυτό είναι ένα σύστημα γονιδιακής έκφρασης ελεγχόμενου από το φως (οπτογενετικό σύστημα) που είναι προσαρμοσμένο για φυτά. Η οπτογενετική είναι μια επιστημονική τεχνική που χρησιμοποιεί ένα φως για να ενεργοποιήσει ή να απενεργοποιήσει μια συγκεκριμένη διαδικασία.«Τα ερεθίσματα φωτός είναι φθηνά, αναστρέψιμα, μη τοξικά και μπορούν να παραδοθούν με υψηλή ανάλυση. Το Highlighter είναι ένα σημαντικό βήμα προς τα εμπρός στην ανάπτυξη εργαλείων οπτογενετικής στα φυτά και ο γονιδιακός έλεγχος υψηλής ανάλυσης του θα μπορούσε να εφαρμοστεί για τη μελέτη μιας μεγάλης σειράς θεμελιωδών ερωτημάτων φυτικής βιολογίας. Μια αναπτυσσόμενη εργαλειοθήκη για φυτά, με ποικίλες οπτικές ιδιότητες, ανοίγει επίσης συναρπαστικές ευκαιρίες για βελτίωση των καλλιεργειών» είπε ο Δρ. Τζόουνς. Σύμφωνα με τη μελέτη, όταν αναπτύσσεται σε φυτά το Highlighter χρησιμοποιεί ελάχιστα επεμβατικά σήματα φωτός για ενεργοποίηση και απενεργοποίηση.

https://www.naftemporiki.gr/techscience/1516740/epanastatiki-technologia-mas-epitrepei-na-milisoyme-sta-fyta-kai-ayta-na-antapokrithoyn-se-ayta-poy-tha-toys-poyme/

 

[Δροσος Γεωργιος]

Ξεκίνησε η κατασκευή του ισχυρότερου λέιζερ στον κόσμο,

Πυρηνική σύντηξη, ανανεώσιμες πηγές ενέργειες και μπαταρίες ορισμένοι από τους τομείς που αναμένεται να δουν πρόοδο από τη χρήση του.Επιστημονική ομάδα κατασκευάζει στη Βρετανία ένα λέιζερ που σύμφωνα με τους δημιουργούς του θα παράγει μια ακτίνες φωτός τρισεκατομμύρια φορές φωτεινότερες από αυτές του Ήλιου. Αν ολοκληρωθεί η κατασκευή του το λέιζερ αυτό θα είναι το ισχυρότερο στον κόσμο. Το λέιζερ ονομάζεται Vulcan 20-20 το κόστος κατασκευής υπολογίζεται ότι θα φτάσει τα 100 εκατ. ευρώ και η χρήση του αναμένεται να επιταχύνει την πρόοδο στην πυρηνική σύντηξη, τις ανανεώσιμες πηγές ενέργειας και τις μπαταρίες. Θα είναι 20 φορές πιο ισχυρό από το σημερινό κυρίαρχο λέιζερ, το Vulcan, το οποίο χρησιμοποιείται κυρίως για τη μελέτη της φυσικής του πλάσματος.Ένας μόνος παλμός λέιζερ από το νέο μηχάνημα, διάρκειας ενός τρισεκατομμυρίου του δευτερολέπτου, θα προσφέρει περισσότερη ισχύ από ολόκληρο το Εθνικό Ηλεκτρικό Δίκτυο της Βρετανίας. Η κατασκευή του λέιζερ θα διαρκέσει έξι χρόνια για να ολοκληρωθεί και οι επιστήμονες ελπίζουν ότι μπορεί να προσφέρει καλύτερη κατανόηση αστροφυσικών φαινομένων όπως οι εκρήξεις σουπερνόβα και οι ηλιακές εκλάμψεις.Οι ειδικοί λένε ότι θα μπορούσε επίσης να αξιοποιηθεί για τη μελέτη μιας νέας μεθόδου επιτάχυνσης σωματιδίων για πιθανές θεραπείες ακτινοθεραπείας για τον καρκίνο. Ο Βρετανός υπουργός Επιστημών Τζορτζ Φρίμαν δήλωσε: «Η ανάδειξη της Βρετανίας ως πατρίδας του πιο ισχυρού λέιζερ στον κόσμο είναι μια συναρπαστική ευκαιρία να εξερευνήσουμε το ανεξερεύνητο στην αστρονομία και τη φυσική, να προχωρήσουμε προς νέες πηγές καθαρής ενέργειας για το καλό του πλανήτη μας και πολλά άλλα». Το λέιζερ θα κατασκευαστεί στην Κεντρική Εγκατάσταση Λέιζερ του Συμβουλίου Επιστημών και Τεχνολογίας (STFC) στο Χάργουελ.

https://www.naftemporiki.gr/techscience/1518817/xekinise-i-kataskeyi-toy-ischyroteroy-leizer-ston-kosmo/

 

 

[Δροσος Γεωργιος]

«Ζωντανές» μπαταρίες.

Επιστήμονες παρήγαγαν ηλεκτρικό ρεύμα από μικρόβια.

Πρόκειται για ένα από τα πιο γνωστά βακτήρια που υπάρχουν στον κόσμο- ωστόσο το E. coli φαίνεται πως μπορεί να πάει ακόμα παραπέρα και να αποτελέσει και πηγή ενέργειας, αν κρίνει κανείς από τη δουλειά ερευνητών του EPFL (Ecole Polytechnique Federale de Lausanne) που ήταν σε θέση να παράγουν ηλεκτρισμό από το συγκεκριμένο μικρόβιο- για την ακρίβεια, μια τροποποιημένη έκδοσή του.

H Άρντεμις Μπογκοσιάν, καθηγήτρια του EPFL και επικεφαλής της ομάδας που πραγματοποίησε την έρευνα, και ο Μοχάμεντ Μουχίμπ, ένας εκ των ερευνητών, μίλησαν στη HuffPost Greece για την πρωτοποριακή τους έρευνα και τις πιθανές της εφαρμογές, που μπορούν να αλλάξουν τα δεδομένα στον χώρο της βιοηλεκτρικής.

O Μοχάμεντ Μουχίμπ και η Μελανία Ρετζέντε, επιστήμονες της έρευνας, στο εργαστήριό τους στο EPFL

Θα μπορούσατε να εξηγήσετε, με απλά λόγια, τι έδειξε η έρευνά σας;

Μοχάμεντ Μουχίμπ: Η έρευνά μας έδειξε πως μπορούμε να τροποποιήσουμε γενετικά το Escherichia coli για να μας βοηθήσει να παράγουμε ηλεκτρισμό από λύματα σε συγκεκριμένες συσκευές, όπου βακτήρια αλληλεπιδρούν με ένα ηλεκτρόδιο. Το επιτύχαμε αυτό κάνοντας τα E. coli να παράγουν πρωτεΐνες που επιτρέπουν τη μεταφορά ηλεκτρονίων κατά μήκος των μονωτικών μεμβρανών τους.

Γιατί διαλέξατε συγκεκριμένα το E.coli;

Μ. Μουχίμπ: Επειδή μπορεί να χρησιμοποιήσει μια ποικιλία διαφορετικών λυμάτων ως πηγή «τροφής». Αυτό μας επιτρέπει να τρέφουμε το E. coli με λύματα που αλλιώς θα απορρίπταμε και να παίρνουμε πίσω ενέργεια. Από την άλλη, υπάρχουν πολλές διαφορετικές εφαρμογές που μπορούμε να οραματιστούμε οι οποίες να βασίζονται στη μετακίνηση ηλεκτρονίων ανά της βακτηριακές μεμβράνες και για αυτά τα E. coli είναι επίσης κατάλληλα επειδή έχουν μελετηθεί πολύ και είναι εύκολο να τροποποιηθούν γενετικά.

