Журнал «Компьютерра» № 31 от 28 августа 2007 года

НОВОСТИ: Новости

Август, традиционно щедрый в России на разного рода катаклизмы, в этом году отметился ИТ-напастью глобального масштаба. Знаменитый телефонный сервис Skype двое суток провел в «отключке»; миллионы абонентов по всему миру не могли войти в сеть и были вынуждены прибегнуть к альтернативным VoIP-решениям или воспользоваться более дорогими услугами «обычных» телефонных операторов.

Причина длительного аварийного простоя первое время оставалась загадкой для самих скайповцев и вызвала множество домыслов. На сайте SecurityLab.ru некто опубликовал породивший слухи о русских хакерах коротенький скрипт, который якобы использовался для организации DoS-атаки на Skype. Однако представитель телефонистов в корпоративном блоге решительно отверг эту версию, заодно исключив вину произведенного накануне планового обновления сервиса.

Постепенно специалисты привели Skype в чувство и, поразмыслив пару дней, обнародовали официальную версию аварии. Итак, корнем всех бед стала массовая перезагрузка пользовательских компьютеров после очередного крупного обновления Windows, осуществляемого во второй вторник каждого месяца. Огромное количество одновременно «перезагрузившихся» абонентов принялись дружно подключаться к системе, отправив ее в нокдаун. На логичный вопрос, почему подобные сбои не происходили во время предыдущих обновлений Windows, представитель Skype ответил, что причиной инцидента стало неудачное стечение обстоятельств: в момент всеобщего рестарта была очень высокая загруженность сети, а ошибки в программном обеспечении Skype не позволили системе справиться с экстремальной ситуацией. Теперь дефекты устранены, и оценить, насколько надежней стал популярный коммуникационный сервис, можно будет после следующих ежемесячных релизов «заплаток», ближайший из которых выпадает на 11 сентября.

Стоит упомянуть еще один сценарий, гипотетически способный привести к аналогичным последствиям. Как известно, Skype построен по пиринговой технологии, главными чертами которой являются децентрализация и равноправность входящих в сеть узлов. Строго говоря, Skype базируется на модификации этой архитектуры, отличающейся от чистого peer-to-peer наличием, помимо рядовых, так называемых суперузлов, которые осуществляют маршрутизацию трафика между остальными участниками сети (временное отсутствие суперузлов и спровоцировало падение Skype). Суперузлами назначаются компьютеры обычных пользователей, а критерием выбора машины является качество ее соединения с Интернетом (мнения абонента никто не спрашивает, если не считать неприметный пункт в лицензионном соглашении). В результате через компьютер избранного пользователя протекает дополнительный трафик. Вняв жалобам клиентов, разработчики добавили в третью версию интернет-телефона опцию, позволяющую отучить Skype брать "от каждого по способностям" путем редактирования системного реестра. Если же воспользовавшихся этой лазейкой эгоистов окажется слишком много, то вся система может снова впасть в ступор. ИК

Нет, пусть читатели не подумают ненароком, прочтя название, что мы имеем что-то против браузера Firefox или считаем последнюю рекламную акцию нечистоплотной. Скорее уж, чистопольной. Именно в чисто поле решили вынести свою привязанность к "Огненной Лисе" добровольцы из сообщества Linux Users Group. Дабы не приплетать к происшедшему менее темпераментных пользователей свободной ОС со всего света, уточним, что проект по созданию логотипа Firefox на одном из полей северо-запада США осуществила дюжина студентов, большинство из которых учится в Университете штата Орегон.

Акция, названная Firefox Crop Circle, уходит корнями к неизвестным художникам, которые время от времени превращают поля в своеобразный холст и рисуют на них разные геометрические фигуры, как правило, круги и их производные, приводя в бешенство фермеров из бывших священников. Впрочем, сразу оговоримся: с владельцем поля, на которое выпустили «Лису», все было оговорено. Заодно к делу привлекли вертолет, дабы участники проекта могли контролировать работы сверху, да и запечатлеть содеянное с поверхности земли не представлялось возможным. Большая часть студентов приминала траву при помощи досок, а остальные координировали их работу. На утаптывание поля ушло больше 14 часов, а диаметр логотипа составил 67 метров.

