Разработанная голландцами программа Moodviews сканирует необъятные просторы «Живого журнала» (LiveJournal.com), «выцарапывая» из постов значки-эмотиконы, выражающие настроение авторов, и анализируя циклы их появления. Репрезентативность подобной выборки довольно велика: как-никак, число «членов редколлегии ЖЖ» перевалило за десять миллионов. Каждый день поступает четверть миллиона новых записей, при этом заветный значок содержат три поста из пяти. Как показал «разбор полетов», в настроении «жежистов» и впрямь прослеживается ряд устойчивых тенденций: так, к началу уик-энда резко возрастает число блоггеров «под шофе», а в День Святого Валентина достигает пика число любителей пофлиртовать (увы, в сей светлый праздник как никогда много и тех, кто чувствует себя покинутым). Ряды блоггеров, испытывающих стресс, редеют в летние месяцы и заметно растут к концу года — не иначе, сказывается ретивость жестоких боссов, дерущих со своих подчиненных три шкуры в преддверии годовых отчетов.
На первый взгляд амстердамцы не открыли ничего нового — многие из обнаруженных ими закономерностей как под копирку совпадают с неписаными правилами офлайновой жизни. Впрочем, это лишь начало большого пути: всласть поиграв с эмотиконами, исследователи взялись за более серьезный труд. Ныне они стремятся найти взаимосвязь между эмоциональными приливами в блогосфере и текущими новостями. Для этого создана другая программа — Moodsignals, вооруженная «искусственным интеллектом» и сопоставляющая настроения блоггеров с содержанием их постов. Так, прошерстив архивы за июль прошлого года, софтина обнаружила, что причину повсеместного воодушевления блоггеров в тот период лучше всего описывают четыре слова — «Harry», «Potter», «shop» и «book» — именно тогда на прилавки книжных магазинов легло очередное творение Джоан Роулинг.
По мнению голландцев, их детище способно удовлетворить не только научный, но и коммерческий интерес. Например, перед тем как вложить свои кровные в какое-нибудь рискованное дело, потенциальному инвестору будет любопытно взглянуть на спектр эмоций, которые сей проект вызывает у неподкупного племени блоггеров. Не исключено, что «эмоциональный» подход пригодится и на поисковом поприще: вообразите поисковик, выдающий на заданный фильм рецензию, в которой настроение критика описывается выбранным вами «эмотиконом». Интересно, кстати, какие гримасы у профессиональных социологов и создателей веб-поисковиков вызовут труды голландцев? — Д.К.
Найду все, очень быстроКалифорнийская компания MusicIP оформила патент и вывела на рынок новую эффективную технологию идентификации для цифровой музыки, способную отыскивать нужную песню менее чем за секунду в огромной базе данных из 17 млн. наименований.
Как и другие технологии подобного рода, метод MusicIP построен на основе вычисления особого «отпечатка», или хеш-значения, уникальным образом сохраняющего характеристики музыкального файла в виде короткой последовательности байтов. Особенность новинки в том, что идентификацию удалось сделать чрезвычайно быстрой, а размер массива, в котором ведется поиск, объявлен «самым крупным среди коммерчески доступных баз данных». В MusicIP уже написан соответствующий софт, предлагающий пользователям проанализировать всю музыку на их компьютерах и выдающий рекомендации по расширению коллекции в любом интересующем направлении. Теперь эта же услуга будет предлагаться другим компаниям для включения в их продукты в качестве доступного сервиса.
Чтобы вычислить «отпечаток» аудиотрека в любом формате, MusicIP сканирует двухминутный фрагмент и снимает частотные характеристики сигнала через каждые 185 мс. Полученный результат пересчитывается и преобразуется в короткий хеш-файл длиной 512 байт. Одновременно выделяются и замеряются четыре доминирующих тона в тридцатисекундном музыкальном фрагменте. Эта информация используется для сужения зоны поиска в базе данных, причем алгоритм показал себя достаточно чувствительным, чтобы отличать версии одной и той же песни даже при одном и том же исполнителе, но в разных записях — например, в студии или на концерте.
Подобные услуги, сводящиеся к идентификации песен и поиску «похожих» в уже имеющейся коллекции или более крупных базах данных, сегодня предлагает целый ряд фирм и сетевых сервисов:www.gracenote.comи, www.shazam.com, www.last.fm, www.pandora.com. Компания MusicIP, выходящая со своим продуктом на уже застолбленный конкурентами участок, надеется привлечь клиентов «сверхзвуковыми» скоростями и впечатляющими размерами своей музыкальной базы данных. Доступ пользователей к этой базе объявлен бесплатным. — Б.К.