Πόσο κοινά είναι τα βακτήρια που παράγουν ηλεκτρισμό;

Άρντεμις Μπογκοσιάν: Η ύπαρξη φυσικών βακτηρίων που παράγουν ηλεκτρισμό είναι μια σχετικά πρόσφατη ανακάλυψη. Σύμφωνα με τις τελευταίες μελέτες, πάνω από 90 είδη βακτηρίων έχουν έκτοτε αναφερθεί να έχουν αυτή τη φυσική δυνατότητα και είναι πιθανό πως υπάρχουν περισσότερα είδη εκεί έξω που δεν έχουν ανακαλυφθεί ακόμα. Τα είδη που έχουν ανακαλυφθεί ως τώρα, ωστόσο, παράγουν ηλεκτρισμό σε διάφορες εκτάσεις. Μέχρι τώρα υπάρχουν μόνο δύο είδη βακτηρίων που έχουν αναλυθεί αρκετά για να κατανοήσουμε τον μηχανισμό και την έκταση στην οποία μπορούν να παράγουν ηλεκτρισμό. Η ανακάλυψη αυτών των βακτηρίων είναι ως εκ τούτου μια μεγάλη πρόκληση επί του πεδίου, καθώς δεν έχουμε μόνο να διαπιστώσουμε ποια βακτήρια μπορούν να παράγουν ηλεκτρισμό, μα και σε τι βαθμό.

Μ. Μουχίμπ: Είναι κοινά στη φύση, με πάνω από 90 είδη να έχουν ταυτοποιηθεί. Κάποια βακτήρια εξελίχθηκαν έτσι ώστε να χρησιμοποιούν στερεά υλικά στο περιβάλλον τους για μεταφορά ηλεκτρονίων αντί, πχ, οξυγόνου, που είναι ο λόγος που είναι ικανά να παρακάμπτουν τη μονωτική μεμβράνη για μεταφορά ηλεκτρονίων.

Τι πρακτικές εφαρμογές στον πραγματικό κόσμο θα μπορούσε να έχει η έρευνά σας;

Α. Μπογκοσιάν: Η ανακάλυψη αυτή έχει σημαντικές επιπτώσεις για τη βιοηλεκτρονική. Μας επιτρέπει να δημιουργήσουμε ηλεκτρονικές συσκευές που λειτουργούν με ζωντανά μικρόβια και οι εφαρμογές είναι σχεδόν άπειρες. Στο επιστημονικό μας άρθρο εστιάζουμε στις εφαρμογές μας για την επεξεργασία λυμάτων και την παραγωγή ενέργειας. Ωστόσο αυτή η τεχνολογία επίσης επιτρέπει εφαρμογές σε περιβαλλοντικούς αισθητήρες, χημική σύνθεση και αποθήκευση ενέργειας, όπως η παραγωγή καυσίμων και χημικών υψηλής αξίας.

Για τι είδους κλίμακες μιλάμε εν δυνάμει; Θα μπορούσε να αξιοποιηθεί εμπορικά; Μιλάμε για μια πιθανή ανανεώσιμη πηγή ενέργειας;

Μ. Μουχίμπ: Σίγουρα βλέπουμε τις εμπορικές δυνατότητες αυτής της τεχνολογίας, αν και όχι ως μια πηγή ανανεώσιμης ενέργειας με τον τρόπο που εκλαμβάνεται κατά κανόνα (ηλιακή, αιολική κλπ). Ένα πολύ πραγματικό σενάριο θα ήταν ως τεχνολογία προστιθέμενης αξίας για βιομηχανίες που βγάζουν λύματα με υψηλή ποσότητα οργανικών ενώσεων, για παράδειγμα στη βιομηχανία τροφίμων, όπου ένα μέρος ενέργειας θα μπορούσε να ανακτηθεί από τα λύματα και να χρησιμοποιηθεί ξανά αλλού στις εγκαταστάσεις. Από αυτή την άποψη, δεν είναι τεχνολογία «proof of concept», με έρευνα εστιασμένη στην εφαρμογή να αποτελεί το επόμενο βήμα.

Α. Μπογκοσιάν: Πιστεύω ότι υπάρχουν προοπτικές για αυτή την τεχνολογία ως ανανεώσιμη πηγή ενέργειας, όπως είπε ο Μοχάμεντ, τουλάχιστον ως τεχνολογία προστιθέμενης αξίας (πχ παράγοντας ενέργεια από πόρους που αλλιώς θα πήγαιναν χαμένοι). Ωστόσο υπάρχει επίσης η δυνατότητα χρήσης αυτής της τεχνολογίας όχι μόνο για παραγωγή ηλεκτρισμού, μα επίσης για σύνθεση βιοκαυσίμων και χημικών. Με αυτό τον τρόπο δεν περιοριζόμαστε απαραίτητα στη χρήση ηλεκτρισμού επί τόπου ή ακόμα και στην αποστολή του στο δίκτυο ηλεκτροδότησης. Μπορούμε να μετατρέψουμε τα απόβλητα σε καύσιμο που μπορεί μετά να χρησιμοποιηθεί σε άλλο χώρο για διαφορετικές εφαρμογές, περιλαμβανομένων των μεταφορών.

Τι είδους πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα θα είχαν βιοηλεκτρικά μικρόβια σαν αυτά ως πηγή ενέργειας;

Μ. Μουχίμπ: Ένα πλεονέκτημα- κλειδί είναι πως μπορούν να χρησιμοποιούν απόβλητα για να παράγουν ηλεκτρισμό, χρησιμοποιώντας τα βακτήριά μας ως ανανεώσιμους καταλύτες. Άλλο πλεονέκτημα είναι πως μπορούν να χρησιμοποιηθούν απευθείας, επί τόπου σε ενεργειακά πλούσιες, με μεγάλη παραγωγή αποβλήτων, εγκαταστάσεις στη βιομηχανία τροφίμων. Αυτός είναι επίσης ο περιορισμός τους, καθώς πολύ αραιά λύματα σε άλλο χώρο θα αποτελούσαν πρόκληση για την παραγωγή ενέργειας.

Α. Μπογκοσιάν: Είναι επίσης δυνατό να διοχετεύσουμε ηλεκτρισμό σε αυτά τα βιοηλεκτρικά μικρόβια, που μπορούν μετά να τον χρησιμοποιήσουν για την παραγωγή υψηλής αξίας χημικών και καυσίμων. Αυτά τα βιοηλεκτρικά μικρόβια θα μπορούσαν ως εκ τούτου να χρησιμοποιηθούν για την αποθήκευση ηλεκτρισμού, επιπρόσθετα στην παραγωγή ηλεκτρισμού. Αν σχεδιαστούν σωστά, θα μπορούσαμε να έχουμε ένα σύστημα που λειτουργεί ως ένα είδος επαναφορτιζόμενης μπαταρίας που φορτίζεται όταν είναι παρόντα απόβλητα. Αυτό είναι πολύ παρόμοιο με τον τρόπο που λειτουργούν τα σώματά μας, αποθηκεύοντας την επιπλέον τροφή ως λίπη που μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε αργότερα. Όπως μάθαμε από την αιολική και την ηλιακή ενέργεια, η δυνατότητα αποθήκευσης ενέργειας είναι το ίδιο σημαντική με την παραγωγή της.Ένας μεγάλος περιορισμός, ωστόσο, είναι το ότι αυτά τα βακτήρια πρέπει να είναι κοντά σε ένα ηλεκτρόδιο για να μπορεί να “δαμαστεί” ο ηλεκτρισμός τους. Οπότε είμαστε αντιμέτωποι με ένα περιορισμό στον σχεδιασμό όταν προσπαθούμε να αυξήσουμε την κλίμακα αυτής της τεχνολογίας. Πρόσφατα βρήκαμε έναν τρόπο εξαγωγής ηλεκτρισμού από βακτήρια που είναι ακόμα πιο μακριά- και δεν αγγίζουν καν- το ηλεκτρόδιό μας. Πιστεύουμε ότι αυτή η δυνατότητα εξαγωγής ηλεκτρισμού από βακτήρια κοντά και μακριά θα δώσει μεγάλη ώθηση στην επίδειξη αυτής της τεχνολογίας σε μεγαλύτερη κλίμακα.

https://www.huffingtonpost.gr/entry/zontanes-mpataries-epistemones-poe-pareyayan-elektrismo-apo-mikrovia-miloen-ste-huffpost-greece_gr_65311797e4b03b213b08e44e

[Δροσος Γεωργιος]

Πρώτη στην Ευρώπη και 4η στον κόσμο η ελληνική αποστολή στην Παγκόσμια Ολυμπιάδα Ρομποτικής.