Теперь объясним название. Дело в том, что поступок энтузиастов стал широко известен, и карта места происшествия с «обновочкой» быстро всплыла в Google Earth. Благодаря доступности этого сервиса у некоторых маркетологов может возникнуть мысль о рекламе через подобные акции. Самым предприимчивым фермерам вполне по силам сформировать рынок гигантских рекламных площадок, Google тоже стороной не обойдут, а поля или то, что от них останется, можно и вовсе не убирать, коль скоро все затраты и потери окупятся рекламой. Предвосхищая возможный продовольственный кризис, мы все-таки надеемся, что пример окажется не столь заразительным. АБ

Наверное, любому владельцу ноутбука приходилось страдать из-за невозможности получения в дороге твердой копии своих текстов и презентаций. Таскать с собой увесистый принтер неудобно, а налаживание взаимопонимания своей «тачанки» с серверами печати в гостиницах и интернет-кафе чревато утечкой информации. К счастью, на выручку вояжерам поспешила спасательная экспедиция компании HP – в результате на свет появилась новинка, позволяющая в перспективе поставить себе на службу любой принтер мира.

Новый сервис отнюдь не случайно назван Cloudprint: под облаком (cloud) американские технари подразумевают Интернет. Впрочем, возможно и другое толкование: в силу своей простоты нововведение сослужит добрую службу тем, кто витает в облаках по поводу технических деталей. Для приобщения к «облачной» печати в систему добавляется виртуальный принтер, драйвер которого можно бесплатно скачать на сайте сервиса. Во время его установки пользователю необходимо указать номер своего мобильника – именно он выступает в роли связного по печатным вопросам. Всякий раз при печати на виртуальный принтер документ пересылается на фирменный сервер HP, где ему присваивается инвентарный номер, отсылаемый хозяину в виде SMS-сообщения. Для получения распечатки хозяин может с любого компьютера зайти на сайт сервиса и ввести свой телефон и полученный номер – в результате в окне браузера появится готовый к печати PDF-документ. Торопиться с получением его бумажной копии не обязательно: как уверяют хьюлетт-паккардовцы, все заказы на печать хранятся на их складе «неограниченно долго». Тем, у кого на примете нет ни одного принтера, предлагается щелкнуть на ссылке Find a Printer – по введенному местонахождению будет найдена ближайшая подходящая печатня.

Новинка, коей всего пара месяцев от роду, отнюдь неспроста пребывает в состоянии бета-версии. Еще не ликвидированы серьезные баги: так, при печати богатых графикой презентаций порой генерируется корявый PDF, способный подвесить некоторые браузеры. "Достать до облака" пока не по плечу и многим категориям пользователей: в настоящий момент имеется лишь драйвер под Windows, а "принтерный поисковик" доступен только жителям Северной Америки и Европы. Тем не менее руководитель направления в HP Labs Патрик Скалья (Patrick Scaglia) убежден, что на сей раз его компания создала поистине убойный сервис, за которым большое будущее. Так ли это, судить пока трудно. Впрочем, трудно поспорить и с тем, что со спуском на воду Cloudprint будущее продвигаемой HP интернет-платформы Print 2.0, провозглашающей "новую эру печати", стало куда менее туманным. ДК

С 19 по 21 августа в стенах Стэнфордского университета прошла 19-я специализированная конференция Hot Chips. Лидеры индустрии рассказали об успехах и поделились планами на будущее. IBM заострила внимание на своих процессорах Power6 – 4,7-гигагерцовых чемпионах среди серийных серверных чипов. Впрочем, пока Голубой Гигант подстегивает частоту, прочие гранды сконцентрировались на увеличении количества ядер.

По тому же пути пошел и новичок – компания Tilera. Ее гордость – процессор Tile64 – заслуживает детального рассмотрения. Особенностью чипа является матричная архитектура, объединяющая ядра: в продемонстрированной модели их количество, как видно из названия, достигает 64-х, что, впрочем, не является технологическим пределом. Каждая рабочая ячейка содержит полноценный RISC-процессор (с частотой до 1 ГГц), оснащенный собственным кэшем, и блок, обеспечивающий связь с соседними вычислительными блоками. Такая топология, названная iMesh, открывает возможность перекрестного обмена данными между секциями, что нивелирует действие главного бутылочного горлышка – системной шины, не справляющейся с высокой нагрузкой. Разработка Tilera позволяет пропускать между ядрами до 32 терабит в секунду и в специализированных задачах показывает десятикратное превосходство над «крепышами» Intel Xeon. Год назад Intel предрекла, что 80-ядерный чип не за горами. Правда, корпорация отвела на его создание пять лет, тогда как Tile64 можно заказать хоть сейчас (по 435 долларов в партиях от 10 тысяч штук).

