Технологии
TJ

Наука: главные новости недели от «Образовача»

Непобедимый в покере робот, психоанализ по лайкам в Фейсбуке и диалекты африканских мартышек

Автор: Александр Ершов

Шеф-редактор издания «Образовач» Александр Ершов еженедельно отбирает специально для TJ семь самых важных новостей из мира науки и технологий. Семь главных научных новостей недели по версии «Образовача»: мышцы в пробирке, растворимая электроника и победа искусственного интеллекта над покером.

Компьютерный анализ лайков оказался точнее друзей в «оценке личности»

Учёные из Стэнфордского и Кембриджского университетов разработали систему машинного обучения, которая позволяет по анализу лайков в соцсети Facebook установить личные психологические качества исследуемого человека. По словам авторов, программе достаточно было собрать от 100 до 150 лайков, чтобы составить более точный психологический портрет человека, чем тот, что даёт опрос его близких людей.

В исследовании приняли участие 86 тысяч добровольцев, которые согласились пройти психологический тест и предоставить ученым возможность анализировать свою активность в социальной сети.

Личностные характеристики, которые определяет программа, были заимствованы учёными из психологической модели «Большой пятерки». В рамках этой модели личность человека можно достаточно точно описать с помощью пяти количественных оценок (психологи их называют «диспозициями» — чертами или предрасположенностями). Это экстраверсия, доброжелательность, добросовестность, невротизм и открытость опыту.

Создан 3D-принтер для объемной печати электроники

Компания Voxel8 представила первый в мире 3D-принтер, который способен одновременно печатать как пластиковые части электроники, так и её внутренние проводящие цепи. Главной отличительной чертой принтера является использование особых проводящих «чернил» на основе эмульгированного серебра. После раунда печати они за несколько секунд подсыхают, но не теряют своей проводимости.

Разработкой таких чернил сотрудники компании занимались в рамках фундаментальных исследований в лаборатории в Гарварде. При этом важно было не только сделать чернила проводящими, но и заставить их прилипать к пластику, который используется в трехмерной печати основы устройства.

В остальном новый принтер отличается от обычных аналогов только наличием двух головок (для печати пластиком и металлом) и особым программным обеспечением. Последнее было специально разработано инженерами совместно с Autodesk.

На выставке CES, где принтер был впервые представлен публике, его возможности продемонстрировали, напечатав миниатюрный, но полноценный квадрокоптер. Управляющие схемы внутрь аппарата пришлось, конечно, вставлять вручную, но и корпус, и разводку проводов принтер напечатал самостоятельно. Объявленная стоимость принтера составляет 9 тысяч долларов, первые экземпляры обещают отправить покупателям в конце 2015 года.

Искусственная мышечная ткань «научилась» сокращаться

Учёные из Университета Дьюка в Северной Каролине получили первую человеческую искусственную мышечную ткань, которая способна сокращаться в ответ на электрические импульсы и реагирует на лекарства как настоящая мышца.

Клетки для выращивания искусственной ткани учёные выделяли из тела добровольцев. Однако речь идёт не просто о «перетасовывании» уже существующих клеток в новую ткань, как делали раньше. Выделенные клетки-предшественницы делились в культуральной среде, превращались в зрелые миоциты и собирались в ткань. В среднем масса клеток при этом вырастала в 100 раз.

Искусственная ткань представляла собой не полноценные мышцы (с фасциями, сосудами, нервами и так далее), а мышечные пучки, состоящие примерно из миллиона многоядерных миоцитов. Тем не менее, in vitro эти пучки вели себя очень похоже на настоящую мышцу — и по ответу на электрический импульс, и по развиваемой механической силе.

По словам авторов, ближайшая цель подобных исследований заключается в облегчении процесса тестирования лекарств. Во-первых, новая технология дает возможность проверить действие лекарства на мышечную ткань конкретного пациента. Во-вторых, она позволяет до некоторой степени отказаться от тестирования лекарств на животных.

Инженеры научились видеть в зеркальной пыли

Учёные из Массачусетского технологического института создали алгоритм, который позволяет восстановить исходное изображение по его отражению в зеркальной пыли. Программа, реализующая алгоритм, получила название SparkleVision. Отражающую поверхность она представляет как матрицу из микрозеркал, каждое из которых имеет собственный угол отражения.

Отражённые в такой поверхности, обычные изображения становятся похожи на белый шум. Чтобы восстановить их в исходном виде, авторы проецируют на поверхность тестовые изображения, что позволяет определить угол отражения для каждого из микрозеркал. Если этот угол не будет меняться, SparkleVision позволит восстановить любое исходное изображение, отраженное от такой поверхности.

Алгоритм был разработан сначала на компьютерной модели, а затем его работоспособность была подтверждена в реальном эксперименте. В доказательство учёные приводят в статье несколько изображений, восстановленных из спроецированных на зеркальную крошку картинок.

По словам авторов, алгоритм можно применять не только к чисто зеркальным поверхностям, но и к окружающей среде вообще. Теоретически, он позволяет получать информацию об изображениях, спроецированных на листву, камни и другие предметы.

