Составлена невероятно сложная модель, демонстрирующая 300 тысяч молекул белков, обеспечивающих функционирование единственного синапса

Модель синапсаВсем известно, что основу "серого вещества" головного мозга составляют нейроны и синапсы. Если нейроны служат для хранения и обработки информации, то синапсы выступают в качестве "проводников", по которым сигналы проходят от одного нейрона к другому, подобно тому, как электрические сигналы проходят по металлическим проводникам. Головной мозг человека насчитывает триллионы синапсов, которые формируют нашу память, за счет формирования которых человек способен накапливать опыт и приобретать навыки. И недавно ученые создали подробную трехмерную модель единственного синапса, имеющую молекулярный уровень детализации и насчитывающую 300 тысяч молекул белков, задействованных в функционировании самого синапса.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 0

Столкновение нейтронных звезд приводит к рождению черной дыры

Столкновение нейтронных звездЧто происходит, когда в глубинах космического пространства сталкиваются две нейтронные звезды? Используя сложнейшую математическую модель ученые НАСА создали визуализацию буйства огромных количеств энергии и вырожденной материи, задействованных в этом невероятно мощном космическом катаклизме. Нейтронные звезды представляют собой остатки от взрывов сверхновых, которыми заканчивается жизненный цикл звезд, масса которых превышает массу Солнца в 8 - 30 раз. Так как взрывы сверхновых происходят во Вселенной достаточно часто, то вероятность того, что две нейтронные звезды могут встретиться друг с другом, достаточно высока.
 | Опубликовано Astronaut | Подробнее | Комментарии: 0
16 мая 2014 | Робототехника

Исследователи научили робота-манипулятор ловко ловить летящие предметы

Робот-манипуляторГруппа исследователей из Швейцарского федерального политехнического университета Лозанны (Swiss Ecole Polytechnique Federale de Lausanne, EPFL) разработала программное обеспечение, предназначенное для промышленного робота-манипулятора Baxter, при помощи которого этот робот способен обрабатывать в режиме реального времени данные, получаемые с камер и ловить летящие с высокой скоростью объекты, тратя на обработку данных только доли секунды. Алгоритм программного обеспечения был разработан специалистами Лаборатории обучающихся систем и алгоритмов (Learning Algorithms and Systems Laboratory, LASA) и при его помощи робот обрел способность точно определять форму, траекторию движения летящего объекта и высчитывать наиболее удачную точку перехвата объекта с учетом динамических характеристик самого манипулятора.
 | Опубликовано RoboMan | Подробнее | Комментарии: 1

Математическое моделирование позволило выявить особенности некоторых процессов при столкновениях массивных галактик

Столкновение галактикКогда в космических глубинах происходит столкновение двух галактик, астрономы фиксируют в этой области космоса всплеск "рождаемости" новых звезд. Это общеизвестный факт, но в нем заключается своего рода парадокс, во время слияния галактик циркулирующие потоки космических газов являются настолько бурными, что это должно полностью "заморозить" процессы, приводящие к формированию новых звезд. Так что же происходит на самом деле?
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 0

Астрономы создали невероятно реалистичную и подробную математическую модель Вселенной

Модель ВселеннойУченым-астрономам удалось совершить то, на фоне чего симуляция типа "Матрицы" выглядит древней компьютерной игрой 1980-х годов. Они при помощи комплекта программ компьютерного моделирования "Illustris" создали невероятно реалистичную математическую модель Вселенной, которая охватывает период ее развития, равный 13 миллионам лет. Виртуальное космическое пространство моделируется с невероятно высокой разрешающей способностью, а область моделируемого пространства представляет собой куб с гранью, длиной 350 миллионов световых лет.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 13

Математическая модель коллапса звезды - 500 ТВ данных и всего 200 миллисекунд времени

Математическая модельВряд ли в ближайшем обозримом будущем кому-нибудь из ученых доведется наблюдать воочию то, что происходит в недрах звезды в тот момент, когда она коллапсирует, прежде чем погибнуть во взрыве сверхновой. Тем не менее, ученые пытаются выяснить все тонкости происходящих при этом процессов косвенными методами, одним из которых является расчеты сложных математических моделей, которые иногда дают ошеломляющие результаты.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 1

Стэнфордские ученые создали нейрокомпьютер, работа которого подражает работе головного мозга

Нейрокомпьютер NeurogridУченые из Стэнфордского университета разработали и изготовили опытный образец компьютера, работа которого подражает работе головного мозга. За счет этого компьютер, который пока еще представляет собой печатную плату с установленными на нем чипами, размером с планшетный компьютер, демонстрирует на определенном виде задач производительность в 9 тысяч раз превышающую производительность обычного настольного персонального компьютера.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 0

Установлена рекордная производительность математического моделирования - один квадрильон операций в секунду

Модель вулкана МерапиГруппа программистов, математиков и ученых-геофизиков из Технического университета в Мюнхене (Technische Universitaet Muenchen, TUM), Университета Людвига-Максимилиана в Мюнхене (Ludwig-Maximillians Universitaet Muenchen, LMU) произвели глобальную оптимизацию кода программного обеспечения SeisSol, при помощи которого производятся расчеты математических моделей землетрясений и других геофизических процессов. Оптимизация кода была выполнена в расчете на архитектуру одного из самых эффективных современных суперкомпьютеров, суперкомпьютера SuperMUC, находящегося в распоряжении Центра суперкомпьютерных вычислений в Лейбнице (Leibniz Supercomputing Center), что позволило получить рекордный на сегодняшний день показатель производительности при расчетах геофизических математических моделей, который составил один квадрильон операций с плавающей запятой в секунду.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 2