Помимо Tile64, в Tilera готовят как облегченный вариант с 36-ю ядрами, так и тяжеловеса со 120-ю. Каждая ячейка способна работать под собственной копией ОС (в качестве рулевого используется Linux) и может быть объединена с другими в виртуальный кластер для совместного решения одной задачи или же обрабатывать независимые информационные потоки. Вкупе с низким энергопотреблением это открывает весьма привлекательные перспективы. Разработке Tilera прочат тепленькое местечко в телевизионных приставках, сетевом оборудовании и прочих встраиваемых приложениях. АЗ

Воспоминания о терактах 11 сентября до сих пор будоражат кровь американцев. Недавно конгресс США принял закон о борьбе с терроризмом, основанный на рекомендациях независимой комиссии, по сей день расследующей события шестилетней давности. Согласно этому закону, почти 2 млрд. долларов будет распределено между городами, в которых ожидается наиболее высокая активность террористов. Эти деньги планируется пустить на создание программы взаимодействия между сотрудниками спецслужб, ужесточение контроля над въездом в страну иностранцев в безвизовом режиме и установку новых систем проверки багажа.

По мнению руководства Департамента национальной безопасности (ДНБ) США, фиксировать нужно наличие не только ножей, пистолетов и тому подобных предметов, но и нечистых помыслов в головах пассажиров. Ведь 11 сентября самолет захватили практически безоружные люди. И явно вдохновленные фильмами с Томом Крузом (в "Особом мнении", если помните, полиция ищет потенциальных убийц до того, как они совершат преступление), ребята из ДНБ взялись за разработку проекта "Враждебные намерения" (Project Hostile Intent). В их представлении все будет происходить следующим образом.

В ходе пограничного досмотра специальные датчики посредством лазерного и инфракрасного сканирования, аудио– и видеонаблюдения будут следить за выражением лица человека, его походкой, пульсом и т. д. Компьютер тут же обработает эти данные, и, если пассажир покажется подозрительным, сотрудники ДНБ зададут ему ряд вопросов. Ответишь не так – попросят пройти вместе с ними.

Первые установки будут протестированы к 2010 году, и, если результаты будут успешными, ДНБ в течение двух лет оснастит ими все пункты въезда в США. Проверять планируется всех 400 млн. человек, ежегодно прибывающих в Америку. Слежка будет вестись незаметно и ничуть не задерживая пассажирский поток.

Большинство специалистов считают эту идею чушью. Во-первых, непонятно, какие именно эмоции следует считать подозрительными. К тому же в аэропорту многие люди испытывают стресс по самым разным причинам. Во-вторых, неясно, можно ли обнаружить дурные намерения задолго до преступления – в проекте ДНБ речь идет о часах, днях и даже месяцах до задуманного действия. И в-третьих, обучить систему видеть отличия между нормальным и агрессивным поведением нужно на сотнях примеров. А где можно найти подлинные образцы поведения потенциального преступника?

Ларри Орлуски (Larry Orluskie), пресс-атташе ведомства, говорит, что ДНБ осознает сложность проекта и готово смириться с определенной долей неудач ради интересов национальной безопасности. Однако верится в это с трудом. ОБ

Как будто мало игрокам онлайновых миров падений серверов, лагов в каналах, виртуального терроризма и рекламы. Теперь их собираются заражать болезнями. К счастью, пока виртуально.

История началась осенью 2005 года, когда программисты Blizzard ввели в игру World of Warcraft болезнь "Порченая кровь" (Corrupted Blood). Первоначально она появилась в местах обитания аватаров высокого уровня, но скоро вырвалась на виртуальные просторы и принялась косить население целых городов. Карантинные меры эффекта не давали, и, отчаявшись справиться с заразой внутриигровыми средствами, программисты использовали "прерогативу Бога" – перезагрузили серверы, восстановив бэкап.

Сейчас Нина Фефферман (Nina Fefferman) из Университета Рутгерса в штате Нью-Джерси и Эрик Лофгрен (Eric Lofgren) из Университета Тафтса в Бостоне ведут с руководством Blizzard переговоры о новой эпидемии. Эрик играл в World of Warcraft, когда свирепствовала предыдущая, и обратил внимание, насколько поведение людей во время виртуальной эпидемии походит на поведение во время реальной. Математические модели, используемые эпидемиологами, не могут дать такого разнообразия поведенческих реакций, которое демонстрируют игроки.

Исследователи признают, конечно, что аватары не те люди, которых мы встречаем на улицах. Они могут быть бесшабашнее и асоциальнее, чем их хозяева. Однако, справедливо полагают они, забота о сохранении тяжким трудом прокачанного до высокого уровня аватара – довольно надежная гарантия разумного поведения игрока и адекватности модели.

