Мемристоры: пора ли переписывать учебники?

(Декабрь 2014)

Согласно не столь давним прогнозам для мира инфотехнологий, год 2014 должен был ознаменоваться появлением на рынке новаторских устройств памяти с принципиально иной – мемристорной – основой ячеек. И хотя прогнозы не сбылись, развитие темы мемристоров в любом случае заслуживает не только внимания, но и углубления исследований.

0_four_circuit_elmnts.600

Глядя со стороны, в это довольно сложно поверить, но история физики и электротехники сложилась таким образом, что в 2008 году – впервые со времен Фарадея и начальных опытов с электричеством на заре XIX века – ученым удалось открыть новый компонент электросхем. Причем компонент этот столь же фундаментален, как и три прежних, давно известных – резистор, конденсатор и катушка индуктивности, – на основе которых в принципе возможна эквивалентная реализация для электронных схем любой функциональности.

Более того, даже многоопытные профессионалы, взирающие на историю прихода мемристоров в нашу жизнь как бы «изнутри» мира электроники, до сих пор озадаченно чешут затылки. И не устают поражаться все новым и новым открытиям, которые приносит с собой прежде неведомый для ученых и инженеров «четвертый элемент» электросхем…

Глядя на предмет с иной стороны, впрочем, другие – пусть и менее многочисленные – эксперты призывают коллег и публику не покупаться на рекламно-коммерческую шумиху вокруг новой технологии. А присмотревшись к ней повнимательнее, увидеть, что (а) вещь эта вовсе не новая, и (б) «никакой это не мемристор» на самом деле. Самое же интересное, что и данную позицию подкрепляют логичные доводы, опирающиеся на бесспорные факты.

Читать «Мемристоры: пора ли переписывать учебники?» далее

Сети для всего на свете

(Ноябрь 2014)

Незаметно для публики в области науки родилась и быстро взрослеет новая примечательная дисциплина, позволяющая открывать неведомые прежде вещи — как об устройстве мира, так и о нас самих.

Quant-Internet

Эта дисциплина носит довольно неприметное название — «теория сложных сетей» (complex networks) и, строго говоря, представляет собой не отдельное направление, а весьма обширную междисциплинарную область, в которую входят исследования самого разнообразного характера.

Специалист подобен флюсу (Козьма Прутков)

О том, сколь далеко простираются ныне интересы науки о сложных сетях, можно получить представление даже по тем известиям, что звучат в ежедневных сводках новостей. Надо лишь просто чуть-чуть попристальнее прислушаться и присмотреться — и обратить внимание, что в разделах «комментарии специалистов» все чаще и чаще встречается термин «специалист по сложным сетям».

Как только в СМИ на роль очередной главной напасти определили эпидемию лихорадки Эбола, специалист по сложным сетям X доходчиво стал разъяснять публике, что предложенные некоторыми госвластями меры по отмене авиарейсов из Африки работать совершенно не будут. Потому что структура (топология) современных транспортных сетей все равно позволит людям добираться туда, куда им надо, но контроля при этом станет меньше.

Чуть раньше, когда главной угрозой миру были террористы Аль-Каиды, другой специалист по сложным сетям, Y, столь же авторитетно рассказывал о том, как их наука позволяет эффективно выявлять важнейшие узлы подобных организаций. А значит — чрезвычайно полезна для борьбы с терроризмом.

Примерно по той же схеме, только в других актуальных областях — от борьбы с раком и до постижения секретов мозга, от обеспечения эффективных цифровых коммуникаций и до освоения квантовых компьютеров — тут и там непременно находятся специалисты по сложным сетям Z1, Z2, Z3 и так далее, которые рассказывают, насколько важные и многообещающие результаты уже наработаны у них для прогресса во всех этих направлениях…

Короче говоря, по множеству характерных внешних признаков теория сложных сетей довольно сильно и неслучайно напоминает приснопамятный «бум доткомов» в Интернете конца 1990-х. Когда множеству молодых и задорных людей с кучей гениальных и просто креативных идей удалось очень лихо привлечь огромные миллионы инвестиций в свои ИТ-проекты — сулившие делать деньги из чего угодно, лишь бы оно было запущено в Сети.

