VIDI RSS

• Prvi ECRAM integriran u silicij za ...
  

  Transformativne promjene koje donose duboko učenje i umjetna inteligencija popraćene su ogromnim troškovima. Na primjer, rad OpenAI-jevog ChatGPT algoritma košta najmanje 100.000 dolara svaki dan.

  To bi se moglo smanjiti akceleratorima ili računalnim hardverom dizajniranim za učinkovito izvođenje specifičnih operacija dubokog učenja. Međutim, takav je uređaj održiv samo ako se može integrirati s glavnim računalnim hardverom temeljenim na siliciju.

  To je sprječavalo implementaciju jednog vrlo obećavajućeg akceleratora dubokog učenja, Elektrokemijske memorije s izravnim pristupom, odnosno ECRAM-a, vrste trajne memorije s više razina po ćeliji dizajnirane za duboko analogno ubrzanje učenja.

  

  Istraživački tim na Sveučilištu Illinois Urbana-Champaign sada je postigao prvu integraciju ECRAM-ova na silicijskim tranzistorima na razini materijala. Istraživači, predvođeni diplomiranim studentom Jinsong Cuijem i profesorom Qing Caom s Odsjeka za znanost i inženjerstvo materijala, nedavno su izvijestili o ECRAM uređaju dizajniranom i proizvedenom s materijalima koji se mogu nanijeti izravno na silicij tijekom izrade, čime je stvoren prvi praktični ECRAM temeljen na akceleratoru dubokog učenja.

  "Drugi ECRAM uređaji napravljeni su s mnogim teško dostupnim svojstvima potrebnim za akceleratore dubokog učenja, ali naš je prvi koji je postigao sva ta svojstva i bio integriran sa silicijem bez problema s kompatibilnošću", rekao je Cao. "Ovo je bila posljednja velika prepreka širokoj upotrebi tehnologije."

  ECRAM je memorijska ćelija ili uređaj koji pohranjuje podatke i koristi ih za izračune na istom fizičkom mjestu. Ova nestandardna računalna arhitektura eliminira trošak energije za prebacivanje podataka između memorije i procesora, omogućujući vrlo učinkovito izvođenje operacija s velikim brojem podataka.

  ECRAM kodira informacije premještanjem mobilnih iona između vrata i kanala. Električni impulsi primijenjeni na izlazni terminal, ili ubrizgavaju ione u kanale, ili izvlače ione iz njih, a rezultirajuća promjena u električnoj vodljivosti kanala pohranjuje informacije. Zatim se očitava mjerenjem električne struje koja teče kroz kanal. Elektrolit između vrata i kanala sprječava neželjeni protok iona, omogućujući ECRAM-u da zadrži podatke kao trajnu memoriju.

  

  Istraživački tim odabrao je materijale kompatibilne s tehnikama mikroproizvodnje silicija: volframov oksid za vrata i kanal, cirkonijev oksid za elektrolit i protone kao pokretne ione. To je omogućilo da se uređaji integriraju i kontroliraju standardnom mikroelektronikom.

  Budući da je isti materijal korišten za terminale vrata i kanala, ubrizgavanje iona u kanal i izvlačenje iona iz kanala su simetrične operacije, koje pojednostavljuju upravljačku shemu i značajno povećavaju pouzdanost. Istraživači su otkrili da su njihovi uređaji izdržali više od 100 milijuna ciklusa čitanja i pisanja i da su znatno učinkovitiji od standardne memorijske tehnologije. Konačno, budući da su materijali kompatibilni s tehnikama mikrofabrikacije, uređaji bi se mogli smanjiti na mikro i nanomjere, što bi omogućilo visoku gustoću i računalnu snagu.

  Istraživači su demonstrirali svoj uređaj izradom nizova ECRAM-ova na silikonskim mikročipovima za izvođenje množenja matrica, matematičke operacije ključne za duboko učenje. Unosi matrice ili težine neuronske mreže pohranjeni su u ECRAM-ovima, a niz je izvršio množenje vektorskih ulaza, predstavljenih kao primijenjene napone, korištenjem pohranjenih težina za promjenu rezultirajućih struja. Ova operacija, kao i ažuriranje težine, izvedeni su s visokom razinom paralelizma.

