Новый канал связи «вода-воздух»

(Январь 2018, сюжеты НБКР)

Любопытная новость в развитие предыдущего материала – из области инструментальных транс-коммуникаций между средами с разными физическими свойствами.

Сконструированный учеными новый материал способен эффективно передавать звуки между водой и воздухом – причем в ту и другую сторону.

Вода имеет намного большую плотность, чем воздух, и передает звук с большей скоростью. Для физики распространения волн это несоответствие скоростей означает, что когда звук, проходящий в воде, достигает её границы с воздухом, то свыше 99,8% звуковой энергии отражается обратно интерфейсом между разными средами.

Дабы улучшить передачу звукового сигнала из одной среды в другую, коллективом корейских ученых из университета Yonsei в Сеуле создан особая «метаповерхность». То есть специфической структуры материал, состоящий из массива крошечных элементов, позволяющих изменять форму сигнала весьма особенным образом, чего обычные естественные материалы делать не могут.

Когда звуковые волны, приходящие из воды, достигают поверхности «приемопередатчика» из этого материала толщиной 4,8 миллиметра, то там они проходят по особым каналам–цилиндрам, каждый из которых содержит наполненную воздухом полость и латексные мембраны.

Благодаря такой конструкции «метаповерхности», звуковые волны, отражающиеся от различных частей структуры, взаимодействуют друг с другом так, чтобы сокращалось общее отражение энергии обратно в воду. Результатом же такого перераспределения энергии становится то, что сигнал вторичной волны, передаваемой в воздух, усиливается примерно в 160 раз, так что теперь в среду воздуха переходит 30% исходной энергии звука.

Среди потенциальных областей применения новой технологии авторы упоминают морскую биологию, поскольку теперь есть возможность применять уже имеющиеся чувствительные микрофоны, разработанные для работы воздухе, для выявления, записи и анализа звуков подводных.

#

Идейно похожая конструкция пассивного приемо-передатчика на основе цилиндрической полости и мембраны была изобретена Львом Терменом в 1940-е годы – для работы в качестве подслушивающего устройства. Технология весьма успешно применялась сначала советской разведкой, а затем и перенявшими её англо-американскими спецслужбами. Подробности см. в материалах «Крипто-акустика» и «Секреты дальночувствия».

Основной источник:
Metasurface for Water-to-Air Sound Transmission
Eun Bok, Jong Jin Park, Haejin Choi, Chung Kyu Han, Oliver B. Wright, and Sam H. Lee
Phys. Rev. Lett. 120, 044302 – Published 26 January 2018

Секретная гидрофония с открытым ключом

(Октябрь 2001)

Подводные коммуникации – дело крайне непростое. Инженеры многие десятилетия бьются над созданием надежных и дальнодействующих систем связи для подводников, однако вплоть до нынешнего времени для приема и передачи сообщений на глубине чаще всего продолжают использовать несложные устройства под названием гидрофоны.

Но звуковые волны в океане имеют тенденцию разбегаться во всех направлениях, многократно отражаясь от дна и поверхности воды, плюс активно интерферируя с собственными отражениями. Поэтому даже на сравнительно небольших расстояниях акустический сигнал от одного гидрофона до другого доходит зачастую в чудовищно искаженном виде, слабо поддающемся восстановлению и пониманию.

Так что более-менее приличные результаты связи эта техника дает лишь на больших глубинах, а для дальней связи с берегом или другими кораблями подлодкам приходится либо всплывать, либо использовать плавающую на поверхности антенну. И тот, и другой метод, ясное дело, плохо подходят для тайных операций, которые так любят возлагать на субмарины.

Новая оригинальная идея недавно пришла в голову Джефу Эдельману (www.geoffreyedelmann.com) и его коллегам по Институту океанографии в Сан-Диего. Они решили воспользоваться для связи специфической методикой эхолокации, обычно применяемой на флоте при поиске вражеских подводных лодок и именуемой «акустическое обращение времени».

Читать «Секретная гидрофония с открытым ключом» далее

Думать самим или разумом ИИ?

(Октябрь 2017)

Одни умные люди уверены, что наша цивилизация выходит на крайне опасный этап развития, грозящий уничтожить человечество как вид. Их отнюдь не глупые оппоненты-скептики настаивают, что угрозы эти измышляются фантазерами. Кто-то из мудрецов явно неправ…

«Жизнь 3.0» и «Карта маршрутов»

Случилось так, что два известных в своих областях человека независимо и практически одновременно опубликовали две исследовательские работы, дающие диаметрально противоположные, по сути, взгляды на одну и ту же большую проблему. Собственно проблему можно сформулировать словами «Искусственный Интеллект как угроза существованию человечества», а суть принципиально разных к ней подходов у данных авторов сводится к следующему.