Ну а потом, когда основная часть этих проектов сдохла, пузырь доткомов лопнул, а деньги рассосались, на фоне руин и пепла грандиозной затеи обозначилась новорожденная теория сложных сетей. Которая математически грамотно, вполне убедительно и доходчиво объяснила народу, что все эти прогоревшие фирмы-доткомы исходили из неверной в своей основе модели работы сети (предполагавшей, грубо говоря, что каждый компьютер будет напрямую соединяться со всеми остальными).

Что на самом деле Интернет работает совсем по другим правилам, что правила эти выглядят существенно более сложно и замысловато. Но теперь, к счастью для всех, появилась теория сложных сетей — которая не только куда более корректно описывает жизнь и эволюцию Интернета, но и выявляет признаки аналогичного устройства в работе клеток и организмов, биологических экосистем и социальных сетей, микромира частиц, человеческого мозга и вселенской макроструктуры космоса, наконец…

brain-n-cosmos Читать «Сети для всего на свете» далее

JASON: интеллектуалы на службе милитаризма

Небольшая подборка историй о глубоко засекреченной деятельности научной элиты США

Jasons
Некоторые из бывших членов ЯЗОНа: Ханс Бете, Фримен Дайсон, Ричард Гарвин, Стивен Вайнберг, Марри Гелл-Ман

(Июнь 2005)

На сайте Федерации американских ученых (fas.org) в июне (2005) выложен любопытный документ – большой, почти на 100 страниц аналитический отчет о текущем состоянии, перспективах и «великих вызовах» высокопроизводительных вычислений в области биологии («High Performance Biocomputation», 2005, файл PDF).

Этот содержательный материал подготовлен по заказу министерства энергетики США, традиционно курирующего национальную суперкомпьютерную программу, и интересен сам по себе. Однако наиболее, пожалуй, в нем любопытное – это не столько тема отчета, сколько его автор, чрезвычайно засекреченная группа научных советников правительства под названием JASON.

Эта структура была организована еще во времена президента Дуайта Эйзенхауэра, в 1960 году, однако по сию пору о JASON известно очень мало. Создание независимой группы из 40 примерно советников, оказывающих правительству США консультационные услуги в области оборонных технологий и науки, явилось своеобразной реакцией на советский Sputnik и очевидные успехи СССР в освоении космоса.

Читать «JASON: интеллектуалы на службе милитаризма» далее

Беда по имени Гостайна

(Октябрь 2014)

В рамках параллельного проекта «книга новостей» опубликован новый большой материал-расследование:

БУНТ УЧЕНОГО, или Немного воображения

stand-up

По своему содержанию этот текст является непосредственным развитием (точнее можно сказать, «приквелом») более раннего материала на данном сайте:

ГОСТАЙНА КАК МЕТАФОРА

(Декабрь 2013)

Практически все имеют ныне представление, что означают слова «секретная наука». Куда меньше людей наслышаны о принципе «все тайное вырождается». И уж совсем немногие в курсе, до какой степени государства, распухшие от своей патологической секретности, тормозят общий прогресс человечества.

a_science_secret

В качестве небольшого документального приложения к этим двум текстам, также имеется такая публикация:

Свидетельства из первых рук

Если совсем вкратце, то это — про Ричарда Фейнмана, Джона фон Неймана и развитое чувство социальной безответственности у великих ученых.

Главная тайна Со-знания

(Февраль 2014)

Случилось так, что в первые недели 2014 года практически одновременно и совершенно независимо друг от друга были опубликованы две солидные и весьма любопытные научные работы — на одну и ту же, в сущности, тему. О том, что физикам и математикам уже наконец по силам всерьез подступиться к разгадке тайн сознания.

Quantum-Universal-Mind

Когда сегодня умные и образованные люди обсуждают весьма нетривиальную тему о природе сознания, то обычно речь ведется о качествах и особенностях «предмета обсуждения».

