Ученым удалось решить проблему "морской болезни" при использовании устройств виртуальной реальности


Исследователи компании Columbia Engineering объявили о том, что им удалось найти весьма простой способ избежать появления симптомов "морской болезни" при использовании устройств виртуальной реальности людьми со слабым вестибулярным аппаратом. Этот способ успешно работает практически со всеми видами устройств виртуальной реальности, в частности, с Oculus Rift, HTC Vive, Sony PlayStation VR, Gear VR и Google Cardboard. Уловка, которая позволяет избежать возникновения морской болезни, заключается в искусственном уменьшении видимой области. При этом, как показали проведенные испытания, большинство участников даже и не заметило влияния уменьшения области обзора.

Причиной возникновения морской болезни при нахождении человека в среде виртуальной реальности является несоответствие образов виртуального движения и информации, получаемой вестибулярным аппаратом человека, отвечающим за ощущение движения, поддержание равновесия и ориентацию человека в реальном пространстве. Когда визуальные и реальные данные не совпадают и входят в противоречие, человек начинает чувствовать головокружение и другие не самые приятные симптомы известной морской болезни.


Уменьшение видимой области позволяет уменьшить количество "противоречивых" визуальных данных, получаемых человеком, что, в свою очередь, позволяет подавить, а в некоторых случаях и полностью устранить симптомы морской болезни. Разработанное исследователями программное обеспечение действует как динамический ограничитель, который искусственно уменьшает видимую область в зависимости от динамики движения в текущий момент времени. Т.е. если человек видит перед собой статичную сцену с минимумом движущихся элементов, программа обеспечивает отображение максимально возможной видимой области, но если сцена полна движущимися объектами или человек сам быстро движется в виртуальном пространстве, видимая область может сужаться до минимума.

Как уже упоминалось выше, большинство добровольцев, привлеченных к испытаниям новой системы, даже и не заметило ее работы, а те, кто уже имел опыт нахождения в виртуальной реальности, все же заметили работу системы, но отметили высокую эффективность использованного подхода. Благодаря этому разработка колумбийских исследователей удостоилась премии Best Paper Award на симпозиуме IEEE 3DUI 2016 (IEEE Symposium on 3D User Interfaces).


Следует отметить, что описанный выше подход является не единственным способом преодоления морской болезни при использовании виртуальной реальности. Второй метод был разработан и представлен компанией vMocion, LLC. Основу этого метода составляет запатентованная технология электрической стимуляции вестибулярного аппарата Galvanic Vestibular Stimulation (GVS), которая изначально была разработана для расширения диапазона ощущений движения в компьютерных играх, аттракционах и т.п.

Но, как показали первые эксперименты, технология GVS отлично решает проблему морской болезни. Компания vMocion планирует лицензировать данную технологию, которая легко адаптируется практически ко всем существующим устройствам виртуальной реальности, 3d-телевизорами и совместима со всеми операционными системами.


Первой компанией, которая рискнула использовать технологию GVS, является известная корейская компания Samsung, устройство, в котором используется эта технология, получило название Entrim 4D. А сейчас руководство компании vMocion ведет переговоры и с другими ведущими игроками на поле индустрии компьютерных игр и развлечений по поводу дальнейшего внедрения технологии GVS, которая, помимо избавления от морской болезни, несет пользователям массу дополнительных ощущений.


Источник

Создана самая высокоплотная технология хранения информации, использующая отдельные атомы


С тех пор, когда в 1950-х годах в мире появились первые компьютеры общего назначения, ученые и инженеры занимались разработкой технологий компактного хранения данных, которые прошли длинный путь от гигантских магнитных барабанов до крошечных электронных чипов. А недавно ученые из Института изучения нанотехнологий (Kavli Institute of Nanoscience) Технического университета Делфта (TU Delft), Голландия, разработали новую технологию хранения информации, показатель плотности которой практически достигает своего физического предела. Ведь в этой технологии для хранения битов данных используются отдельные атомы.

Согласно данным статистики, собранной специалистами компании IBM, человечество создает ежедневно 2.5 миллиона терабайт данных, которые должны храниться на каких-нибудь носителях. Сами эти носители занимаю пространство, нуждаются в энергии и обслуживании высококвалифицированными специалистами. В традиционных системах хранения информации, таких, как жесткие диски, информация хранится в зернышках магнитного материала или в виде отверстий, прожженных лазером в специальном слое оптических носителей. Все попытки миниатюризировать эти технологии сводились и сводятся к производству магнитных зернышек или прожженных отверстий меньших размеров.