Η ομάδα Minders έλαβε το χάλκινο μετάλλιο στην Παγκόσμια Ολυμπιάδα Ρομποτικής 2023, στην κατηγορία Future Innovators Λυκείου με το project “Αquabyte”. Πρόκειται για αυτόνομα server rooms που βυθίζονται σε μεγάλο βάθος στη θάλασσα με σκοπό να αξιοποιούνται οι φυσικές ιδιότητες του βυθού και πιο συγκεκριμένα η χαμηλή θερμοκρασία

Εντυπωσιακές επιδόσεις από τις επτά ομάδες της ελληνικής συμμετοχής.lΓια μια ακόμη φορά μια ελληνική αποστολή διακρίνεται σε κάποιο διεθνή διαγωνισμό στον οποίο παίρνουν μέρος φοιτητές και μαθητές. Την 1η θέση στην Ευρώπη και την 4η θέση στον κόσμο ανάμεσα σε 451 ομάδες από 90 χώρες έλαβε η ελληνική αποστολή στον τελικό της Παγκόσμιας Ολυμπιάδας Ρομποτικής, World Robot Olympiad 2023, που πραγματοποιήθηκε στον Παναμά, με θέμα «Συνδέοντας τον κόσμο».  Οι ομάδες της ελληνικής αποστολής κατέκτησαν 2 χάλκινα μετάλλια καθώς και 2 διακρίσεις στην τέταρτη και στην όγδοη θέση σε έναν από τους πιο σημαντικούς διεθνείς διαγωνισμούς ρομποτικής. Συνολικά μέχρι σήμερα, η Ελλάδα έχει κατακτήσει στην Παγκόσμια Ολυμπιάδα Ρομποτικής 9 μετάλλια και 20 διακρίσεις στην πρώτη δεκάδα των νικητών.Η COSMOTE την τελευταία δεκαετία στηρίζει την ανάπτυξη των ψηφιακών δεξιοτήτων των νέων της χώρας μέσα από την ενασχόλησή τους με την εκπαιδευτική ρομποτική και το STEM, ως στρατηγικός συνεργάτης του WRO Hellas, του Οργανισμού Εκπαιδευτικής Ρομποτικής & Επιστήμης STEM Education, του κύριου φορέα διεξαγωγής διαγωνισμών εκπαιδευτικής ρομποτικής στην Ελλάδα και μέλος του WRO.Με αφορμή τις διακρίσεις της ελληνικής αποστολής στην Παγκόσμια Ολυμπιάδα Ρομποτικής 2023, ο κ. Παναγιώτης Γαβριηλίδης, Chief Marketing Officer Ομίλου ΟΤΕ δήλωσε σχετικά: «Με την πρωτιά στην Ευρώπη και την 4η θέση στον κόσμο, η νέα γενιά της χώρας μας δείχνει για ακόμη μια φορά τη δυναμική της. Αυτή τη δυναμική σε συνδυασμό με την ανάπτυξη των ψηφιακών δεξιοτήτων των νέων μέσα από το STEM στηρίζει η COSMOTE. Πολλά συγχαρητήρια στα νέα παιδιά που δίνουν λύσεις σε σύγχρονα ζητήματα και οραματίζονται ένα καλύτερο μέλλον. Με τις απεριόριστες δυνατότητες της τεχνολογίας, οι νέοι μας δημιουργούν έναν κόσμο καλύτερο για όλους.»Ο Πρόεδρος του WRO Hellas, κ. Γιάννης Σομαλακίδης δήλωσε μετά την Ολυμπιάδα Ρομποτικής: «Η Ελλάδα έχει καταφέρει συνολικά να κερδίσει 9 μετάλλια στη μακροβιότερη Ολυμπιάδα Ρομποτικής. Δεν θα ξεχάσω τη στιγμή που στην Ουγγαρία, το 2019 είχαμε τη μεγαλύτερη συγκομιδή μεταλλίων και φτάσαμε σήμερα πλέον να είμαστε 1η ευρωπαϊκή και 4η παγκόσμια δύναμη στην Ολυμπιάδα Ρομποτικής. Αξίζει να θυμίσω ότι οι ομάδες, που λαμβάνουν μέρος στην Ολυμπιάδα έχουν καταλάβει τη πρώτη θέση στο πανελλήνιο διαγωνισμό. Συγχαρητήρια σε όλα τα παιδιά, στους προπονητές που δίνουν τον καλύτερο εαυτό τους, καθώς και στις οικογένειές τους που τα στηρίζουν. Ραντεβού του χρόνου στην επόμενη Ολυμπιάδα Ρομποτικής, που θα πραγματοποιηθεί στη γειτονική Σμύρνη.»

Βαθμολογία, μετάλλια και διακρίσεις στην Παγκόσμια Ολυμπιάδα Ρομποτικής 2023

Οι επτά ομάδες της ελληνικής αποστολής, Μinders, Smartbirds, BitLab, Teamword Happines, Save Energy, JoFre, και Evripos Robotics, κατάφεραν να λάβουν την πρωτιά ανάμεσα στις ευρωπαϊκές χώρες και την τέταρτη θέση της παγκόσμιας κατάταξης, βάσει της συνολικής βαθμολογίας που συγκέντρωσαν. Ειδικότερα, 2 χάλκινα μετάλλια έλαβαν οι ομάδες BitLab στην κατηγορία RoboSport δηλαδή στο διπλό τένις με ρομπότ, έχοντας χάσει μόνο έναν αγώνα και η ομάδα Μinders στην κατηγορία Future Innovators Λυκείου με το project “Αquabyte”. Το συγκεκριμένο έργο αφορά σε αυτόνομα server rooms που βυθίζονται σε μεγάλο βάθος στη θάλασσα με σκοπό να αξιοποιούνται οι φυσικές ιδιότητες του βυθού και πιο συγκεκριμένα η χαμηλή θερμοκρασία. Στην περίπτωση που το server room αντιληφθεί δυσλειτουργία (μέσω αισθητήρων) μεταφέρει τα δεδομένα σε άλλον server και αναδύεται.Την 4η θέση στην κατηγορία Future Innovators Γυμνασίου έλαβε η ομάδα Smartbirds με το έργο “Hermes”. Πρόκειται για ένα ρομποτικό σύστημα που ονομάζεται «Ερμής», το οποίο μπορεί να επέμβει άμεσα σε περίπτωση βλάβης ενός υποθαλάσσιου τηλεπικοινωνιακού καλωδίου και να αποκαταστήσει πλήρως τη λειτουργία του δικτύου. Επίσης, στην 8η θέση βρέθηκε η ομάδα JoFre στην κατηγορία RoboMission Λυκείου.

https://www.naftemporiki.gr/techscience/1541061/proti-stin-eyropi-kai-4i-ston-kosmo-i-elliniki-apostoli-stin-pagkosmia-olympiada-rompotikis/

[Δροσος Γεωργιος]

Επιστήμονες δημιούργησαν μικροσκοπικά ζωντανά ρομπότ από ανθρώπινα κύτταρα.

Μελλοντικά, τα ανθρωπομπότ όπως ονομάστηκαν, θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν για την επούλωση πληγών ή κατεστραμμένων ιστών.

Επιστήμονες στις ΗΠΑ δημιούργησαν μικροσκοπικά ζωντανά ρομπότ από ανθρώπινα κύτταρα τα οποία μελλοντικά θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν για την επούλωση πληγών ή κατεστραμμένων ιστών. Η ερευνητική ομάδα του Πανεπιστημίου Tufts και του Ινστιτούτου Wyss του Πανεπιστημίου του Χάρβαρντ, ονόμασαν τις δημιουργίες τους, «ανθρωπομπότ». Η έρευνά τους βασίζεται σε προηγούμενες εργασίες που είχαν πραγματοποιήσει κάποιοι από τους ίδιους επιστήμονες, οι οποίοι δημιούργησαν τα πρώτα ζωντανά ρομπότ ή xenobots, από βλαστοκύτταρα που προήλθαν από έμβρυα του αφρικανικού νυχοβάτραχου (Xenopus laevis).«Κάποιοι πίστευαν ότι τα χαρακτηριστικά των xenobots στηρίζονταν σε μεγάλο βαθμό στο γεγονός ότι είναι εμβρυϊκά και αμφίβια», δήλωσε ο συγγραφέας της μελέτης Μάικλ Λέβιν, καθηγητής βιολογίας στη Σχολή Τεχνών και Επιστημών του Tufts.
«Δεν νομίζω ότι αυτό έχει να κάνει με το ότι είναι έμβρυο. Αυτό δεν έχει καμία σχέση με το ότι είναι βάτραχος. Νομίζω ότι πρόκειται για μια πολύ πιο γενική ιδιότητα των έμβιων όντων», δήλωσε.
«Δεν συνειδητοποιούμε όλες τις ικανότητες που έχουν τα κύτταρα του σώματός μας», πρόσθεσε.
Ωστόσο, τα ανθρωπομπότ δεν είναι ολοκληρωμένοι οργανισμοί επειδή δεν έχουν πλήρη κύκλο ζωής, σύμφωνα με τον ερευνητή.

