Tehnologie – Descoperă

Tehnologie – Descoperă https://www.descopera.org Știință și cultură Thu, 27 Jun 2019 18:52:39 +0000 ro-RO hourly 1 https://wordpress.org/?v=5.4.2 Componente electronice – Principii de funcționare https://www.descopera.org/componente-electronice-principii-de-functionare/ https://www.descopera.org/componente-electronice-principii-de-functionare/#respond Tue, 25 Jun 2019 10:19:50 +0000 https://www.descopera.org/?p=6594 <![CDATA[

Dispozitivele electronice au devenit o parte integrantă a vieții noastre. Ne-au făcut viața mai confortabilă și mai convenabilă. De la industria aviatică la cea medicală, aceste componente electronice au o gamă largă de aplicații în lumea modernă. De fapt, revoluția electronică și revoluția computerelor merg mână în mână.

Majoritatea gadget-urilor au mici circuite electronice care pot controla mașinile și procesa informații. Pur și simplu, circuitele electronice reprezintă arterele care pompează viață în majoritatea aparatelor electrice.

Componente Electronice – Prezentare generală

Un circuit electronic este o structură care direcționează și controlează curentul electric pentru a efectua diverse funcții, inclusiv amplificarea semnalului, calculul și transferul de date. Un circuit electric cuprinde mai multe componente electronice diferite, cum ar fi rezistențe, tranzistoare, condensatoare, inductoare și diode. Firele sau urmele conductive sunt folosite pentru a conecta componentele unul la celălalt. Cu toate acestea, un circuit este complet numai dacă începe și se termină în același punct, formând o buclă.

Elementele unui circuit electronic – Componente electronice

Complexitatea și numărul componentelor dintr-un circuit electronic se pot schimba în funcție de aplicarea acestuia. Cu toate acestea, cel mai simplu circuit constă din trei elemente, inclusiv o cale de conducere, o sursă de tensiune și o sarcină.

Elementul 1: Calea Conductoare

Curentul electric curge prin calea conductoare. Deși firele de cupru sunt folosite în circuite simple, ele sunt înlocuite rapid cu urme conductive. Conductivele sunt doar niște foi de cupru laminate pe un substrat neconductor. Ele sunt adesea folosite în circuite mici și complexe, cum ar fi plăcile cu circuite imprimate (PCB).

Elementul 2: Sursa de tensiune

Funcția primară a unui circuit este de a permite curentului electric să treacă prin el în siguranță. Deci, primul element cheie este sursa de tensiune. Este un dispozitiv cu două terminale, cum ar fi o baterie, generatoare sau sisteme de alimentare care oferă o diferență de potențial (tensiune) între două puncte din circuit, astfel încât curentul să poată curge prin el.

Elementul 3: Sarcina electrica

O sarcină este un element în circuit care consumă energie pentru a efectua o anumită funcție. Un bec este cel mai simplu exemplu. Circuite complexe, cu toate acestea, au sarcini diferite, cum ar fi rezistențe, condensatori și tranzistori.

Acestea sunt doar câteva noțiuni de bază despre componente electronice. Dacă vrei să aflii mai multe, nu ezita să ne întrebi în comentarii.

]]> https://www.descopera.org/componente-electronice-principii-de-functionare/feed/ 0 Cât de departe putem călători? https://www.descopera.org/cat-de-departe-putem-calatori/ https://www.descopera.org/cat-de-departe-putem-calatori/#comments Mon, 14 Jan 2019 01:26:17 +0000 https://www.descopera.org/?p=6531 <![CDATA[

Cât de departe putem călători? Există o limită pe care nu o vom trece niciodată? Există locuri unde nu vom ajunge niciodată, indiferent cât de mult am încerca?

Cel mai greu este să ne imaginăm distanțele pe care navele spațiale trebuie să le parcurgă pentru a ajunge pe alte planete, cum ar fi pe Marte sau pe asteroizi. Putem vorbi despre zeci de milioane de kilometri, dar numerele nu sunt suficiente pentru a simți senzația de izolare și singurătate pe care astronauții o vor suporta în timpul unei călători interplanetare. Oamenii se gândesc în mod normal la o călătorie din punct de vedere al timpului: cât timp îmi ia pentru a ajunge de la Sibiu la București? Cât timp îi va lua capsulei Soyuz pentru a ajunge la Stația Spațială Internațională?

Distanța este probabil cel mai relativ concept în lumea noastră conectată. Timpul necesar pentru a ajunge într-un loc depinde acum doar de disponibilitatea mijloacelor de transport și al banilor. Răspunsul la întrebarea de mai sus, este tot de aproximativ 6 ore, dacă alegem să mergem la București cu trenul.

Ne aflăm pe un braț liniștit al Caii Lactee; o galaxie spirală de dimensiuni medii, având un diametru de 100.000 de ani lumina ce conține miliarde de stele, nori de gaze, materie întunecată, găuri negre, stele neutronice și planete. Văzută de departe, galaxia noastră pare densă, dar în realitate, ea constă în mare parte din spațiu gol. În medie, între două stele este o distanță de 5 ani-lumină.

Cu tehnologia actuală, ca să ajungem la cel mai apropiat sistem stelar ne-ar lua mii de ani. Calea Lactee este destul de mare și nu este singura. Calea Lactee împreună cu galaxia Andromeda și alte aproximativ 30 de galaxii, inclusiv galaxii pitice, formează „Grupul Local”; o regiune de spațiu unde galaxiile sunt răspândite pe un diametru de 100 de milioane de ani-lumină.

Grupul nostru local este unul din cele 100 de grupuri din super-roiul „Laniakea”, care, este doar unul din milioanele de super-roiuri ce alcătuiesc universul observabil.

Acum, să presupunem pentru o clipă, că avem un viitor strălucit; omenirea devine o civilizație de tip 3, nu este exterminată de extratereștri și dezvoltă tehnologia necesară pentru călătoriile interstelare pe baza înțelegerii actuale a fizicii. În acest scenariu, în cel mai bun caz, cât de departe am putea ajunge? Ei bine, am putea explora doar Grupul Local. Este cea mai mare structură din care omenirea va face parte. Deși Grupul Local este uriaș, el reprezintă doar 0.00000000001% din universul observabil.

Simplul fapt că există de fapt o limită pentru noi și că există atâtea alte galaxii la care nu vom putea ajunge niciodată este puțin înspăimântător. De ce nu putem călători mai departe? Ei bine, totul are legătură cu natura nimicului. „Nimicul”, sau spațiul gol, nu este gol, ci are energie intrinsecă; așa numitele „fluctuații cuantice”. La scară mică, există acțiune constantă, particule și antiparticule care apar și se anihilează. Îți poți imagina acest vid cuantic ca niște bule: unele cu zone mai dense și altele cu zone mai puțin dense.

Acum, să ne întoarcem cu 13,8 miliarde de ani în urmă când structura spațiului nu consta din nimic. Chiar după Big Bang, într-un eveniment cunoscut ca inflația cosmică, universul observabil s-a extins de la dimensiunea unei mingi până la un diametru de trilioane de kilometri în doar câteva fracțiuni de secundă. Această expansiune bruscă a universului a fost atât de rapidă și extremă încât toate fluctuațiile cuantice au fost întinse iar distanțele subatomice au devenit distanțe galactice, cu o densitate neuniformă. După inflație, gravitația a început să atragă materia. La scară mare, extinderea a fost prea rapidă și puternică pentru a depăși gravitația, dar la scară mică, gravitația a câștigat, formându-se regiuni dense de materie, ducând la apariția galaxiilor, precum cea în care trăim și noi astăzi. Doar galaxiile din Grupul Local sunt atrase gravitațional.

Dar putem părăsi Grupul Local? Aici, energia întunecată face totul mai complicat. Acum 6 miliarde de ani, energia întunecată a preluat controlul. Aceasta este responsabilă pentru expansiunea universului. Nu știm de ce, sau ce este această energie, dar putem observa clar efectul ei.

Energia întunecată este responsabilă pentru accelerarea universului la scară largă, adică determină al doilea derivat al factorului scalei cosmice a (t) să fie pozitiv. Dar, pe o scară mai mică, aglomerările de materie în care efectul celor patru forțe (energia nucleară tare, energia nucleară slabă, electromagnetismul și gravitația) sunt mult mai puternice decât efectul respingător al energiei întunecate.

În universul timpuriu, în jurul grupului local au existat zone mai mari, mai reci, din care au apărut clustere cu mii de galaxii. Suntem înconjurați de o mulțime de galaxii, aceste structuri și galaxii din afara grupului local nu sunt legate gravitațional de noi. Cu cât universul se extinde mai mult, cu atât distanța se mărește. Cu timpul, energia întunecată va împinge totul mai departe de noi, făcând toate celelalte roiuri de galaxii să devină în cele din urmă de neatins.

Cel mai apropiat grup de galaxii se află deja la o distanță de milioane de ani lumină și se îndepărtează de noi cu o viteză la care doar visăm să ajungem vreodată. Am putea părăsi Grupul Local să călătorim în spațiul intergalactic în întuneric, dar nu vom ajunge niciodată nicăieri.

În timp ce Universul se va extinde și mai mult, Grupul Local se va restrânge sub forța atracției gravitaționale. Peste câteva miliarde de ani, galaxia Andromeda se va ciocni cu Calea Lactee și va forma o singură galaxie uriașă, numită Milkdromeda.

Într-un anumit moment, galaxiile din afara grupului local vor fi atât de departe încât puținii fotoni care vor ajunge la noi vor avea o lungime de undă atât de mare încât nu vor mai fi detectați. Odată ce acest lucru se va întâmpla, nicio informație din afara grupului local nu va putea ajunge la noi. Universul va dispărea, în toate direcțiile, pentru totdeauna.

O persoană născută în viitorul îndepărtat în galaxia noastră va crede că nu există altceva în univers în afara galaxiei sale. Atunci când vor privi departe în univers, vor vedea doar goliciune și întuneric. Ei nu vor putea să vadă radiația cosmică și nu vor putea să învețe despre Big Bang. Vor crede ca universul este static și etern. Milkdromeda va fi o insulă în întuneric, devenind din ce în ce mai întunecată.

Cu toate acestea, există trilioane de stele în Grupul Local și este suficient de mare pentru omenire. Până la urmă, nu am reușit să părăsim sistemul nostru solar și avem suficient timp pentru a explora galaxia. Avem norocul incredibil că existăm în momentul potrivit pentru a vedea nu numai viitorul ci și trecutul nostru cel mai îndepărtat.

Bibliografie:
https://medium.com
http://boojum.as.arizona.edu/~jill/EPO/Stars/galaxy.html

Foto:
https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/

]]> https://www.descopera.org/cat-de-departe-putem-calatori/feed/ 3 Cum se fabrică – Gorilla Glass https://www.descopera.org/cum-se-fabrica-gorilla-glass/ https://www.descopera.org/cum-se-fabrica-gorilla-glass/#comments Mon, 24 Sep 2018 23:40:34 +0000 https://www.descopera.org/?p=6427 <![CDATA[

Gorilla Glass este un strat de sticlă aluminosilicat de tip alcaliu fabricat de Corning, conceput special pentru a fi subțire, ușor și rezistent la zgârieturi.
Procesul de fabricare automatizat produce o sticlă subțire, de o calitate superioară și o calitate optică remarcabilă.

Procesul începe când materiile prime sunt amestecate într-o compoziție de sticlă topită la o temperatură de 1000° C. Sticla topită este introdusă într-un jgheab numit „izopipe” unde formează o foaie continuă de sticlă plată cu o grosime de ordinul micronilor.

Pentru a fi rezistentă, sticla este supusă unui proces chimic. Sticla este plasată într-o baie fierbinte de sare de potasiu alcalină la o temperatură de 400° C. Ionii de sodiu mai mici părăsesc sticla, iar ionii de potasiu mai mari din baia de sare îi înlocuiesc. Acești ioni mari ocupă mai mult spațiu și sunt presați atunci când sticla se răcește. Acest strat de compresie creează o suprafață mai rezistentă la deteriorare. Corning asigură un schimb uniform de ioni prin reglarea unor factori cum ar fi căldura și durata.

Această metodă de a produce o sticlă mai rezistentă folosind schimbul de ioni a fost dezvoltată în anii 1960, iar compozițiile aluminosilicate precum sticla Gorilla conțin dioxid de siliciu, aluminiu, magneziu și sodiu. Atât sodiul cât și potasiul se află în aceeași coloană în tabelul periodic al elementelor, ceea ce înseamnă ca ele se comportă similar.

Faptul că o sticlă se zgârie greu este un atribut foarte important, deoarece de asta depinde rezistența sticlei. Sticla se sparge datorită a două lucruri: defectele și forța la care este supusă. Sticla se sparge la o forță de îndoire mult mai mică dacă sticla prezintă multe defecte sau zgârieturi.

Într-o demonstrație realizată de Gary Salooja (uBreakiFix), se poate observa că sticla obișnuită rezistă la o forță de îndoire de 20 kg, însă după ce a fost zgariată cu un cutter, a rezistat la o forță de doar 3.4 kg, deci rezistența sticlei s-a redus considerabil. Gorilla Glass a rezistat la o forță de îndoire de 35 kg, iar după ce a fost zgariată a rezistat la o forță de 30 kg.