Специалисты из TU Delft изготовили носитель информации, емкостью 8 тысяч бит, размер которого составляет 96 на 126 нанометров, что приблизительно в 800 раз меньше площади торца человеческого волоса. Основой носителя является подложка из меди, на которой в строгом порядке размещена матрица атомов хлора. Количество и расстояние между этими атомами позволяют говорить, что плотность данного носителя информации составляет 500 терабит на квадратный дюйм, это в 500 раз выше, чем плотность хранения информации на самых лучших моделях жестких дисков. При таком показателе плотности, все книги, написанные за всю историю существования человечества, могут быть записаны на носитель, площадью с почтовую марку.

Правда, для осуществления записи и считывания информации с такого атомарного носителя требуется ни много, ни мало, а целый сканирующий туннельный микроскоп (scanning tunneling microscope, STM), который использует в своей работе эффект квантового туннелирования. На заостренный до атомарной величины наконечник такого микроскопа подается электрический потенциал и этот наконечник движется над исследуемой поверхностью. Если по пути ему встречается атом, то электроны, за счет эффекта квантового туннелирования, начинают перескакивать с наконечника на атом. Но, в этот момент между атомом и наконечником возникают силы, которые позволяют наконечнику выступать в роли "подъемного крана" для атомов в случае, если атомы не прикреплены слишком прочно к поверхности подложки. И при помощи такого "подъемного крана" можно поднять атомы и поместить их в заданную точку с очень высоким уровнем точности.

Каждый из битов информации кодируется взаимным расположением двух атомов меди и одного атома хлора. Определенная комбинация расположения атомов соответствует значению логической 1, а другая - логического 0.


Однако, "переноска" атомов и их установка в заданном положении является лишь половиной проблемы. Вторая половина заключается в организации данных, что делает их удобочитаемыми, а само хранилище - более надежным. Весь массив памяти разбит на блоки по 64 бита. Каждый из блоков снабжен своим идентификатором на базе атомов хлора, который в чем-то подобен распространенному QR-коду. Этот идентификатор указывает на местоположение данного блока и может дополнительно использоваться для определения наличия ошибок в хранимой информации.

То, что записали голландские ученые в свой носитель данных, является частью лекции "There's Plenty of Room at the Bottom", прочитанной в 1959 году ученым-физиком Ричардом Фейнманом (Richard Feynman), в которой впервые в истории прозвучала идея использования отдельных атомов для хранения информации.

В настоящее время данная технология находится только в фазе лабораторной реализации. Она может работать только в условиях чистого вакуума и при температуре жидкого азота, -196 градусов Цельсия. Однако, голландские ученые уже планируют свои следующие шаги, направленные на то, чтобы сделать эту технологию более подходящей с точки зрения ее практического применения.


Источник

Астрономы обнаружили уникальную и самую молодую экзопланету из всех известных на сегодняшний день


Ученые-астрономы обнаружили новую экзопланету, получившую название K2-33b, которая двигается по невероятно близкой к ее звезде орбите. Но не это самое важное в данном открытии, эта экзопланета, находящаяся в "младенческом" возрасте, является самой молодой среди всех известных экзопланет на сегодняшний день. И дальнейшее изучение планеты K2-33b обеспечит ученым более ясное понимание процессов, происходящих на самых ранних этапах формирования планет.

Космические телескопы Kepler и Hubble являются самыми "плодовитыми" охотниками за экзопланетами, при помощи которых ученым уже известно более 3 тысяч экзопланет. Большая часть этих планет была обнаружена возле достаточно больших звезд, сформировавшихся более миллиарда лет назад, и это означает, что обнаруженные планеты уже давно сформировались или находятся на самых поздних стадиях их формирования.

Несмотря на вышесказанное, изучение экзопланет дало ученым массу информации касательно процессов развития планет, однако, отсутствие информации о молодых планетах, подобных K2-33b, не давало ученым возможности распутать некоторые загадки самых ранних стадий цикла "планетарной жизни".

Планета K2-33b, подобно подавляющей части остальных экзопланет, была обнаружена путем регистрации периодических изменений яркости свечения "родительской" звезды в момент, когда она проходила между звездой и объективом телескопа Kepler. Последующие наблюдения, произведенные учеными обсерватории Кек (W. M. Keck Observatory) на Гавайях и учеными миссии космического телескопа Spitzer, показали, что в этой системе присутствует почти исчерпавший все ресурсы протопланетарный диск. Это, в свою очередь, указывает на то, что в системе K2-33 относительно недавно в астрономических масштабах времени, закончились процессы формирования планетарной системы.