Πώς δημιούργησαν τα ανθρωπομπότ

Οι επιστήμονες χρησιμοποίησαν ενήλικα ανθρώπινα κύτταρα από την τραχεία της αναπνευστικής οδού, από ανώνυμους δότες διαφορετικών ηλικιών και φύλων. Οι ερευνητές εστίασαν σε αυτόν τον τύπο κυττάρων επειδή η πρόσβαση σε αυτά είναι σχετικά εύκολη να προσβάσιμα λόγω της έρευνας που έχει γίνει για τον Covid-19 και τις πνευμονοπάθειες και, το σημαντικότερο, λόγω ενός χαρακτηριστικού που οι επιστήμονες πίστευαν ότι θα έδινε τη δυνατότητα κίνησης στα κύτταρα, δήλωσε η συν-συγγραφέας της μελέτης Γκιζέμ Γκουμούσκαγια, διδακτορική φοιτήτρια στο Tufts.Τα κύτταρα της τραχείας καλύπτονται από τριχοειδείς προεξοχές που ονομάζονται «βλεφαρίδες» και κυματίζουν μπρος-πίσω. Συνήθως βοηθούν τα κύτταρα της τραχείας να σπρώξουν προς τα έξω μικροσκοπικά σωματίδια που βρίσκουν το δρόμο τους στις αεροδιαβάσεις των πνευμόνων. Προηγούμενες μελέτες είχαν επίσης δείξει ότι τα κύτταρα μπορούν να σχηματίσουν οργανοειδή – συστάδες κυττάρων που χρησιμοποιούνται ευρέως για την έρευνα.Η Γκουμούσκαγια πειραματίστηκε με τη χημική σύνθεση των συνθηκών ανάπτυξης των τραχειακών κυττάρων και βρήκε έναν τρόπο να ενθαρρύνει τις βλεφαρίδες να στραφούν προς τα έξω στα οργανοειδή. Μόλις βρήκε τη σωστή μήτρα, τα οργανοειδή απέκτησαν τη δυνατότητα κίνησης μετά από λίγες ημέρες, με τις βλεφαρίδες να κινούνται σαν κουπιά.

Διαφορετικά σχήματα και μεγέθη

Τα ανθρωπομπότ που δημιούργησε η ομάδα δεν ήταν πανομοιότυπα. Ορισμένα ήταν σφαιρικά και πλήρως καλυμμένα με βλεφαρίδες, ενώ άλλα έμοιαζαν περισσότερο σαν μπάλα ποδοσφαίρου και ήταν ακανόνιστα καλυμμένα με βλεφαρίδες. Κινούνταν επίσης με διαφορετικούς τρόπους – κάποια σε ευθείες γραμμές, κάποια σε στενούς κύκλους, ενώ άλλα απλά κουνιόντουσαν. Επιβίωσαν έως και 60 ημέρες σε εργαστηριακές συνθήκες.

Τα πειράματα που περιγράφονται σε αυτή την τελευταία μελέτη βρίσκονται σε πρώιμο στάδιο, αλλά ο στόχος είναι να διαπιστωθεί αν τα ανθρωπομπότ θα μπορούσαν να έχουν ιατρικές εφαρμογές. Οι ερευνητές θέλησαν επίσης να δουν αν τα ανθρωπομπότ μπορούσαν να κινηθούν πάνω σε ανθρώπινους νευρώνες που αναπτύχθηκαν σε εργαστηριακό πιάτο το οποίο είχε γρατζουνιστεί για να μιμηθεί τη βλάβη. Διαπίστωσαν πως τα ανθρωπομπότ ενθάρρυναν την ανάπτυξη στην κατεστραμμένη περιοχή των νευρώνων, αν και οι ερευνητές δεν κατανοούν ακόμη τον μηχανισμό επούλωσης.Σύμφωνα με τον Λέβιν, η ανάπτυξη ανθρωπομπότ δεν εγείρει ηθικά ζητήματα. Δεν είναι κατασκευασμένα από ανθρώπινα έμβρυα, έρευνα που είναι αυστηρά περιορισμένη, και δεν έχουν τροποποιηθεί γενετικά.«Μπορούν να επιβιώσουν σε ένα πολύ περιορισμένο περιβάλλον, οπότε δεν υπάρχει καμία πιθανότητα να βγουν με κάποιο τρόπο έξω ή να ζήσουν εκτός εργαστηρίου. Δεν μπορούν να ζήσουν έξω από αυτό το πολύ συγκεκριμένο περιβάλλον», εξήγησε. «Έχουν μια φυσική διάρκεια ζωής, οπότε μετά από μερικές εβδομάδες, απλά βιοδιασπώνται», πρόσθεσε.

Η έρευνα δημοσιεύθηκε στο περιοδικό «Advanced Science».
ΠΗΓΗ: CNN

Εύη Τσιριγωτάκη – https://www.ertnews.gr/eidiseis/epistimi/epistimones-dimiourgisan-mikroskopika-zontana-rompot-apo-anthropina-kyttara/

 

[Δροσος Γεωργιος]

H ΙΒΜ παρουσίασε τον «Κόνδορα», το ισχυρότερο κβαντικό τσιπ στον κόσμο.

Η ύπαρξη του μπορεί να οδηγήσει σε νέα γενιά υπερυπολογιστών.Ένα βήμα πιο κοντά στη δημιουργία ενός κβαντικού υπολογιστή έκανε η IBM. O αμερικανικός κολοσσός κατασκευής υπολογιστών παρουσίασε ένα κβαντικό τσιπ που διαθέτει 1,121 qubits και είναι το ισχυρότερο κβαντικό τσιπ που έχει κατασκευαστεί μέχρι σήμερα. H δημιουργία κβαντικών υπολογιστών αποτελεί το ιερό δισκοπότηρο στον τομέα της πληροφορικής αφού αυτοί οι υπολογιστές αναμένεται φέρουν επανάσταση στον σύγχρονο κόσμο. Η χρήση των κβαντικών υπολογιστών πιστεύεται ότι θα φέρει αδιανόητη ώθηση σε κάθε τομέα της επιστήμης και της τεχνολογίας.Τα τελευταία 15 χρόνια πολλές εταιρείες έχουν παρουσιάσει διαφόρων ειδών τσιπ τα οποία υποστηρίζουν ότι έχουν κβαντικές ιδιότητες και μπορούν να αποτελέσουν τους πυρήνες κβαντικών υπολογιστών. Όμως η κρατούσα θέση της επιστημονικής κοινότητας είναι ότι κανένα από αυτά τα τσιπ δεν καλύπτουν τις προϋποθέσεις (ή τουλάχιστον όλες εξ αυτών) που απαιτούνται για να λογίζονται ως κβαντικά και απλά είναι πιο εξελιγμένα τσιπ της υπάρχουσας συμβατικής τεχνολογίας υπολογιστών. Με απλά λόγια αυτό σημαίνει ότι αυτά τα τσιπ μπορούν να οδηγήσουν στην κατασκευή νέων ταχύτερων υπολογιστών ή υπερυπολογιστών αλλά όχι κβαντικών συστημάτων.Οι ειδικοί υποστηρίζουν ότι θα χρειαστούν ακόμη πολλές δεκαετίες συνεχούς εξέλιξης της τεχνολογίας για να δούμε ένα πραγματικό κβαντικό υπολογιστή. Παρόλα αυτά διάφορες εταιρείες συνεχίζουν να παρουσιάζουν τσιπάκια τα οποία χαρακτηρίζουν κβαντικά και όταν αυτό το κάνει το διαχρονικά κορυφαίο όνομα του τομέα των υπολογιστών, η IBM, είναι επόμενο να προκαλείται έντονο ενδιαφέρον.