Вот только что скажут геймеры, когда кто-нибудь договорится исследовать на них кроме бактериологического еще и химическое оружие? Или радиологическое… Полоний, например… ИП

Каково оно, главное число на Земле? Пожалуй, об этом можно дискутировать до хрипоты – на вкус и цвет товарищей нет. Меж тем существует когорта людей, для которых "число Бога" определено однозначно: так, для профессиональных сборщиков кубика Рубика это минимальное количество поворотов, за которое головоломку можно гарантированно собрать из любой начальной позиции.

Академические компьютерщики периодически обращаются к разноцветному кубику не только на досуге: благодаря высочайшей вычислительной сложности задача о его сборке является отличным средством для тестирования быстродействия новейших процессоров. Чего стоит хотя бы число комбинаций кубика, равное 43 квинтиллионам (4,3х1019)! Кроме того, алгоритмы перебора "от Рубика" неплохо работают и в прикладных областях – например, при составлении авиарасписаний или визуальном представлении структуры белка. Нынешним летом поверить "божий промысел" алгеброй удалось сотрудникам кафедры компьютерных наук из Северо-Восточного университета в Бостоне Дэниелу Канклу (Daniel Kunkle) и Джину Куперману (Gene Cooperman).

Стремясь максимально облегчить задачу, исследователи решили считать идентичными две любые комбинации, в которых пара цветов поменяна местами друг относительно друга. Сначала в рассмотрение угодили «канонические» состояния кубика, решаемые лишь 180-градусными поворотами его граней. Таковых оказалось около 15 тысяч, при этом решение каждой из них укладывается в 13 ходов – с «расщелкиванием» всех этих комбинаций за одни сутки справится любой современный десктоп. Затем предстояло решить более сложную задачу – выяснить, за сколько ходов любое более сложное цветовое сочетание можно перевести в одно из уже просчитанных. Методом исключения «близнецов», переводимых к «каноническому» виду одной и той же последовательностью поворотов, круг сузился до 1,4 трлн. комбинаций, доверенных для обсчета университетскому суперкомпьютеру. По истечении 63 часов машинного времени стало ясно, что для решения любой комбинации потребуется не более 29 ходов. После того как самые «упрямые» состояния удалось «уговорить» при помощи оригинального алгоритма, выяснилось, что "число Бога" снизилось до 26. Это число, на единицу меньшее предыдущего рекорда, установленного в прошлом году сотрудниками Технологического института Лунда (Швеция), и прозвучало на форуме International Symposium on Symbolic and Algebraic Computation в канадском Ватерлоо. По-видимому, и это не предел: Канкл и Куперман рассчитывают вскоре улучшить свой результат на один «ход», а многие исследователи придерживаются мнения, что "число Бога" вообще равняется двадцати.

Как известно, дилетантов, нечасто вертящих в руках детище Рубика, всегда поражает время решения этой головоломки, демонстрируемое профессионалами на чемпионатах. Так, текущий мировой рекорд скоростной сборки, установленный корейцем Ю Ен-Мином в минувшем январе, составляет лишь 11,76 секунды! Что ж, в свете нынешнего исследования в этом нет ничего непостижимого. Ведь, действуя оптимальным образом, собрать кубик при любом раскладе можно менее чем за 9 секунд. Правда, при этом нужна самая малость: чтобы на каждом шаге его грани крутились в правильном направлении. ДК

Исследователи из Университета Цинциннати Джулия Тейлор и Ларри Мазлак (Julia Taylor, Larry Mazlack) создали компьютерную программу, которая «понимает» шутки. Разработка была представлена на Американской конференции по искусственному интеллекту (American Association for Artificial Intelli-gence). Программа в первую очередь пригодится для управления поведением роботов-компаньонов, которые большую часть времени находятся в прямом контакте с человеком, и для создания различных чат-сервисов. Как говорит Мазлак: "Это ПО призвано сделать машину более «неформальной» в общении".

Однако похоже, что машинное "чувство юмора" будет бедновато, так как основано на фонетическом созвучии слов. Для того чтобы программа «поняла» шутку, нужна соответствующая основа, подобие словаря, наполнением которого сейчас и занимаются исследователи. Весь «юмор» будет построен на игре слов, использовании нескольких значений одного и того же слова. В частности, Тейлор занимается обучением программы американскому английскому и составляет словарь созвучий слов и американских имен, чтобы можно было конструировать простые шутливые диалоги в «разговоре» с детьми. Впрочем, как отмечают ученые, даже когда база программы будет наполнена, компьютер сможет распознавать относительно небольшое число шуток. Может быть, когда-нибудь эта программа и научится понимать «недетский» юмор, но пока можно предположить, что если роботы и будут от чего-то смеяться, то явно не от понимания человеческих шуток. ЕГ

"Круглое катить, квадратное тащить". Подобными заповедями в наши дни руководствуются не только грузчики, но и робоконструкторы, жестко подразделяющие электронных братьев меньших на шагающие и колесные модели. Впрочем, так ли уж велика пропасть между ногой и колесом – а что, если создать гибрид того и другого? Задавшись этим вопросом, японские робоконструкторы из Технологического института провинции Тиба создали робота-"двоеборца" Halluc II, которому по плечу участие и в заездах, и в забегах.