"Наша Земля имеет возраст порядка 4.5 миллиардов лет" - рассказывает Тревор Дэвид (Trevor David), ученый из Калифорнийского технологического института, - "По сравнению с этим планета K2-33b очень молода, ее можно считать младенцем по отношению к взрослому человеку".

Имеющиеся у ученых данные позволяют им предположить, что размер планеты K2-33b немногим больше размера Нептуна, а ее возраст составляет от 5 до 10 миллионов лет. Наблюдения за системой K2-33 показали, что планета K2-33b движется на очень близкой к звезде орбите, радиус которой в десять раз меньше, нежели расстояние от Меркурия до Солнца. Параметры этой орбиты не укладываются ни в одну из существующих теорий планетного формирования, ведь обычно столь молодые и массивные космические тела формируются на гораздо большем удалении от центральной звезды системы и у астрономов в настоящее время не имеется достойного объяснения наблюдаемому феномену.

На столь близких к звезде орбитах ученые наблюдали ранее лишь гораздо более старые планеты. Молодая планета не может там образоваться в силу многих причин, а для столь кардинального уменьшения диаметра орбиты требуется весьма значимое даже по астрономическим масштабам время, которое исчисляется сотнями миллионов лет. И сейчас ученые занимаются поисками некоего пока еще неизвестного процесса планетарного формирования, за счет которого планета K2-33b могла возникнуть в такой близости от звезды.

Источник

Ученые компаний IBM и Samsung разрабатывают новую память типа STT-MRAM, которая в будущем может стать заменой флэш-памяти


Ученые и инженеры компании IBM, совместно с их коллегами из компании Samsung, опубликовали работу, в которой описываются их достижения в области разработки компьютерной памяти нового типа STT-MRAM (spin-transfer torque (STT) magnetic random-access memory (MRAM)). Созданный ими опытный образец чипа STT-MRAM, емкостью 4 килобита, продемонстрировал время записи информации на уровне 10 наносекунд, при этом потребление тока одной ячейкой составило всего 7.5 микроампера. На кристалле опытного чипа были в целях эксперимента созданы STT-MRAM ячейки различных размеров, от 50 до 11 нанометров, но все они продемонстрировали схожие характеристики.

"Используя уникальные материалы и вещества, мы добились работы ячеек STT-MRAM памяти с уровнем ошибок 7*10^-10 при записи информации. Время переключения составляет всего 10 наносекунд, потребляемый ток - 7.5 микроампер, а суммарная энергия - 100 фемтоджоулей" - пишут исследователи, - "Таких показателей невозможно добиться при использовании обычных ячеек магнитной памяти. Но, для того, чтобы поставить память нового типа на промышленные рельсы, нам предстоит проделать немало работы и провести множество дополнительных исследований. Но вы твердо уверены в том, что обязательно придет время, когда память Spin Torque MRAM станет заменой традиционной флэш-памяти".

Согласно имеющейся информации память STT-MRAM минимум в 100 тысяч раз быстрее традиционной флэш-памяти. Кроме этого, она имеет еще несколько значительных преимуществ, главным из которых является то, что информация, записанная в STT-MRAM ячейках, никогда не сотрется, не исказится и не потеряется. Вторым преимуществом является то, что данный тип памяти потребляет энергию только в моменты записи или считывания информации, в моменты, когда память неактивна, чип памяти не потребляет энергию вообще.

Столь очевидные преимущества STT-MRAM памяти перед другими типами памяти, которые являются кандидатами на замену традиционным типам, делают ее предметом повышенного интереса со стороны ведущих производителей компьютерной памяти. А то, что разработкой занялись такие гиганты, как IBM и Samsung, вселяет уверенность в том, что разработка будет доведена до логического конца.

Память STT-MRAM может использоваться в качестве универсальной памяти в устройствах с низким энергопотреблением, к примеру, устройствах из разряда "Интернета вещей" и в мобильных устройствах. К сожалению, не стоит рассчитывать, что память STT-MRAM придет на смену флэш-памяти в самое ближайшее время. Как уже было сказано выше, ученым потребуется еще некоторое время на доведение технологии до уровня крупномасштабного промышленного производства.

Источник