Atunci când sticla se îndoaie, o față va fi supusă compresiei, iar cealaltă va fi supusă tensiunii, așa cum se vede în imaginea alăturată. Sticla suportă bine compresia, însă nu și tensiunea. Chiar și cele mai rezistente sticle au imperfecțiuni (crăpături), iar acestea se pot propaga deoarece sunt întinse de forța de tensiune. De exemplu, dacă tragem de cele două capete ale unei bucăți de scotch vom observa că prezintă rezistență la rupere. Însă dacă o tăiem doar puțin cu foarfeca la jumate, aceasta se va rupe foarte ușor. Tăietura este la fel precum defectele din sticlă, numai că în cazul celei din urmă, defectele sunt nenumărate și distribuite în tot materialul.

Indiferent de compoziție, ingredientul principal pentru a obține sticlă este dioxidul de siliciu (nisip). Deoarece dioxidul de siliciu are un punct de topire foarte ridicat (1720° C) sunt adăugate diverse substanțe chimice, cum ar fi oxidul de sodiu, pentru a scădea temperatura de topire a amestecului. Diferite substanțe aduc sticlei proprietăți diferite: rezistența la razele X, toleranța la temperaturi ridicate sau capacitatea de a refracta culorile. Daca se adaugă un element dens, precum bariu sau lantan, va scădea temperatura de topire, dar există riscul să nu se obțină un amestec omogen. Sticla este un material plin de compromisuri. Acesta este și motivul pentru care compozițiile, în special cele care sunt bine reglate pentru un anumit proces de fabricație sunt strict secrete.

Bibliografie:
https://www.corning.com/gorillaglass

]]> https://www.descopera.org/cum-se-fabrica-gorilla-glass/feed/ 2 Machine learning în fizica particulelor https://www.descopera.org/machine-learning-in-fizica-particulelor/ https://www.descopera.org/machine-learning-in-fizica-particulelor/#respond Thu, 23 Aug 2018 19:56:02 +0000 https://www.descopera.org/?p=6355 <![CDATA[

Experimentele de la Large Hadron Collider produc aproximativ un milion de gigaocteti de date în fiecare secundă. Chiar și după filtrare și compresie, datele acumulate în doar o oră sunt similare cu volumul de date colectat de Facebook într-un an întreg.

Din fericire, fizicienii nu trebuie să proceseze și să analizeze aceste date singuri. Ei sunt ajutați de software de “Machine learning” care învață cum să facă analize complexe pe cont propriu.

“În comparație cu un algoritm obișnuit de calculator pe care-l proiectăm pentru o analiză specifică, algoritmii folosiți de noi trebuie proiectați pentru a ne da seama cum să facem diferite analize, salvând nenumărate ore de muncă”, spune fizicianul Alexander Radovic ce lucrează la experimentul NOvA.

Radovic împreună cu un grup de cercetători au descris aplicațiile actuale și perspectivele viitoare de învățare a mașinilor în fizica particulelor într-o lucrare publicată în revista Nature.

Căutarea în “Big Data”

Pentru a face față volumului de date uriaș produs în experimentele moderne, cum ar fi cele de la LHC, cercetătorii folosesc ceea ce se numesc “triggere” (declanșatoare) hardware și software, care decid în timp real ce date să păstreze pentru analiză și ce date să fie eliminate.

La LHCb, un experiment care ar putea explica de ce există mai multă materie decât antimaterie în Univers, algoritmii iau cel puțin 70% din decizii, spune Mike Williams de la MIT. “Machine learning joacă un rol important în aproape toate aspectele legate de datele experimentului, de la triggere la analiza datelor rămase”, spune Williams.

Machine learning s-a dovedit a fi extrem de utilă în domeniul analizei. Detectorii giganți de la LHC, ATLAS și CMS, care au permis descoperirea bosonului Higgs, au fiecare zeci de milioane de elemente de detecție ale căror semnale trebuie să fie colectate și puse cap la cap.

“Aceste semnale alcătuiesc un spațiu complex de date”, spune Michael Kagan de la “US Department of Energy’s SLAC National Accelerator Laboratory”, care lucrează la ATLAS și este co-autor al lucrării mai sus menționate din revista Nature. “Trebuie să înțelegem relația dintre semnale pentru a veni cu concluzii – de exemplu, dacă o anumită urmă detectată a fost produsă de un electron, un foton sau altceva.”

Și NOvA, beneficiază de avantajul folosirii inteligenței artificiale și a machine learning-ului. Fermilab – ce gestionează experimentele NOvA – studiază modul în care neutrinii se schimbă dintr-un tip într-altul în timp ce călătoresc prin Pământ. Aceste oscilații neutrinice ar putea să dezvăluie existența unui nou tip de neutrino pe care unele teorii o prezic a fi o particulă a materiei întunecate. Detectoarele NOvA urmăresc particulele încărcate atunci când neutrinii au lovit materialul detectorului, iar algoritmii de machine learning le-au identificat.

Large Hadron Collider

LHC este cel mai mare accelerator de particule din lume și cel care atinge cele mai mari energii. Colierul se află într-un tunel circular, cu o circumferința de 27 km, aflat la o adâncime intre 50-175 m sub pământ.

Tunelul este compus din două țevi inelare adiacente separate care se intersectează în patru puncte, fiecare țeavă conținând o conductă de protoni. Aceștia se deplasează în tunel în direcții opuse. Aproximativ 1232 dipoli magnetici păstrează fluxurile pe calea lor circulară și 392 cuadripoli magnetici sunt utilizați pentru a păstra fluxurile focalizate. În total sunt instalați peste 1600 magneți supraconductori, majoritatea cântărind peste 27 tone.

O dată sau de două ori pe zi, în timp ce protonii sunt accelerați de la 450 GeV pana la cel mult 7 TeV, câmpurile magnetice ale dipolilor electromagnetici supraconductori sunt mărite de la 0,54 la 8,3 tesla. Protonii pot ajunge fiecare pana la o energie de 7 TeV, energia totală de coliziune ajungând astfel pana la 14 TeV. La acest nivel de energie, protonii se deplasează cu viteze de 99,999999% din viteza luminii. Durează mai putin de 90 μs ca un proton sa efectueze o tura în inelului principal – viteza sa unghiulara putând ajunge la 11.000 revoluții pe secunda.

Programul de la LHC se bazează mai ales pe coliziuni proton-proton. Totuși sunt incluse în program și perioade de rulare mai scurte, de regula o luna pe an, cu coliziuni de ioni grei. Deși și ionii mai ușori sunt luați în considerare, scopul principal al acestor perioade de rulare îl reprezintă ionii de plumb. Scopul programului cu ioni grei este observarea unei stări a materiei numită plasma quark-gluon, care caracteriza etapa inițială a existenței Universului, imediat după Big Bang.

Un boson Higgs este produs o dată la câteva miliarde de ciocniri proton-proton. Pentru a permite eșantioanelor de date sa fie înregistrate într-un interval de timp rezonabil, LHC ciocnește aproape 1 miliard de protoni pe secundă.

Aceste coliziuni pot produce sute de particule și studierea dezintegrării lor necesită detectori puternici dotați cu diverse matrici de senzori. Detectorii ATLAS și CMS conțin fiecare aproximativ 100 de milioane de elemente de detecție.

Studiul cuarcurilor prezintă un interes deosebit pentru LHC deoarece aceste particule sunt produse frecvent prin dezintegrarea bosonului Higgs. Un cuarc radiază o parte substanțială a energiei sale sub forma unui flux de particule colimate, precum un jet, înainte să întâlnească un anticuarc sau un alt cuarc. Radiația este emisa pe o distanta aproximativ de dimensiunea unui proton, făcând acest lucru imposibil de observat în mod direct și „trăiește” doar o picosecundă înainte sa se dezintegreze din nou. Așadar, pentru a identifica jeturile care provin de la cuarcuri, este necesar sa se poată stabili dacă particulele au fost produse direct în coliziunea proton-proton.

Recurrent Neural Networks

Recurrent Neural Networks (RNN) s-au dovedit a fi eficiente în procesarea secvențelor mari de date. RNN este folosit și de Google în serviciul lor de traduceri. Folosirea RNN pentru clasificarea jeturilor necesită ca particulele să fie ordonate pentru a forma o secvență. Un set de caracteristici pentru fiecare particulă este oferit RNN-ului, ce este antrenat pentru a face diferența între jetul lăsat de cuarcul de tip farmec și alte jeturi. Folosirea RNN-ului în cadrul experimentului ATLAS a redus mult rata de interpretare greșită.

Antrenare și validare

Rețelele neurale folosite în fizica particulelor sunt de obicei instruite prin învățarea supravegheata și se antrenează folosind date de test ce conțin proprietățile particulelor și alte informații necesare. Exista întotdeauna posibilitatea ca anumite caracteristici introduse în date sa nu fie modelate corect și să poată duce la detectări false.

De la „Machine learning” la „Deep learning”

Cele mai noi metode de “Machine Learning”, adesea numite “Deep Learning”, promit să ducă fizica particulelor la un nou nivel. Deep learning se referă în general la utilizarea rețelelor neuronale: algoritmi de calcul cu o arhitectura inspirată din rețeaua densă de neuroni din creierul uman.

Aceste rețele neuronale învață pe cont propriu cum sa realizeze anumite sarcini de analiza în timpul perioadei de antrenare în care sunt prezentate date de test, cum ar fi simulările, și li se spune cât de bine s-au descurcat.

“Până de curând, succesul rețelelor neuronale a fost limitat, deoarece antrenarea acestora era foarte greoaie și necesită multe resurse”, spune co-autorul lucrării Kazuhiro Terao, cercetător SLAC. “Aceste dificultăți ne-au limitat la doar câteva straturi de neuroni (layere). Datorită îmbunatățirii algoritmilor dar și a hardware-ului, acum putem să construim și să instruim rețele mai capabile formate din sute sau mii de straturi de neuroni”.

Multe dintre progresele înregistrate în domeniul Machine Learning-ului sunt determinate de aplicațiile comerciale ale giganților de software și de explozia de date generată de oameni în ultimele doua decenii. “NOvA, de exemplu, utilizează o rețea neuronala inspirată de arhitectura GoogleNet”, spune Radovic. “A îmbunătățit experimentul în moduri care altfel ar fi putut fi obținute doar prin colectarea a 30% mai multe date”.

Un teren fertil pentru inovație

Algoritmii de Machine learning devin din ce în ce mai sofisticați deschizând oportunități fără precedent pentru a rezolva probleme în fizica particulelor.

Multe dintre problemele noi unde ar putea fi folosite sunt legate de “computer vision”, spune Kagan. “Este similar cu recunoașterea facială, cu excepția faptului ca în fizica particulelor, trăsăturile imaginii sunt mai abstracte și mai complexe decât urechile și nasul”.

Unele experimente precum NOvA și MicroBooNE produc date care pot fi ușor transformate în imagini reale, iar algoritmii pot identifica caracteristicile din aceste imagini. În experimentele de la LHC, pe de altă parte, imaginile trebuie mai întâi reconstruite din foarte multe date generate de milioane de senzori.

“Chiar dacă datele nu arată ca imagini, putem folosi în continuare metode de vizionare a datelor dacă le putem procesa în mod corect”, spune Radovic.

Un domeniu în care această abordare ar putea fi utilă este analiza jeturilor de particule produse în număr mare la LHC.

Scepticismul asupra Machine learning-ului

În ciuda tuturor progreselor evidente, pasionații de Machine Learning se confruntă frecvent cu scepticismul partenerilor lor de colaborare deoarece algoritmii de învățare sunt precum o cutie neagră care oferă foarte puține informații despre cum au ajuns la o anumită concluzie.

“Scepticismul este foarte sănătos”, spune Williams. “Dacă folosiți Machine learning pentru triggere care elimina datele, așa cum facem în LHCb, atunci doriți să fiți extrem de precaut.”

Prin urmare, antrenarea rețelelor necesită eforturi constante pentru a înțelege mai bine funcționarea algoritmilor și pentru a face verificări încrucișate cu date reale ori de câte ori este posibil.

“Ar trebui să încercam mereu să înțelegem ce face un algoritm și să evaluăm întotdeauna rezultatul său”, spune Terao. “Acest lucru este valabil pentru fiecare algoritm, nu numai pentru machine learning. Deci, a fii sceptic nu ar trebui să oprească progresul.”

Progresele rapide au făcut pe unii cercetători să viseze la ceea ce ar putea deveni posibil în viitorul apropiat. “Astăzi folosim machine learning pentru a găsi caracteristici în datele noastre care ne pot ajuta să răspundem la unele dintre întrebările noastre”, spune Terao. “Zece ani de acum, algoritmii de învățare ar putea sa-și pună propriile întrebări în mod independent și sa recunoască atunci când descoperă ceva”.

Bibliografie:
https://www.symmetrymagazine.org
https://www.nature.com/articles/s41586-018-0361-2

]]> https://www.descopera.org/machine-learning-in-fizica-particulelor/feed/ 0 Pielea electronica – E-skin https://www.descopera.org/pielea-electronica-e-skin/ https://www.descopera.org/pielea-electronica-e-skin/#comments Sun, 25 Mar 2018 14:54:14 +0000 http://www.descopera.org/?p=6144 <![CDATA[

Domeniul biomedicinei face inca un pas imens inainte. Un grup de cercetatori de la Universitatea Boulder din Colorado format din ingineri, chimisti si dermatologi au creat asa numita piele electronica, pe scurt e-skin. Pielea electronica este un material foarte subtire, transparent la lumina care se comporta precum pielea normala. Acest nou biomaterial este sensibil la variatiile de temperatura, presiune, umiditate si ale curentilor de aer.

Date detaliate privind noul material ce poate reprezenta viitorul protezelor destinate pacientilor ce au suferit amputatii ori a membrelor robotice, pot fi gasite intr-un studiu publicat recent in revista Science Advances.