  Istraživači patentiraju novi uređaj i surađuju s partnerima iz industrije poluvodiča kako bi ovu novu tehnologiju plasirali na tržište. Prema Caou, glavna primjena ove tehnologije je u autonomnim vozilima, koja moraju brzo učiti o okolini i donositi odluke s ograničenim računalnim resursima.

  
  
• NASA otvorila novi ured koji spaja ...
  

  Kao što vam je vjerojatno poznato, NASA planira kroz dvije godine vratiti američke astronaute na Mjesec, dovesti na njegovu površinu prvu ženu i prvu obojenu osobu, nakon čega će započeti s gradnjom stalno naseljive baze.

  Plan povratka ljudi na Mjesec zapravo predstavlja međufazu u daleko značajnijoj misiji dolaska prvih ljudi na Mars, što znači da će se na Mjesecu testirati brojne tehnologije za gradnju nastambi, izvlačenje vode, proizvodnu zraka i goriva, koje će biti od velike važnosti kada jednog dana stignemo na crveni planet, na kojemu će budući astronauti i kolonizatori biti u potpunosti ovisni sami o sebi bez opskrbe sa Zemlje.

  Kako bi spojila misije na Mjesecu s budućim misijama na Marsu, NASA je otvorila novi "Moon to Mars" ured na čijem je čelu  Amit Kshatriya.

  "Ured će pomoći pripremiti NASA-u za izvođenje naših hrabrih misija na Mjesec i iskrcavanje prvih ljudi na Mars," rekao je NASA-in glavni administrator Bill Nelson. "Zlatno doba istraživanja događa se upravo sada, a ovaj novi ured pomoći će osigurati da NASA uspješno uspostavi dugoročnu prisutnost na Mjesecu potrebnu za pripremu sljedećeg divovskog skoka čovječanstva na crveni planet."

  Novi ured će biti usredotočen na razvoj hardvera, integraciju misija i funkciju upravljanja rizicima za programe ključne za istraživački pristup agencije u okviru Artemis misija na Mjesecu, pokretanje nove ere znanstvenih otkrića i pripremu za ljudske misije na Mars. To uključuje raketu Space Launch System (SLS), svemirsku letjelicu Orion, prateće zemaljske sustave, sustave za slijetanje ljudi, svemirska odijela, orbitalnu postaju Gateway i još mnogo toga povezanog s istraživanjem dubokog svemira. Novi ured također će voditi planiranje i analizu dugotrajnog razvoja za podršku ljudskim misijama na Mars.

  Drugim riječima NASA će objediniti ljudske misije na Mjesecu i Marsu kroz jedan centralni ured koji će biti zadužen za oba projekta.

  
  
• Tyrannosaurus rex nije izgledao kao...
  

  Nova studija znanstvenika sa Sveučilišta u Portsmouthu sugerira da predatorski dinosauri, kao što je Tyrannosaurus rex, nisu imali trajno izložene velike zube kao što je prikazano u filmovima poput Jurskog parka, već su umjesto toga imali ljuskave usne poput guštera koje su im prekrivale i zatvarale usta.

  Istraživači i umjetnici raspravljali su o tome jesu li teropodni dinosauri, skupina dvonožnih dinosaura koja uključuje mesoždere i vrhunske grabežljivce poput T. rexa i Velociraptora, kao i ptice, imali usta bez usana gdje su stalno vidljivi gornji zubi visili preko njihove donje čeljusti, što je slično ustima krokodila.

  

  Međutim, međunarodni tim istraživača dovodi u pitanje neke od najpoznatijih prikaza i kaže da su ti dinosauri imali usta slična onima kod guštera i njihovog rođaka, tuatare, rijetkog gmaza koji se može naći samo na Novom Zelandu, a koji je posljednji preživjeli red gmazova koji je napredovao u doba dinosaura.

