Искусственный синапс имитирует человеческое зрение с точностью 82%

Зрительная система человека может быть альтернативой традиционному машинному зрению. В отличие от систем, обрабатывающих каждую деталь, наши глаза и мозг избирательно фильтруют информацию, что позволяет достичь высокой эффективности визуальной обработки при минимальном потреблении энергии. Отталкиваясь от этой идеи, ученые создали устройство, которое имитирует реакцию биологических синапсов на зрительные стимулы.

Устройство работает на солнечной энергии. Оно состоит из двух сенсибилизированных красителем солнечных батарей (ячейки Гретцеля). В отличие от кремниевых аналогов, такие батареи используют специальный краситель для улавливания солнечного света. Каждую из них настроили на восприятие определенных длин волн света. Эти ячейки не только распознают цвета, но и производят необходимые электрические сигналы, не требуя внешнего источника питания.

При воздействии света той или иной длины волны этот синапс выдаёт биполярную реакцию напряжения — положительную при синем свете и отрицательную при красном. Это позволяет одному устройству одновременно распознавать цвета и выполнять сложные логические операции. Система различает цвета с разрешением 10 нанометров во всем видимом спектре, что по уровню точности приближается к человеческому глазу.

Чтобы протестировать устройство, исследователи интегрировали этот синапс в физическую вычислительную сеть. Ее задачей было распознавать различные движения человека, записанные в красном, зелёном и синем цветах. Устройство показало точность в 82% при 18 комбинациях цвета и движения, используя всего один синапс. Обычным системам для этого требуется множество фотодиодов.

Исследователи полагают, что сочетание высокого цветового разрешения, логических возможностей и функции автономного питания открывает новые горизонты для развития следующего поколения ИИ и сенсорных технологий, которые найдут применение в широком спектре отраслей.

Так, в транспортной индустрии они помогут точнее распознавать светофоры, дорожные знаки и пешеходов, экономя заряд батареи. В здравоохранении их можно будет использовать в носимых устройствах для мониторинга таких показателей, как уровень кислорода в крови, с минимальным потреблением энергии. Эта технология также позволит создавать смартфоны и системы дополненной/виртуальной реальности с более долгим сроком службы и эффективной обработкой визуальной информации.

#технологии

💥 Science

Да что вы знаете об удаленке?!

Хирург в Риме оперирует пациента в Пекине, на дистанции 8000 км. Тот самый случай, когда от скорости и стабильности соединения зависит жизнь.

#технологии

💥 Science

Паутинный клещ и паук

Первый ест растения, второй ест первого

#биология

💥 Science

В китайском Харбине находится крупнейший в мире тигриный заповедник, где обитают несколько десятков амурских тигров. И вот так они вместе греются в холодную погоду.

Когда купил много сладких рулетов

Доброе утро!

💥 Science

Забудьте о «правиле 10 000 часов»

«Правило 10 000 часов» — это популярная концепция, утверждающая, что для достижения мастерства в любой области требуется около 10 000 часов практики. Социолог Малькольм Гладуэлл популяризировал это правило в своей книге «Гении и аутсайдеры». Однако психолог Кеннет Миллер опровергает идею Гладуэлла.

Миф о 10 000 часах

По мнению Миллера, «правило 10 000 часов» — не правило, а усредненный показатель. Важнее не сколько, а как вы практикуетесь, считает психолог. Миллер привел в пример свои занятия скалолазанием.

«За 20 лет скалолазания я так и не стал экспертом. Несмотря на регулярные тренировки, мои результаты оставались средними, в то время как новички быстро меня обгоняли. Как психолог, я понимал: проблема не в количестве часов, а в качестве практики», — рассказывает ученый в своей статье в журнале Psychology Today.

Миллер сумел пробить свой потолок в скалолазании, только когда нанял тренера, который выявил его слабые места: проблемы с техникой и недостаток гибкости. Психолог записывал свои восхождения на видео для анализа, изучал маршруты заранее, тренировал конкретные движения. «Через несколько месяцев я покорил 12-ю категорию сложности — то, что раньше казалось невозможным», — говорит он.