Чем бы дитя ни тешилось«Игры в альтернативной реальности» (alternate-reality game, aRG) все чаще используются в рекламных акциях для продвижения разных коммерческих проектов («КТ» #628). Погрузив людей в выдуманный мир, гораздо проще навязать им нужную идею. Однако участниками подобных забав обычно становятся лишь фанаты конкретной компании. А вот трое энтузиастов из Сан-Франциско создали aRG-игру San Francisco Zero, не гонясь за коммерческой выгодой. И как нередко случается, игра, придуманная из чистой любви к искусству, оказалась более интересной, чем «корыстные» аналоги.
В первую очередь SF0 отличает полное отсутствие сюжетной канвы. Обычно ARG имеют четкое деление на эпизоды и логичное завершение, как правило, совпадающее с событием, которому и посвящено действо, — например, с премьерой фильма или релизом видеоигры. В SF0 все поставлено с ног на голову: мало того что отсутствует какой-либо сценарий, так еще и разработка заданий дана на откуп игрокам. И те не подкачали: предлагаемые к исполнению миссии во множестве появляются на сайте проекта. Встречаются как шутливые, призванные эпатировать неосведомленную публику (к примеру, рассказать анекдот первому встречному), так и явно «заигрывающие» с законом (преследование незнакомца), которые вполне сойдут за хулиганство. К счастью, до откровенного криминала дело не доходит. Встречаются и задачи для креативных личностей: например, предлагается создать собственный алфавит или изобрести религию. Каждое выполненное задание (если, конечно, представлены убедительные доказательства) прибавляет баллы игроку, открывая доступ к более сложным и рисковым миссиям. — А.З.
Обойдемся без платиныВ Англии разработан водородный топливный элемент, который не нуждается в электродах, содержащих дорогие металлы платиновой группы. В обычных топливных элементах они катализируют реакцию окисления водорода, иначе говоря — процесс расщепления его атомов на протоны и электроны. Водород и кислород поступают из отдельных резервуаров к аноду и катоду, между которыми находится электролит, обеспечивающий пространственное разделение процессов окисления и восстановления. Высвобожденные электроны уходят в электрическую цепь и возвращаются к катоду, где вместе с протонами соединяются с кислородом и образуют воду.
Химики из Оксфордского университета нашли способ катализировать токообразующие реакции топливного элемента с помощью двух ферментов, один из которых производят бактерии, а другой — грибки. Бактериальный энзим расщепляет атомы водорода, а грибковый ускоряет образование молекул воды. Поэтому бактериальный энзим наносится в качестве покрытия на анод, а грибковый — на катод. Оба фермента обладают высокой селективностью и обеспечивают эффективный катализ даже в присутствии посторонних газов. Вот почему новый элемент не нуждается в электролите. Он хорошо работает и при загрязнении газовой среды сероводородом, угарным газом и прочими примесями, которые резко снижают эффективность топливных элементов традиционной конструкции.
Экспериментальный образец, построенный под руководством профессора Фрейзера Армстронга (Fraser Armstrong), чрезвычайно прост. Это закрытый стеклянный контейнер, содержащий обычный воздух, обогащенный водородом. Внутри контейнера находятся покрытые ферментами электроды, замкнутые на внешнюю нагрузку. Опытная установка дает напряжение 0,7 вольта, которого достаточно для питания часов с цифровым дисплеем. — А.Л.
Нарисуй себе лазерМногообещающую технологию интеграции лазеров в кремниевые чипы удалось разработать ученым из Университета Торонто. Излучающая пленка из полупроводниковых нанокристаллов может быть нанесена практически на любую подложку простым высушиванием взвеси наночастиц.
Как известно, проблема передачи информации внутри кремниевых чипов и между различными микросхемами в компьютере является одним из узких мест, препятствующих дальнейшему прогрессу микроэлектроники. Медные проводники близки к исчерпанию своих возможностей — они сильно нагреваются и вносят большие задержки. Но заменить их на оптические волокна для фотонов или на волноводы для поверхностных плазмонов пока мешает, в частности, отсутствие лазеров, которые можно было бы эффективно встраивать в кремниевые чипы.
Кремний плохо приспособлен для излучения света, и несмотря на значительные усилия по созданию кремниевого лазера и даже некоторый прогресс в этой области, тут пока все еще слишком далеко от практических приложений. А обычные лазеры из других полупроводников вроде арсенида галлия трудно встроить в кремниевый чип из-за различий в свойствах кристаллической решетки полупроводников.