Свое «галлюциногенное» название новинка оправдывает сполна: внешне она смахивает на таракана-переростка весом 20 кг и ростом 80 см, оснащенного восемью конечностями. "Видать, руководитель конструкторской команды начитался на ночь Кафки", – подтрунивают журналисты. Так или иначе, в маневренности «тараканищу» не откажешь: благодаря подвижным шарнирам колесных приводов, помимо традиционных маневров "вперед – назад", он способен двигаться боком, разворачиваться на месте, а также "вставать на ноги", поворачивая оси колес вертикально. При этом встроенный в конечность привод колеса немедленно "сдает дела" шести сервомоторам, отвечающим за ходьбу.

Движения всех 56 «мышц» инсектоида контролирует 800-мегагерцовое «сердце» от AMD, работающее под управлением Linux. Бездорожье роботу не помеха: он способен карабкаться на возвышенности с уклоном до 40 градусов, а также легко преодолевать уступы высотой в дециметр. Основных походок у Halluc две: он может быстро бегать, cуча конечностями, как это делают насекомые, либо подобрать ноги под себя и ритмично сгибать их при ходьбе, подобно четвероногим (что бывает особенно полезно для передвижения по узким проходам). Поскольку каждая конечность может двигаться независимо от остальных, робот способен совершать изощренные балетные па – к настоящему моменту в его арсенале уже немало затейливых танцев.

В качестве отчета о своей работе конструкторы выложили на сайте YouTube целый «сериал», наглядно демонстрирующий достижения Halluc II. Их расчет себя оправдал: захватывающие ролики тут же разлетелись по новостным репортажам. Впрочем, то ли еще будет: в течение ближайшей пятилетки полноразмерную модель, основанную на нынешнем прототипе, планируется задействовать в спасательных операциях. Так что если во время пожара или землетрясения к вам пожалует гигантский разумный таракан, постарайтесь не упасть в обморок. ДК

Если ваша семья – это пара сотен записей в ICQ, а единственный не покрытый пылью предмет мебели в квартире – компьютер, то, скорее всего, вам нужна серьезная медицинская помощь, причем не исключено, что медикаментозная.

О возможной психологической зависимости от Интернета наслышано, наверное, подавляющее большинство пользователей Сети. Вероятно, первые серьезные систематические исследования этого недуга (Internet addiction disorder) были проведены Кимберли Янг (Kimberly Young), психологом из Питсбургского университета и автором книги "Пойманные Сетью" ("Caught in the Net"). Она разработала методы диагностики данного расстройства и организовала центр психологической помощи для больных "осетенением".

Сегодня большинство психиатров относят интернет-зависимость, завладевшую умами примерно 10 % всех пользователей Сети, к легким "навязчивым расстройствам" психики, наподобие тех, которыми страдают люди, по десять раз возвращающиеся проверить, выключили ли они воду или утюг. Соответственно диагнозу – и «легкие» методы лечения, зачастую не приводящие к улучшению психического здоровья.

Однако, как показывают исследования психиатра Пинхаса Дэннона (Pinhas Dannon) из Университета Тель-Авива, интернет-зависимость является гораздо более серьезным душевным расстройством, которое следует причислить к одной группе с клептоманией и патологическим пристрастием к азартным играм. "Желание выйти в Сеть для некоторых людей – это не просто навязчивая идея, а непреодолимая страсть", – говорит Дэннон. Психиатр выделяет две группы риска: "уснувшие в Сети" представители славного поколения Next и, что довольно неожиданно, люди старше пятидесяти. Выяснилось, что подсевшие на онлайн представители старшего возраста, как правило, страдают от одиночества, от чувства "пустого гнезда", и ищут на киберпросторах общение, которое затягивает их все глубже и глубже в силу своей доступности.

От интернет-зависимости доктор Дэннон «прописал» методы лечения, которые применяются для терапии самых серьезных маний, вплоть до назначения психотропных препаратов, действующих по типу блокаторов серотонина. Остается надеяться, что на услуги сетевых провайдеров не введут тех же ограничений, что и на продажу сигарет с алкоголем. ЕГ

Что бы ни говорили синоптики, столь горячей атмосферы, как в предпоследнюю неделю лета, в Загребе не было давно. Правда, в отличие от большинства гостей живописной Хорватии, виновникам нынешнего накала страстей – участникам всемирной олимпиады школьников по информатике – предстояло отнюдь не греться на пляже, а часами просиживать у мониторов, сражаясь с хитроумными программистскими задачами.