Pielea electronica are o vasta aplicare in industria robotica cat si a interfetelor om-computer, prezentand avantajul unic de a oferi posibilitatea perceptie senzatiilor unor sisteme pasive si inerte in mod clasic – acele sisteme pasive pe care inginerii le folosesc in mod constant dar care sunt private de caracteristicile uimitoare ale pielii umane.

E-skin are capacitatea de a simti presiunea, o caracteristica foarte utila in dezvoltarea protezelor viitorului. De exemplu, daca E-skin este atasata unei maini protetice, va schimba total modul in care aceasta va prinde un pahar cu apa. In prezent, protezele sunt programate sa exercite o anumita presiune asupra corpurilor pentru o priza optima. Un stimul direct citit de catre un material biometric precum e-skin va inlatura necesitatea programarii fortei de strangere a fiecarui corp in parte. Totul se intampla spontan si in timp real.

Daca ne gandim la toate functiile de protectie pe care pielea umana le detine, precum indepartarea membrelor de sursele intense de caldura, ne putem imagina de ce acest material este cu adevarat revolutionar si poate fi folosit la crearea unor noi sisteme robotice inteligente. E-skin poate sa copieze aceste functii preventive, cel putin aceasta este un mare avantaj al pielii electronice.

Pe de alta parte, e-skin are aplicatii in domeniul roboticii de asemenea. In viitor, in cazul in care sisteme robotice vor fi folosite pentru sustinerea bebelusilor de exemplu, vor avea capacitatea sa simta presiunea si sa ii cuprinda cu blandete. In momentul in care bebelusul este bolnav, robotul poate folosi un singur deget pentru a stabili prezenta sau absenta starii febrile, iar exemplele pot continua. Sensibilitatea este de o importanta deosebita atunci cand vorbim de interactiunii intre oameni si sisteme robotice. Siguranta oamenilor care interactioneaza cu un sistem care este programat sa actioneze intr-un anumit mod este deseori pusa la incercare.

Pielea electronica este creata dintr-o retea de polimer numita polyimina precum si nanoparticule de argint, cele din urma conferind rezistenta, stabilitatea chimica si conductivitatea electrica.

Foarte interesant este faptul cum E-skin se poate repara singura prin amestecarea compusilor gasiti in etanol cu materialul propriu. Caldura si presiunea ii confera pielii electronice posibilitatea de a se mula perfect pe pielea umana si diferite obiecte precum maini robotice complexe. In plus materialul este in totalitate reciclabil, fapt ce il face unic: „Cred ca suntem primul grup de cercetatori care au demonstrat proprietatile de reciclare a unui material de acest gen” a spus Jianliang Xiao, inginer si conducator al studiului.

E-skin se poate recicla prin inmuierea polimerilor intr-o solutie care degradeaza acesti compusi si separa nanoparticulele de argint ce vor sedimenta la baza solutiei. „Astazi ne confruntam cu o poluare a mediului inconjurator fara precedent iar acest lucru ne determina sa cream asemenea materiale complexe dar reciclabile totodata”, a adaugat Xiao.

]]> https://www.descopera.org/pielea-electronica-e-skin/feed/ 1 eReader si eBook https://www.descopera.org/ereader-si-ebook/ https://www.descopera.org/ereader-si-ebook/#comments Sun, 24 Sep 2017 07:48:04 +0000 http://www.descopera.org/?p=5955 <![CDATA[

Un eReader poate contine mii de eBookuri, singura limitare fiind capacitatea de stocare. In functie de dispozitiv, eBookul poate fi citit in intuneric sau la lumina soarelui (tehnologia eInk). Majoritatea eReaderelor au incorporate o sursa de lumina, pot mari sau schimba corpul de litera, folosesc programe de citire audio pentru cei care au probleme de vedere sau sunt dislexici, permit cititorilor sa caute semnificatia cuvintelor sau informatii despre un subiect prin folosirea bazelor de date online. Platformele eBook permit sincronizarea lecturii, a notitelor si a semnelor de carte pe mai multe dispozitive. Producatorii de eReadere pot monitoriza activitatile clientilor lor obtinand date statistice importante pentru piata eBook.

eReaderul e mai scump decat o carte, dar costul se amortizeaza repede datorita costului scazut al eBookurilor. Multe eBookuri se gasesc in mod gratuit pe Internet, deoarece majoritatea cartilor ajung in patrimoniul public la 70 de ani de la moartea autorului. Cartile electronice sunt ideale pentru oamenii care pretuiesc informatia, care au probleme cu vederea, carora le place sa citeasca fara ca altii sa vada ceea ce citesc sau pentru oamenii ce nu au spatiu suficient de depozitare a cartilor tiparite.

In prezent, prin carte electronica sau eBook se intelege versiunea electronica a unei carti tiparite (dar exista si eBookuri care nu a fost tiparite niciodata). Cartile electronice pot fi citite pe PC sau pe diverse dispozitive mobile. Formatul ePub este cel mai utilizat. Este folosit de institutiile de stat, de edituri, de biblioteci etc. Formatul MOBI sau AZW este detinut si folosit doar de Amazon pentru eReaderele si aplicatiile proprii. Aceste 2 formate sunt preferate deoarece permit modificarea marimii literelor si reasezarea cuvintelor in functie de marimea si orientarea ecranului eReaderului sau a aplicatiei folosite pentru citire.

PDF (Portable Document Format)

Este unul dintre formatele cele mai familiare de pe piata eBookurilor, dar nu este destinat eReaderelor hardware. PDF-urile clasice nu ofera optiunea de reflow ce este atat de necesara eReaderelor. Optiunea reflow permite afisarea corecta a continutului pe ecrane de dimensiuni diferite (continutul documentului se ajusteaza automat la dimensiunea ecranului).

Adobe Systems a creat formatul PDF in 1993, iar in 2001 l-a facut open source. Incepand cu anul 2012, apare formatul PDF/UA (PDF/Universal Accessibility) ce ofera si optiunea reflow. In prezent se lucreaza la PDF/UA-2. Printre altele, noua versiune include optiuni extinse de structurare semantica a continutului si va asigura suport pentru anumite seturi de taguri. Printre ele se vor numara seturile stiintifice, cum ar fi MathML si ChemML, dar si seturi specializate de publicare, cum ar fi DocBook si DAISY.

Avantajul PDF-ului e ca poate fi deschis pe orice dispozitiv, iar continutul este afisat in mod identic peste tot. Pentru eReaderele actuale aceasta calitate s-a transformat in dezavantaj, deoarece PDF-urile uzuale nu pot fi folosite pe eReadere hardware ale caror ecrane sunt de 7-8 inch. Daca deschideti pe un telefon de 5 inchi un PDF cu 400 de cuvinte pe pagina, exact asta o sa vedeti: o pagina cu 400 de cuvinte. Adica o pagina de 5 inchi cu un text foarte mic ce necesita marirea paginii si miscarea ei in sus-jos si dreapta-stanga pentru a putea citi textul. Pentru eReaderele hardware (mai ales cele eInk) este necesara o varianta speciala de PDF ce suporta reflow. Alminteri trebuiesc „taiate” la dimensiunile ecranului inainte de a fi puse pe eReader.

Fiind un format fix este ideal pentru benzile desenate sau cartile cu multe ilustratii. Este excelent mai ales pentru autorii care isi publica cartile singuri prin intermediul serviciilor de tiparire la cere (POD: print-on-demand), deoarece acestia nu intervin asupra continutului cartii, ci necesita cartea intr-un format fix stabilit de autor, indiferent de dispozitivul pe care e deschisa. Decat sa plaseze o comanda de sute sau de mii de volume unei tipografii si apoi sa caute un loc de depozitare, autorii au optiunea de a tipari doar volumele ce sunt cumparate. Doua dintre cele mai populare servicii de tiparire la comanda sunt IngramSpark si CreateSpace (apartine companiei Amazon).

Formatul PDF exista in 2 variante: Adobe PDF si Open PDF. Adobe PDF este protejat prin Adobe DRM si necesita autorizarea PC-ului sau a dispozitivului pe care e deschis. Open PDF poate fi folosit fara restrictii.

ePub (electronic publication)

A inceput sa fie folosit ca standard in 2007 de catre IDPF (International Digital Publishing Forum) inlocuind vechiul standard Open eBook . Este un format public standard pentru eReadere si aplicatiile eReader de pe alte dispozitive mobile si PC. Este cel mai folosit format eBook pentru eReaderele hardware, cu exceptia eReaderelor Kindle. Formatul ePub e bazat pe XHTML 1.1 si CSS2 si poate suporta chiar si elemente interactive HTML5.

ePub2 a fost creat in 2002, apoi a fost imbunatatit in 2009. Apple a creat o varianta modificata ePub2 cu paginatie fixa destinata cartilor pentru copii, dar aceasta nu face parte din standardul ePub. Desi nu este folosit de Amazon, compania accepta folosirea fisierelor ePub ca sursa pentru fisierele MOBI. ePub2 are o sustinere foarte solida pe piata. Autorii si editurile il vor putea folosi multi ani fara probleme, deoarece specificatiile formatului ePub3 includ compatibilitatea cu ePub2.

ePub3 a fost creat in 2011 si este suportat oficial doar de cateva companii. ePub3 ofera suport extins pentru limbile straine, permite adaugarea si redarea fisierelor video si audio si are o optiune de paginatie fixa destinata cartilor pentru copii. Se bazeaza pe XHTML5, CSS3 si cateva optiuni stilistice unice standardului ePub.

Formatul ePub exista in 2 variante: Adobe ePub si Open ePub. Adobe ePub este protejat prin Adobe DRM (digital rights management) si necesita autorizarea PC-ului sau a dispozitivului mobil. Open Epub nu este protejat, poate fi folosit fara restrictii.

MOBI (Mobipocket)

MOBI este un standard pentru dispozitivele mobile cu performante reduse si cu latime mica de banda. A fost creat de firma franceza Mobipocket in martie 2000. Mobipocket este si numele programului de citire si producere a fisierelor MOBI. Fisierele create cu standardul Mobipocket au terminatia .prc sau .mobi. Acest standard eBook se bazeaza pe Open eBook si foloseste HTML 3.2 si JavaScript. In 2005 Amazon a cumparat firma Mobipocket si a inceput sa foloseasca fomatul MOBI si derivatele sale pe eReaderele proprii.

Formatul MOBI original este invechit si ii lipseste flexibilitatea formatului ePub, dar are cerinte hardware mai mici. Formatul MOBI e folosit pentru eBookurile cu elemente grafice putine sau inexistente. Imaginile dintr-un fisier MOBI sunt limitate la 64 de kilobiti ceea ce le face ideale pentru ecranele de dimensiuni mici. Suporta folosirea dictionarelor, indexarea si comprimarea continutului. De regula, fisierele MOBI create de programul KindleGen (program folosit de Amazon pentru producerea eBookurilor) sau de serviciul online de conversie Amazon sunt de 2 ori mai mari decat fisierele ePub originale, deoarece contin si fisierul-sursa. Fisierele MOBI Amazon sunt protejate prin DRM si pot fi citite de un numar limitat de dispozitive asociate cu contul cumparatorului.

AZW

Amazon a modificat formatul MOBI si l-a numit AZW. O parte din cartile de pe Kindle Store au extensia .mobi, dar sunt de fapt in format AZW. Daca protectia DRM a unui fisier AZW este eliminata, i se poate schimba extensia in MOBI.

AZW3 sau KF8 (Kindle Format 8) este standardul eBook pentru cea de a patra generatie Kindle. A fost introdus odata cu lansarea lui Kindle Fire. Este asemanator din punct de vedere functional cu ePub2 si ePub3, dar are cateva diferente importante. De aceea este preferabil sa se creeze continut Kindle original, in loc de a face o simpla conversie de format. AZW3 este un format eBook restrictionat prin DRM (Digital Rights Management) si poate fi citit doar pe un anumit dispozitiv.

Formatul AZW4 este destinat manualelor scolare. E de fapt un fisier PDF modificat si protejat cu DRM.

Formatul AZW6 este intalnit rar. Este folosit doar in Japonia pentru manga. Fisierul AZW6 contine doar textul, ilustratiile fiind descarcate intr-un dosar separat. Daca convertim fisierul AZW6 intr-un alt format, nu va contine imagini. Aparent Amazon a incercat sa imbunatateasca procesul de descarcare a cartii: daca se cumpara un AZW6 cu multe ilustratii, iar conexiunea de date e proasta, eReaderul va descarca imagini cu rezolutie mica, imediat ce conexiunea de date se imbunatateste, va descarca imaginile cu rezolutie mare.

KFX este ultimul standard de eBook Amazon. Pentru a avea acces la un fisier KFX trebuie sa detineti un Kindle eInk, iar cartea dorita sa aiba “Enhanced Typesettings”. KFX este succesorul lui AZW6. Nu este un eBook, e doar o solutie de descarcare a continutului unei carti pe Kindle. Nici acest format nu poate fi convertit in alt format.

iBook

Standardul iBook este detinut de Apple si este destinat crearii cartilor cu continut complex (manuale, carti de gatit etc.) eBookurile sunt create cu programul Ibooks Author si pot fi folosite doar pe sistemele de operare Apple. In mod normal, iBookurile au o paginatie fixa, adica continutul este static, iar cititorul nu poate modifica felul in care e afisata cartea. iBooks Author include totusi o optiune de reflow bazata pe pozitia ecranului. Fisierele iBook se bazeaza pe HTML, CSS si JavaScript, dar codul nu poate fi editat de creator. In mod normal nu au DRM, dar le poate fi aplicat (FairPlay DRM).

eBookul viitorului?