Например, практически все согласны, что Сознание подразумевает осведомленность, то есть субъективный опыт восприятия внутреннего и внешнего миров. Кроме того, Сознание подразумевает наличие таких свойств, как ощущение себя, чувства, способность выбора, управление добровольным поведением, память, мысли, язык и, наконец, внутренне порождаемые образы (когда мы закрываем глаза, к примеру, или когда занимаемся медитацией).

Представленный перечень свойств можно без особого труда развивать и дальше. Однако куда полезнее на этом остановиться и констатировать бесспорный факт. Сколь бы мудрые и эрудированные люди ни обсуждали эту тему, все они в итоге вынуждены признать одно. По сию пору для науки так и остается неизвестным, что же это такое в действительности – Сознание. И откуда оно в наших мозгах берется…

Читать «Главная тайна Со-знания» далее

По волнам холопамяти

(Март 2003)

Про технологию голографической памяти — которая давно грядет, но все никак не придет.

cover

Устройства хранения информации на основе лазерной оптики уже на протяжении двух десятков лет, со времени появления CD в начале 1980-х, входят наряду с магнитными накопителями в базисный набор современных технологий внешней памяти.

Но как для магнитных носителей, так и для CD, и для более продвинутой на этой основе технологии DVD, всегда присутствуют принципиальные ограничения на емкость хранения, вызванные особенностями методов записи, по сути своей «плоских», т.е. размещающих информацию лишь на поверхности запоминающей среды. Как известно, эти неудобства обычно преодолеваются «в лоб» — двусторонней записью, установкой пакета параллельных пластин в жестком магнитном диске или нанесением нескольких полупрозрачных слоев в DVD.

Одновременно, однако, уже многие годы ученые и конструкторы работают над созданием принципиально иной технологии хранения информации, получившей название голографическая память и задействующей не поверхность, а весь объем запоминающей среды. Благодаря голографическому методу записи/считывания появляется возможность не только существенно увеличить емкость хранения информации, но и скорость ее обработки.

Читать «По волнам холопамяти» далее

Фантастическая реальность

(Март 2000)

К итогам конференции по квантовым вычислениям в Беркли

quantum-Cmp

В середине февраля нынешнего (2000) года в Исследовательском институте математических наук в Беркли (Калифорния, США) прошла конференция по проблемам квантового компьютинга. На конференцию собирались академические ученые и исследователи из промышленности, чтобы обсудить реальные достижения и проблемы в той области, которую еще десяток лет назад считали если и возможным, то весьма отдаленным будущим.

Сегодня, однако, вопросами квантовых вычислений непосредственно занимаются многие университеты и несколько ведущих исследовательских центров компьютерной индустрии, таких как AT&T Labs, IBM и Microsoft Research. Всерьез задумываются над созданием собственных исследовательских групп по квантовым вычислениям в НАСА, в Hewlett-Packard, во многих других научных и промышленных центрах.

В течение последних нескольких лет в лабораториях мира созданы несколько простейших моделей квантовых компьютеров. По сравнению с весьма скромными пока практическими успехами, теория квантовых вычислений ушла значительно дальше, исследуя, какого рода задачи смогут решать более сложные машины, когда (и если) они будут построены.

Читать «Фантастическая реальность» далее

К точке критического перехода

(Май 2013)

Суперкомпьютеры – как передовой авангард информационных технологий – вступают в фазу чрезвычайно важных перемен. Имеет смысл представлять, что это за перемены, и почему они важны для всех.

isc-13-slide

В середине июня город Лейпциг, Германия, принимает у себя очередной главный форум всемирного суперкомпьютерного сообщества – ISC’13 или International Superсomputer Conference 2013. По давно заведенной традиции, в рамках этого мероприятия оглашается TOP500, то есть рейтинговый список полутысячи самых быстрых и мощных вычислительных систем планеты.

Понятно, наверное, что суперкомпьютеры, занимающие самые престижные верхние строчки в TOP500 – это не только предмет особой гордости государств, владеющих столь ценными хайтек-ресурсами, но еще и своеобразное зеркало, отражающее самые передовые тенденции в области высокопроизводительных вычислений или кратко HPC (High Performance Computing).

Соответственно, ту небольшую группу людей, которым сообщество доверило работу по ежегодному составлению и редактированию списка TOP500, принято расценивать как наиболее компетентных и знающих специалистов в сфере HPC.