С момента прошлого состязания принципиальных изменений в правилах не произошло, разве что «подросли» версии используемых свободных компиляторов – ныне это gcc/g++ 4.1 и Free Pascal 2.0.4. Каждый из двух дней соревнования приготовил участникам по три задания, оцениваемых по 100-балльной шкале. "Не женское лицо" хайтека в полной мере сказалось и на нынешнем чемпионате: среди 290 его участников из более чем 70 стран оказалось лишь 11 барышень. Самого большого успеха из них удалось достичь Сепиде Махабади из Ирана. Заняв 18-е место в общем зачете, она принесла своей стране единственную медаль высшей пробы, попутно став первой и последней «золотой» девушкой турнира.

Как водится, жюри не скупилось на награды – было роздано 25 золотых, 48 серебряных и 69 бронзовых медалей. Продолжает потрясать своей мощью китайская команда, уже четвертый год кряду выигрывающая четыре «золота» из четырех возможных. Вслед за абсолютными лидерами на пьедестал поднялись россияне. Нашим ребятам покорились три золотые медали, при этом единственный в нынешнем составе сборной «ветеран», нижегородец Илья Разенштейн разжился уже вторым в своей жизни «золотом». Удачно выступили и собратья по СНГ – особенно высоко взлетел Казахстан, разделивший третью ступеньку с США и Тайванем, по одной медали высшей пробы также получили Украина и Беларусь. Как и год назад, в личном зачете первенствовал поляк. Впрочем, "командная игра" у "рыцарей белого орла" на сей раз сложилась не очень удачно: в их копилке оказалось лишь две золотые медали, и они замкнули "великолепную семерку".

Освещение нынешнего первенства было выше всяких похвал – в довесок к оперативно обновляющемуся сайту организаторы издавали ежедневную цветную газету, печатавшую блиц-интервью с участниками и оперативно "подбивавшую бабки" каждому олимпийскому дню. Вместо того, чтобы тратиться на бумажный тираж, организаторы сделали ход конем – впервые в истории юные олимпийцы смогли наслаждаться гигабитным Интернетом, не выходя из своих гостиничных комнат. В общем, впечатление от хорватского приема осталось самым теплым. Хочется верить, что грядущая юбилейная, двадцатая олимпиада, которая пройдет будущим летом у подножия египетских пирамид, похолодания также не принесет. ДК

Многообещающие результаты получили физики из Калифорнийского университета в Беркли. Оказывается, нанотрубки из углерода или нитрида бора прекрасно работают как волноводы для фононов (квантов звуковых колебаний), даже если их очень сильно согнуть. Это свойство нанотрубок можно будет использовать не только для эффективного охлаждения перегретых участков электронных схем, но, быть может, даже для передачи информации в чипах. Чем выше температура тела, тем сильнее колеблются его атомы. А если по телу распространяется звуковая волна, то это тоже приводит к колебаниям его атомов относительно положения равновесия. То есть можно считать, что тепло по твердому телу переносится с помощью звуковых волн. Разумеется, есть и другие механизмы передачи тепла. Например, в хороших проводниках оно переносится, в основном, свободными электронами, а в нагретых полупрозрачных материалах – тепловым излучением. Однако перенос тепла звуковыми волнами работает во всех твердых телах и жидкостях.

Кванты звуковых волн являются квазичастицами, которые называют фононами. Фононы движутся в теле, сталкиваясь друг с другом и с дефектами решетки, что приводит к их рассеянию и снижению теплопроводности. В нанотрубках фононы могут двигаться как в волноводах, то есть почти так же, как и фотоны в оптическом волокне. Однако считалось, что различные дефекты нанотрубок должны рассеивать фононы и сильно снижать теплопроводность, так же как электропроводность. Но последние эксперименты заставляют переосмыслить теорию.

Ученые закрепляли нанотрубки диаметром от 10 до 40 нанометров и длиной в несколько микрон между миниатюрным нагревателем и «холодильником», которые можно было перемещать с помощью пьезопривода так, чтобы по-разному изгибать нанотрубку. По трубке тепло передавалось от нагревателя к холодильнику, и его поток можно было измерить. С помощью привода ученые сильно изгибали нанотрубки и с удивлением обнаружили, что это никак не влияет на тепловой поток, в то время как электропроводность заметно менялась. Это означает, что вопреки ожиданиям свободный пробег фононов по трубке без рассеяния не изменяется. Согласно оценкам, он остается много большим радиуса изгиба нанотрубки и больше характерных морщин, которые образуются на внутренней поверхности изогнутой нанотрубки.