Editura Visual Edition, impreuna cu Google, a lansat Editions At Play, un magazin online pentru carti imposibil de tiparit. Scopul e de a permite autorilor sa creeze carti cu continut dinamic pe telefonul sau tableta cititorului. Cartile publicate de Editions At Play reflecta felul in care ar trebui sa arate o carte electronica. Nu sunt carti in sensul traditional, adica nu sunt editii electronice ale cartilor tiparite. eBookurile actuale sunt un compromis intre edituri si tehnologia existenta. Majoritatea incercarilor de imbunatatire a formatului se fac in detrimentul textului. Putine edituri au incercat sa foloseasca tehnologia actuala pentru a crea ceva ce coexista cu cartea, fara a incerca sa o faca sa para invechita.

Cartile interactive ale editurii Editions At Play nu sunt compatibile cu tehnologia eInk actuala. Creatorii lor considera ca telefoanele mobile sunt pe cale sa devina cea mai populara metoda de lectura. Pe eReadere cartile concureaza doar cu alte carti, pe smartphone cartile concureaza cu aplicatiile de email, platformele sociale, jocuri etc. Editions At Play a introdus in eBookuri elemente interactive care necesita atentia si interactiunea cititorului la fel de mult ca unul dintre jocurile pe telefon.

A Universe Explodes

In aprilie 2017 apare cartea A Universe Explodes scrisa de Tea Uglow. E un eBook ce foloseste tehnologia blockchain. eBokul este citit, pe rand, de un grup de persoane care, prin intermediul blockchain-ului, modifica textul cartii. Cartea poate fi citita gratuit, dar daca o cumparati o sa aveti parte de o distrugere creativa. Cumparatorul trebuie sa adauge un cuvant si sa elimine alte doua cuvinte de pe fiecare pagina a povestirii. Daca nu face acest lucru, cartea nu ii permite sa treaca la pagina urmatoare. Toate modificarile sunt stocate intr-un registru public si permanent (blockchain), procesul repetandu-se pe masura ce fiecare cumparator modifica textul primit. Dupa un anumit numar de cititori se obtine o carte ce contine doar cate un cuvant pe fiecare din cele 21 de pagini. Modificarea permanenta a textului cartii de catre un cititor ridica intrebari interesante urmatorului cititor: despre ce era vorba in textul original? ce cuvinte ar trebui sa adaug? pot gasi cuvinte care sa schimbe sensul propozitiei originale? ce cuvint ar trebui sa sterg?
eBookul lui Uglow incearca sa redea schimbarile prin care trece o carte tiparita. Fiind citita de mai multe persoane, va ajunge sa aiba pagini desprinse sau lipsa, pete ce acopera cuvintele etc. pe cand o carte electronica nu se poate uza. Cumparatorul nu detine un obiect fizic supus uzurii, detine doar o licenta de lectura a cartii.

Lectura – activitatea anonima si intima

Abilitatea anonima si privata de a citi este esentiala pentru libertatea de exprimare, de gandire si pentru curiozitate. Bibliotecile, librariile, anticariatele si indivizii s-au luptat mereu cu incercarile altor persoane, mai ales ale guvernelor, de a trage cu ochiul la cine ce citeste.

„Daca nu exista intimitatea gandirii – ce include dreptul de a citi fara aprobarea, consimtamantul sau instiintarea altora – atunci nu exista intimitate, punct.” (Michael Chabon, castigator al premiului Pulitzer, dupa ce s-a alaturat eforturilor EFF de a asigura anonimitatea cititorilor)

Nu este prima oara in istorie cand anonimitatea cititorilor este in pericol. La audierile McCarthy din 1950, oamenii erau intrebati daca i-au citit pe Marx sau pe Lenin, daca prietenii sau familiile lor au in biblioteca carti scrise de sau despre Stalin si Lenin. Intre anii 2001 si 2005, bibliotecile publice din America au fost contactate de cel putin 200 de ori de catre politie si agentiile de securitate nationala.

In 2009 posesorii de Kindle care au achizitionat de pe Amazon cartile lui Orwell, 1984 si Ferma Animalelor, au avut o surpriza cateva zile mai tarziu. Amazon a sters, fara sa ceara voie, aceste carti de pe eReaderele cumparatorilor. Motivul: Amazon nu avea dreptul de a distribui aceste carti, fusesera puse pe site din greseala. Amazon nu a specificat niciodata faptul ca ar putea sterge continutul eReaderelor clientilor sai. Daca distribuitorul de eBookuri considera ca poate sterge o carte de pe dispozitivul cumparatorului, fara a avea nevoie de acordul acestuia, tot la fel de bine poate sterge sau modifica portiuni din text, daca cineva doreste doreste acest lucru (distribuitorul de eBookuri sau guvernul).

Practicile din domeniul eBookurilor constituie un pericol pentru anonimitatea si intimitatea cititorului. Distribuitorii de eBookuri au posibilitatea de a urmari, de a agrega, de a analiza si de a dezvalui activitatea cititorului intr-o maniera imposibila pentru cartile tiparite. Distribuitorii de eBookuri pot continua sa observe cititorul si activitatile sale literare pe o perioada nedefinita (pot afla ce carti cauta cititorul, ce carti rasfoieste, cat de mult sta la o pagina, continutul notitelor sale etc.)

DRM (Digital Rights Management)

DRM e un termen-umbrela pentru mai multe tehnologii de protectie a produselor digitale si hardware. Digital Millenium Copyright Act din 1998 a facut ilegala producerea si distribuirea oricarei forme de tehnologie ce permite eliminarea DRM-ul produselor detinute, indiferent de motiv. Scopul legii era de a elimina pirateria produselor digitale, dar a ajuns sa fie folosita si in alte domenii. Din 1998 pana in ziua de azi, efectele acestei legi sunt cat se poate de clare. Tehnologia DRM incearca sa controleze ceea ce poate sau nu poate face cumparatorul cu produsul digital sau hardware cumparat. Ati cumparat un eBook de pe Amazon, dar nu puteti sa il cititi pe eReaderul preferat? Ati cumparat un joc, dar nu va puteti conecta la serverele de autentificare? Ati cumparat un smartphone, dar nu puteti folosi aplicatia sau serviciul dorit? Ati cumparat un DVD sau Blu-Ray, dar nu puteti copia continutul pe playerul video favorit? In toate aceste cazuri este vorba despre DRM.

Daca platiti 10 dolari pe luna la abonamentul Netflix nu inseamna ca detineti toate filmele si serialele din portofoliul Netflix. DRM-ul se bazeaza pe notiunea de proprietate. Daca detii ceva, poti sa faci ce vrei cu acel lucru, chiar si copii nelimitate pe care sa le distribui strainilor. Streamingul este un serviciu, prin urmare nu poate fi detinut, de aceea DRM-ul, in sensul lui clasic, nu poate fi aplicat. Streamingul inlatura cu succes multe dintre aspectele controversate ale DRM-ului.

Daca un cartus de imprimanta este complet compatibil cu o imprimanta, cu exceptia unei restrictii arbitrare gandita sa impiedice folosirea cartusului unui alt producator, in acest caz vorbim de DRM. DRM-ul nu imbunatateste produsul din punct de vedere tehnologic. Daca o companie produce un cartus compatibil cu o imprimanta, si nu exista un alt cartus pe piata, in cazul acesta nu vorbim de DRM.

Daca Apple ar obliga utilizatorii iPhone si MacBook sa foloseasca doar cabluri de incarcare Apple, deoarece cablurile compatibile de pe piata au luat foc des, scopul acestei restrictii nu ar fi protejarea copyrightului Apple, ci siguranta utilizatorilor Apple.

Unele companii aleg sa nu foloseasca nici o forma de DRM, demonstrand astfel ca au cel mai bun produs posibil si clienti dispusi sa il cumpere. CD Projekt Red, producatorii seriei Witcher, au vandut ultimele 2 parti din serie fara DRM. Compania a remarcat ca varianta DRM a jocului Witcher 2: Assassin of Kings, distribuita de Atari, a fost piratata de mai multe ori decat versiunea fara DRM. Un alt exemplu excelent e compania GOG care vinde jocuri PC fara DRM, inclusiv seria Witcher.

DRM hardware

Ultimele modele iPhone nu mai folosesc jackul audio analog. iPhone-ul foloseste semnal digital prin Bluetooth, AirPlay sau prin jackul Lighning. Aparent nu este nimic rau in asta, dar deschide calea pentru DRM. Restrictionarea semnalului audio doar la o conexiune digitala permite companiilor de muzica si streaming sa insiste pe folosirea mecanismelor digitale de copyright pentru a bloca redarea si inregistrarea fisierelor „neautorizate”.

Majoritatea filmelor in format DVD folosesc DRM pentru a nu putea fi copiate. Formatul Blu-Ray foloseste mai multe forme de DRM pentru a face imposibila redarea discurilor pe alte dispozitive decat un player Blu-Ray si un televizor ce suporta criptarea video. Daca incercam sa vizionam discul Blu-Ray pe un PC, avem nevoie de o placa video si de un monitor care sa suporte HDCP. Iar programele folosite pentru redarea continutului Blu-Ray nu sunt gratuite.

In septembrie 2016, compania HP, prin ultima versiune de firmware pentru imprimante, a facut imposibila folosirea altor marci de cartuse de cerneala. Proprietarii imprimantelor au fost fortati sa cumpere cartuse HP, care erau mult mai scumpe decat cartusele generice. Daca se folosea un alt cartus, imprimanta il considera defect si cerea inlocuirea lui. In urma scandalului si a unei petitii trimisa de Electronic Frontier Foundation, HP si-a cerut scuze pentru DRM si a pus la dispozitia cumparatorilor o alta versiune de firmware optionala care corecta situatia.

Multe din televizoarele actuale vin cu functia de inregistrare incorporata. Continutul inregistrat pe un televizor este blocat prin DRM doar pe acel televizor. Nu poate fi vizionat pe alte dispozitive. DRM-ul poate limita durata inregistrarii, chiar si pentru continutul live. Prin DRM se poate bloca vizionarea sau inregistrarea unui  anumit canal, film sau emisiune.

Compania Keurig produce automate de cafea ce folosesc capsule de cafea de unica folosinta. In 2014, clientii ei au inceput sa foloseasca o marca mai ieftina de capsule. Pentru a forta clientii sa cumpere numai capsule Keurig, compania a adaugat la automatul de cafea un senzor care, in absenta unui anumit cod de bare ce aparea doar pe capsulele Keurig, bloca aparatul. Clientii au fost foarte nemultumiti, iar vanzarile Keurig au scazut mult.

Firma de echipamente agricole John Deere a aplicat DRM-ul asupra tractoarelor proprii. Conform viziunii firmei, fermierii nu au dreptul de a-si repara tractoarele, cumparate si achitate, decat daca operatiunea este realizata de un tehnician John Deere. Faptul ca doar vizita tehnicianului costa cateva sute de dolari si pot trece zile intregi pana vine i-a facut pe fermieri sa descarce programe de jailbreaking din Ucraina pentru a nu isi pierde recoltele. Tractoarele moderne necesita 2 chei: o cheie pentru pornirea motorului si o cheie software. Cheia software nu este accesibila fermierului. Fermierul cumpara doar tractorul fizic, nu si partea software. Inlocuirea unei piese stricate cu alta identica, dar care nu e recunoscuta de software-ul de comanda, necesita cheia software, chiar si in cazul utilajelor cumparate la mana a doua.

DRM software

iTunes este cel mai faimos exemplu de utilizare a DRM-ului. Apple foloseste o schema DRM proprie (FairPlay DRM) ce este incorporata in  toate dispozitivele Apple. FairPlay garanteaza ca toate produsele digitale (aplicatii, seriale TV, eBookuri, muzica si filme) din App Store si iTunes pot fi accesate numai prin dispozitivele Apple. (Incepand cu anul 2009, iTunes a renuntat la folosirea DRM-ului). Dispozitivele iOS pot folosi numai aplicatiile din App Store. Fata de Android, care include optiunea de a instala aplicatii din surse necunoscute, dispozitivele Apple necesita jailbreak, care anuleaza garantia producatorului. In felul acesta Apple se asigura ca clientii sai folosesc numai continut aprobat de Apple.

Software-ul comercial foloseste DRM-ul in mai multe feluri. De exemplu, poate limita numarul de dispozitive pe care o singura copie a software-ului poate fi instalata (Evernote, Microsoft Office). O alta metoda e autentificarea online, care necesita o conexiune Internet pentru a permite software-ului sa „sune acasa” pentru a se asigura ca e o copie legitima (Diablo 3, Assassin’s Creed II). Codurile numerice unice sunt o alta modalitate mai simpla de verificare a autenticitatii software-ului, dar e folosita doar la discurile fizice.

Sistemul DRM actual lucreaza pe trei niveluri: creeaza copyright pentru un anumit produs, gestioneaza distribuirea acelui produs si controleaza ceea ce poate face cumparatorul cu acel produs. Pentru a obtine controlul asupra produsului, DRM-ul trebuie sa defineasca 3 entitati: utilizatorul, produsul si drepturile de utilizare (inclusiv relatiile dintre ele).

In cazul eBookurilor, DRM-ul previne copierea si distribuirea neautorizata a unui fisier. Ideea suna bine, dar are o problema: orice forma de DRM poate fi indepartata. DRM-ul ascunde o greseala esentiala pentru orice schema de protectie a copiilor: distribuitorii pot cripta fisierele, dar pentru a permite cumparatorilor acces la produs, distribuitorul trebuie sa le permita decriptarea fisierului pe dispozitivul propriu. Prin urmare, toate sistemele DRM existente au fost eliminate cu succes.