Макс Тегмарк наиболее известен в мире как физик-теоретик. Но кроме того, он активно занимается общественной деятельностью и несколько лет назад стал сооснователем Института «Будущее Жизни» в Кембридже, штат Массачусетс, США (девиз института: «Технологии как никогда раньше дают жизни потенциал к процветанию… или же к самоуничтожению. Так давайте сделаем так, чтобы разница зависела от нас!»).

Теперь же, в своей новой книге «Жизнь 3.0: быть Человеком в эпоху Искусственного Интеллекта» (Max Tegmark, «Life 3.0: Being Human in the Age of Artificial Intelligence», Knopf: 2017), Тегмарк подробно анализирует одну из наиболее существенных особенностей в развитии новейших технологий – стремительную эволюцию систем ИИ. Главным итогом анализов ученого здесь становится вывод, что очевидные риски данного процесса уже сейчас требуют от нас серьезнейших размышлений и очень аккуратных действий. Если, конечно, у людей имеется понимание, что наше «космическое предназначение» совсем не в том, чтобы по ходу прогресса оказаться выброшенными на обочину истории…

Работа вторая – оценивающая «угрозы ИИ» с абсолютно иных позиций – это аналитическое эссе от профессора-правоведа Райана Кало, опубликованное под названием «Политика в области Искусственного Интеллекта: карта маршрутов». За последние годы Кало, как профессиональный юрист, активно занимающийся проблемами на стыке инфотехнологий и права, заслужил в США авторитет «ведущего эксперта по законам роботехники».

Существенно подкрепили этот статус профессора такие, в частности, факты. В период президентства Обамы именно Кало устроил и провел в Белом доме первый семинар по политике в области ИИ. После чего он же организовал аналогичные семинары для Национальной академии наук и для NSF, Национального научного фонда США, раздающего исследователям гранты, а затем – ещё и для спецслужбы DHS, то есть Департамента безопасности отечества.

И вот теперь, в свежем эссе про «Карту маршрутов ИИ», Райан Кало развернуто подытоживает свои исследования и популярно объясняет, о чем в действительности «следует беспокоиться политикам в отношении искусственного интеллекта». В частности, здесь всячески раскритикованы аргументы таких пророков катастроф и несчастий, как Илон Маск и Ник Бострём, Стив Хокинг и уже упомянутый Макс Тегмарк.
Реальное же беспокойство у тех, кто принимает решения, должно вызывать, по мнению Кало, недостаточное финансирование наиболее перспективных ИИ-проектов. Недостаточное по той причине, что необходимые средства и ценные человеческие мозги интенсивно отвлекаются на предотвращение несуществующих угроз, придумываемых фантазерами…

Читать «Думать самим или разумом ИИ?» далее

АА+ИИ… и не нужно никаких паролей

(Июнь 2017)

То, что связка логин+пароль это слабое и неудачное решение для защиты доступа, хорошо понимали даже полвека назад, на заре компьютерной эпохи. Но вот что применять взамен – постигать начали совсем недавно…

Между прошлым и будущим

Случилось так, что в мае 2017 произошла весьма символичная встреча инфотехнологий прошлого и будущего – в той особенной области человеческой деятельности, что обычно принято именовать «контроль доступа и защита информации».

Если говорить о прошлом – и настоящем – этого дела, то в первых числах мая компьютерные пользователи всего мира отмечали довольно необычный праздник (о котором большинство людей, возможно, даже не в курсе). Международный праздник называется «День паролей» или World Password Day, отмечается 4 мая, а учрежден ради пропаганды грамотного использования этой важной меры безопасности среди широких народных масс.

Что же касается будущего, то в последних числах мая СМИ впервые сообщили о том, что корпорация Apple активно работает ныне над весьма необычным новым чипом – носящем название Neuro Engine или «нейродвижок» в более-менее адекватном переводе на русский. Грамотные обозреватели рынка в общем-то в курсе, что термин «нейро-» применительно к процессору означает аппаратное воплощение идеи нейросетей для систем искусственного интеллекта.

Однако сама компания Apple, знаменитая своей скрытностью, пока что категорически не желает ни комментировать слухи о новом чипе, ни – тем более – раскрывать цели его создания. Иначе говоря – пока это как бы загадка и «коммерческая тайна» фирмы.

Но с другой стороны, если хорошо представлять себе ту непростую ситуацию и проблемы, что давно характерны для роли паролей в сфере инфозащиты, то нынешняя инициатива Apple выглядит не только не загадочной, но и более того, совершенно естественной и своевременной. Если знать, конечно, каковы на сегодня важнейшие идеи и тенденции относительно ближайшего будущего в этой горячей области.

И поскольку просто так – в лоб – раскрывать «великую тайну» о новой разработке корпорации-гиганта было бы и неинтересно, и не особо убедительно, имеет смысл рассказать историю иначе. О том, что за беды и проблемы с этими паролями были всегда, какими способами их пытаются решать сегодня, почему это тоже не лучшее решение, и как, наконец, будет выглядеть действительно сильная защита доступа в нашем недалеком грядущем.