Эти факты никак не вписываются в теорию и очень обрадовали специалистов. Нанотрубки будет удобно использовать для отвода тепла от перегретой электроники, тем более что их теплопроводность примерно на порядок больше, чем у кремния. И таким проводникам будут не страшны любые изгибы, которые могут возникнуть, например, из-за теплового расширения чипа. Более того, полученные данные означают, что нанотрубки и фононы, в принципе, можно использовать для передачи информации в чипах точно так же, как сегодня используются оптические волокна и фотоны. К сожалению, скорость движения фононов – порядка скорости звука – во много раз меньше, чем скорость света, и волноводы для звука вряд ли получат широкое распространение. ГА

Взглянув на фото к этой заметке, легко ошибиться, приняв изображенный объект за комету. Однако, в нашем случае, хвостатое светило вообще не имеет никакого отношения к Солнечной системе.

Изображение, составленное из нескольких снимков аппарата GALEX (Galaxy Evolution Explorer), показывает нам небезызвестную звезду Мира из созвездия Кита. Особое внимание на эту звезду впервые обратил Давид Фабрициус (David Fabricius) еще в XVI веке. Дело в том, что Мира – переменная звезда, которая с периодом 322 дня сильно меняется в яркости, то пропадая с небосвода для наблюдателя, то вновь становясь видимой невооруженным глазом. Мира в максимуме блеска может быть в полторы тысячи раз ярче самой себя в минимуме. Причиной переменности являются изменения в размерах звезды – пульсации, а так как Мира была найдена первой из подобных звезд, то все последующие объединили в класс мирид.

Мира (точнее, Мира А) была в прошлом очень похожа на наше Солнце, но теперь это звезда преклонного возраста, красный гигант, который в ходе собственных пульсаций выбрасывает в космос вещество из своих внешних слоев. Газ, покинувший хозяина, частично попадает на спутник Миры – белый карлик (Мира В). Остальное вещество рассеивается в окружающем пространстве, что имеет прямое отношение к нашему снимку. Перемещаясь со скоростью 130 км/с по своей орбите в Галактике, Мира каждые десять лет теряет массу, равную массе Земли. Шлейф из потерянного за 30 тысяч лет вещества и удалось сфотографировать в ультрафиолетовых лучах астрономам. За этот срок Мира «похудела» на десяток Юпитеров и преодолела 13 световых лет. Хвост такой длины "нашим местным" кометам и не снился.

С научной точки зрения, этот снимок практически в динамике иллюстрирует обогащение Галактики веществом красных гигантов, подобных Мире, еще до гибели этих звезд. Это весьма значимая иллюстрация, так как на слуху в основном красочные процессы, связанные со звездными финалами. Так, и Миру в недалеком по астрономическим меркам будущем ждет перерождение в белый карлик, а ее внешние слои образуют планетарную туманность. Солнце ожидает та же участь, но много позже. Однако вещество, таким образом попадающее в космос, со временем позволит образоваться другим звездам. Как известно, Солнце – звезда второго поколения, которая смогла возникнуть только благодаря звездным катастрофам и таким вот хвостам. АБ

Еще один важный шаг на пути к интеграции оптических технологий в кремниевые чипы удалось сделать ученым из Калифорнийского университета в Санта-Барбаре вместе с коллегами из корпорации Intel. Там создан недорогой гибридный кремниевый лазер, способный стабильно излучать короткие импульсы света, идеально подходящие для использования в оптических коммуникациях.

Как известно, основным препятствием, мешающим использовать оптику для передачи информации внутри чипов или между компонентами компьютера, давно стал кремниевый лазер. Из кремния можно сделать волновод, модулятор, фотоприемник и все другие необходимые компоненты, но электронная структура этого замечательного материала не позволяет изготавливать из него эффективные излучатели. И все многочисленные попытки как-то обойти эту трудность пока не привели к желаемым результатам.

В прошлом году группа ученых из того же университета при поддержке специалистов Intel предложила компромиссный вариант гибридного лазера, использующего так называемые "нераспространяющиеся волны". В этом лазере резонатор изготовлен из полоски кремния, а излучает в него расположенный сверху бутерброд из других более подходящих для этого полупроводников, например, фосфида индия, арсенида галлия и т. п. Такой лазер получается достаточно эффективным и недорогим в производстве благодаря тому, что работающий с остальной частью оптической системы резонатор травится в кремнии, и высокая точность в соединении пластин из различных полупроводников уже не нужна. Гибридный лазер обладал вполне приемлемыми характеристиками, но работал в непрерывном режиме, что не слишком удобно для передачи информации.