Не исключено, что новая разработка поможет решить эту проблемы. Ученые изготовили суспензию из наночастиц сульфида свинца в гексане. Такие наночастицы размером несколько нанометров можно сделать практически одинаковыми. Их размер во многом и будет определять длину волны излучаемого света. Наночастицы играют роль квантовых точек, возбуждаясь и излучая подобно отдельным атомам. При диаметре частицы сульфида свинца 4,5 нм лазер излучает на привычной для телекоммуникаций длине волны в 1,5 мкм.
Суспензию наносят на любую подложку — кристаллическую или аморфную, гладкую или шершавую, а затем высушивают, получая пленку толщиной около микрона, которая и становится лазером. Несмотря на первоначальные опасения, потери на рассеяние и поглощение в пленке оказались малы, и пленочный лазер вышел достаточно эффективным. Лазеры удалось изготовить не только в виде плоского волновода, но даже выращивая на внутренней поверхности капилляра. Эксперименты показали, что длина волны излучения таких лазеров очень слабо зависит от температуры и бьет все рекорды для похожих полупроводниковых систем.
К сожалению, в первых экспериментах пленку пришлось охлаждать; генерации излучения при температуре выше минус 23 градусов Цельсия пока получить не удалось. Кроме того, для накачки пленочного лазера использовался другой лазер с длиной волны 0,8 мкм. Но канадские ученые надеются, что вскоре эти трудности будут преодолены и подобные «рисованные» лазеры станут встраиваться в обычные кремниевые чипы. — Г.А.
Квантовый маятник НьютонаФизикам из Пенсильванского университета впервые удалось получить одномерный газ, который никогда не приходит в состояние равновесия.
Время, как известно, бежит только в одну сторону. Молекулы капельки чернил в стакане воды разбредаются по всему стакану, но не могут опять собраться в каплю. Два газа в баллоне с перегородкой перемешиваются, если перегородку убрать, но не способны снова разделиться. Тем не менее лежащие в основе всех этих процессов законы механики классической или квантовой обратимы во времени. И это противоречие между поведением больших систем, всегда эволюционирующих в одном направлении, стремясь к состоянию так называемого термодинамического равновесия, и обратимыми законами микромира ученые не могут разрешить уже почти полтора века. А от решения этой проблемы зависит, например, возможность создания квантовых компьютеров. Необратимые процессы разрушают нежные квантовые вычисления — и тем быстрее, чем больше атомов участвует в этих процессах. И вот теперь удалось создать достаточно большую квантовую систему из нескольких десятков и даже сотен атомов газа рубидия, которая удивительно долго не стремится к состоянию равновесия.
Существование таких систем в одном измерении теория предсказывала давно. Исследователи охладили газ почти до абсолютного нуля, заставив атомы собраться в так называемый квантовый конденсат Бозе-Эйнштейна. Газовое облако захватили в оптическую ловушку из лазерных лучей, интерферирующих друг с другом так, чтобы ловушка имела форму тысяч параллельных трубок. В них атомы колеблются только в одном измерении — вдоль трубы, сталкиваясь лишь со своими соседями. Это очень похоже на известную игрушку — маятник Ньютона, состоящий из нескольких подвешенных в ряд на нитках металлических шариков, которые могут сталкиваться друг с другом. Великий английский физик придумал ее для демонстрации закона сохранения импульса, передающегося от шарика к шарику при столкновениях. И так же, как в маятнике Ньютона, если атомы рубидия «толкнуть» лазером, они очень долго будут колебаться и сталкиваться, не приходя в состояние термодинамического равновесия с одинаковым для всех атомов распределением скоростей. Атомы в эксперименте могли сталкиваться несколько тысяч раз, тогда как в обычной ситуации уже нескольких столкновений вполне достаточно, чтобы достичь равновесия.
Теперь ученым предстоит понять, как происходит переход к хаосу и равновесию, если систему из одномерной постепенно делать двух— и трехмерной (для этого достаточно ослабить лазерные лучи, позволив атомам туннелировать между соседними трубками).
Эксперименты имеют и важное практическое значение. Такие конфигурации из сотен атомов могут стать сверхточными детекторами силы и прекрасными атомными интерферометрами. Сейчас трудно загадывать, но вполне возможно, что на основе похожих экспериментов могут быть реализованы и квантовые вычисления. — Г.А.
Робот в интересном положенииПереполох в акушерском отделении одной из калифорнийских больниц не был вызван тяжестью осложнения — небольшая двадцатиминутная операция, и все в порядке. Собраться любопытствующих побудил интерес к объекту стараний медиков — разрешавшемуся от бремени роботу по имени Ноэль (Noelle).