Новая технология позволяет воссоздать трехмерный "фоторобот" человека по его генетическому коду

Модель лица человекаНовая технология, разработанная группой из университета Пенсильвании, возглавляемой Марком Шрайвером (Mark Shriver), разработала новую технологию, которая может воссоздать трехмерную модель лица человека по определенным участкам генетического кода его ДНК. Работоспособность технологии была проверенна Шрайвером и его командой путем создания более чем 600 виртуальных изображений по ДНК, взятой у добровольцев разного возраста, пола, этнической принадлежности, и сравнением полученных результатов с оригиналом. А самой наиболее явной областью применения данной технологии является помощь следственным органам в воссоздании образов преступников по образцам генетического материала, оставленного ими на местах преступлений.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 6

Ученые измерили массу самой тяжелой элементарной частицы - истинного кварка

Большой адронный коллайдерСовместив наборы данных, полученных от четырех различных экспериментов, проведенных на Большом Адронном Коллайдере (БАК) CERN в Швейцарии и ускорителе Tevatron лаборатории Ферми (Fermilab) в Иллинойсе, ученые вычислили точное значение массы истинного кварка (top quark), самой тяжелой из элементарных частиц, существующей в рамках Стандартной Модели физики элементарных частиц. Значение массы истинного кварка составило 173.34 (+/-0.76) ГэВ деленное на скорость света в квадрате, и об этом было объявлено на международной конференции по физике, проходившей в среду прошедшей недели в Италии.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 0

Китайская субмарина Jiaolong получает новый набор трехмерных камер, предназначенных для детального изучения глубинного мира

Субмарина JiaolongИзучение морских глубин, где обитают только гигантские кальмары и другие экзотические создания, является чрезвычайно трудным делом. На большой глубине холодно, темно, а огромное давление толщи воды вынуждает людей использовать специальную технику. К такой технике относится и китайская субмарина Jiaolong, которая является одной из самых глубоководных на сегодняшний день и на которую недавно был установлен набор новых трехмерных камер, при помощи которых можно будет получить самые детализированные изображения и трехмерные модели обитателей морских глубин.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 0

Математическая модель популяции муравьев позволила найти решения древнейшей шахматной задачи

Задача хода конемУберите все фигуры с шахматной доски, оставив только одного коня. После этого постарайтесь сделать этим конем последовательность ходов таким образом, чтобы конь побывал в каждом из 64 квадратов шахматной доски только один раз. Напомним, что в шахматный конь делает ход весьма хитрым образом, он ходит на две клетки в одном из направлений, и на одну клетку в направлении, перпендикулярном к предыдущему. Это так называемая задача хода конем и ее достаточно сложно решить даже опытному шахматисту. Ученые-математики подсчитали, что число решений этой задачи ошеломляюще велико. Если конь заканчивает свой тур в той же клетке, с которой он начинал движение, это называется замкнутым маршрутом и число таких решений составляет более 26 триллионов. Но если конь, пройдя через все 64 клетки, не возвращается в исходную точку, это называется незамкнутым маршрутом, и количество таких маршрутов не поддается исчислению, настолько оно велико.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 3

Суперкомпьютеру "K" потребовалось 40 минут для расчета модели 1 секунды деятельности мозга

Суперкомпьютер K computerУченые-футурологи и фантасты давно говорят о днях, когда компьютеры станут столь же мощны и универсальны как человеческий мозг. Но расчеты математической модели, проведенные на четвертом по мощности суперкомпьютере на сегодняшний день, показывают что до того момента времени еще очень и очень далеко. В японский суперкомпьютер Fujitsu "K computer" была загружена самая подробная модель участка головного мозга, которая охватывает всего один процент от объема всего головного мозга человека, и расчет одной секунды мозговой деятельности в этом участке занял 40 минут машинного времени.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 17
16 января 2014 | Научно-популярное

Ученые разгадали тайну появления огромных волн, формирующихся и распространяющихся в океанских глубинах

Внутренние океанские волныСамые большие волны, которые встречаются в мировом океане, можно обнаружить в Лусонском проливе в Южно-Китайском море. К счастью для судов, следующих по оживленным морским путям возле берегов Тайваня и Филиппин, эти волны, высотой в 170 метров, никогда не достигают поверхности моря, несмотря на их ежедневное появление. Но для ученых понимание процессов формирования и распространения этих внутренних волн, которые можно найти в любом уголке мирового океана, имеет очень важное значение для построения климатических моделей, ведь такие волны являются переносчиками огромных объемов воды, имеющей высокую температуру, определенный состав растворенных минеральных солей и органических веществ.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 3
25 декабря 2013 | ---

Виртуальное существо OpenWorm, совершает свои первые движения

Виртуальный организм OpenWormИсследователи, работающие над созданием первого в истории виртуального существа, которое живет в виртуальной среде, моделируемой в недрах вычислительной системы, добились своих первых успехов на этом поприще. Их виртуальный примитивный организм обрел способности изгибать свое тело, что позволяет ему передвигаться, подобно его реальному "собрату". Следует заметить, что возможность совершения движений тела и перемещений является одним из главных шагов создания полной модели живого организма, а с вычислительной точки зрения реализация этих функций является невероятно сложной задачей даже для модели столь примитивного живого существа.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 5