Gian Carlo Dalto Biblioteca Informatica |
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| Nous ne sommes que pixels errant dans un monde digital | |||||||||||
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La sorprendente utilità dell'aritmetica "non rigorosa" |
| I ricercatori del Massachusetts Institute of Technology hanno sviluppato un chip in grado di eseguire migliaia di calcoli contemporaneamente utilizzando circuiti aritmetici imprecisi. Lo studio è iniziato partendo da un algoritmo utilizzato per i sistemi oggetto di riconoscimento che distingue i componenti del primo piano e sfondo in fotogrammi video; l'algoritmo è stato riscritto in modo che i risultati sono stati aumentati o diminuiti a meno dell' 1%. I ricercatori dicono che il design del chip funziona bene soprattutto per le applicazioni di elaborazione di immagini e video. Attualmente, i chip per computer hanno quattro o otto micro processori, ma il chip del MIT ha 1.000 processori più piccoli che non producono risultati precisi. Inoltre il chip del MIT è 1.000 volte più efficiente dei chip convenzionali in quanto ogni processore comunica solo con i suoi vicini immediati. I ricercatori dicono che il chip potrà risolvere i comuni problemi di informatica, come nel caso della near-neighbor search, e nell'analisi computazionale del ripiegamento delle proteine, ma l'applicazione più promettente del chip potrebbe essere l' interazioni uomo-computer. |
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Gli scienziati anno compresso più di 1.000 core in un chip |
| Un chip basato su un Field programmable Gate Array (FPGA) è stato utilizzato per creare un processore ultra-veloce da 1.000 microprocessori. I ricercatori dell'Università di Glasgow e della University of Massachusetts Lowell, hanno suddiviso i transistor del chip in piccoli gruppi e hanno dato ad ognuno un compito da svolgere. La creazione di oltre 1.000 mini-circuiti hanno effettivamente trasformato il chip FPGA in un processore con 1.000 microprocessori - ognuno dei quali lavora con le sue proprie istruzioni. Il chip FPGA è stato testato per elaborare un algoritmo chiave di un film in formato MPEG alla velocità di 5 Gbps, ovvero circa 20 volte superiori rispetto agli attuali computer desktop di fascia alta. Attualmente i FPGA non vengono utilizzati dai computer standard perché sono abbastanza difficili da programmare, ma la loro potenza di elaborazione è enorme, mentre il loro consumo di energia è molto piccolo. I ricercatori hanno fornito una memoria dedicata per ogni microprocessre per rendere il tutto più veloce. |
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Il grafene epitassiale: la promessa che sostituirà il silicio |
| I ricercatori del Georgia Tech hanno recentemente creato una matrice di 10.000 top-gated transistor su un chip di 0,24centimetri quadrati, che si ritiene essere la più alta densità di un dispositivo di grafene mai creato. La creazione della matrice utilizza una nuova tecnica che prevede i modelli incisi sul carburo di silicio. I ricercatori sono convinti che il metodo di lavoro basato sul grafene epitassiale cresciuto in carburo di silicio è l'approccio giusto e quello che sarà probabilmente usato per la fabbricazione di dispositivi in grafene. Questi dispositivi elettronici possono essere piccoli come una molecola, secondo i ricercatori, e ormai si è quasi raggiunto uno standard che permette la creazione di dispositivi coerenti e affidabili. |
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Gli informatici guardano all'evoluzione biologica per rendere più potente il software |
| Gli informatici che lavorano presso l'università della Virginia e del New Mexico hanno recentemente ricevuto 3,2 milioni dollari dall'US Defense Advanced Research Projects Agency per sviluppare sistemi software più resilienti basati sui concetti di immunità biologica ed evoluzione, con l'obiettivo di fermare gli attacchi informatici. I ricercatori dicono che la tecnologia potrebbe avere applicazioni in una vasta gamma di prodotti, inclusi computer portatili, telefoni cellulari, freni antibloccaggio, e pompe artificiali per il cuore. I ricercatori stanno utilizzando tecniche di programmazione genetica per sviluppare software in grado di difendersi dagli attacchi e auto-ripararsi, passando poi quei quelle caratteristiche alle generazioni successive del software. I ricercatori inoltre vogliono sviluppare software adattabile che può imparare a difendersi da attacchi che vengono dalla creazione di nuovi programmi. Il software inoltre utilizzerà tecnica di ricerca distribuita e decentralizzata ispirata dal comportamento delle formiche. |