Viitorul DRM-ului

Blockchain-ul este un registru de tranzactii public, descentralizat si care nu poate fi modificat. A fost folosit initial de Bitcoin pentru a evita folosirea aceluiasi bitcoin de mai multe ori de catre una sau mai multe persoane. Una dintre posibilele aplicatii ale blockchain-ului este dovedirea dreptului de proprietate. Daca integram tehnologia blockchain in DRM putem verifica oricand daca persoana care incearca sa acceseze continutul digital este proprietara acelui continut. Ideea este foarte buna, daca este implementata corect poate permite vinderea de eBookuri la mana a doua.

Cum functioneaza DRM-ul la un ebook

Autorul trimite eBookul unui distribuitor ce foloseste un server Adobe Content pentru a cripta eBookul cu DRM la momentul vanzarii. Distribuitorul trebuie sa plateasca companiei Adobe o taxa de licenta anuala, plus o anumita suma pentru fiecare carte cumparata.

Clientul achita cu cardul eBookul pe site-ul distribuitorului. Linkul de descarcare a eBookului descarca un fisier ACSM (Adobe Content Server Message), nu eBookul propriu-zis. Fisierul ACSM necesita un software special numit Adobe Digital Editions. Fisierul ACSM contine instructiuni si un hyperlink necesare programului ADE pentru obtinerea eBookului din serverul DRM. ADE-ul cumparatorului comunica serverului datele de identificare Adobe, apoi serverul protejeaza fisierul eBook cu un DRM destinat doar acelui cumparator. In acelasi timp, serverul DRM comunica cu serverele Adobe, care verifica identitatea celor implicati in acest schimb. Daca totul e in regula se permite livrarea eBookului. Daca exista o problema, descarcarea cartii esueaza, iar clientul trebuie sa o ia de la inceput (de obicei, ADE isi da seama ca downloadul a fost intrerupt). eBookul descarcat este criptat de server si poate fi deschis numai pe dispozitivul autorizat de contul Adobe al cumparatorului. Aceste operatiuni au loc in doar cateva secunde daca conexiunea Internet e suficient de rapida.

Deoarece necesita o tehnologie complexa si scumpa, DRM-ul afecteaza pretul eBookului si restrange numarul de locatii in care poate fi vandut. De aceea este foarte dificil pentru un autor sa isi vanda cartea, cu DRM, pe propriul site, pe propriul blog sau prin micii distribuitori. Totodata sistemele DRM nu sunt compatibile intre ele. De exemplu, daca aveti eReader Kindle si eBookuri Amazon, dar renuntati la el si cumparati un eReader Nook, nu veti avea acces la niciunul dintre eBookurile Amazon. Trebuie sa le cumparati inca o data de pe site-ul Barnes & Nobles. Daca editura isi retrage eBookurile de pe site-ul distribuitorului, le pierdeti. Daca site-ul distribuitorului este inchis, eBookurile cumparate nu mai pot fi accesate (vezi cazul Barnes & Nobles). Si ar mai fi un detaliu minor, in special la Google Books. Daca calatoriti mult, s-ar putea sa constatati ca nu mai aveti acces la propriile carti din magazinul Google Play deoarece… ebookul nu este disponibil in tara in care va aflati in acel moment. Daca doriti sa aveti acces la eBookurile cumparate si in viitor, daca doriti sa le cititi si pe alte dispozitive, nu aveti decat o singura optiune: sa eliminati DRM-ul. Ceea ce este ilegal, bineinteles.

Pe piata eBook, DRM-ul fie este folosit ca „ambalaj” pentru cartea electronica, fie face parte din cartea electronica. In formula clasica, DRM-ul impiedica accesarea continutului daca dispozitivul sau programul folosit nu are cheia corecta. Unele forme de DRM impiedica anumite operatiuni, cum ar fi copierea sau tiparirea continutului.

Amazon aplica propriul DRM pe eBookurile Kindle. Toate eBookurile Amazon sunt “blocate” pe dispozitivele sau programele proprii. Cumparatorul nu cumpara o carte, ci o licenta de lectura a acelei carti. Pentru a se asigura ca eBookul este citit doar de client, codul DRM Amazon se potriveste doar cu dispozitivul pe care a fost descarcat eBookul.

Apple foloseste FairPlay DRM pentru iBookurile cumparate de pe iBookStore. DRM-ul nu este compatibil cu alte dispozitive sau aplicatii, prin urmare cumparatorul va putea accesa eBookul doar in cadrul sistemului Apple.

DRM-ul Adobe, numit Adobe Digital Editions Protection Tehnology (ADEPT), foloseste un program numit Adobe Content Server 4 (ACS4) pentru a gestiona DRM-ul eBookurilor de pe un server. In acest moment este folosit de foarte multi distribuitori deoarece este posibila achizitionarea unei licente si crearea unui server DRM pentru propriul magazin eBook.

DRM-ul Marlin a fost creat de Marlin Developer Community (companie fondata de Intertrust, Panasonic, Sony, Philips si Samsung) si este folosit de editura KNO. Este compatibil doar cu iOS si Android.

LCP (Lightweight Content Protection) e un posibil inlocuitor pentru DRM. Este destinat eBookurilor si va folosi o criptare standard pentru toti distribuitorii, evitand blocarea clientului pe o singura platforma. O alta alternativa la sistemul DRM ar fi sistemul watermark. In sistemul watermark se insereaza imagini si text invisibil in eBook, ceea ce permite folosirea fara restrictii a eBookului. Mai este numit si DRM social deoarece informatiile inserate pot identifica cumparatorul (numarul cartii de credit sau al contului de client) descurajand astfel distribuirea ilegala. Watermarking-ul a revenit pe piata odata cu adoptarea sa de catre Pottermore, site-ul autoarei J. K. Rowling. Site-ul foloseste DRM-ul social al companiei BooXtream pentru a vinde eBookurile Harry Potter.

Pentru autori si edituri problema este evidenta. Aplicarea DRM-ului in industria eBookurilor este la fel de ineficienta ca aplicarea DRM-ului in industria muzicii. DRM-ul tinde sa indeparteze si potentialii clienti, deoarece puterea e in mana companiilor care controleaza standardele DRM.

„Imaginati-va daca, pe langa faptul ca pot decide continutul rafturilor proprii, librariile ar vinde numai carti compatibile cu dimensiunile rafturile lor, care pot fi citite doar la lumina becurilor lor. Imaginati-va lipsa de control a unui cititor daca ar accepta aceasta cale. Acelasi lucru se intampla in cazul cartilor sau muzicii DRM, pentru a avea acces la formatul DRM, pentru a vinde, edita sau converti formatul DRM, ai nevoie de o licenta DRM. Compania care controleaza licenta DRM iti controleaza propria companie, deoarece afacerea ta e dependenta de DRM.” Cory Doctorow

Multe biblioteci publice ofera o sectie de „imprumut electronic”. eBookurile nu folosesc DRM, sunt doar setate sa se stearga dupa o anumite perioada de timp. Utilizatorii ar putea copia fisierele eBookului, dar nu se complica cu asa ceva din acelasi motiv pentru care majoritatea clientilor Netflix nu incearca sa copieze filmele si serialele, desi programele necesare exista.

eInk si ePaper

Cercetarile initiale pentru eInk au inceput la MIT Media Lab. Drepturile pentru aceasta tehnologie sunt detinute de catre corporatia E Ink, care a fost cumparata de catre compania Prime View International.

Tehnologia eInk se bazeaza pe microcapsule suspendate intr-un  lichid captiv intr-un film de plastic. Microcapsulele, care au diametrul unui fir de par, contin particule albe (incarcate pozitiv) si particule negre (incarcate negativ). Folosind 2 electrozi (in partea de sus si de jos a microcapsulei) putem aplica un camp electric negativ ce determina particulele albe sa coboare sau un camp electric pozitiv ce determina particulele negre sa urce. Prin aplicarea unor campuri electrice diferite asupra mai multor microcapsule, putem obtine tonuri de gri si putem afisa text sau imagini. Microcapsulele au un diametru de o suta de microni, iar pe un inch de ePaper incap aproximativ 100 000 de microcapsule.

Ecranele eInk sunt apreciate datorita asemanarii lor cu hartia. Sunt considerate comfortabile din punct de vedere vizual si necesita putina energie (numai la schimbarea paginii afisate pe ecran). In ciuda popularitatii sale, tehnologia eInk folosita in prezent are unele limite. Una dintre ele este imposibilitatea  afisarii culorilor si a miscarii. Alta problema e faptul ca nu emite lumina si are nevoie de o sursa separata de lumina. Pentru a rezolva aceasta problema, noile modele de eReadere folosesc LED-uri pentru iluminarea ecranului. Aceasta optiune afecteaza autonomia eReaderului (de la 4 saptamani coboara la 2 saptamani).

Compania E Ink detine patente pentru mai multe tipuri de cerneala bazate pe electroforeza, denumirea generala fiind cerneala electronica. Atunci cand cerneala electronica este laminata pe o folie de plastic, apoi este conectata la diverse componente electronice, ia nastere un EPD (Electronic Paper Display). Aceasta folie eInk poate fi aplicata pe orice suprafata, inclusiv sticla, plastic, chiar si hartie. Tehnologia eInk permite oricarei suprafete sa devina un afisaj pe care se pot proiecta informatii.

Cerneala electronica cu 2 pigmenti

Cerneala electronica cu 2 pigmenti este formata din milioane de microcapsule avand diametrul unui fir de par. Fiecare microcapsula contine particule albe cu sarcina pozitiva si particule negre cu sarcina negativa suspendate intr-un lichid transparent. Atunci cand aplicam asupra particulelor un camp electric pozitiv sau negativ, particulele vor reactiona in concordanta cu sarcina lor electrica. In functie de particulele care se ridica sau se coboara, suprafata microcapsulei va fi alba sau neagra pentru observator.

Cerneala electronica cu 3 pigmenti

Cerneala electronica cu 3 pigmenti foloseste aceleasi principii ca cerneala cu 2 pigmenti. Aceasta cerneala a fost creata doar pentru ESL (Electronic Shelf Labels). Deosebirea consta doar in faptul ca in loc de tehnologia microcapsulelor, s-a folosit tehnologia microcupelor sigilate si umplute cu lichid. Electrodul superior si cel inferior creeaza campurile electrice provocand miscarea ascendenta sau descendenta a particulelor colorate.

Advanced Color ePaper (ACeP)

In 2016 E ink a prezentat un tip de cerneala electronica cu mai multi pigmenti, Advanced Color ePaper (ACeP). ACeP poate reda intreaga gama de culori, inclusiv cele 8 culori primare, folosind doar pigmenti colorati. Cerneala poate fi incorporata in structuri de microcupe sau microcapsule. ACeP asigura un consum energetic extrem de scazut si un comfort vizual asemanator cu cerneala si hartia electronica normala in conditii normale de iluminat.

E Ink Carta

E Ink Carta ofera un contrast de 50% mai mare fata de generatiile anterioare. Contrastul este foarte apropiat de cel al hartiei. Imaginile si textul pot fi vizualizate normal chiar daca expunem ecranul luminii soarelui. Cele 16 niveluri de gri produc imagini excelente. E Ink Carta suporta tehnologia Regal de refacere a imaginii, eliminand artefactele produse de continutul paginilor anterioare. E Ink Carta este compus din TFT (thin film transistor), cerneala electronica si o folie de protectie. La cerere, poate fi adaugat un modul pentru touch. Partea de touch nu afecteaza calitatea afisajului. Aceasta tehnologie a fost folosita la Kindle Paperwhite.

E Ink Pearl

E Ink Pearl ofera un contrast foarte apropiat de cel al hartiei. Ecranul poate fi folosit la lumina soarelui. Cele 16 niveluri de gri produc imagini excelente. Timpul de afisare a unei noi pagini variaza intre 50-250 ms. Suporta animatii localizate ce pot imbunatati continutul si reclamele publicatiilor electronice, dar si al manualelor scolare. Aceasta tehnologie este folosita la cea de a saptea generatie Kindle.

E Ink Spectra

E Ink Spectra e prima cerneala electronica cu 3 pigmenti ce va fi produsa in masa. EPD-urile (Electronic Paper Display) Spectra ofera aceleasi avantaje si performante ca EPD-urile clasice, dar au culori. Prima generatie Spectra ofera pigmenti negri, albi, rosii si galbeni. In viitor vor fi adaugati si altii. ESL-urile (electronic shelf labels) ce folosesc tehnologia eInk, permit schimbarea informatiilor importante despre produs in timp real, atragand posibilii clienti mult mai usor.

E Ink Aurora

E Ink Aurora a fost creata pentru firmele ce au nevoie de afisaje digitale care sa functioneze in frigidere si congelatoare. Poate functiona la temperaturi cuprinse intre 0 si 50 de grade Celsius si ofera aceleasi beneficii ca restul afisajelor eInk. Un avantaj notabil ar fi faptul ca afisajele au un consum extrem de redus, bateriile ii asigura o autonomie de 5 ani.

E Ink Prism

E Ink Prism a fost creat pentru piata de arhitectura si design. Producatorii si designerii pot integra tehnologia eInk in produsele arhitecturale pentru a putea schimba culorile si decoratiile unei cladiri. E Ink Prism foloseste tehnologia E Ink bistabila ce poate transforma materialele arhitecturale in designuri unice si dinamice. E Ink Prism poate schimba culoarea unui zid, a unui tavan sau a unei camere prin simpla apasare a unui buton. Pot fi programate forme, tipare si culori pentru obtinerea unui design sau a unei functii (usile pot indica daca camera de conferinte este ocupata, designul peretilor poate reactiona la zgomot, temperatura sau miscare). Posibilitatile sunt limitate doar de imaginatia proiectantului.