Опять-таки по давней традиции, соредакторами TOP500 являются четыре человека – два из Америки и два из Европы (в обозримом будущем, естественно, появятся и представители Азии, но пока этого нет). И неудивительно, что когда кто-то редакторов TOP500 выступает с докладом о положении и тенденциях в отрасли, то к их словам принято внимательно прислушиваться.

Удивительным же тут является вот что. Примерно за месяц до начала ISC’13, в мае 2013, один из соредакторов TOP500 с американской стороны, Хорст Саймон (Horst Simon) два раза подряд выступил на конференциях помельче с одним и тем же, по сути, программным докладом, озаглавленным подчеркнуто вызывающе: «Вычисления экза-масштаба и почему мы их не получим к 2020 году» (см.  PDF-презентацию).

Читать «К точке критического перехода» далее

Секс, эротика, порнуха…

Подборка коротеньких сюжетов из 2001-2002 гг., так или иначе закрученных вокруг одной вечной темы.

adentind

Физика по Бритни (Апрель 2001)

Молодому англичанину Карлу Хепбёрну (Carl Hepburn), аспиранту Университета Эссекса, однажды пришла в голову мысль, что в Интернете популярнейший веб-сайт можно сделать из чего угодно, лишь бы содержимое было увязано с каким-нибудь очередным объектом массового поклонения поп-фанатов.

Например, с сексапильной юной этуалью Бритни Спирс, запросы на фотографии которой бьют ныне (2001) все рекорды в поисковых системах Сети.

Поскольку областью личных научных интересов Хепберна является физика полупроводников, а собственный веб-сайт предоставляет возможность разделить увлечение с максимальным количеством единомышленников, Карл решил опробовать свои идеи относительно нетрадиционной популяризации науки именно здесь.

Как говорится на вводной странице его сайта (http://britneyspears.ac/lasers.htm),

«мало кому известно, что мисс Спирс является авторитетным экспертом в физике полупроводников; не замыкаясь на одном лишь пении, на этих страницах она проведет вас по фундаментальным основам важнейших компонентов лазерных устройств, обеспечивающих воспроизведение ее супер-музыки в цифровом формате».

Хепберн подошел к делу творчески и не просто в изобилии раскидал по тексту слегка эротичные фото певицы, но и во многих случаях крайне остроумно разместил на них графики и диаграммы.

britneycbvb Читать «Секс, эротика, порнуха…» далее

Особый путь «Волны D»

(Май 2013)

Все, кто интересуется компьютерными технологиями, наверняка наслышаны и о тех замечательных перспективах, которые сулят в будущем квантовые компьютеры.

Очень большая проблема в том, что компьютер на основе квантовых эффектов хотя и возможен теоретически, однако чрезвычайно сложен в практической реализации.

Таково, по крайней мере, общепринятое мнение. Только вот разделяют его, впрочем, отнюдь не все…

D-Wave-Boxes

Базирующаяся в Канаде компания D-Wave, небольшая по величине, но уже вошедшая в историю как фирма, первой выпустившая на рынок коммерческий квантовый компьютер, объявила в середине мая (2013), что ей удалось продать еще одну – вторую – вычислительную систему D-Wave Two. (Ориентировочная стоимость этого штучного товара, по сведениям из разных источников, составляет от 10 до 15 миллионов долларов за одну машину).

Официальный контракт на поставку необычного вычислителя заключен между компанией D-Wave и организацией USRA, Университетской Ассоциацией космических исследований (Universities Space Research Association). Причем организация эта, что интересно, не имеет ни денег для столь недешевого приобретения, ни собственного места для правильного размещения такого компьютера, работающего при сверхнизких температурах.

D-Wave-Systems-QC

Иначе говоря, другими важнейшими сторонами данного контракта являются корпорация Google, выделившая под все это дело деньги, и американское космическое агентство NASA, предоставившее необходимую научно-техническую базу для разворачивания квантового суперкомпьютера. И конечно же, все упомянутые участники намерены непосредственно использовать новую машину в собственных исследованиях.
Читать «Особый путь «Волны D»» далее