  U dosad najdetaljnijem proučavanju ovog problema, istraživači su ispitali strukturu zuba, obrasce nošenja i morfologiju čeljusti skupina gmazova s ​​usnama i bez usana i otkrili da anatomija i funkcionalnost usta teropoda više sliči onima guštera nego krokodila. To implicira oralno tkivo poput guštera, uključujući ljuskave usne koje prekrivaju njihove zube.

  Te usne vjerojatno nisu bile mišićave kao kod sisavaca. Usne većine gmazova prekrivaju zube, ali se ne mogu samostalno pomicati ili napraviti druge vrste pokreta koje povezujemo s usnama kod ljudi ili drugih sisavaca.

  Koautor studije Derek Larson, istraživač paleontologije u Royal BC muzeju u Kanadi, rekao je: "Paleontolozi često vole uspoređivati ​​izumrle životinje s njihovim najbližim živućim rođacima, ali u slučaju dinosaura, njihovi najbliži rođaci su evolucijski različiti stotinama milijuna godina i danas su nevjerojatno specijalizirani.

  "Nevjerojatno je koliko su zubi teropoda slični zubima guštera. Od najmanjeg patuljastog varana do komodskog varana, zubi funkcioniraju na gotovo isti način."

  Zanimljivo, nikada nije bilo posvećene studije ili otkrića koje je potaknulo ovu promjenu i, u velikoj mjeri, vjerojatno je odražavalo sklonost estetici okrutnog izgleda, a ne promjenu u znanstvenom razmišljanju. Mi mijenjamo ovaj popularni prikaz pokrivajući zube usnama poput guštera. To znači da su mnogi naši omiljeni prikazi dinosaura netočni, uključujući kultnog  T. rexa iz Jurskog parka . "

  Rezultati studije otkrili su da je istrošenost zuba u životinja bez usana značajno drugačija od one koja se vidi kod dinosaura mesoždera i da zubi dinosaura nisu bili veći, u odnosu na veličinu lubanje, od zuba modernih guštera, što implicira da su bili prekriveni usnama.

  

  Također, raspodjela malih rupa oko čeljusti, koje dovode živce i krv do desni i tkiva oko usta, bila je sličnija gušteru nego krokodilu. Nadalje, modeliranje zatvaranja usta čeljusti teropoda bez usana pokazalo je da je donja čeljust, ili morala zgnječiti kosti koje podupiru čeljust, ili iščašiti čeljusni zglob kako bi zatvorila usta.

  "Kao što će vam svaki stomatolog reći, slina je važna za održavanje zdravlja vaših zubi. Zubi koji nisu prekriveni usnama riskiraju isušivanje i mogu biti više oštećeni tijekom hranjenja ili borbe, kao što vidimo kod krokodila, ali ne i kod dinosaura, " rekla je koautorica ", asistentica profesora paleontologije na Sveučilištu Manitoba .

  Dodala je: "Zubi dinosaura imaju vrlo tanku caklinu, a zubi sisavaca imaju debelu caklinu (uz neke iznimke). Krokodilska caklina malo je deblja od cakline dinosaura, ali nije deblja od cakline sisavaca. Postoje neke skupine sisavaca koje imaju izloženu caklinu, ali njihova je caklina modificirana da izdrži izloženost. "

  ", asistent profesora paleobiologije na Sveučilištu Auburn i glavni autor studije, rekao je: "Iako se u prošlosti tvrdilo da su zubi grabežljivih dinosaura možda preveliki da bi bili prekriveni usnama, naša studija pokazuje da, zapravo, njihovi zubi nisu bili netipično veliki. Čak su i divovski zubi tiranosaura proporcionalno su slični po veličini onima živih grabežljivih guštera u usporedbi s veličinom lubanje, čime odbacujemo ideju da su njihovi zubi bili preveliki da bi bili pokriveni usnama. "

  Istraživači ističu da njihova studija ne kaže da nijedna izumrla životinja nije imala otkrivene zube. Neke vrste, poput sabljastih sisavaca mesoždera, ili morskih gmazova i letećih gmazova s ​​iznimno dugim, isprepletenim zubima, gotovo su sigurno imale izložene zube.

  Studiju objavljenu u časopisu Science možete pronaći na ovoj poveznici.