Τα qubits

Στους υπολογιστές, η μονάδα πληροφορίας είναι το bit, το οποίο λαμβάνει τιμές είτε «0» είτε «1» και οι πληροφορίες αποθηκεύονται ως συνδυασμοί των δύο αυτών ψηφίων. Στους κβαντικούς υπολογιστές, το αντίστοιχο του bit είναι το κβαντικό bit, ή qubit. Χάρη σε μια κβαντική ιδιότητα που ονομάζεται υπέρθεση, το qubit μπορεί να λαμβάνει τιμές «0» ή «1» ή και τα δύο μαζί. Αυτή η ιδιότητα έχει ως αποτέλεσμα να αυξάνεται με γεωμετρική πρόοδο η μνήμη και η ταχύτητα των κβαντικών υπολογιστών. Όγκος δεδομένων που με τους σημερινούς υπολογιστές, ακόμη και τους πιο ισχυρούς, απαιτείται χρονικό διάστημα πολλών ετών για να γίνει η επεξεργασία τους με τους κβαντικούς υπολογιστές η επεξεργασία θα γίνεται πριν προλάβει ο ερευνητής που πάτησε το enter να πιει τον καφέ του.H IBM έχει παρουσιάσει κατά καιρούς κβαντικά τσιπάκια όπως πριν δύο χρόνια τον «Αετό» που διέθετε 127 qubits και πέρυσι ένα ακόμη τσιπάκι με 433 qubits. Η εταιρεία παρουσίασε τώρα τον «Κόνδορα» που διαθέτει 1,121 qubits δείχνοντας ότι η κβαντική τεχνολογία που αναπτύσσει εξελίσσεται δυναμικά και γρήγορα αφού με αυτόν τον ρυθμό στο τέλος της δεκαετίας θα έχει κατασκευάσει κβαντικά τσιπάκι που θα μπορούν πιθανώς να υποστηρίξουν την παρουσία κάποιων έστω και πρώιμων κβαντικών υπολογιστών.

https://www.naftemporiki.gr/techscience/1543655/h-ivm-paroysiase-ton-kondora-to-ischyrotero-kvantiko-tsip-ston-kosmo/

[Δροσος Γεωργιος]

Κατασκευή βιοϋπολογιστή από εγκεφαλικό ιστό και συμβατικά ηλεκτρονικά κυκλώματα.

Το σύστημα που ενσωματώνει εγκεφαλικά κύτταρα σε μια υβριδική μηχανή μπορεί να εκτελέσει εργασίες όπως η αναγνώριση φωνής. Αποτελεί ένα ακόμη βήμα στη συγχώνευση ανθρώπων και ηλεκτρονικών μηχανών.

Τμήμα ενός οργανοειδούς εγκεφάλου, στο οποίο τα βλαστοκύτταρα (ροζ) διαφοροποιούνται από τους νευρώνες (μωβ)

Ερευνητική ομάδα στις ΗΠΑ κατασκευάζει ένα υβριδικό υπολογιστή κατασκευασμένο από τσιπάκια και ιστούς του ανθρώπινου εγκεφάλου. Ο υπολογιστής που ονομάζεται «Brainoware» αποτελεί προϊόν ενός αναπτυσσόμενου τομέα που ονομάζεται βιοϋπολογιστικός τομέας. Τα οργανοειδή είναι μία οργανωμένη συστάδα κυττάρων η οποία έχει δημιουργηθεί με ανθρώπινη επέμβαση. Η πρώτη ύλη των οργανοειδών μπορεί να είναι κύτταρα από ιστούς ενήλικου ανθρώπου ή βλαστοκύτταρα από έμβρυαΗ νέα τεχνολογία διαθέτει ένα οργανοειδές εγκεφάλου κατασκευασμένο από ανθρώπινα βλαστοκύτταρα, τα οποία βρίσκονται στην κορυφή μιας πλακέτας κυκλώματος που τροφοδοτεί το οργανοειδές πληροφορίες και διαβάζει τις αποκρίσεις του. Αυτό το βιολογικό-ηλεκτρονικό υβρίδιο ήταν σε θέση να αναγνωρίσει τα άτομα με φωνή και να κάνει προβλέψεις για ένα σύνθετο μαθηματικό πρόβλημα.Οι ερευνητές ισχυρίζονται ότι η ανακάλυψη αντιπροσωπεύει ένα σημαντικό βήμα προς τους υβριδικούς υπολογιστές, οι οποίοι συγχωνεύουν άνθρωπο και μηχανή για να εκτελέσουν πολύπλοκα υπολογιστικά προβλήματα χρησιμοποιώντας ένα κλάσμα της ισχύος που χρειάζονται οι συμβατικοί υπολογιστές. Μπορεί επίσης να υποστηρίξει την τεχνητή νοημοσύνη, δίνοντας τη δυνατότητα στους υπολογιστές να μιμούνται τον ανθρώπινο εγκέφαλο, είπαν οι επιστήμονες πίσω από το Brainoware.

Μαύρο κουτί

Το Brainoware είναι ένα παράδειγμα αυτού που οι επιστήμονες υπολογιστών αποκαλούν reservoir computing (υπολογισμό δεξαμενής σε ελεύθερη μετάφραση) όπου ένας υπολογιστής τροφοδοτεί πληροφορίες σε ένα πολύπλοκο δίκτυο, σε αυτήν την περίπτωση το οργανοειδές του εγκεφάλου, κάνοντας τις απαραίτητες επεξεργασίες εξαγωγής του αποτελέσματος.Η ιδέα πίσω από το reservoir computing είναι ότι οι υπολογιστές που τροφοδοτούν πληροφορίες στον εγκεφαλικό ιστό και διαβάζουν την έξοδο μπορούν να εκπαιδευτούν ή να προσαρμοστούν, εκμεταλλευόμενοι την πολυπλοκότητα του οργανοειδούς χωρίς να απαιτείται πλήρης χάρτης ή κατανόηση των δικτύων κυττάρων του.Με άλλα λόγια, το οργανοειδές είναι ένα είδος «μαύρου κουτιού» και οι επιστήμονες δεν χρειάζεται να γνωρίζουν ακριβώς πώς λειτουργεί για να το χρησιμοποιήσουν. Το οργανοειδές δεν είναι μέρος του εγκεφάλου ενός ζωντανού ατόμου, αλλά αναπτύσσεται από τα λεγόμενα πολυδύναμα βλαστοκύτταρα, κύτταρα που μπορούν να τροποποιηθούν για να σχηματίσουν οποιονδήποτε τύπο ιστού σώματος.Επιστήμονες από το Πανεπιστήμιο της Ιντιάνα Μπλούμινγκτον, το Πανεπιστήμιο της Φλόριντα και το Ιατρικό Κέντρο Παίδων του Νοσοκομείου του Σινσινάτι χρησιμοποίησαν πολυδύναμα βλαστοκύτταρα για να αναπτύξουν ανθρώπινα οργανοειδή φλοιού. Μετά από περίπου ένα μήνα ανάπτυξης, τα οργανοειδή περιείχαν διάφορους τύπους ανθρώπινων εγκεφαλικών κυττάρων, συμπεριλαμβανομένων των νευρώνων, των νευρικών προγονικών κυττάρων που αναπτύσσονται σε διάφορα εγκεφαλικά κύτταρα και των κυττάρων του νευρικού συστήματος που ονομάζονται αστροκύτταρα.Αυτά τα οργανοειδή μιμούνται πολύ βασικές πτυχές του ανθρώπινου εγκεφαλικού φλοιού, της επιφάνειας του εγκεφάλου που εκτελεί βασικές λειτουργίες όπως η μάθηση, η λογική και η επίλυση προβλημάτων. Σε ένα πείραμα αναγνώρισης ομιλίας, ζητήθηκε από το Brainoware να αναγνωρίσει διαφορετικές φωνές ανδρών γιαπωνέζων από μια συλλογή 240 ηχητικών κλιπ.Στις πρώτες δοκιμές, πέτυχε μόνο περίπου 51 τοις εκατό ακρίβεια. Αλλά μετά από μερικές ημέρες προπόνησης, η απόδοσή του βελτιώθηκε σε 78 τοις εκατό ακρίβεια. «Αυτά τα αποτελέσματα υποδεικνύουν ότι η ηλεκτρική διέγερση κατά τη διάρκεια της προπόνησης μπορεί να ενεργοποιήσει την άνευ επίβλεψης εκμάθηση του Brainoware για τη βελτίωση της υπολογιστικής απόδοσης αναδιαμορφώνοντας τη λειτουργική συνδεσιμότητα του οργανοειδούς» αναφέρουν οι ερευνητές σε δημοσίευση τους στην επιθεώρηση «Nature Electronics».