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Software per programmare i microbi |
| All'University of California, San Francisco (UCSF), i ricercatori stanno lavorando congiuntamente con Life Technologies per sviluppare software che automatizzano il processo di creazione di meccanismi biochimici di microbi geneticamente modificati. L'obiettivo è quello di consentire agli ingegneri biologici la progettazione di circuiti per i geni, proteine e altre biomolecole ad un livello di astrazione, simile al modo i programmatori possono scrivere un nuovo programma senza dover pensare a come gli elettroni si muovono attraverso le porte nei circuiti integrati. Finora, il team ha fatto i componenti del circuito di base, chiamata porta NOR nei batteri E. coli. Inoltre, i ricercatori hanno dimostrato che la qualità della produzione di circuiti batterici potrebbe essere migliorata grazie al parallelismo. |
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Ora si può comandare un computer col pensiero |
| OpenViBE, una piattaforma software che permetterà agli utenti di comunicare tramite i propri pensieri con un computer o qualsiasi altro sistema automatizzato, è stata dimostrata da informatici francesi. OpenViBE, che agisce come interfaccia per tradurre ciò che accade nel cervello in comandi per il computer. Una persona che indossa un casco per elettroencefalogramma può focalizzare la sua attenzione su una lettera che vuole precisare, e quando questa lettera lampeggia, una particolare onda cerebrale viene generata, raccolta, rilevata e interpretata dal sistema. OpenViBE ha una serie di librerie software e moduli scritti in C + + che può essere semplicemente ed efficacemente integrate per la progettazione di applicazioni real-time, dicono i ricercatori. L'interfacci potrebbe essere utilizzata da ricercatori che studiano i problemi neurologici, i medici che assistono persone con disabilità motorie, e dagli sviluppatori di videogiochi. |
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Quantum Quirk |
| Secondo un team di ricercatori delle università di Calgary e Paderborn (Germania), un cristallo può memorizzare le informazioni codificate secondo le modalità della meccanica quantistica. I ricercatori dicono che la svolta segna una pietra miliare nello sforzo per costruire reti quantistiche. Nella comunicazione quantistica, le informazioni sono codificate dallo stato quantico dei fotoni; la sfida è quella di prevenire che il fragile legame quantico si rompa quando i fotoni schizzano lontano. I ricercatori hanno usato un cristallo drogato con ioni di terre rare e raffreddato a -270 gradi Celsius, il che ha permesso loro di memorizzare e recuperare i fotoni senza degrado misurabile. I ricercatori fanno notare che questo dispositivo di memoria utilizza tecnologie di fabbricazione quasi del tutto standard e quindi sarà possibile integrare la memoria con le attuali tecnologie, come i cavi in fibra ottica. I risultati mostrano che l'entanglement, una proprietà fisica quantistica che ha sconcertato i filosofi e fisici per molti danni, non è fragile come generalmente si crede. |
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Il sistema nervoso della mosca della frutta fornisce nuove soluzioni ai problemi delle reti di computer |
| I ricercatori della Carnegie Mellon e dell'Università di Tel Aviv hanno attinto ispirazione dal sistema nervoso di un moscerino della frutta per sviluppare modelli di reti per computer distribuiti .Le cellule nervose della mosca della frutta si organizzano in modo che alcune cellule agiscono come riferimento per le altre cellule in modo che possano collegarsi tra loro. I ricercatori hanno scoperto che il sistema nervoso della mosca presenta una struttura efficiente per quelle reti in cui il numero e la posizione dei nodi non è chiaro, come ad esempio le reti di sensori wireless per il monitoraggio ambientale o i sistemi per il controllo di sciami di robot. Gli sviluppatori aveva già creato dei sistemi distribuiti utilizzando un piccolo insieme di processori in grado di comunicare con tutti gli altri processori della rete, conosciuto come maximal independet set (MIS).Tuttavia, dopo aver studiato il sistema nervoso della mosca, i ricercatori hanno creato un algoritmo che fornisce una soluzione rapida al problema MIS. Pur aumentando lievemente il tempo di esecuzione rispetto agli approcci attuali, l'approccio biologico è tuttavia più efficiente e più affidabile, perché non necessita di molti presupposti. |
