Один роботаракан в минуту: ученые автоматизировали производство насекомых-киборгов

Ученые из Сингапура вывели концепцию насекомых-киборгов на новый уровень. Они создали систему автоматизированного массового производства, которая позволяет собирать одного управляемого таракана каждые 68 секунд. Электронику в насекомое внедряет робот с компьютерным зрением, предварительно обученный определять точное место для импланта.

Полученные таким способом роботараканы успешно выполняли команды: поворачивались, замедлялись и преодолевали препятствия. Технология позволит в будущем применять насекомых, оснащенных датчиками, в поисково-спасательных операциях и промышленности. Следующий шаг — автономное управление такими устройствами.

👉Boom! Science

Схема расположения тел на Эвересте

Список смертей на самой высокой горе мира — 312 человек, при этом он регулярно пополняется. Большинство погибли даже не на подъеме, а во время спуска. На этой картинке обозначены все места, с которых так и не убраны тела павших альпинистов.

На схеме указаны только те тела, чье местоположение точно известно. Выглядит невесело, но все эти люди знали, на что шли. Для кого-то это как раз то место, где не стыдно погибнуть и остаться там навсегда.

👉Boom! Science

В ожидании рассвета. Дюпарков камень, Северный Урал

Автор: silantevdan

👉Boom! Science

У раков-отшельников есть специальная пара лап, чтобы чесать свой зад в раковине

👉Boom! Science

Это не муравьи, а крошечные роботы

Учёные из Южной Кореи разработали целые стаи крошечных магнитных роботов, которые работают сообща, словно муравьи, и способны, например, поднимать предметы, во много раз превышающие их размер.

Размер микророботов 600 микрометров, они состоят из эпоксидного корпуса, в который встроены частицы неодима-железа-бора (NdFeB), поэтому роем можно управлять с помощью магнитных полей. В результате они могут быть использованы для выполнения сложных задач в сложных условиях, с которыми отдельным роботам было бы трудно справиться, например, для проведения минимально инвазивного лечения закупоренных артерий (как показано на видео).

«Хотя результаты исследования многообещающие, роям потребуется более высокий уровень автономности, прежде чем они будут готовы к реальному применению. Магнитные рои микророботов требуют внешнего магнитного управления и не обладают способностью автономно перемещаться в сложных или замкнутых пространствах, таких как настоящие артерии. Будущие исследования будут сосредоточены на повышении уровня автономности роев микророботов, например, на управлении их движениями и траекториями с помощью обратной связи в реальном времени», — Чон Чжэ Ви, кафедра органической и наноинженерии, Университет Ханьянг (Сеул, Южная Корея).

👉Boom! Science

На кого идти учиться

👉Boom! Science

Учёные совершили рывок в исследовании темной материи и темной энергии

Улучшенный атомный интерферометр.

Атомные интерферометры, которые обладают гораздо большей чувствительностью по сравнению со световыми, представляют собой инструменты, используемые для измерения свойств атомов и сил, действующих на них. Однако даже эти высокоточные устройства не лишены недостатков.

Группа китайских и американских учёных разработала новый, самокорректирующийся вариант атомного интерферометра, который может усиливать сигнал в тысячи раз. Это открывает перед исследователями новые горизонты в поиске слабых взаимодействий между тёмной и барионной материей, тёмной энергии и гравитационных волн в ранее недоступных частотных диапазонах.

Изобретенные в 1991 году атомные интерферометры используют суперпозицию — феномен квантовой механики, позволяющий частице находиться в двух и более состояниях одновременно. Атом в суперпозиции ведет себя как волна, которая делится на две части под воздействием лазерных импульсов. Эти волны расходятся в разные стороны, а затем снова объединяются, создавая картину, позволяющую измерить силы, действующие на атом.