Οι συνδέσεις

Τα οργανοειδή δεν μπορούν να «σκεφτούν» και δεν διαθέτουν συνείδηση με τον τρόπο που τη γνωρίζουμε, αλλά έχουν τη φυσική ικανότητα να δημιουργούν νέες συνδέσεις. Ένα σημαντικό μέρος αυτού που κάνει τον νέο υπολογιστή ισχυρό είναι η ικανότητα του ανθρώπινου εγκεφάλου να αναδιοργανώνεται. Υπό κανονικές συνθήκες, ο ανθρώπινος εγκέφαλος θα σχηματίσει νέες συνδέσεις ως απάντηση σε νέες εμπειρίες – σχηματίζοντας μνήμες και δεξιότητες μάθησης, οι οποίες αποθηκεύονται στις συνδέσεις μεταξύ των νευρώνων.Και αυτό φαίνεται να συμβαίνει με την Brainoware. Σε ένα άλλο τεστ για τις ικανότητές του στην επίλυση προβλημάτων, οι επιστήμονες ανέθεσαν στην Brainoware να προβλέψει έναν χάρτη Hénon, έναν χαοτικό τύπο μη γραμμικής μαθηματικής εξίσωσης. Όπως και στην άσκηση αναγνώρισης ομιλίας, το σύστημα βελτίωσε την ακρίβειά του μετά από πολλά συστήματα προπόνησης. Μετά από τρεις μήνες ανάπτυξης, τα εγκεφαλικά οργανοειδή περιείχαν νευρικά προγονικά κύτταρα που μπορούν να αναπτυχθούν σε νευρώνες, καθώς και σε ώριμους νευρώνες.

πηγή: https://www.naftemporiki.gr/techscience/1546787/kataskeyazetai-yvridikos-ypologistis-me-tsip-kai-istoys-anthropinoy-egkefaloy/ – https://www.nature.com/articles/d41586-023-03975-7

[Δροσος Γεωργιος]

Υπολογιστικές μηχανές από… DNA.

Tα τελευταία χρόνια, η εντυπωσιακή ανάπτυξη των ψηφιακών υπολογιστών, των δικτύων της μηχανικής μάθησης και των συστημάτων Τεχνητής Νοημοσύνης έχουν οδηγήσει την αύξηση των επιδόσεων των σημερινών υπολογιστικών μηχανών στα όριά της, επειδή οι επεξεργαστές τους δεν διαθέτουν την αναγκαία υπολογιστική ισχύ για να ακολουθήσουν τις νέες τεχνολογικές εξελίξεις.Γι’ αυτό οι ερευνητές στο πεδίο της Υπολογιστικής εξερευνούν, εδώ και τρεις δεκαετίες, εναλλακτικές τεχνολογικές λύσεις στο δυσεπίλυτο πρόβλημα για ολοένα και μεγαλύτερη υπολογιστική ισχύ. Αναζητούν, δηλαδή, νέου τύπου επεξεργαστές που θα πρέπει να διαθέτουν όχι μόνο αυξημένη αξιοπιστία, αλλά ταυτόχρονα και σχετικά περιορισμένες ενεργειακές ανάγκες κατά την επεξεργασία του διαρκώς αυξανόμενου όγκου πληροφοριών.Επομένως, οι μονάδες των νέων υπολογιστών οφείλουν να διαφοροποιούνται τόσο ως προς το υλικό τους υπόστρωμα, δηλαδή το «υλισμικό» τους, όσο και ως προς τα άυλα προγράμματα που επεξεργάζονται περισσότερες πληροφορίες, ταχύτερα και ενεργειακά οικονομικότερα.

Από το πυρίτιο στο DNA

Μια σημαντική πρόοδος σε αυτόν τον τομέα έρευνας πραγματοποιήθηκε φέτος στη Σανγκάη από μία κινεζική ομάδα ειδικών, οι οποίοι ανακοίνωσαν τα επιτεύγματά τους στο διεθνούς κύρους περιοδικό «Nature». Αυτή η μεγάλη και διεπιστημονική ομάδα ερευνητών που, εδώ και χρόνια, εργάζονται στο κορυφαίο κινεζικό Πανεπιστήμιο Jiao Tong υπό τη διεύθυνση του καθηγητή Hui Lv, κατάφερε να δημιουργήσει ένα νέο σύστημα βιοπληροφορικής επεξεργασίας που αποτελείται από 100 δισεκατομμύρια μικροκυκλώματα τα οποία, για την ώρα, είναι σε θέση να λύνουν, με εντυπωσιακή ταχύτητα, κάποιες εξισώσεις και να εκτελούν μερικές μαθηματικές πράξεις. Ομως, οι Κινέζοι ερευνητές υποστηρίζουν ότι θα μπορούσε να εφαρμοστεί σε πολλές άλλες σύνθετες δραστηριότητες, π.χ. στην ιατρική διαγνωστική.Πρόκειται για το πιο περίπλοκο, ευέλικτο και ισχυρό βιο-υπολογιστικό σύστημα που έχει κατασκευαστεί μέχρι σήμερα: ο επεξεργαστής του αποτελείται από 100 δισεκατομμύρια μικροκυκλώματα, η δομή και η λειτουργία των οποίων βασίζεται όχι στα γνωστά τσιπάκια πυριτίου, αλλά σε μόρια DNA. Αυτό που πέτυχαν είναι να δημιουργήσουν μία «πύλη επεξεργασίας προγραμματισμένη με βάση το DNA», αγγλιστί DPGA (DNA-based programmable gate array), όπως οι ίδιοι οι ερευνητές περιγράφουν στο άρθρο τους αυτή τη νέα τεχνική δημιουργίας υπολογιστών DNA.Οσο για τη στρατηγική που ακολούθησαν οι ερευνητές στη Σανγκάη, ήταν να κόψουν μικρές αλληλουχίες ή τεμάχια από μόρια DNA, τα οποία και τα συνένωσαν μεταξύ τους εργαστηριακά ώστε να δημιουργήσουν μεγαλύτερα μόρια τα οποία, κατόπιν, τα ενσωμάτωσαν με διαφορετικούς συνδυασμούς για να σχηματίσουν, τελικά, τα υπολογιστικά μικροκυκλώματα του νέου επεξεργαστή από DNA και όχι από τα συνήθη τσιπάκια πυριτίου.Σε σχέση με τους υπάρχοντες επεξεργαστές από πυρίτιο, η επιλογή του επεξεργαστή από DNA ήταν εύλογη και προφανής, διότι ενώ τα τσιπ πυριτίου είναι αρκετά μικρά, ένας επεξεργαστής από μόρια DNA είναι ασύγκριτα μικρότερος και άρα πολύ ταχύτερος και οικονομικότερος ενεργειακά. Επιπλέον, τα μόρια DNA είναι αποδεδειγμένα πολύ σταθερά και φερέγγυα τόσο για την αποθήκευση όσο και την επεξεργασία πληροφοριών και γι’ αυτό ακριβώς αποτελούν το βασικό συστατικό αποθήκευσης της γενετικής πληροφορίας που υπάρχει στα γονίδια των περισσότερων ζωντανών οργανισμών!Βέβαια, όπως παραδέχονται και οι Κινέζοι ερευνητές, μολονότι είμαστε ακόμη στις απαρχές των εφαρμογών της Υπολογιστικής του DNA, τα τελευταία τριάντα χρόνια έχουν πραγματοποιηθεί σημαντικά βήματα σε αυτή την κατεύθυνση. Πάντως, η πρόσφατη δυνατότητα δημιουργίας, μέσω της Υπολογιστικής του DNA, νέων ευρείας χρήσης υπολογιστικών συστημάτων, αποτελεί μία αποφασιστική καμπή που θα επηρεάσει αποφασιστικά αυτόν τον νέο και πολλά υποσχόμενο τεχνολογικό τομέα.

 – https://www.efsyn.gr/epistimi/epistimonika-nea/416149_ypologistikes-mihanes-apo-dna

 

[Δροσος Γεωργιος]

Ο πρώτος υπερυπολογιστής που προσομοιώνει τον ανθρώπινο εγκέφαλο.

Ο DeepSouth έχει προγραμματιστεί να τεθεί σε λειτουργία τον Απρίλιο του 2024.