При такой подаче материала для понимания новой инициативы Apple уже не понадобится ни домыслов, ни дополнительной информации от инсайдеров. Но дабы картина эта выглядела действительно внятной и убедительной, прежде желательно иметь четкое представление о том, что же сегодня понимают под «сильными паролями». И почему эту силу так трудно обеспечить.

Читать «АА+ИИ… и не нужно никаких паролей» далее

Как избавиться от паролей

(Ноябрь 2011)

Красивая идея «активной аутентификации» сулит избавление компьютерных пользователей от обременительной возни со множеством разных и трудно запоминаемых паролей.

В области компьютерной безопасности случился на днях забавный казус.

Корпорация Google запустила большую рекламную кампанию вокруг их нового пособия «Хорошо бы это знать» –  посвященного проблемам онлайновой безопасности и приватности (Good To Know, http://www.google.com/goodtoknow/).

В частности, вполне конкретные советы Гугла относительно правильного создания сильных паролей появились на рекламных щитах в лондонской подземке и в виде полностраничной рекламы в респектабельном журнале The Economist. На этих афишах пример «очень сильного пароля» выглядит следующим образом – «2bon2btitq».  Как поясняет сопутствующая картинка, это буквосочетание построено на основе первых букв в словах знаменитой цитаты из шекспировского «Гамлета»: «Быть иль не быть, вот в чем вопрос» (To be or not to be, that is the question).

Далее случилось так, что на эту рекламу обратил внимание сотрудник Кембриджской лаборатории компьютерной безопаности Джозеф Бонно (Joseph Bonneau). И решил проверить данный пароль практически – на предмет «силы и стойкости».

Читать «Как избавиться от паролей» далее

DARPA в мире животных

(Весна 2006)

Глаз — многогранный алмаз

Учеными Калифорнийского университета Беркли создан миниатюрный, размером с булавочную головку искусственный глаз, конструктивно аналогичный фасеточным глазам насекомых. Также как у стрекоз, пчел или мух, искусственный глаз имеет полусферическую форму для широкого панорамного обзора и образован мозаикой из тысяч микроскопических линз.

Предполагается, что благодаря своим выдающимся оптическим качествам — два таких «глаза» при объединении в сферу дают полный обзор всего 3D-пространства — подобные устройства найдут широкое применение в самых разных областях, от бытовой техники до систем медицинской диагностики и военного наблюдения.

Последняя из перечисленных областей, военная, скорее всего станет первой, где искусственные глаза новой конструкции появятся в реальной аппаратуре. По той причине, что исследовательская и конструкторская работа оплачена в Беркли деньгами гранта в полмиллиона долларов, выделенного американским Агентством передовых военных исследований, DARPA, под вполне конкретную задачу — разработать новую, более эффективную технологию наблюдения.

Читать «DARPA в мире животных» далее

DARPA: сюрпризы и не-произносимое

(Май 2017)

Парадоксальные слова про «Часть той силы, что желает зла, но вечно совершает благо» обычно принято относить к мифическим козням дьявола. Но если присмотреться, то они вполне подходят и для достижений Агентства передовых военных разработок США.

«Убьём их всех»

Осенью нынешнего года исполняется ровно 60 лет с момента запуска советского Спутника – первого космического аппарата, выведенного человечеством Земли на орбиту нашей планеты. А еще через несколько месяцев, в начале 2018, исполнится ровно 60 лет весьма примечательной организации под названием DARPA  или Агентство передовых исследований Министерства обороны США. И это совсем не случайное совпадение, естественно.

Если в СССР – вместе со всем прочим «прогрессивным человечеством» планеты – радостно ликовали и празднично отмечали столь выдающийся успех на пути научно-технического прогресса, то для военных и политиков США русский Sputnik оказался в высшей степени неожиданным и очень неприятным сюрпризом. Означавшим, прежде всего, что теперь у их заклятых врагов-коммунистов имеются космические ракеты, способные быстро доставить термоядерные бомбы в любую точку земли…

Поскольку собственную ракетно-космическую программу США возглавлял в тот период Вернер фон Браун, до этого весьма успешно создававший баллистические ракеты «Фау-2» для гитлеровской Германии, то должно быть понятно, что у американцев имелись все основания быть уверенными в своем техническом превосходстве. Однако главное, что они тут явно недооценили, это чудовищную мощь государственной бюрократии, способной задушить и сгубить абсолютно любые, даже реально нужные стране инициативы.

Существуют документально подтверждаемые свидетельства о том, что когда фон Брауну сообщили про космический успех Советов, он среагировал мгновенно и примерно такими словами: «Господи, ну дайте мне 60 дней для нормальной работы над делом (90 дней, Вернер, – тут же подкорректировал его соратник-немец) и я запущу вам аппарат на орбиту»… И ведь действительно запустил, что интересно. Первого февраля 1958 года, в обход препонов государственной бюрократии.

Читать «DARPA: сюрпризы и не-произносимое» далее