Быстрее, еще быстрее — этот лозунг касается не только спорта или ловли блох, но и медицины. Как можно быстрее выполнять операции с минимумом вмешательства, как можно меньше дней держать пациента на больничной койке — в развитых странах это стало императивом. А для того нужны умелые хирурги, и лучше бы — опирающиеся на механическую ловкость своих роботизированных помощников.
В Университете Джона Хопкинса на деньги Национального научного фонда США ведутся работы, конечной целью которых может стать методика тренировок и людей, и роботов-хирургов. В основе исследования, возглавляемого профессором Грегори Хагером (Gregory Hager), лежит то простое соображение, что движения хирурга — всего лишь последовательность жестов, соответствующих операции определенного типа. Записывая эти последовательности, а затем применяя к ним алгоритмы, используемые при анализе речи, можно выделить «абзацы», «предложения», «слова», дойти до «фонем» — элементарных кирпичиков «языка скальпеля». А познав язык, уже легче будет учить правильному «произношению» других хирургов: белковых или механических.
Для изучения хирургической семантики используется комплект роботизированных инструментов с характерным названием «Да Винчи» от компании Intuitive Surgical. Применяется он для операций на сердце, простате и других органах, где требуется повышенная точность движений. Кроме того что робот нивелирует дрожание руки хирурга, он еще записывает каждое ее движение. Последующий анализ должен помочь выделить эффективные и неэффективные движения, найти их оптимальные последовательности, которые затем будут воспроизводиться на других операциях. Так сказать, «улучшить произношение».
Запись и анализ движений актеров давно применяют в кино, театре, балете. Настала очередь хирургов. ИП
Кристаллизация памяти
Замечательный рождественский подарок для индустрии хранения данных преподнес альянс корпорации IBM с производителями памяти Qimonda и Macronix. Презентация «подарка» состоялась на очередной Международной конференции по электронным устройствам IEDM в Сан-Франциско. Новый полупроводниковый материал, способный хранить информацию, меняя свое фазовое состояние, в перспективе способен перевернуть рынок энергонезависимой памяти для мобильных устройств и даже архитектуру будущих микропроцессоров.
Новый полупроводник — антимонид германия с примесями, точный состав которого держится в тайне, разработан на основе хорошо известного компаунда GST из германия, сурьмы и теллура. GST используется в перезаписываемых CD— и DVD-дисках и меняет свое состояние с кристаллического на аморфное и наоборот при быстром нагреве или сравнительно медленном отжиге инфракрасным лазером дисковода. В новой памяти процесс записи и стирания информации по сути тот же самый, только вместо лазера для нагрева используется слабый импульс электрического тока (менее ста микроампер). Короткий импульс, нагревающий материал чуть выше температуры плавления, запутывает расположение атомов и делает материал аморфным. А если импульс тока длится больше 10 наносекунд, то атомы успевают снова выстроиться в кристаллическую решетку. Аморфная фаза материала имеет гораздо большее электрическое сопротивление, чем кристаллическая. Поэтому считать записанную информацию тоже не составляет труда. А одна ячейка памяти — это попросту маленькая перемычка между двумя электродами.
Процесс легко описать, но совсем не просто реализовать. Нужно добиться быстрой смены фазового состояния вещества и возможности проделывать эти изменения многократно без заметной деградации материала. Два с лишним года потребовалось альянсу, чтобы создать рабочий прототип новой ячейки памяти. Аналогичные разработки ведут корпорации Intel, Samsung и Philips, но их достижения пока гораздо скромнее.
Память от IBM уже способна переключаться в пятьсот раз быстрее флэш-памяти, потребляет вдвое меньше энергии и имеет ширину рабочей перемычки всего 20 нанометров при толщине 3 нанометра. В то же время дальнейшее уменьшение размеров ячеек флэш-памяти связано с большими трудностями, и ее производство по технологическим нормам менее 20 нанометров пока представляется малореальным.