Атомные интерферометры превосходно измеряют малейшие колебания в расстояниях. Мы не знаем, насколько сильна темная материя, поэтому наши инструменты должны быть максимально чувствительными. Поскольку мы еще не видели темную материю, мы понимаем, что ее воздействие должно быть довольно слабым, — отметил Тимоти Ковачи, глава научной группы из Северо-Западного университета.

Однако столь крошечные волны очень уязвимы к помехам, которые могут нарушать интерференционную картину. Один фотон способен изменить направление движения атома, сдвигая его на сантиметр в секунду. Если это касается всего лишь одного атома, то это не так страшно, но при повторных лазерных импульсах ошибки в вычислениях быстро накапливаются.

Решение, предложенное командой Ковачи, заключается в методичном планировании лазерных импульсов. Самокоррекция импульсов осуществляется с помощью машинного обучения. И хотя отдельные импульсы все еще не полностью защищены от помех, за счет оптимизации всей последовательности их несовершенство может быть сведено к минимуму.

После оценки виртуальной модели ученые собрали экспериментальный атомный интерферометр и подтвердили, что он усиливает сигнал в 1000 раз. Производительность прибора без оптимального управления увеличилась в 50 раз.

Учитывая распространенность спонтанной эмиссии в квантовых системах, эти результаты могут оказаться ценными для улучшения производительности различных квантовых датчиков, — говорится в статье. — Мы считаем, что наше открытие существенно повысит производительность интерферометров для различных задач, включая поиски темной материи, темной энергии и обнаружения гравитационных волн.

Идея темной энергии была выдвинута 26 лет назад, и с тех пор учёные пытаются найти источник этой загадочной силы, которая способствует непрерывному расширению Вселенной. Группа американских физиков решила расширить горизонты исследований, разработав самый точный эксперимент на сегодняшний день. Цель эксперимента — обнаружить даже малейшие отклонения от общепринятой теории гравитации.

👉Boom! Science

Искусственные нейроны показали естественную нейропластичность

Выращивание нейронов в лабораторных условиях значительно расширило возможности научных исследований, позволив ученым детально изучить механизмы памяти и обучения в строго контролируемой среде. Несмотря на эти достижения, сохраняется проблема наделения клеток нужными свойствами.

Например, при нормальной нейропластичности определенные группы нейронов активируются вместе и связываются между собой, однако искусственные нейроны делают это хаотично и бессвязно. В результате ученые не могут полностью воссоздать естественные процессы в нервной ткани, что замедляет развитие и внедрение клеточных технологий в медицинскую практику.

В поисках решения исследователи из Университета Тохоку использовали микрофлюидные устройства для воссоздания биологических нейронных сетей подобно тем, которые наблюдаются в нервной системе. Эксперименты показали, что эти сети демонстрируют сложные паттерны активности, которые можно перенастроить с помощью инструментов стимуляции.

В дальнейшем ученым удалось контролировать процесс, управляя степенью взаимодействия нейронов.

«Это важное достижение, которое предлагает новые возможности для изучения механизмов обучения и памяти», — заявили авторы.

Теперь они продолжат исследования, чтобы изучить, как происходит формирование новых воспоминаний и каким образом мозг «запрашивает» старые из существующего прошлого опыта.

👉Boom! Science

Во Вьетнаме находится самая большая в мире пещера Шондонг, внутри которой может поместиться 15 пирамид Хеопса

Её протяженность свыше 6.5 км, высота доходит до 200 м, ширина — до 150 м. Внутри протекает подземная река, а потолок местами давно обрушился, так что туда проникает солнечный свет и растут густые джунгли.

Экскурсии в Шондонг — это целые экспедиции почти на неделю. Водят группами по 10 человек и берут с каждого около $3000 (причем на весь 2025 места уже забронированы).

👉Boom! Science

Вот так выглядит кубический миллиметр человеческого мозга

Это крупнейшая на данный момент 3D-реконструкция от учёных из Гарварда.