Осознанная практика vs механическое повторение

Вместо механического повторения одних и тех же действий Миллер рекомендует осознанную практику. Она включает в себя постановку четких целей, обратную связь от экспертов и анализ ошибок. Если нет наставника, поможет самооценка через видео и другие способы фиксирования, разбор техники и постоянная коррекция действий.

По словам психолога, без этого практика превращается в закрепление ошибок. Именно поэтому многие психотерапевты с 20-летним стажем не эффективнее молодых коллег, а музыканты годами играют одни и те же произведения без прогресса.

Миллер считает, что настоящие эксперты — не те, кто дольше всех занимается делом, а те, кто ставит конкретные цели, регулярно получает обратную связь, анализирует прогресс и корректирует подход.

«Мастерство — это не автоматический результат опыта, а следствие продуманной работы над собой. Будь то скалолазание, музыка или психотерапия — осознанная практика единственный путь к росту», — заключает психолог.

#психология

💥 Science

Когда медь взаимодействует с концентрированной азотной кислотой, образуется зеленый раствор нитрата меди и выделяется бурый газ диоксид азота.

#химия

💥 Science

Нейробиологи обнаружили в мозге механизм, различающий реальное и воображаемое

Исследователи из Университетского колледжа Лондона выявили области мозга, которые помогают человеку решать, воспринят ли образ из внешнего мира или он лишь плод воображения. Результаты опубликованы в журнале Neuron. В ходе исследования провели эксперимент, в котором 26 добровольцев одновременно смотрели на едва заметный узор на экране и пытались представить этот же узор «в уме».

Участников просили определить, присутствовал ли на самом деле узор на фоне визуального шума: схему показывали лишь в половине случаев. Одновременно люди должны были оценивать, насколько ярким было их мысленное изображение узора — точка, на которой изображение становится «слишком живым» и с трудом отличимым от реальности. В тех испытаниях, где узора на экране не было, но у участников ярко «вырисовывалось» воображаемое изображение, они часто ошибочно заявляли, что видели реальный узор.

В это время активность мозга фиксировали с помощью функциональной магнитно-резонансной томографии (фМРТ). Анализ данных показал, что главную роль в разграничении «реального» и «воображаемого» играет веретенообразная извилина — область, расположенная в нижней части височной доли. Обычно при восприятии реального узора активность этой извилины значительно выше, чем во время воображения. Однако если участник представил узор очень ярко, активность извилины приближалась к «реальному» уровню, и мозг ошибочно относил образ к внешней реальности.

«Наши результаты показывают, что мозг использует силу сенсорных сигналов, чтобы различать воображение и реальность», — пояснила ведущий автор, д-р Надин Дейкстра

«Представьте яблоко: нейроны реагируют одинаково, когда вы его видите и когда ярко воображаете. До недавнего времени оставалось неясным, как мозг различает эти ситуации».

Кроме веретенообразной извилины, важную роль играет передняя островковая кора. Активность в этой области, расположенной во фронтальной части мозга и отвечающей за принятие решений и самонаблюдение, синхронизировалась с веретенообразной извилиной именно тогда, когда люди утверждали, что образ реальный, даже если на экране ничего не было. Это согласуется с идеей о том, что префронтальная кора участвует в метапознании — способности оценивать собственные мыслительные процессы.

«Активность в этих областях совпала с прогнозами компьютерных моделей о том, как мозг разделяет внутренний (воображаемый) и внешний (реальный) опыт», — отметил соавтор, профессор Стив Флеминг.

Ученые использовали не только фМРТ, чтобы отследить, какие участки мозга включаются, но и вместе с тем построили компьютерную модель, показывающую, как сила нейронных сигналов влияет на восприятие. По этой модели, когда активность веретенообразной извилины достигает определенного уровня (порога), мозг «решает», что образ реальный. При очень ярком воображении этот порог иногда преодолевается даже без внешнего стимула, и человек ошибочно принимает мысленный образ за настоящее впечатление.