Ο υπερυπολογιστής DeepSouth (Credit: SWNS)

Ο DeepSouth, ο πρώτος υπερυπολογιστής στον κόσμο που έχει σχεδιαστεί για να προσομοιώνει τον ανθρώπινο εγκέφαλο θα ενεργοποιηθεί σε λίγους μήνες. Ο υπερυπολογιστής κατασκευάστηκε από ερευνητές του Διεθνούς Κέντρου Νευρομορφικών Συστημάτων (ICNS) στο Πανεπιστήμιο του Δυτικού Σίδνεϊ και μπορεί να μιμείται τα δίκτυα του εγκεφάλου στην κλίμακα ενός πραγματικού ανθρώπινου μυαλού.Ο DeepSouth χρησιμοποιεί ένα νευρομορφικό σύστημα, το οποίο αναπαράγει τις ανθρώπινες βιολογικές διεργασίες. Με τη χρήση υλικού, προσομοιώνει αποτελεσματικά μεγάλα δίκτυα νευρώνων, επιτυγχάνοντας 228 τρισεκατομμύρια συναπτικές εργασίες ανά δευτερόλεπτο. Αυτό ισοδυναμεί με τις εκτιμώμενες εργασίες ανά δευτερόλεπτο που μπορεί να επιτύχει ο ανθρώπινος εγκέφαλος.Ο καθηγητής Αντρέ βαν Σάικ, διευθυντής του ICNS, τονίζει ότι ο DeepSouth διαφέρει από άλλους υπερυπολογιστές λόγω του μοναδικού σχεδιασμού του. Ειδικά σχεδιασμένος ώστε να λειτουργεί όπως τα δίκτυα νευρώνων (εγκεφαλικά κύτταρα), απαιτεί λιγότερη ενέργεια και επιτυγχάνει μεγαλύτερη αποδοτικότητα, σε αντίθεση με τους υπόλοιπους υπερυπολογιστές οι οποίοι καταναλώνουν σημαντική ποσότητα ενέργειας.«Η πρόοδος στην κατανόησή μας για το πώς λειτουργούν οι εγκέφαλοι χρησιμοποιώντας νευρώνες εμποδίζεται από την αδυναμία μας να προσομοιώσουμε δίκτυα που μοιάζουν με τον εγκέφαλο, σε μεγάλη κλίμακα. Η προσομοίωση νευρωνικών δικτύων σε τυπικούς υπολογιστές χρησιμοποιώντας μονάδες επεξεργασίας γραφικών (GPU) και κεντρικές μονάδες επεξεργασίας (CPU) είναι πολύ αργή και ενεργοβόρα. Το σύστημά μας θα το αλλάξει αυτό», έγραψε ο βαν Σάικ σε δελτίο Τύπου.«Αυτή η πλατφόρμα θα προχωρήσει στην κατανόηση του εγκεφάλου και θα αναπτύξει εφαρμογές υπολογιστών σε κλίμακα εγκεφάλου σε διάφορους τομείς, όπως η ανίχνευση, η βιοϊατρική, η ρομποτική, το διάστημα και εφαρμογές τεχνητής νοημοσύνης μεγάλης κλίμακας», εξήγησε ο καθηγητής.Ο ερευνητής πιστεύει ότι το σύστημα DeepSouth θα βοηθήσει στην εξέλιξη των έξυπνων συσκευών, όπως τα κινητά τηλέφωνα και οι αισθητήρες που χρησιμοποιούνται στη βιομηχανία και τη γεωργία. Επιπλέον, αναμένεται να συμβάλει στην ανάπτυξη εφαρμογών τεχνητής νοημοσύνης που θα είναι λιγότερο ενεργοβόρες και πιο «έξυπνες».

– https://www.ertnews.gr/eidiseis/epistimi/o-protos-yperypologistis-pou-prosomoionei-ton-anthropino-egkefalo-tha-tethei-se-leitourgia-to-2024/

[Δροσος Γεωργιος]

Πανευρωπαϊκή έρευνα δείχνει την Ελλάδα ως μια από τις χελώνες του Διαδικτύου.

Η χώρα μας είναι στις τελευταίες θέσεις όσον αφορά τις online ταχύτητες.Η Ελλάδα υστερεί δραματικά σε πολλούς κρίσιμους τομείς οι οποίοι συνθέτουν ένα σύγχρονο ευρωπαϊκό κράτος και μια νέα πανευρωπαϊκή έρευνα έρχεται για να το καταδείξει σε ένα τομέα που βέβαια γνωρίζαμε ότι η θέση της χώρας μας βρίσκεται στα βάθη της σχετικής λίστας και αναφερόμαστε στις τηλεπικοινωνιακές υποδομές και ειδικά στις ταχύτητες σύνδεσης στο Διαδίκτυο.Έρευνα ειδικών που πραγματοποιήθηκε για λογαριασμό της ιστοσελίδας BusinessComparison.com η οποία απευθύνεται σε εταιρείες παρέχοντας τους υπηρεσίες σύγκρισης τιμών, προϊόντων και άλλων δεδομένων τοποθετεί την Ελλάδα στις χώρες με το πιο…αργό Διαδίκτυο. Οι ερευνητές έκαναν μετρήσεις του χρόνου που χρειάζεται για να φορτωθεί μια ιστοσελίδα σε κάποιο επιτραπέζιο υπολογιστή (ένα PC) και σε μια φορητή ηλεκτρονική συσκευή (laptop, κινητό τηλέφωνο, tablet) σε 30 χώρες της Ευρώπης.Ο μέσος ευρωπαϊκός χρόνος κατεβάσματος μιας ιστοσελίδας σε PC είναι 5,17 δευτ. ενώ για τις φορητές συσκευές ο μέσος ευρωπαϊκός χρόνος για φορητές συσκευές αυξάνεται σε 8,78 δευτ. Η Ελλάδα βρίσκεται στην 25η θέση στο κατέβασμα μιας ιστοσελίδας σε ένα PC με 5,72 δευτ. και στην 24η θέση στο κατέβασμα σε φορητές συσκευές με 9,12 δευτ.Η Σουηδία είναι στη πρώτη θέση με τις πιο γρήγορες ταχύτητες σύνδεσης στο Διαδίκτυο και στα PC και στις φορητές συσκευές ενώ ακολουθούν η Δανία και η Φιλανδία. Εντύπωση προκαλεί η θέση της Μ.Βρετανίας στη λίστα όπου καταλαμβάνει την 15η και 17η θέση αντίστοιχα ενώ και η Γερμανία δεν θα λέγαμε ότι σκίζει με την 10η και 16η θέση στις δύο κατηγορίες που έγινε η μέτρηση. Πολωνία, Κύπρος, Ρουμανία, Βουλγαρία και Τουρκία είναι οι χώρες που βρίσκονται κάτω από εμάς στη λίστα.

https://www.naftemporiki.gr/techscience/1558240/paneyropaiki-ereyna-deichnei-tin-ellada-os-mia-apo-tis-chelones-toy-diadiktyoy/

 

 

[Δροσος Γεωργιος]

Υπερυπολογιστές και τεχνητή νοημοσύνη (ίσως) βρήκαν τον αντικαταστάτη του λιθίου στις μπαταρίες.

Ανακαλύφθηκε ένα νέο υλικό που υπόσχεται απεξάρτηση από το πολύτιμο για την παγκόσμια βιομηχανία μέταλλο.H Microsoft συνεργάστηκε με Εθνικό Εργαστήριο Βορειοδυτικού Ειρηνικού (PNNL) που ελέγχεται από το Υπουργείο Ενέργειας των ΗΠΑ και με τη χρήση υπερυπολογιστών και προγραμμάτων τεχνητής νοημοσύνης επετεύχθη η ανακάλυψη ενός νέου υλικού που μπορεί να αντικαταστήσει το λίθιο το οποίο αποτελεί δομικό υλικό των μπαταριών με τις οποίες λειτουργεί ο σύγχρονος πολιτισμός, από τα κινητά τηλέφωνα μέχρι τα ηλεκτρικά αυτοκίνητα.Το νέο υλικό έχει χρησιμοποιηθεί μέχρι στιγμής για την τροφοδοσία μιας λάμπας και ειδικοί λένε ότι θα μπορούσε ενδεχομένως να μειώσει τη χρήση λιθίου έως και 70%. Η ερευνητική ομάδα χρησιμοποίησε τεχνητή νοημοσύνη και υπερυπολογιστές και κατάφερε να περιορίσει 32 εκατομμύρια πιθανά ανόργανα υλικά σε 18 υποσχόμενους υποψήφιους σε λιγότερο από μια εβδομάδα. Με τα συμβατικά μέσα και τις παραδοσιακές εργαστηριακές ερευνητικές μεθόδους αυτή η διαδικασία ελέγχου θα μπορούσε να διαρκέσει περισσότερες από δύο δεκαετίες. Η όλη διαδικασία από την αρχή μέχρι την ανάπτυξη ενός πρωτοτύπου μπαταρίας με το νέο υλικό  διήρκεσε λιγότερο από εννέα μήνες.«Μία από τις αποστολές της Microsoft είναι να συμπιέσει 250 χρόνια επιστημονικής ανακάλυψης στα επόμενα 25. Και πιστεύουμε ότι η τεχνολογία όπως αυτή θα μας βοηθήσει να το κάνουμε αυτό. Αυτός είναι ο τρόπος με τον οποίο αυτό το είδος της επιστήμης νομίζω ότι θα γίνει στο μέλλον» είπε ο Τζέισον Ζάντερ αντιπρόεδρος της Microsoft.