E Ink Surf

E Ink Surf e o gama de afisaje segmentate, rezistente, subtiri si cu un consum extrem de mic. Pot fi citite la lumina soarelui si pot afisa imagini fara sa consume energie. Pot fi fabricate in orice forma 2D: triunghi, cerc, forma abstracta etc. Permit inversarea culorilor de fundal de la alb la negru si de la negru la alb.

E Ink Mobius

Despre afisajele flexibile se vorbeste de ani de zile, dar designerii au fost limitati de tehnologia TFT (thin film transistor). Pentru consumator afisajul flexibil este foarte avantajos. TFT-urile bazate pe plastic sunt mult mai usoare, mai rezistente si mai subtiri decat TFT-urile bazate pe sticla.

Greutatea TFT-urilor conteaza mult: un afisaj LCD de 12.9 inchi cantareste aproximativ 713 grame; un afisaj eInk cu TFT de plastic si componente interne similare cantareste 349 de grame. In viitor se doreste folosirea unor afisaje mari pentru manuale si publicatii electronice, iar aceasta diferenta de greutate va permite tinerea unui dispozitiv intr-o singura mana si va reduce greutatea gentii unui elev sau a unui profesor.

Scurt istoric

Conceptul de eReader apare in anul 1930 dupa ce Bob Brown, scriitor si impresar, vizioneaza primul sau film cu sunet (talkie). Ulterior scrie o carte pe acest subiect intitulata “The Readies”. Brown scrie in cartea sa:
“Cuvantul scris nu tine pasul cu epoca… Filmele l-au depasit. Avem Talkies, dar inca nu avem Readies.” Apoi explica: “Pentru a putea citi cu viteza ceruta azi, trebuie sa am o masina.” Apoi o descrie: “O simpla masina de citit ce poate fi transportata cu usurinta, care sa foloseasca o priza simpla si sa citeasca romane de 100.000 de cuvinte in 10 minute, daca asa doresc si vreau.” Totodata masina sa “permita cititorului sa ajusteze marimea literelor si sa il fereasca de taieturile de hartie”.

Masina descrisa de Brown folosea o banda inscriptionata cu text miniaturizat ce trecea prin fata unei lentile. Viteza cu care se misca banda era controlata de cititor. Modul de lucru este identic cu cititoarele de microfilme din prezent. Exista o simulare online a masinii la readies.org dar rezultatul, ca si in cazul masinii reale, lasa mult de dorit. A fost construit un prototip, dar acesta nu a fost pastrat. Apare doar intr-o fotografie din cartea lui Brown.

In 1949, in Spania, Angela Ruis Robles incercand sa micsoreze numarul de manuale al elevilor, incepe lucrul la un cititor automat de carti. Cititorul folosea aerul comprimat pentru a pune in miscare bobinele ce contineau materialul tiparit. Proiectul ei nu a fost produs in masa si nici nu a obtinut un patent. Prototipul se afla la Muzeul National de Stiinta si Tehnologie din La Coruña, Spania.

In anul 1949 Roberto Busa incepe lucrul la Index Thomisticus, o indexare electronica a operei lui Thomas Aquinas. Lucrarea e gata in 1970. Initial a fost stocata pe un singur calculator, iar in 1989 apare versiunea pe CD. Uneori aceasta lucrare nu este considerata eBook, deoarece indexul era doar o modalitate de a studia alte texte. Indexul apare online in 2005.

In anii 1960 apare proiectul FRESS (File Retrieval and Editing SyStem), coordonat de Andries van Dam la Universitatea Brown. Documentele FRESS erau formatate dinamic in functie de utilizatori, de hardware-ul pe care rulau, marimea ferestrelor de program etc., contineau hyperlinkuri si grafica. Se considera ca Van Dam a propus termenul de “carte electronica”, care, pana in 1985, devenise suficient de popular pentru a aparea in titlurile articolelor.

FRESS era folosit pentru citirea online a textelor, dar si pentru notite si discutii online. Universitatea Brown a folosit intensiv programul FRESS; filozoful Roderick Chisholm l-a folosit pentru a produce cateva din cartile sale. In prefata de la Persoana si Obiect, scrie: “Aceasta carte nu ar fi putut fi terminata fara FRESS…” Universitatea Brown a continuat sa activeze in domeniul eBookurilor, lucrand chiar si la un manual de reparatii electronic pentru Marina SUA, un sistem distribuit hypermedia numit InterMedia si la compania ce a construit DynaText (primul eReader bazat pe SGML) si a contribuit la crearea standardului Open eBook.
In anul 1971 apare proiectul Gutenberg ce reflecta idealismul nonprofit ce a dus la nasterea Internetului. Initiatorul proiectului, Michael Hart, considera publicarea online drept o unealta utopica si democratica pentru educarea unui numar cat mai mare de oameni. Proiectul Gutenberg este activ si in ziua de azi la adresa gutenberg.org.

Michael Hart, student la Universitatea din Illinois, a obtinut timp de calcul nelimitat pe un mainframe Xerox. Hart a primit o copie a Declaratiei de Independenta intr-un magazin, apoi a tastat textul declaratiei in calculator, si a trimis un mesaj in ARPAnet anuntand ca textul poate fi descarcat. Sase persoane au descarcat textul. In timp, Hart a adaugat si alte texte (Biblia, Constitutia etc.), dar ceea ce a creat el era mai mult decat o colectie de documente electronice. Hart a creat o idee. Calculatoarele puteau fi folosite pentru a distribui texte si literatura. In aceeasi perioada Ken Jenks lanseaza Mind Eye ePublishing, permitand cititorilor sa citeasca o pagina dintr-o carte inainte de a o cumpara.
In 1970 apare Dynabook, un laptop destinat eBookurilor. In 1980 Departamentul Apararii din SUA incepe lucrul la un prototip propriu de cititor de eBookuri portabil destinat manualelor tehnice, se numea PEAM (Portable Electronic Aid for Maintenance). Patentul pentru PEAM a fost depus in decembrie 1985 de catre John K. Harkins si Stephen H. Morris. Au fost produse 4 prototipuri pentru testare in 1986, iar testele s-au incheiat in 1987.

In 1987 East Game Systems produce prima carte bazata pe hypertext numita Afternoon, scrisa de Michael Joyce. Cartea se vindea pe discheta si era o demonstratie a unui program online numit Story Space destinat crearii, editarii si citirii fictiunii hypertext.

In 1990 John Galuskza, fondator al Serendipity Systems, a creat un program de vizualizare a eBookurilor numit PC-Book. Programul afisa numerotarea paginilor si permitea introducerea semnelor de carte.

In 1992 eBookurile bazate pe DOS sunt convertite in versiuni pentru Windows. Sony lanseaza eReaderul Data Discman, capabil sa citeasca carti stocate pe CD.

In 1993 este lansat site-ul BiblioBytes destinat vanzarii eBookurilor pe Internet. A fost prima companie ce a creat un sistem financiar de distribuire a eBookurilor pe Internet.

In 1994 se schimba formatul eBookurilor, se trece de la formatul .txt la formatul .html. Roy Hoy infiinteaza compania The Fiction Works pentru a produce eBookuri.

In 1997 este creata compania E Ink Corporation de catre J. D. Albert, Barrett Comiskey, Joseph Jacobson, Jeremy Rubin si Russ Wilcox. Compania lucreaza la tehnologia hartiei si cernelii electronice. Aceasta tehnologie va fi folosita de eReaderele de la Sony Reader, Nook si Kindle.

In 1998 NuroMedia lanseaza pe piata primul eReader portabil, Rocket, ce putea descarca eBookuri din PC prin intermediul cablului serial. SoftBook lanseaza eReaderul SoftBook. Acesta putea memora 100.000 de pagini de text si imagini. Avea si rol de catalog de comenzi telefonice.

In 1999 Institutul National de Standarde si Tehnologie din America organizeaza prima conferinta a carei tema este eBookul. Dick Brass (Microsoft) declara ca eBookurile sunt viitorul lecturii: “Participam la o revolutie ce va schimba lumea la fel de mult ca Gutenberg”, apoi a estimat ca pana in anul 2018 aproape toate cartile se vor vinde in formatul eBook. Dar nu a luat in considerare segmentul de piata a cartilor-cadou (carti culinare, carti fotografice, carti ilustrate pentru nou-nascuti etc.). 40% din cartile cumparate sunt oferite cadou.
In ianuarie 2000 este lansata pe PC aplicatia Glassbook, reader software gratuit. In martie 2000 Stephen King isi publica online nuvela “Riding the bullet” pentru a fi citita pe Glassbook. Nuvela se putea descarca cu 2.50 dolari. S-au vandut 500.000 de copii in 48 de ore. In august 2000 Microsoft isi lanseaza propria aplicatie sub numele de Microsoft Reader, ce  putea fi folosita pe PC si PDA, si beneficia de tehnologia Clear Type. Amazon si Microsoft isi unesc fortele pe piata eBookurilor: Amazon foloseste Microsoft Reader pentru a permite clientilor sa descarce eBookurile direct pe dispozitivele personale. In octombrie 2000 Targul de Carte din Frankfurt inaugureaza premiile pentru categoria eBook: Ed McBain castiga premiul pentru cea mai buna carte publicata ca eBook cu misterul detectivului Carella, Ultimul Dans; Zadie Smith primeste premiul pentru cea mai buna carte tiparita, apoi vanduta ca editie electronica, bestsellerul sau Dinti Albi. In noiembrie 2000 Gemstar lanseaza readerele RCA si RED 1100. Acestea erau mult mai mici decat celelalte readere de pe piata si aveau un meniu simplu. Utilizatorul putea sa adauge semne de carte, sa sublinieze pasaje si sa adauge note.

In ianuarie 2001 Adobe lanseaza o versiune imbunatatita de Glassbook ce permitea sublinierea, semnele de carte si notitele. In februarie 2001 HarperCollins lanseaza serviciul international pentru eBookuri, PerfectBound. In martie 2001 Time Warner Books isi lanseaza propriul serviciu de eBookuri, iPublish. In august 2001 Penguin isi deschide sectiunea de eBookuri ce cuprindea 200 de titluri. In octombrie 2001 Random House isi inaugureaza sectiunea de eBookuri. WHSmith isi lanseaza sectiunea de eBookuri, devenind prima librarie britanica mainstream care face asta. In decembrie 2001 Time Warner inchide iPublish deoarece piata eBookurilor nu a corespuns asteptarilor lor.

In 2003 piata ebokurilor se restrange, iar vanzarea de carti tiparite creste. Gemstar intra in faliment in iulie. Barnes & Noble renunta la sectiunea de eBookuri din magazinul online.

In 2004 lanseaza Sony lanseaza Libré, primul eBook reader ce foloseste tehnologia eInk (electronic ink).

In 2005 Amazon cumpara firma Mobipocket, proprietara unei aplicatii de citire a eBookurilor pentru dispozitivele portabile.

In 2007 Amazon lanseaza eReaderul Kindle exclusiv pentru piata americana. Prima transa de eReadere Kindle este epuizata in 5 ore si jumatate.
In 2008 Books on Board incepe sa vanda ebokuri pentru iPhone.

In august 2009 Sony foloseste reteaua Overdrive pentru a permite imprumutarea eBookurilor din biblioteci.

In octombrie 2009 Amazon lanseaza Kindle 2. eReaderul este distribuit in peste 100 de tari. In aceeasi luna, Barnes & Noble lanseaza eReaderul propriu, Nook. In noiembrie 2009 studentii unei scoli private din Canada, Academia Blyth, sunt dotati cu eReadere Sony incarcate cu manualele lor scolare, devenind prima scoala din lume care a facut asta.

In decembrie 2009 cinci mari edituri (Conde Nast, Hearst, Meredith, News Corp si Time Inc.) anunta ca isi vor uni fortele pentru a crea un nou format de eBook si un magazin online care sa distruga suprematia Amazon de pe piata eBookurilor. In ziua de Craciun, pentru prima oara in istorie, vanzarea de eBookuri a depasit vanzarea de carte tiparita.

In ianuarie 2010 datorita atentiei acordate de public eReaderelor si eBookurilor piata este invadata de eReadere (Asus, Sony, Plastic Logic, Samsung si altii). In aprilie 2010 apare iPad, iar iBookstore vinde 500.000 de eBookuri in mai putin de o luna. In mai 2010, din cauza unei dispute, Penguin Publishing isi retrage toate cartile electronice de pe Amazon mutandu-le la Apple.

Nota personala

Pe moment, in opinia mea personala, consider ca o mare parte dintre autori si cititori nu inteleg avantajele oferite de combinarea cartii electronice cu Internetul. De cele mai multe ori respingerea cartii electronice se face din pura nostalgie, fara a se lua in considerare valoarea ei practica. Dispute pe aceasta tema exista atat intre cititori, cat si intre autori.

Un argument des invocat e cartea ca obiect artistic. Cotorul si coperta unei carti reprezinta un aspect important al frumusetii ei ca obiect. Datorita aspectului fizic si a mesajului transmis despre cel care le detine, cartile tiparite sunt considerate obiecte culturale si simboluri ale educatiei.

Intre cartea electronica si cartea tiparita nu exista competitie, cele doua formate se completeaza reciproc. Este posibil ca pe viitor, din motive ecologice, sa folosim varianta electronica mult mai des decat in prezent, dar cartea tiparita nu va disparea de pe piata, desi probabil va deveni o piata de nisa. Ambele au avantaje si dezavantaje distincte, dar pe termen lung, din motive practice, eBookul si eReaderul vor avea castig de cauza.