Результаты особенно важны для понимания психических заболеваний. При шизофрении пациенты часто не могут отделить фантазии от реальности. Выяснение нейронных путей, по которым мозг делает эту границу, может помочь в ранней диагностике и разработке терапий. Кроме того, исследование дает представление о том, как новые технологии виртуальной реальности (VR) могут влиять на восприятие, поскольку одно и то же «воображаемое» видео в шлеме может вызывать активность, сопоставимую с восприятием реального мира.

#нейробиология

💥 Science

Турецкие пекари начали готовить хлеб по рецепту 3000-го года до нашей эры.

Археологи проводили раскопки на территории Куллуобе — поселения бронзового века, расположенного в центральной Турции. Там, под порогом дома, обнаружили кусок обуглившегося хлеба возрастом около 5000 лет. В ходе исследований удалось воссоздать рецепт древней выпечки.

Лабораторные анализы показал, что в состав хлеба входили: мука из древнего сорта пшеницы под названием эммер, семена чечевицы и листья растений, выполнявших роль природного разрыхлителя. Хлеб представлял из себя круглую лепешку диаметром примерно 12 сантиметров.

Ученые решили проверить, можно ли испечь аналог древнего хлеба, и обратились к владельцам пекарни в городе Эскишехир. Те предложили заменить сорт эммер, которого больше не существует, родственным сортом — пшеницей Кальвича.

Пекари смешали пшеницу с булгуром и чечевицей. В результате им удалось испечь хлеб по рецепту, максимально приближенному к оригиналу. Более того, они поставили этот вид хлеба на поток. И по словам хозяев пекарни, партия возрожденного «хлеба Куллуобе» уходит с прилавков очень быстро.

#археология

💥 Science

В 2021 году учёные Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе обнаружили, что не менее 65 видов животных смеяться могут, умеют, практикуют.

Среди них — приматы, крысы, коровы, собаки, лисы, тюлени, мангусты, а также некоторые виды птиц, включая попугаев и австралийских сорок.

Исследователи считают, что животные используют смех, чтобы выразить удовольствие и пригласить других присоединиться к веселью.

#биология

💥 Science

Финалист фотоконкурса Fine Art Photography Awards 2025 в номинации «Морской пейзаж»

📸Julien Delaval

#фото_дня

💥 Science

Уникальное зрелище: впервые заснят марсианский вулкан Арсия Монс на фоне горизонта

Это первый раз, когда марсианский вулкан был запечатлен именно с такой перспективы — на фоне планетного горизонта, словно космонавты наблюдают Землю из космоса.

На уникальном снимке орбитального аппарата НАСА Mars Odyssey вулкан Арсия Монс возвышается над утренней дымкой. Пейзаж был снят перед рассветом, пока аппарат проводил исследование атмосферы на Красной планете.

#космос

💥 Science

Станислав Дробышевский про кофе и чай

Доброе утро!

💥 Science

Лишние сантиметры на талии воруют ваш сон

Недавнее исследование, опубликованное в BMC Psychiatry, показало: чем больше объём талии, тем выше риск бессонницы.

🔴Каждые 5-10 лишних сантиметров окружности талии увеличивают риск бессонницы на 13%.
🔴У людей с высоким индексом массы тела (ИМТ) вероятность нарушений сна значительно выше, особенно у женщин.
🔴Чем тяжелее форма ожирения, тем чаще и сильнее проявляется бессонница.

Исследование также показало, что люди с ожирением чаще страдают от депрессии, особенно женщины. А бессонница в таких случаях может быть не только следствием, но и фактором, усиливающим депрессивные симптомы. Это ещё одна причина подойти к проблеме веса комплексно — с вниманием к телу и психике.

Хроническое недосыпание влияет на гормоны голода и насыщения, провоцируя переедание. В результате лишний вес и бессонница начинают усиливать друг друга. Это замкнутый круг.

#здоровье

💥 Science

Это душ для сервера: Хоть и кажется, что электронику поливают водой, но здесь используются специальные жидкости на основе гидрофторэфиров, которые не проводят электричество. Это абсолютно безопасный метод очистки электронных компонентов.

#интересное

💥 Science

#меморезная

💥 Science