Το πρόβλημα με το λίθιο

Το λίθιο αναφέρεται συχνά ως «λευκός χρυσός» εξαιτίας της ασημένιας απόχρωσης του και φυσικά της εμπορικής του αξίας. Είναι ένα από τα βασικά εξαρτήματα των επαναφορτιζόμενων μπαταριών ιόντων λιθίου.Καθώς η ανάγκη για αυτό το μέταλλο αυξάνεται ειδικά με την ανάπτυξη της βιομηχανίας ηλεκτρικών αυτοκινήτων θα μπορούσε να κάνει την εμφάνιση της σοβαρή έλλειψη του λιθίου το 2025 σύμφωνα με τον Διεθνή Οργανισμό Ενέργειας που προβλέπει παράλληλα ότι η ζήτηση για μπαταρίες ιόντων λιθίου θα αυξηθεί έως και δέκα φορές μέχρι το 2030 καθιστώντας όπως είναι ευνόητο την ανάγκη εξεύρεσης εναλλακτικών λύσεων επιτακτική.Ένας ακόμη λόγος για την απεξάρτηση από το λίθιο είναι ότι η εξόρυξη του είναι ιδιαίτερα χρονοβόρος και έχει σημαντικό αντίκτυπο στο περιβάλλον. Η εξαγωγή του μετάλλου απαιτεί μεγάλες ποσότητες νερού και ενέργειας και η διαδικασία μπορεί να αφήσει τεράστιες ουλές στο τοπίο, καθώς και τοξικά απόβλητα.

https://www.naftemporiki.gr/techscience/1563967/yperypologistes-kai-techniti-noimosyni-isos-vrikan-ton-antikatastati-toy-lithioy-stis-mpataries/

[Δροσος Γεωργιος]

Μια πυρηνική μπαταρία για καθημερινή χρήση.

Με μια τέτοια μπαταρία τα κινητά τηλέφωνα δεν θα χρειάζονται φόρτιση

Η Beijing Betavolt New Energy Technology Company Ltd ισχυρίζεται ότι κατασκεύασε μια μικροσκοπική μπαταρία που μετατρέπει την πυρηνική ενέργεια σε ηλεκτρική και μπορεί να τροφοδοτεί διάφορες συσκευές ασταμάτητα επί 50 χρόνια χωρίς να χρειάζεται επαναφόρτιση ή συντήρηση. Η μπαταρία προς το παρόν βρίσκεται σε πιλοτικό στάδιο και σχεδιάζεται να τεθεί σε μαζική παραγωγή και να διατεθεί στην αγορά.

Η μπαταρία της Betavolt (BV100) συνδυάζει την διάσπαση ισοτόπων νικελίου-63 και την τεχνολογία της πρώτης μονάδας παραγωγής ημιαγωγών διαμαντιού στην Κίνα, με την οποία επιτυγχάνεται η σμίκρυνση του μεγέθους της.

Η λειτουργία των μπαταριών ατομικής ενέργειας ή πυρηνικές μπαταρίες ή μπαταρίες ραδιοϊσοτόπων βασίζεται στην ενέργεια που απελευθερώνεται από τη διάσπαση των ραδιενεργών ισοτόπων, η οποία στη συνέχεια μετατρέπεται σε ηλεκτρική ενέργεια διαμέσου ειδικών κυκλωμάτων ημιαγωγών. Χοντρικά, αυτό το είδος των ημιαγωγών είναι ο ίδιος τύπος υλικού που χρησιμοποιείται συνήθως στα ηλιακά κύτταρα. Όταν το φως προσπίπτει στις ηλιακές κυψέλες προκύπτει ηλεκτρικό ρεύμα. Στην πυρηνική μπαταρία Betavolt αντί για φως προσπίπτουν τα ηλεκτρόνια από την διάσπαση βήτα του ραδιοϊσοτόπου νικελίου-63 που περιέχει η μπαταρία.Η ομάδα επιστημόνων της εταιρείας ανέπτυξε ένα νέο ημιαγωγό διαμαντιού πάχους μόλις 10 μm, τοποθετώντας ένα φύλλο νικελίου-63 πάχους 2 μm μεταξύ δύο ημιαγωγών που μετατρέπουν την «πυρηνική» ενέργεια σε ηλεκτρική. 

Η σύνθεση μιας πυρηνικής μπαταρίας

Σύμφωνα με την Betavolt οι πυρηνικές μπαταρίες της μπορούν να καλύψουν τις ανάγκες μακροχρόνιας τροφοδοσίας στην αεροδιαστημική, σε ιατρικές συσκευές , σε εξοπλισμό τεχνητής νοημοσύνης, σε μικρο-ηλεκτρομηχανικά συστήματα, προηγμένους αισθητήρες, μικρά drones και μικρο-ρομπότ. Θα μπορούσαν ακόμα να χρησιμοποιηθούν και σε κινητά τηλέφωνα. Με μια τέτοια πυρηνική μπαταρία ένα κινητό τηλέφωνο δεν θα χρειαζόταν ποτέ φόρτιση.Για παράδειγμα ο Ευρωπαϊκός Οργανισμός Διαστήματος δεν αντιτίθεται πλέον στην χρήση πυρηνικών μπαταριών, μετά το πάθημά του με την διαστημοσυσκευή Philae στον κομήτη 67P/Churyumov-Gerasimenko, το 2014. Το Philae μετά από μερικές αναπηδήσεις στην επιφάνεια του κομήτη κατέληξε σε ένα σκιώδες μέρος. Έτσι, οι μπαταρίες του, που θα επαναφορτίζονταν με ηλιακή ενέργεια, καταστράφηκαν δίνοντας πρόωρο τέλος σε μια πολύ δαπανηρή αποστολή.Η πρώτη μπαταρία που σχεδιάζει να κυκλοφορήσει η εταιρεία είναι η BV100, και θα είναι η πρώτη πυρηνική μπαταρία στον κόσμο που θα παραχθεί μαζικά. Με διαστάσεις 15mm επί 15mm και πάχος 5mm, η μπαταρία μπορεί να παράγει 100 μWatt, με τάση 3V. Η εταιρεία σχεδιάζει να κυκλοφορήσει μια μπαταρία ισχύος 1 watt το 2025.Σύμφωνα με την Betavolt η πυρηνική μπαταρία της είναι «απόλυτα ασφαλής, η ραδιενεργός ακτινοβολία δεν διαφεύγει έξω από αυτή και είναι κατάλληλη για χρήση σε ιατρικές συσκευές όπως βηματοδότες, τεχνητές καρδιές και σε ακουστικά βαρηκοΐας. Επιπλέον, οι μπαταρίες της Betavolt είναι φιλικές προς το περιβάλλον. Το ισότοπο του νικελίου-63 έχει χρόνο ημιζωής περίπου 100 χρόνια και διασπάται εκπέμποντας ραδιενέργεια β^– (ηλεκτρόνια) (γι αυτό η μπαταρία και η εταιρεία ονομάζονται Betavolt) μεταπίπτοντας προς το σταθερό (μη ραδιενεργό) ισότοπο χαλκού-63. Έτσι μετά από χρήση 100 και πλέον ετών, δεν θα αποτελεί κίνδυνο για το περιβάλλον.
Η εταιρεία σχεδιάζει να συνεχίσει την έρευνά της δοκιμάζοντας και άλλα ισότοπα, με σκοπό την κατασκευή πυρηνικών μπαταριών μεγαλύτερης ισχύος και διάρκειας ζωής από 2 έως 30 χρόνια.

Παρακολουθείστε επίσης και το σχετικό βίντεο της Sabine Hossenfelder:

πηγή: https://www.world-nuclear-news.org/Articles/Nuclear-battery-Chinese-firm-aiming-for-mass-mark