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最新的科学研究成果有哪些

科技知识曾扬供稿

  相信很多的科技宅都想知道很多科技的知识,那么你知道现在最新的科研成果有什么呢?小编就和大家分享最新的科学研究成果,来欣赏一下吧。

  美大学成功研发可模拟人脑信息传递半导体技术

最新的科学研究成果有哪些

  据《日本经济新闻》8月11日报道,美国IBM和美国康奈尔大学成功开发了一种模拟人类大脑的信息传递机制的半导体技术。根据这种技术制造出的半导体从设计理念上就不同于现有计算机使用的半导体芯片。这种半导体将来可能应用于研发即使没有人类命令也能自己学习,进而解决问题的人工智能。相关内容发表在8月8日的美国《科学》杂志上。

  人类大脑的神经细胞由无数被称为“突触(synapse)”的组织连接起来,能传递信息和进行记忆。大脑尽管体积有限,但能够以微量的能量完成复杂的工作。有分析认为如果制成模拟大脑的半导体芯片,就能开发出能完成人类大脑同样工作的计算机。IBM的日美研究所和美国康奈尔大学的研究团队试制了一种具有模拟神经细胞与突触之间电路的半导体芯片。可以模仿100万个神经细胞和2亿5600万个突触的运作。

  研究团队利用试制的半导体芯片,成功完成了对人物图像等的识别工作。同时发现耗电量极低,只需70毫瓦。

  被誉为“计算机之父”的数学家冯·诺伊曼于1946年提出计算机构想。之后的计算机都采取根据事先存储的程序,逐步执行命令的模式。这种计算机被称为“诺伊曼型”。从设想提出直到如今,所有的计算机都采用了诺伊曼型。不过,对半导体进行微细加工,以提升计算机处理速度这一传统方式在加工技术方面正在趋近极限。

  IBM为了突破极限,除了模拟大脑之外,还应用了量子力学的原理,一直在致力于研究被称为“非诺伊曼型”的新一代半导体。IBM认为这次的成果是对约10年研究的重大总结,认为将来有望开发出以扭扣电池驱动的邮票大小的超级计算机。

  IBM的研究团队认为,如果将已开发出来的芯片大量组合在一起,就能构建拥有数千亿个突触的系统。IBM于7月宣布,在今后5年里投资30亿美元,以开发新一代半导体。除了模拟大脑的半导体以及革新此前的微细加工技术之外,还致力于利用碳纳米管等新材料。力争应用于对大数据进行分析的高性能计算机等。

  此项研究由美国国防部下属的国防高级研究计划局(DARPA)提供了5300万美元援助。该局为负责互联网开发援助等的美国政府科研援助机构。

  美科学家创造出低成本自我组装纸片机器人

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  哈佛大学和麻省理工学院科学家及工程师,结合折纸艺术、儿童玩具,甚至好莱坞电影《变形金刚》的概念,创造出会自我组装的纸片机器人。这种发明可能引发自动机器装置革命,引进低本低廉,而又容易制造的机器人。

  据报道,这种利用工艺店材料制造的机器人成本只要100美元(约合人民币616.2元),包括80美元(约合人民币492.9元)的现成微形电池和马达,其它材料费为20,美元(约合人民币123元)。一旦启动,从平板纸张变成会走动的四脚机器人,前后只要四分钟。

  专家说,这种新式机器人日后可能用于太空探险、进入崩塌灾区进行搜救,或是加快装配线的制造流程。这种科技也可能用以制造自我组装家具,甚至在灾区自我组装临时避难所。

  虽然这种发明可能还要再过几年才能上市,可是在《科学》期刊发表的研究报告说,这种新进展为个人化机器人开启新的疆界。

  哈佛研究员费尔顿 (Sam Felton)说,这种装置不仅材料很便宜,而且很容易重新设定程序,制造不同功能的机器人。这种细薄机器人是用一些材料层层组装而成,包括纸张,中间有一层蚀刻成网状电引线的铜,外层是会记忆形状的聚合物,一加热就会自动折迭成预设形状。一旦启动电池和马达,平板材料会自动折迭起来,然后像螃蟹一样急急忙忙的走开。

  初步制造的机器人使用比普通8.5*11英寸(1英寸约合2.54厘米)长宽的纸张略小一点的平板材料,自动组装成的机器人长宽各约6英寸,高约2英寸,重量不到3盎斯(约85克),每秒可移动大约2寸。

  费尔顿说,他们花了大约11000美元(约合人民币67780元),打造用以制造这种机器人的装备,然后只要花100美元材料费就可以制造一个新的机器人。

  研究团队希望自动组装机器人的商业用途会逐渐增加。费尔顿说,以后想要蹓狗机器人,甚至能够陪伴下棋的更复杂机器人,可能只要到拥有制造这类装置的商店订购就行了。

  科学家正研究用激光来探测半英里外的爆炸物

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  试想一架飞机正飞过某片土地的上方,而你却需要识别出隐藏的毒品或爆炸物——尽管听起来非常不现实,但这正是科学家研究远程激光传感技术的目标之一。最近,这类研究迎来了更进一步的发展。据发表在《美国国家科学院院刊》上的一项新研究所述,研究人员已能够使用单激光来探测1公里(0.6英里)外的某种化学物质。

  美国德州农工大学(Texas A&M University)生物医学工程师、兼本次研究合著者之一的Vladislav Yakovlev在一封致TheVerge的邮件中表示:“这为遥感技术开启了一扇全新的大门”。

  此前的研究以描述过类似的激光传感技术,但是“没有人在如此远的距离上实现过”,“尤其是仅采用单发激光”。这项技术利用了“拉曼散射”(Raman scattering)效应——即光通过一种物质,使得包含特定分子的材料产生一定水平的震动的一种物理现象——而后,光散射会引起一小部分光脉冲的颜色变化。

  对于特定的化学物质来说,光色变化都是独一无二的。因此我们可以通过这一现象来辨识出特定的化学物质,甚至粉末状的硝酸铵和硝酸钠——两者皆可用于制造炸弹——有效距离亦达到了0.2英里(400米)。

  对于激光可能对人眼造成的潜在损伤,使用者也可以通过配备保护措施来避免。目前全套系统的组装价格在30000美元左右,但研究人员希望它能够在接下的几年里变得成本更加实惠。

  全球首台量子计算机在加拿大诞生

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  加拿大温哥华D-Wave公司首席技术官基尼-罗斯宣布,该公司已成功研制出一个具有16量子比特的“猎户星座”量子计算机。他透露,D-Wave公司将于2007年2月13日和2月15日分别在美国加州和加拿大温哥华展示他们的量子计算机。

  量子计算机是物理学家费曼在19世纪80年代提出的概念。量子位可以同时表示1和0,因此能够携带更多的信息,更快地解决问题。量子计算机希望利用量子现象来增加计算的速度,最大特点是N个储存位可以同时储存2N个数据。不过量子计算机最大的问题是只要受到任何微干扰,例如过热,马上会关机。目前为止,量子计算机在实验室中只能成功运算数千次,稳定度仍然不够。D-Wave公司目前设计的16量子比特计算机是用贵金属铌制成,并且须在零下273K下运行。

  有专家认为,D-Wave公司的尝试只是一种原理性检验,虽很有必要,却必须首先纠正量子计算中不可避免的错误,否则这个量子计算机将无法运行。许多科学家认为,量子计算机广泛商业化还需20年时间。但罗斯认为,2008年他们将制成世界第一台具有1000个量子比特的量子计算机。

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