Теперь ученым удалось разработать новый вариант гибридного лазера, который работает в так называемом режиме синхронизации мод. В этом режиме лазер без дополнительной модуляции постоянно излучает короткие импульсы света длительностью 4 пикосекунды, частота следования которых достигает 40 гигагерц. Такие короткие импульсы обладают широким оптическим спектром, и с их помощью при должной модуляции можно передавать данные сразу по множеству каналов, заменив одним единственным импульсным лазером несколько сотен непрерывных. Кроме передачи информации, новый лазер можно использовать в высокоточных оптических часах, лазерном зондировании и ряде других приложений. Интеграция лазеров в кремниевые чипы различных устройств позволяет значительно снизить их стоимость, повысить надежность, уменьшить размеры и потребление энергии. ГА

Розовая ленточка для девочки, голубая – для мальчика. Цветовая дифференциация начинается в этом мире еще до появления в нашей жизни штанов как класса. Возможно, как и многое в нашей культуре, розовые Барби для девочек – наследие обезьяньих предков.

Английская исследовательница Аня Харлберт (Anya Hurlbert) из университета Ньюкасла-на-Тэйне провела исследование 171 британца и 37 китайских эмигрантов на предмет предпочтительности цветов в зависимости от пола. Китайцы были включены для того, чтобы нивелировать цветовые предпочтения, созданные разными культурами. Каждому участнику предъявляли 750 цветовых пар, охватывающих весь спектр, и просили выбрать предпочитаемый цвет.

Как и ожидалось, в соответствии с предыдущими исследованиями такого рода, предпочитаемым цветом оказался голубой. Однако женщины проявили в выборе цветов из пар разных оттенков большую склонность к розоватым сочетаниям. Причем представительницы Дальнего Востока склонялись к розовому больше, чем европеянки.

Эволюционные корни таких предпочтений не отличаются в представлении ученых оригинальностью. Голубой – цвет ясного неба и чистой воды – с незапамятных времен означал для наших предков удачу и благополучие. А вот красноватые оттенки появились в цветном зрении пращуров для различения поспевавших плодов и ягод, и, поскольку их сбором занимались по преимуществу женщины, закрепились в цветовом восприятии прекрасного пола.

Впрочем, признает английская исследовательница, розовое могло «прицепиться» к женщинам и другими путями. ИП

Исследователи из Университета Пэдью при финансовой поддержке корпорации Intel продемонстрировали новую технологию, улучшающую охлаждение микросхем с помощью так называемого "ионного ветра". Эксперименты и расчеты показали, что это явление способно увеличить коэффициент теплоотдачи на 250 %.

Когда поток воздуха от вентилятора обдувает поверхность чипа или ребра его радиатора, вблизи охлаждаемой поверхности образуется так называемый пограничный слой воздуха. В этом тонком слое скорость потока воздуха вдоль поверхности резко изменяется от нулевой на поверхности до скорости потока. Там же наблюдается и значительное падение температуры. Другими словами, пограничный слой затрудняет теплоотдачу с поверхности, поскольку «ограничивает» воздушный поток именно там, где он нужнее всего.

В новой технологии специальные электроды располагаются вблизи охлаждаемой поверхности на расстоянии от нескольких микрон до нескольких миллиметров друг от друга. Если на электроды подать напряжение, то электроны будут стекать с отрицательного катода и ускоряться, двигаясь по направлению к положительному аноду. Сталкиваясь на своем пути с молекулами воздуха, они их ионизуют, и положительно заряженные ионы, в свою очередь, начинают двигаться под действием поля (в противоположном направлении) и сталкиваться с нейтральными молекулами, увлекая их с собой. Этот процесс приводит к образованию ионного ветра между электродами.

Геометрия расположения электродов может быть различной. Лучших результатов удалось добиться, когда положительно заряженный анод располагался в сантиметре над поверхностью и ионный ветер к поверхности «сжимал» пограничный слой. Теплоотдачу удалось увеличить более чем вдвое, а температуру чипа понизить с 60 до 35 градусов при той же скорости потока воздуха от вентилятора.

Разработчики считают, что в первую очередь и, быть может, уже в ближайшие три года, новая технология найдет применение для охлаждения чипов ноутбуков, сотовых телефонов и других мобильных устройств. ГА

Галактион Андреев

Олег Буйлов

Александр Бумагин

Евгений Гордеев

Артем Захаров

Евгений Золотов

Сергей Кириенко

Денис Коновальчик

Игорь Куксов

Алексей Левин

Алексей Носов

Иван Прохоров

Дмитрий Пустовалов

Дмитрий Шабанов