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Nuovi dispositivi possono rivoluzionare la memoria dei computer |
| I ricercatori alla North Carolina State University hanno sviluppato un transistor floating-gate ad effetto di campo che migliora l'efficienza energetica di una server farm su larga scala. Esso infatti permette sia il funzionamento della memoria volatile che di quella non volatile e consente ai computer di avvio più veloce. Utilizzando due floating gates, il dispositivo può memorizzare un bit in un modo non volatile, e/o può memorizzare un bit in una veloce modalità volatile, come la normale memoria principale nel computer. Il dispositivo dovrebbe consentire ai computer di avviarsi immediatamente perché utilizza la memoria principale anziché scaricarla dal disco rigido. Il nuovo dispositivo permetterebbe l'utilizzo di potenza proporzionale al calcolo, il che significa lasciare in linea l'energia per le attività degli utenti. Infatti porzioni di memoria del server potrebbero essere spente durante i periodi di scarso utilizzo senza compromettere le prestazioni. |
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I computer potranno comprendere le nostre emozioni |
| Presso la Bangor University (UK) è in corso lo sviluppo di un sistema informatico che utilizza pattern recognition e machine learning per leggere le emozioni umane in tempo reale. Il sistema si compone di un auricolare dotato di un elettrodo collegato al fronte che legge le informazioni onde cerebrali. La lettura del sudore e un segnale ad impulsi sono combinati con i dati delle onde cerebrali e trasferiti in un sistema di classificazione per determinare le emozioni dell'utente; il sistema leggero e portatile sarà in grado di percepire e indicare l'umore di una persona e il livello di stress e di ansia. Questo ambito di studio emotivo sta rapidamente diventando una parte importante della ricerca in ambito dell'informatico ed è noto come affective computing. |
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Gli scienziati di Harvard controllano la mente dei vermi |
| Gli scienziati della Harvard University hanno sviluppato un sistema che combina il software con tecnologia laser per controllare le menti dei vermi. Il sistema denominato Controlling Locomotion and Behavior in Real Time (Colbert) utilizza la luce laser per attivare o inibire i neuroni specifici nel cervello del verme, permettendo agli scienziati di controllare il suo comportamento. I ricercatori sono stati in grado di modificare la direzione dei vermi, alterare la velocità e deporre le uova. I vermi sono più facili da approcciare perché hanno solo 302 neuroni, mentre gli esseri umani ne hanno circa 100 miliardi; una comprensione di base dei circuiti neurali in creature più semplici come vermi e mosche possono aiutare a capire il funzionamento del cervello umano. Ad Harvard vogliono sviluppare nuovi strumenti ottici che possono calcolare la forma impulsi e combinare queste informazioni con la tecnologia Colbert per determinare in che modo lavorano i circuiti del cervello. |
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Dati inataccabili in un contenitore di batteri |
| I ricercatori cinesi stanno lavorando per dimostrare che i batteri rappresenteranno il futuro della sicurezza delle informazioni. I ricercatori dicono che i batteri possono essere utilizzati per bio-memorizzazione (biostorage) di dati, come testo, immagini, musica e video, immune dagli attacchi informatici. Essi fanno notare che ceppi di resistenti di batteri si possono trovare ovunque, e un tipo può sopravvivere addirittura alle radiazioni nucleari. La bio-memorizzazione inoltre occupa pochissimo spazio: un grammo di batteri potrebbe contenere la stessa quantità di informazioni pari a 450 hard disk di 2.000 gigabyte Questo significa che si potrà mantenere grandi quantità di dati a lungo termine nel frigorifero. I ricercatori fanno inoltre notare che i dati memorizzati nei batteri potrebbero essere criptati. Si immagina un futuro di biocomputer e biocryptography, in cui sono memorizzati i dati nelle cellule dei batteri mentre il DNA è mappato per individuare facilmente le informazioni specifiche. |