Orice tehnologie noua este intampinata cu rezistenta si nostalgie de catre mase. Noile generatii nu vor mai face parte din lumea cartii tiparite, tot asa cum nici generatiile de dinaintea lor nu au facut parte din lumea papirusurilor. Unii se vor grabi sa sublinieze faptul ca vorbim de o perioda foarte lunga de timp intre aparitia papirusului si a cartii moderne. Singurul raspuns ce le poate fi dat acestor persoane este cuprins in clipul video de mai jos, in care generatia tanara e confruntata cu un obiect „antic” de acum cativa zeci de ani.

Pentru autorii ce sunt inca necunoscuti publicului, este o mare greseala sa se agate de schemele de distributie din trecut. Cel mai mare dusman al unui autor este obscuritatea, nu lipsa de incasari. Preferati sa fiti citit gratuit de 1000 de persoane sau preferati sa va fie cumparate 100 de volume?

Daca ati ajuns cu lectura pana aici, va mai ofer un ghid de creare a fisierelor MOBI/EPUB destinat posesorilor de eReadere.

O sa inchei aceasta nota personala cu mentionarea unei initiative care mi-a schimbat complet parerea despre cinematografia romaneasca si despre oamenii din spatele ei. Un canal Youtube, CinePub,  pe care sunt disponibile gratuit si legal, in format HD, multe filme romanesti ce au participat la festivalurile de film internationale. Exista si un site oficial.

Colaborator: Corneanu Nicoleta.

Surse:

http://historycooperative.org/a-history-of-e-books/
https://www.theguardian.com/books/2002/jan/03/ebooks.technology
https://www.theguardian.com/books/2014/mar/12/ebooks-begin-medium-reading-peter-james
https://goodereader.com/blog/electronic-readers/a-brief-history-of-ebooks
http://www.telegraph.co.uk/technology/google/8176510/Google-Editions-a-history-of-ebooks.html
https://www.theguardian.com/books/booksblog/2017/apr/28/ebook-every-reader-obliged-to-edit-a-universe-explodes-tea-uglow
https://medium.com/@teau/a-universe-explodes-a-blockchain-book-ab75be83f28
https://www.mhpbooks.com/google-and-visual-editions-launch-editions-at-play/
http://visual-editions.com/a-universe-explodes-by-tea-uglow
https://govbooktalk.gpo.gov/2014/03/10/the-history-of-ebooks-from-1930s-readies-to-todays-gpo-ebook-services/
http://www.nytimes.com/2010/04/11/books/review/Schuessler-t.html?pagewanted=all&_r=0https://bullshit.ist/editions-at-play-why-f11175bd2926
https://en.wikipedia.org/wiki/E-bookhttps://www.lifewire.com/what-is-e-ink-2740879
http://electronics.howstuffworks.com/gadgets/high-tech-gadgets/e-ink.htm
http://www.makeuseof.com/tag/e-ink-works-every-ebook-fan-needs/
http://www.eink.com/color-technology.html
http://www.eink.com/electronic-ink.html
http://www.eink.com/e-ink-film.html
http://www.eink.com/flexible-technology.html
http://www.eink.com/color-technology.html
http://www.eink.com/benefits.html
https://www.epubor.com/difference-between-kindle-content-azw-azw3-prc-mobi-topaz.html
https://www.guidingtech.com/9661/difference-between-epub-mobi-azw-pdf-ebook-formats/
http://www.digitalbookworld.com/2016/epub-vs-mobi-vs-pdf-file-formats-use-self-publishing/
https://en.wikipedia.org/wiki/Comparison_of_e-book_formats
https://www.techjunkie.com/epub-mobi-pdf/
https://www.3dissue.com/what-are-the-differences-between-epub-and-mobi/
http://ebookarchitects.com/learn-about-ebooks/formats/
http://ebookarchitects.com/learn-about-ebooks/drm/
https://www.kotobee.com/blog/ebook-drm-security-what-how/
http://digitalpublishing101.com/digital-publishing-101/digital-publishing-basics/digital-rights-management/
https://apprenticealf.wordpress.com/2011/01/13/ebooks-formats-drm-and-you-%e2%80%94-a-guide-for-the-perplexed/
http://www.idealog.com/blog/drm-or-not-a-debate-that-wont-be-over-anytime-soon/
http://computer.howstuffworks.com/drm.htm
https://ebookreadersoftware.wordpress.com/tag/drm/
http://digitalpublishing101.com/what-is-drm-digital-rights-management/
https://www.eff.org/issues/drm
http://blog.the-ebook-reader.com/2010/10/09/the-ebook-drm-guide/
https://www.comparitech.com/blog/information-security/a-beginners-guide-to-drm/
https://en.wikipedia.org/wiki/Digital_rights_management
http://firstygroup.com/ebooks/ebook-drm/
http://techcrash.net/complete-guide-to-remove-any-ebook-drm/
https://apprenticealf.wordpress.com/
http://bbebooksthailand.com/blog/best-practices-metadata.html

]]> https://www.descopera.org/ereader-si-ebook/feed/ 1 Statia Spatiala Internationala – 6800 de zile in spatiu https://www.descopera.org/statia-spatiala-internationala-6800-de-zile-in-spatiu/ https://www.descopera.org/statia-spatiala-internationala-6800-de-zile-in-spatiu/#respond Sat, 26 Aug 2017 16:59:00 +0000 http://www.descopera.org/?p=5938 <![CDATA[

Astronautii traiesc si muncesc pe orbita, iar centrul de control al misiunii din Houston practic nu doarme niciodata. Statia Spatiala Internationala este o colonie spatiala permanenta, inaugurata cu un an inainte de filmul iconic 2001: Odiseea spatiala.

Ramanem fascinati de posibilitatile, descoperirile si calatoriile in spatiu. Mai ales de cele Sci-Fi. Filmul Gravity din 2013 cu Sandra Bullock si George Clooney a adus sute de milioane de dolari la box office si a castigat sapte premii la Oscar. Si filmul Life (2017) este unul reusit. Dar suntem indiferenti la ceea ce se intampla in realitate. Fara fanfara, am intrat in epoca capitanului Kirk si a lui Spock. Stim personajele fictive mai bine decat cele reale. Poate ca nu e surprinzator, viata de zi cu zi de pe statie nu are drama unui scenariu de film, insa vom incerca in acest articol sa descoperim cum este sa traiesti in spatiu timp de 6 luni.

Statia Spatiala Internationala este un avanpost urias. De la marginea unui panou solar pana la marginea celui opus, statia masoara cat un teren de fotbal si cantareste aproximativ 450 de tone. Este atat de mare, incat se poate vedea cu ochiul liber noaptea. Asta si datorita orbitei joase, la o altitudine ce variaza intre 319,6 km si 346,9 km. Viteza orbitala este de 7,67 km/s, adica 27.600 km/h. O orbita (rotatie in jurul Pamantului) dureaza 92,65 minute si intr-o zi, statia da ocol Pamantului de 15,54 ori.

La acest proiect participa cinci mari agentii spatiale: NASA (SUA), RKA (Rusia), JAXA (Japonia), CSA (Canada) si ESA (Agentia Spatiala Europeana). Responsabilitatile de navigatie si functionarea statiei sunt impartite, iar rolul comandantului de statie se substituie pe rand, intre americani si rusi. Astronautii americani si rusi lucreaza in propriile lor module, dar echipajele se aduna adesea pentru mese si dupa orele de lucru.

Statia Spatiala este atat o nava spatiala cat si o locuinta. Are propria personalitate, cu lucruri bune si rele. Membrii echipajului vin si pleaca, aducandu-si propriul stil, dar statia in sine impune un anumit ritm si ton. Are un sistem mult mai sofisticat de reciclare a apei decat pe Pamant. Un astronaut care amesteca o bautura portocalie pentru micul dejun in dimineata zilei de luni si urineaza dupa-amiaza, poate folosi aceeasi apa, purificata, pentru a prepara o bautura proaspata pentru joi. Cu toate acestea, statia nu dispune de un frigider sau congelator pentru mancare (exista un congelator pentru experimente stiintifice). Chiar daca mancarea este mult mai buna decat acum 20 de ani, cea mai mare parte este inca ambalata in vid sau in conserve. Sosirea pe nava a catorva portocale la fiecare doua luni este un motiv de petrecere.

In 2009, o data cu expansiunea Statiei Spatiale Internationale, SUA a instalat cateva cabinete private. Aici astronautii pot dormi si se pot bucura pentru cateva ore de intimitate si liniste, departe de camerele video. Fiecare cabina este tapitata in material alb si echipat cu un sac de dormit legat de un perete interior.

Mike Hopkins, care a „locuit” pe Statia Spatiala Internationala timp de 6 luni, spune ca „pe Pamant, cand am avut o zi lunga, cand sunt obosit din punct de vedere mental si fizic si ma intind pe pat, exista un sentiment de usurare. Ti se ia o incarcatura de pe picioare si simti imediat o relaxare. In spatiu, niciodata nu simti asta. Nu ai niciodata sentimentul de a-ti lua greutatea de pe picioare.”

Unii astronauti se leaga cu niste corzi pentru a da oarecum senzatia ca sunt intinsi intr-un pat. „Astronautii care isi lasa bratele afara din sacul de dormit, plutesc libere si arata ca niste dansatori haiosi de balet”, spune Hopkins.

Hopkins spune ca nu are vise neobisnuite in spatiu, desi acum, intors inapoi pe Pamant, el viseaza uneori ca pluteste prin statie.

Viata pe statie

Pe statie, chiar si obisnuitul devine ciudat. Bicicleta de exercitii pentru astronautii americani nu are ghidon. De asemenea, nu are nici sa. Neavand gravitatie, puteti viziona un film in timp de pedalati, lasand laptopul sa pluteasca oriunde doriti.

Astronautii trebuiau sa fie atenti sa nu ramana intr-un singur loc pentru prea mult timp. Fara gravitatie pentru a ajuta la circulatia aerului, dioxidul de carbon expirat are tendinta de a forma un nor in jurul capului si poate duce la dureri de cap. Statia este astazi echipata cu ventilatoare pentru a intampina aceasta problema.

De cand au fost lansate primele componente, 216 barbati si femei au trait pe statie, iar NASA a invatat multe despre cum poti trai in spatiu – despre diferenta la trecerea din gravitatie la zero G si cum sa supravietuiesti luni de zile fara gravitatie.

Viata pe statie nu seamana cu nimic de pe Pamant. Este mult mai palpitanta. Iar atunci cand astronautii ies in spatiu, poate fi palpitanta si periculoasa in acelasi timp. Spatiul este un loc rece si neiertator – o manevra gresita poate declansa un dezastru. NASA a readus riscul prin scrierea unor proceduri pentru aproape orice lucru. De la inlocuirea unui filtru de apa pana la verificarile de siguranta ale unui costum spatial.

In 60 de ani de zboruri spatiale, NASA a suferit 3 accidente fatale in care si-au pierdut viata 17 oameni: capsula Apollo 1 a luat foc in 1967, Challanger s-a distrus in 1986 si ultimul, nava Columbia a explodat in 2003. Insa nici unul din aceste accidente nu s-au petrecut datorita astronautilor.

Chiar dupa cele mai mici estimari, Statia Spatiala Internationala costa aproximativ 350.000$ pe ora, ceea ce face ca timpul astronautilor sa fie o resursa extrem de costisitoare. Din acest motiv, astronautii incep lucrul la 7:30 dimineata si incheie la 19:00. Nici in weekend nu sunt liberi, sambata este dedicata curatarii statiei, iar duminica, in mod inevitabil, apare cate ceva de lucru.

Din 2003 pana in 2010, 10 astronauti americani care au trait pe statie au tinut un jurnal in cadrul unui studiu de cercetare realizat de Jack Stuster, un anstropolog care studiaza persoanele care traiesc in medii extreme. Jurnalele anonime dezvaluie oameni care sunt incantati de viata in spatiu si ocazional plictisiti, iar cateodata iritati serios.
„Am ras singur astazi citind procedurile“, a scris un astronaut. „Pentru a inlocui un bec, trebuia sa am ochelari de siguranta si un aspirator la indemana. Asta se intampla in cazul in care becul se sparge. Cu toate acestea, becul propriu-zis este incapsulat intr-o carcasa din plastic, astfel incat, chiar daca sticla s-ar sparge, cioburile nu s-ar imprastia. De asemenea, a trebuit sa fac o fotografie a becului instalat, inainte de a-l porni. De ce? N-am nicio idee! Este doar modul in care NASA procedeaza.“

„Astronautii nu se obosesc niciodata sa priveasca Pamantul“ – a scris un astronaut. A fost atat de captivat incat s-a uitat pe fereastra o orbita intreaga a Pamantului. „M-am uitat la Pamant din punctul de vedere al unui vizitator extraterestru“ a scris un alt astronaut. „Unde as ateriza si cum as face primul contact cu oamenii?“

Scrierile din jurnal arata foarte clar ca sase luni este o perioada lunga de timp – fara familii si fara prieteni, fara mancare proaspata, fara a simti adierea vantului, ploaia sau placerile gravitatiei. O lunga perioada de timp in care esti legat de sarcinile de mentinere a statiei. Inregistrarile arata, de asemenea, ca mentinerea unui jurnal imbunatateste semnificativ moralul unui astronaut.