Новые ячейки памяти можно изготавливать с помощью хорошо отработанных технологий осаждения паров и фотолитографии. Специалисты IBM считают, что такую память можно будет встраивать прямо в микропроцессоры следующих поколений, что придаст им небывалую гибкость. ГА
Четыре осенних месяца 2006-го
Нынешней осенью в Англии снова расцвели розы, и даже в Москве в ноябре кое-где набухли почки на деревьях. После того как наступил декабрь, можно с уверенностью говорить о том, что очередной этап глобального потепления удался природе на славу. Не станем заострять внимание на вине человека в происходящем: это, при всем уважении к «зеленым», все-таки не доказано. А вот то, что с начала регулярных метеонаблюдений постоянно растет и солнечная активность, — непреложный факт. Возможно, истина о потеплении на Земле — где-то там. Человечество же, будучи оснащенным множеством суперкомпьютеров, еще слишком слабо для длительных прогнозов, а вот сбор статистики и описание тенденций задним числом — это наш конек. Итак, за последние пять веков Европа не видала более теплой осени…
«Всероссийский научно-исследовательский институт гидрометеорологической информации — Мировой центр данных» еще в 1980-х годах создал банк данных, в котором содержатся результаты метеонаблюдений трех с половиной тысяч метеостанций за период с 1891 года. Информация, накопленная институтом и другими крупными учреждениями мира, позволяет ученым анализировать все прихоти погоды за последние десятилетия (а местами — даже столетия), подводя случайные на первый взгляд колебания под единую теорию, имя которой — глобальное потепление.
Минувший сентябрь стал третьим в ряду самых теплых в Северном полушарии за последние 115 лет. Почти во всех странах полушария (кроме США и Мексики) наблюдались положительные температурные аномалии. В частности, в России с того же 1891 года лишь один сентябрь был теплее — прошлогодний. Средняя температура октября в Северном полушарии стала второй после октября 2003 года, уступив всего 0,1 °С. В Тихом океане возникло очередное течение Эль-Ниньо, ныне прогрессирующее. Ноябрь встал в один ряд с другими осенними месяцами и к северу от экватора оказался теплее обычного на градус. Вот уж и декабрь наступил, на носу — Рождество, а кое-где в Европе холодов так и не видали.
Из-за отсутствия снега отменяются и переносятся крупные спортивные соревнования, а для обеспечения этапа кубка мира по биатлону в Хохфильцене (Австрия) снег пришлось возить грузовиками с альпийских горных вершин. Кстати об Альпах. Паразитирующие на любителях активного отдыха европейские горнолыжные курорты переживают не лучшие времена. Во многих местах привычное начало сезона давно позади, а снега все нет. Толщина ледников с июля уменьшилась местами на 6-9 метров, а общее сокращение объема льдов в Альпах с 1900 года оценивается в 40%. Если тенденция сохранится, то к началу следующего века от нынешних ледников останется лишь десятая часть.
За последние сто лет на Земле стало в среднем на 0,8 градуса теплее, причем на период с семидесятых годов прошлого века приходится три четверти этой разницы. Заканчивающийся год, как ожидается, станет самым теплым на планете за минувшие полтораста лет, побив прежний рекорд 2005-го. Меж тем некоторые ученые считают, что потепление последних столетий имеет временный характер и Землю в среднесрочной перспективе скорее ждет новый ледниковый период. АБ
Проблема 2007
Многократно откладывавшийся запуск Discovery все-таки состоялся — шаттл с семью астронавтами на борту успешно вышел на орбиту 10 декабря и через пару дней состыковался с МКС. Ставший уже традиционным осмотр обшивки корабля никаких повреждений не выявил. Программа полета предусматривает два выхода в открытый космос. Оба раза «за борт» отправятся Кристер Фуглесанг, ставший первым шведским космонавтом, и американец Роберт Ли Кербим, уже дважды бывавший на орбите. Они осмотрят поверхность орбитального комплекса и шаттла, а также переложат внешние электрокабели МКС с таким расчетом, чтобы устранить возможные проблемы с установкой новых элементов станции.
NASA все-таки успело запустить корабль, так чтобы он успел вернуться до наступления нового года. Как мы уже писали, специалисты агентства опасаются своеобразной «проблемы 2000» — непредсказуемого поведения бортовых компьютеров челнока под бой курантов.
До сих пор ни один шаттл не был в космосе ни 31 декабря, ни 1 января. Чем вызван такой изъян и почему в течение стольких лет он не поддается устранению — неизвестно. Возможно, прессе не решились рассказать об особом компьютерном вирусе, уничтожить который невозможно из-за отсутствия хотя бы одной специальной антивирусной программы для космических челноков? АБ