👉Boom! Science

С учеником мастера Шифу так просто не справиться

👉Boom! Science

Зумеры массово сталкиваются с кризисом среднего возраста

Новое исследование показало, что почти 40% двадцатилетних испытывают ментальные и финансовые проблемы.

Социологи считают, что концепция кризиса среднего возраста изменилась.

«Для современных молодых людей давление, связанное с финансовой нестабильностью, психическим здоровьем и карьерной неопределенностью, создало среду, в которой они чувствуют себя загнанными в угол», — пишут авторы исследования.

Огромное количество стрессовых факторов разрушает их личную и профессиональную жизнь.

Согласно недавнему отчету страховой компании Vitality, зумеры, то есть самая молодая группа взрослых в возрасте до 27 лет, из-за проблем с психическим здоровьем пропускают в среднем один рабочий день в неделю.

Социологи также обнаружили, что молодые работники на внушительные 224% чаще страдают от депрессии, чем их коллеги постарше.

👉Boom! Science

Новый симулятор ускоряет обучение роботов в 430 000 раз

Платформа Genesis выполняет физические расчёты до 80 раз быстрее аналогов, например, Nvidia Isaac Gym. В процессе задействованы графические процессоры, похожие на те, что используются для видеоигр. Благодаря этому платформа способна одновременно запускать до 100 000 симуляций. Это важно для обучения нейронных сетей, предназначенных для управления роботами в реальном мире.

Разработчики также представили технологию генерации «4D-динамических миров». Вероятно, термин «4D» обозначает моделирование 3D-пространства с течением времени, то есть в динамике. Модели «зрение-язык» (VLM) используются для создания виртуальных сред по текстовым описаниям (аналогичным промптам в других ИИ-системах), применяя API собственной инфраструктуры Genesis. Сгенерированные ИИ-миры обладают реалистичной физикой, движениями камеры и поведением объектов, задаваемыми текстовыми командами. Система генерирует физически корректные видео с трассировкой лучей и данные для обучения роботов.

Традиционно симуляторы требуют огромных усилий от художников: 3D-модели, текстуры, компоновка сцен. Но каждый компонент в этом процессе можно автоматизировать. Новая технология, основанная на текстовых запросах, позволяет создавать сложные среды для тестирования роботов, вводя команды на естественном языке вместо ручного программирования.

С движком Genesis можно генерировать движения персонажей, интерактивные 3D-сцены, анимацию лиц и другие элементы, что полезно как для создания художественных ресурсов, так и для разработки более реалистичных ИИ-игр и видео. В отличие от моделей диффузии, оперирующих статистикой пикселей, Genesis конструирует смоделированный мир непосредственно в данных.

Genesis появляется в тот момент, когда исследователи в области робототехники ищут более совершенные инструменты для тестирования и тренировки роботов в виртуальных средах перед их развертыванием в реальном мире. Быстрое и точное моделирование помогает роботам быстрее осваивать сложные задачи, сокращая при этом потребность в дорогих физических испытаниях. Генеративная система пока не входит в доступный на GitHub код, но команда планирует выпустить её в будущем.

👉Boom! Science

Ученые разгадали правила 4500-летней настольной игры. И теперь в нее можно поиграть онлайн!

Древнюю настольную игру нашли в 1977 году во время раскопок кладбища бронзового века в Иране. Игру назвали в честь места обнаружения. Но, в отличие от, например, царской игры Ура из Месопотамии, правила которой были расшифрованы с клинописной таблички в Британском музее, инструкция к игре «Шахри-Сохте» не сохранилась.

Ученые обратились к комбинации археологических свидетельств, исторических сравнений и современных вычислительных инструментов, чтобы реконструировать правдоподобный игровой процесс. И наконец смогли понять правила.

«Шахри-Сохте» включает в себя раскрашенную доску с 20 квадратами, 27 фигурами и 4 игральными костями. Задача игрока — убрать 10 фишек с доски раньше противника. Нужно комбинировать бросание кубиков и стратегическое размещение фишек «блокировщика» и «бегуна».