Обязанность «не в шутку занемочь» прочно заняла место в списке профессий, осваиваемых нашими компьютеризированными помощниками. Причем хворать они должны по полной программе, со всеми мыслимыми симптомами, вариантами течения процесса и осложнениями. Ноэль, плод стараний фирмы Gaumard Scientific, — пока что единственный высокотехнологичный симулятор родов.
Симпатичную блондинку среднего роста, как и положено, подключают к монитору для наблюдения за дыханием и пульсом. Оценивающий работу врачебной бригады экзаменатор сидит в углу с ноутбуком, вводя через командную строку варианты осложнений и перепрограммируя процесс на ходу. Пластиковая кукла, производимая роботом на свет, может быть здоровым розовым малышом, а может иметь повреждения или быть синюшной от недостатка кислорода. А уж если сценарий предусматривает внезапное обильное кровотечение, мало не покажется никому.
«Мы беззастенчиво слизываем все хорошие тренинговые программы», — признается доктор Пауль Престон (Paul Preston). Его можно понять — лучше многочасовые занятия с роботом, чем риск ошибиться в реальной работе с пациентом. И в самой дорогостоящей в мире американской медицине роль человеческого фактора велика: Институт медицины Национальной академии наук, который трудно заподозрить в поиске дутых сенсаций, говорит о десятках тысяч фатальных врачебных ошибок в год.
Роботизация составляет основу продвигаемой Джуди Харрис (Judy Harris) из британского Бристольского университета новой концепции медицинского образования, предполагающей, что напичканные электроникой манекены должны заменить людей в качестве «подопытных кроликов» для оттачивания мастерства молодых эскулапов. Роботы, страдающие сердечной аритмией или впадающие в шоковое состояние, уже приступают к исполнению своих обязанностей. Всем нам приходилось на каких-нибудь курсах или по телевизору видеть, как проводится реанимация. Шотландский врач Эндрю Томсон (Andrew Thomson) считает, что телевизионные уроки выглядят не как в жизни, а «как в кино»: короткая серия ритмических движений по поддержанию искусственного дыхания и непрямому массажу сердца — и человек ожил. Коллеги согласны — рисуемая СМИ картина чересчур оптимистична и вызывает у людей неоправданные ожидания. А вот если бы на демонстрациях вместо примитивной пластиковой куклы был настоящий электронный симулятор, он «оценил» бы правильность реанимационных действий, достигаемый при этом уровень газообмена и кровотока, содержание кислорода в мозге и показал бы, чего можно ожидать на самом деле.
Фонд Билла и Мелинды Гейтс, поддерживающий продвижение новых принципов обучения, выделил миллион долларов на использование робота Ноэль в Афганистане, где показатели ранней детской смертности одни из худших в мире. Опыт оказался не слишком успешным: пришлось столкнуться с непривычными для организаторов трудностями — например, перебоями с электричеством (одну из Ноэль даже перевели на механическую тягу). В США же человекоподобный акушерский симулятор внедрен уже в десятках клиник и скоро может стать стандартным средством обучения. — С.Б.
Шаг к искусственной железеФирма Medtronic MiniMed получила добро на практическое применение нового устройства, которое позволяет системе автоматического введения инсулина следить за уровнем глюкозы в крови. Таким образом, медики еще на шаг приблизились к моменту создания искусственной поджелудочной железы, способной замещать важнейшую функцию этого органа — эндокринную.
Диабетом страдают около 20 млн. американцев; ежегодные потери и затраты, обусловленные болезнью, превышают 130 млрд. долларов. Проблема не решается простым устранением дефицита инсулина — беда в том, что организм теряет способность гибко подстраивать выделение гормона под текущие потребности. Если инсулина меньше, чем нужно именно на данный момент, — блокируется вход глюкозы в клетки, и она в избытке циркулирует в крови, в то время как ткани задыхаются от недостатка «топлива». Но и введение излишнего количества гормона опасно — мышцы и другие органы начинают усиленно захватывать глюкозу, обкрадывая мозг. Учитывая это, пациенты с тяжелой формой диабета регулярно меряют уровень сахара в крови. Обычно делают два анализа в день, иногда больше. Однако исследования показывают, что даже люди, корректирующие свое лечение на основе десятикратных ежедневных замеров, порой лишь треть всего времени находятся в оптимальном коридоре уровня сахара крови. В новом приборе вживленный под кожу сенсор делает отсчеты ежеминутно, более тысячи раз за сутки, регистрируя как уровень глюкозы, так и его внезапные подвижки в ту или иную сторону. Вовремя предупрежденный пациент имеет возможность отреагировать изменением физической нагрузки, режима приема пищи и лекарств — а может быть, и переключить инфузионную систему с автоматического режима на ручной и изменить параметры введения инсулина (самому прибору пока не доверяют принимать столь ответственные решения).