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La fantastica promessa del Reversible Computing |
| I ricercatori dell'University of South Florida stanno studiando il calcolo reversibile, come un modo per rendere l'elaborazione più efficiente. Quando una porta logica convenzionale produce più uscite, alcune non vengono utilizzate sono state chiamate "spazzatura". I ricercatori hanno trovato un modo teorico per ridurre il numero di stati spazzatura prodotti dal calcolo e lo hanno reso applicabile al calcolo reversibile. La nuova teoria comporta l'esecuzione di un calcolo inverso a stati di uscita. Se questi calcoli risultato negli stati originale il calcolo è privo di errori, riducendo al minimo la quantità di stati spazzatura che sono stati prodotti. I ricercatori dicono che questo metodo teorico opera a bassa dissipazione il che significa che usa meno energia rispetto ai sistemi informatici moderni. |
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Carbonio ricurvo per l'elettronica di domani |
| I ricercatori dell'Università di Copenhagen hanno dimostrato come è possibile controllare gli elettroni in tubi sottili di grafite, uno sviluppo che potrebbe portare a nuovi nano dispositivi elettronici basati sullo spin. I risultati dimostrano che se lo strato di grafite è curvo in un tubo con un diametro di pochi nanometri, lo spin dei singoli elettroni viene fortemente influenzata dal movimento complessivo degli elettroni. I ricercatori sono stati in grado di indurre l'allineamento degli elettroni, quando si supponeva che le condizioni di vuoto richieste fossero perfette. L'interazione tra il movimento e la rotazione è stata misurata mediante l'invio di una corrente attraverso un nanotubo, in cui il numero di elettroni può essere controllato singolarmente. I ricercatori dicono che il loro lavoro apre nuove possibilità per il controllo dello spin elettronico. |
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Migliardi di particelle intrecciate fanno fare progressi ai computer quantistici |
| Un team di ricercatori ha brevemente generato 10 miliardi di paia di particelle subatomiche "quantum-entangled", bombardando un cristallo tridimensionale con microonde e impulsi radio-frequenza. La tecnica si basa su un isotopo del silicio drogato con atomi di fosforo; quando il cristallo viene raffreddato a circa 3 gradi kelvin, è stato possibile produrre e quantificare un massiccio numero di coppie di di nuclei atomici ed elettroni intrecciati quantisticamente. I ricercatori mirano a creare una piattaforma per un sistema di calcolo quantistico, spostando gli elettroni intrecciati in concomitanza allo scopo di intrecciarli con un secondo nucleo. Uno dei vantaggi fondamentali del metodo a base di silicio è la possibilità di poter sostenere l'intreccio necessario per mantenere l'informazione quantistica almeno per alcuni secondi. Gli scienziati dicono che il metodo è potenzialmente un progresso significativo verso la computazione quantistica perché potrebbe consentire ai progettisti dei computer quantistici di utilizzare componenti poco costosi utilizzando le tecnologie che hanno trovato largo impiego nel settore dell'elettronica di consumo. |
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La luce brilla su Quantum Computing |
| Piccole lenti sul modello di quelle dei fari possono aumentare la velocità di elaborazione e la precisione di un computer quantistico, secondo quanto scoperto dai ricercatori dell'Università di Griffith. A seguito di esperimenti condotti con lenti di Fresnel, sviluppate per l'utilizzo nei fari nel 18 ° secolo, i ricercatori del Griffith's Center for Quantum Computing hanno verificato che le lenti consentono di raccogliere più luce, rafforzando l'elaborazione delle informazioni. L'utilizzo di lenti di Fresnel, ha il potenziale per portare ad applicazioni per la messa in rete sicura a lunga distanza: raccogliere la luce è una questione chiave per l'informatica quantistica, che elabora i problemi a seconda se la luce era accesa o spenta. La luce di un singolo ione, un atomo elettricamente carico, indica il risultato di un calcolo e la sua luminosità è in genere meno di un trilionesimo quella di una lampadina; le lenti in miniatura amplificano in modo efficiente l'immagine della luce emessa da un singolo ione e questo si tradurrà in una maggiore velocità di trasformazione e di tassi di errore bassi per i computer quantistici. |
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