Создан непобедимый алгоритм игры в один из вариантов покера

Специалисты по теории игр из Университета Альберты в Канаде создали программу, которая способна победить в покере любого человека. Речь идет о «слабом решении» задачи покера — то есть, теоретически, возможность победить компьютер остаётся, но это требует столько времени, сколько люди не живут.

Решить задачу максимизации выигрыша удалось для самого распространённого вида покера — техасского холдема. В холдеме каждому игроку раздается по две секретные карты («рука»), а ещё пять карт являются открытыми и общими — каждый игрок может включать их в собственные комбинации. После раздачи «руки» игроки торгуются, повышая ставки на каждом раунде, или выходят из игры.

Математикам удалось решить задачу за счёт использования метода «минимизации сожаления». При этом каждому принятому решению в игре приписывается некий вес, который описывает ошибочность этого решения с точки зрения результата данной партии. Компьютеру требуется провести множество игр (принимая решения поначалу случайно), прежде чем удастся собрать достаточное количество оценок веса для этих решений. Объем этих данных настолько большой (262 терабайта), что авторам пришлось даже разработать специальный алгоритм их сжатия.

Пока компьютер гарантированно выигрывает только в варианте игры один-на-один («хедзап») и лимитированными ставками. В такой холдем играют довольно редко, так что пока любители онлайн-казино могут не боятся проиграть машине. Впрочем, следующий шаг в покорении покера компьютеры могут сделать уже в ближайшие пару лет.

В разговоре с TJ московский муниципальный депутат и бывший профессиональный игрок в покер Максим Кац пояснил работу алгоритма учёных и степень его влияния на индустрию азартных игр.

В лимитированный один на один играют крайне редко, поэтому для игроков история с изобретённым идеальным ботом не имеет особого значения. Кроме того, «лимитированный один на один» был выбран потому, что это наиболее простой для моделирования вид покера, так как размер ставок определён и не может меняться, а оппонент всего один.

Неидеальные боты создавались и раньше, в покерных румах в интернете они строго запрещены правилами и периодически отлавливаются целые огромные сетки играющих именно в лимитированные игры роботов. Про работоспособных ботов в безлимитных играх я не слышал: там слишком много возможных вводных, чтобы что-то такое можно было создать.

Максим Кац, депутат муниципального собрания Щукино

Кремниевая электроника стала растворимой

Инженеры из Университета Иллинойса разработали две электронные микросхемы на основе кремния и вольфрама, которые способны растворяться в воде за время от нескольких дней до нескольких месяцев. Главное преимущество новой технологии в том, что она почти не требует изменения существующего технологического процесса.

Растворимая электроника разрабатывается уже несколько лет, однако она преимущественно основана на органических веществах. Возможность использования традиционного кремния означает, что подобные устройства могут появится раньше и стоить дешевле, чем ожидалось до сих пор.

Исследователи работали над созданием двух простых микросхем: МОП-структуры и кольцевого осциллятора. Оба устройства были сделаны по 90-нанометровой технологии, которая используется и для производства обычных кремниевых чипов. Отличие заключалось в том, что платы, в которые встраиваются микросхемы, состояли только из кремния, его оксида и вольфрама. Такие нерастворимые компоненты как пластик и алюминий были заменены на соответствующие аналоги из этих трёх веществ.

Оказалось, что для полного растворения вольфрамовых контактов нужно около недели, а диоксид кремния (наиболее устойчивый из тройки веществ) распадается от трёх месяцев до трёх лет — в зависимости от его толщины.

Растворимая электроника может пригодится для создания не только имплантируемых кардиостимуляторов, глюкометров и других аналогичных устройств, но и разнообразных одноразовых сенсоров для экологических и геологических исследований.

В языке африканских мартышек нашли диалекты

Мартышки одного вида, но находящиеся в разных географических регионах, по-разному используют сигналы предупреждения об опасности при виде хищника. Более того, в этих сигналах они различают корни и суффиксы и передают с помощью их сочетаний разные оттенки угрозы. К таким выводам пришли лингвисты из Университета Нью-Йорка и Французского национального центра научных исследований.

Учёные исследовали сигналы обезьян Cercopithecus campbelli, которые обитают в двух регионах Африки: в Кот-д'Ивуаре и на острове Тивай в Сьерра-Леоне. Важно отметить, что хищники в этих местах различаются: на острове Тивай угрозу для обезьян представляют только орлы, а в Кот-д'Ивуаре также обитают леопарды.

Анализ показал, что в предупреждающих сигналах мартышек существует разница между корнями («hok» и «krak») и суффиксами («-оо»). Обычно «hok» предупреждает о самой серьёзной опасности с воздуха — его издают обезьяны при виде орлов. В то же время «hok-оо» может быть использован для описания спектра различных воздушных нарушителей спокойствия. Это позволяет сказать, что суффикс «-оо» имеет свойства смягчения.

Кроме того, оказалось, что одни и те же сигналы используются в Кот-д'Ивуаре и на Тивайском острове по-разному. Например, в Кот-д'Ивуаре «krak» используется как специальный сигнал оповещения о приближающемся леопарде, но на Тивае предупреждает об опасности любого рода, включая орлов.

#Статья #Facebook #3D_печать #дроны #наука #3D_принтеры #искусственные_мышцы #Образовач #обезьяны #алгоритм_для_игры_в_покер #техасский_холдем