В отличие от Ура, в игре из «Шахри-Сохте» больше внимания уделяется стратегии и планированию — такое мнение высказали 50 опытных игроков, которые оценили качество реконструкции правил. Убедиться в этом онлайн может каждый желающий.

👉Boom! Science

Как некоторые дальтоники видят мир

👉Boom! Science

Ученые подсчитали примерную скорость нашей мысли: есть плохие новости

Исследователи из Калифорнийского технологического института выяснили, что человеческий мозг обрабатывает информацию с низкой скоростью — примерно 10 бит в секунду. Это сравнимо с компьютером, где 1 бит — это единичка или ноль для формирования цифровых данных. Наши органы чувств собирают данные в миллионы раз быстрее, но мозг обрабатывает только малую их часть. Исследование опубликовано в журнале Neuron.

Биологи изучили разные примеры человеческой деятельности, чтобы оценить скорость обработки данных. Например, машинистка печатает со скоростью 10 бит/сек, а человек, слушая речь, воспринимает около 13 бит/сек. Даже в сложных задачах, таких как решение кубика Рубика (11,8 бит/сек), игра в Тетрис (7 бит/сек) и задачи на запоминание карт (17,7 бит/сек), которые включают изучение случайной колоды карт и припоминание порядка, мозг работает не быстрее. В среднем эта скорость составляет те же 10-12 бит/сек.

Для сравнения, зрительный нерв передает данные со скоростью около 100 миллионов бит/сек, а фоторецепторы глаза работают еще быстрее. Однако наш мозг «сжимает» огромные потоки данных, чтобы сосредоточиться только на важном для выживания. Это, возможно, связано с эволюцией: нашим предкам нужно было лишь замечать еду и хищников, а не анализировать весь окружающий мир.

Исследователи предполагают, что такой медленный темп мышления делает нас уязвимыми перед технологиями. Компьютеры, роботы и искусственный интеллект уже обрабатывают данные намного быстрее и продолжают ускоряться с каждым годом, что вызывает нарастающее чувство тревоги, где сценарий по захвату мира машинами не кажется уже таким абсурдным. Например, современные дороги рассчитаны на человеческую реакцию, но в будущем инфраструктура будет адаптирована для автономных машин с ИИ, которые обрабатывают данные в тысячу раз быстрее.

Попытки объединить мозг с ИИ, как в проекте Neuralink Илона Маска, чтобы прокачать свою скорость мысли, как в фильмах или играх, также ограничены. Человеческий мозг остается узким местом в такой системе, он не будет искусственно разгоняться. Даже с помощью современных технологий скорость взаимодействия мозга и компьютера все равно будет около 10 бит/сек.

Хотя исследование основывается на грубых подсчетах и не учитывает нюансы (например, как переводить сложные процессы мышления в биты), оно помогает взглянуть на мир рационально. Возможно, нам пора признать: мозг — это не сверхскоростной компьютер, но он остается уникальным инструментом для восприятия и понимания мира, — добавляют исследователи.

👉Boom! Science

Кубики говоришь?

👉Boom! Science

Испытан инновационный препарат против рака: он показывает 100% результат лечения

Результаты исследования на людях показали полную ремиссию, без явных побочных эффектов.

Рак прямой кишки — один из самых распространенных и часто диагностируемых видов рака в мире.

В онкологическом центре им. Слоана-Кеттеринга (MSK) в США было проведено клиническое исследование, в ходе которого рак прямой кишки исчез у всех участников благодаря новой иммунотерапии. Лекарство достарлимаб (Джемперли), получило статус «прорывной терапии» от FDA, что ускоряет его внедрение в клиническую практику.

Действие препарата основано на умении иммунной системы распознавать и уничтожать раковые клетки у пациентов с определенной генетической мутацией опухоли.

👉Boom! Science

Поездные колёса⁠⁠

👉Boom! Science