In timpul misiunilor scurte, entuziasmul de a fi in spatiu nu scade. Pe statie insa, NASA a trebuit sa fie mai atenta la moralul astronautilor, deoarece este multa munca si de cele mai multe ori neinteresanta. Statia Spatiala Internationala are un telefon de unde astronautii pot suna pe cine doresc. Familiile astronautilor primesc tablete pentru videoconferinte private. Iar astronautii au conversatii private cu psihologii NASA o data la doua saptamani.

In spatiu, spune Mike Hopkins, „totul este nou. De la igiena, cina pana la odihna, totul e complet diferit“. Asta e parerea cuiva care a fost antrenat in fiecare zi cu doi ani inainte de lansare.

„Cum ar fi sa traim in conditii de gravitatie zero?“ intreaba Sandra Magnus, care a luat parte la 3 zboruri spatiale, incluzand 130 de zile pe statie. „Este foarte distractiv“, spune ea, apoi izbucneste in ras. „Am invatat sa-mi transport lucrurile cu genunchii. In felul acesta aveam mainile libere pentru a ma misca. Gravitatia e un instrument indispensabil, si n-o apreciezi pana cand trebuie sa traiesti fara ea. Uita-te in jurul camerei in care te afli… sunt chestii asezate pe mese, pe rafturi, in sertare, pe podea. In spatiu, toate acestea ar fi peste tot. Fiecare obiect pe care il folositi trebuie sa fie prins sau acesta va pluti.“. Astronautii petrec destul timp pentru a cauta echipamentul ratacit. „Urmarirea lucrurilor iti poate manca toata ziua“, spune astronautul Mike Fincke.

Sandrei Magnus ii placea sa gateasca pentru colegii sai de pe statie, gasind noi feluri de mancare din ingredientele trimise de NASA. „Pentru a gati e nevoie de ore bune, asa ca puteam sa gatesc doar in weekend“, spune Sandra. „De ce? Ganditi-va la un singur lucru: cand gatiti, veti arunca resturile la gunoi. Pe statie nu se poate. Foloseam o bucata de banda adeziva, dar chiar si asa, gatitul lua mult mai mult timp.“

Mike Fincke a petrecut mai mult timp in spatiu decat oricare alt american – 381 de zile, in 3 misiuni. El a facut 9 iesiri in spatiu, cumuland in total 48 de ore. Mike a studiat la MIT si Standford si a absolvit U.S. Air Force Test Pilot School inainte sa devina astronaut.

„O mica impingere cu degetul cel mare de la picior si vei parcurge jumate din statie. E ca si cum ai fi Superman“, spune Mike Fincke.

Cum afecteaza sanatatea?

In conditii de gravitatie zero, toate lichidele din corp sunt de asemenea in gravitatie zero, astfel incat astronautii au adesea un sentiment de infundat.

Lipsa gravitatiei provoaca greata. Leroy Chiao, in varsta de 54 de ani, s-a retras dupa patru zboruri si a descris ce se intampla chiar inainte de a iesi din scaun. „Urechea voastra interioara crede ca va rasturnati. Sentimentul de echilibu este peste tot… Intre timp ochii vostrii va spun ca nu va rostogoliti, ca stati in pozitie verticala. Cele doua sisteme trimit toate aceste informatii contradictorii creierului tau. Acest lucru poate fi tulburator, din acest motiv unii astronauti simt greata.“ Dupa  primele zile – zile cu adevarat dificile pentru astronauti – invata sa ignore semnalele de panica din urechea interna si „boala spatiala“ dispare.

Astronautii pierd masa osoasa, dar se regenereaza partial ca raspuns la exercitiile pe care le fac in fiecare zi. Fara gravitatie, rata la care celulele se refac incetineste, iar oasele subtiri slabesc.

Mark Guilliams este principalul antrenor de forta pentru astronautii NASA. El lucreaza la centrul Johnson din Houston unde se afla peste 40 de astronauti americani activi.

„Conditiile de viata in gravitatie zero este echivalentul a unei sederi prelungite intr-un spital“, spune Guilliams. „Pierzi masa musculara, pierzi volumul sangelui.“

„Fara gravitatie, transpiratia nu este placuta. Pe Pamant, cand mergi cu bicicleta, transpiratia se scurge de pe tine. Sus pe statie, se lipeste de tine, in jurul bratelor, capului, in jurul ochilor.“

Atentia asupra fitness-ului este la fel de importanta in ceea ce priveste stiinta si viitorul, deoarece este vorba de mentinerea unui astronaut intr-o stare sanatoasa. NASA este ingrijorata de doua lucruri: timpul de recuperare cand astronautii se intorc acasa si cum sa mentina starea de fitness pentru doi ani jumate sau mai mult, cat le-ar lua pentru a face o calatorie dus-intors pe Marte. Daca astronautii pierd 10% din capacitatea cardio, cat de mult le afecteaza viata pe statie? „Nu prea mult“, spune Guilliams, „dar daca mergem pe Marte, acea pierdere ar putea fi critica.“

Inca nu intelegem toate implicatiile unui zbor de lunga durata. „Acum 5 ani,“ spune John Charles, cercetator la NASA in cadrul proiectului Human Research Program, „am avut un astronaut pe statie spunand dintr-o data: „hei, vederea mea s-a schimbat. Sunt de 3 luni si nu mai pot citi listele de verificare.“ Se pare ca Charles spune ca tot fluidul care se deplaseaza in sus creste presiunea intracraniana. Fluidul impinge globul ocular din spate si il aplatizeaza“, mai spune Charles.

Astazi statia este dotata cu ochelari reglabili, astfel incat astronautii care nu poarta in mod normal ochelari, sa-i foloseasca daca au nevoie. Pentru cei care poarta deja ochelari, sunt adusi ochelari suplimentari cu retete mai puternice.

Astronautii au nevoie de o vedere buna, iar deteriorarea vederii in timpul zborurilor spatiale nu este o problema minora. NASA a stiut despre aceasta problema de acum cateva zeci de ani. „Am vazut acest lucru si pe Skylab“ – prima statie spatiala a SUA, care a gazduit intermitent mai multi astronauti timp de 1-3 luni intre 1973-1974. Masa osoasa, masa musculara, volumul sangelui etc, toate se reintorc la normal in cea mai mare parte. Dar ochii astronautilor nu se recupereaza complet. Nici medicii nu stiu exact ce s-ar intampla cu vederea pe parcursul unei misiuni de patru sau cinci ori mai lungi decat cele de azi.

O zi de munca pe statie

Statia este un avanpost permanent, dar nu este independenta. Cei de la Centrul de Control nu trezesc astronautii din somn iar controlul statiei se face de la sol.

Fiecare zi incepe si se termina cu o conferinta de planificare, in timpul careia astronautii verifica cu toate cele cinci centre de control din lume grilele de program, intretinere, sau ce va fi de facut pe ziua urmatoare. NASA are o a doua unitate, in Huntsville, Alabama, care se ocupa de cercetarea stiintifica. Moscova are un centru de control al misiunii pentru jumatatea statiei rusesti, iar Agentia Spatiala Europeana si Agentia Spatiala din Japonia au propriile lor centre de control.

Desi statia zboara cu 27.600 km/h. (de 10 ori mai rapid decat un glont), tot nu pot sa scape de sedintele zilnice.

Chiar daca astronautii traiesc si lucreaza pe statie, ei nu controleaza zborul. Centrele din Houstin si Moscova se ocupa de „pilotarea“ statiei, unde centrul de control al misiunii monitorizeaza pozitia si o ajusteaza, dupa cum este necesar, folosind giroscoape si propulsoare. Centrul de control al misiunii monitorizeaza, de asemenea, toate sistemele la bord – electrice, cele de suport pentru viata, IT, comunicatii. Este nevoie de aproximativ 1000 de persoane pe Pamant pentru fiecare astronaut de pe orbita. Chiar dupa ce astronautii isi termina ziua de lucru, cei de pe Pamant continua sa lucreze in schimburi, 24 din 24 ore.

Viata pe statie este gestionata la minut. Cand un astronaut da un click pe o celula de timp, acesta se extinde si i se arata pasii necesari pentru a efectua sarcina specifica.

In felul sau, programul poate fi o sursa de libertate, dar este poate fi si frustrant. Experimentele stiintifice, task-urile de mententanta, sosirea si plecarea vehiculului ce aduce alimente, totul este fixat de la sol. Programul fiecarui astronaut are o linie rosie care se deplaseaza incet pe ecranul laptopului, de la stanga la dreapta, aratand ora curenta si ceea ce ar trebui sa faca in momentul respectiv.

Viata in spatiu este atat de complicata incat 50 de angajati sunt necesari doar pentru construirea programului pentru astronautii americani aflati pe orbita. De la sarcini distractive si provocatoare din punct de vedere intelectual (facand cercetari cu oamenii de stiinta de la sol), pana la cele plictisitoare (inregistrand numerele de serie ale articolelor din cosul de gunoi inainte de a le trimite sa fie arse in atmosfera), toate fac parte din munca zilnica a unui astronaut in spatiu.

Iesirea in spatiu

Costumul are nu mai putin de 50kg si pe Pamant, in timpul simularilor, sunt necesari 3-4 oameni. Pe statie este doar unul. Procedura de echipare pentru a iesi in spatiu are nu mai putin de 400 de pasi.

O activitate extravehiculara este pentru aproape toti astronautii, cea mai mare provocare. In afara statiei, esti un corp astronomic independent ce orbiteaza cu 27.600 km/h.

Activitatea extravehiculara este periculoasa si ne arata cat de periculos poate fi spatiul. Un singur conector ar putea duce la dezastru. De aceea, iesirile in spatiu sunt simulate pe Pamant intr-o piscina si sunt planificate minutios.

NASA a promis initial ca navetele spatiale vor zbura de cel putin 25 de ori pe an. In realitate, programul de transfer a avut o durata de cinci zboruri pe an. In anul de varf, in 1985, au fost 5 zboruri. Presedintele Ronald Reagan, in discursul sau din 1984 privind statutul Uniunii, a comandat NASA sa creeze si sa angajeze permanent o statie spatiala, pe care a prezis-o ca ar permite saltudi in cercetarea stiintifica, comunicatiilor si a medicamentelor care ar putea fabricate doar in spatiu. Viziunea originala a NASA pentru statie era la fel de ambitioasa ca si pentru Apollo. Statia trebuia sa aiba sapte functii principale: sa fie un laborator de cercetare, o unitate de productie, un observator, un centru de transport spatial, o instalatie de reparatii de sateliti, o statie de asamblare a navelor spatiale si o baza de stationare pentru misiuni in Sistemul Solar.

30 de ani mai tarziu, doar una din aceste functii a ramas: laboratorul de cercetare. Si in ciuda aspiratiilor lui Reagan, nimeni astazi nu foloseste materiale sau medicamente inventate pe statie. In prezent, aproximativ 40% din capacitatea de cercetare comerciala a statiei nu este folosita – in mare parte, probabil, pentru ca unele companii nu stiu ca este disponibila.

NASA a spus intotdeauna ca intelegerea modului de a trai si de a lucra in spatiu pentru perioade lungi de timp a fost un scop cheie al Statiei Spatiale Internationale. Dar, de la Casa Alba, poate parea costisitoare aceasta cursa in jurul Pamantului, avand in vedere ca misiunea costa in jur de 8 milioane $ pe zi.

Spatiul ne face nerabdatori. Suntem nerabdatori ca lucrurile sa mearga fara probleme, ca si cum zborul in spatiu ar trebui sa fie infailibil precum un zbor spre Londra. Si suntem nerabdatori pentru o rentabilitate a investitiilor.

Zburam in spatiu datorita ambitiei umane, pentru ca nimic nu ne provoaca rezistenta mai mult decat incercand sa facem ce n-am mai facut pana acum. Si zburam in spatiu pentru ca spatiul este cel de-al optulea continent.

S-ar putea ca in cele din urma sa avem nevoie de resurse din asteroizi sau de pe Luna, in functie de modul cum gestionam resursele pe care le avem aici pe Pamant. In cele din urma, ar trebui sa devenim o specie care va cuceri alte planete, fie ca nu mai incapem, fie ca efectiv il distrugem sau va fi distrus.

Bibliografie

TheAtlantic.com – 5200 days in space
Nasa.gov – Interview Fincke
Nasa.gov – Magnus interview – Mission pages
Nasa.gov – What is the IIS
Wikipedia.org – International Space Station

Credit image: Wikipedia Commons.

]]> https://www.descopera.org/statia-spatiala-internationala-6800-de-zile-in-spatiu/feed/ 0 Sisteme neuromorfe https://www.descopera.org/sisteme-neuromorfe/ https://www.descopera.org/sisteme-neuromorfe/#respond Mon, 03 Jul 2017 18:12:05 +0000 http://www.descopera.org/?p=5911 <![CDATA[

Exercitiile de aritmetica din scoala primara sunt inca o amintire vie in mintile noastre. O inmultire efectuata cu creionul pe hartie precum 4537 x 6958 poate dura chiar si un minut. Desigur, astazi, avand telefonul la indemana putem afla imediat rezultatul. Procesoarele din telefoanele noastre mobile pot realiza zeci sau sute de miliarde de astfel de operatii pe secunda cu un consum foarte mic, facandu-le mult mai eficiente decat creierul nostru lent care consuma aproximativ 20 watti si necesita mult mai mult timp pentru a obtine acelasi rezultat.

Creierul nostru nu a evoluat pentru a efectua aritmetica, dar exceleaza in procesarea unui flux continuu de informatii din mediul inconjurator si actioneaza asupra acelei informatii – uneori mult mai rapid decat constientizam. Indiferent cat de mult ar consuma un calculator conventional, acesta va intampina dificultati in efectuarea multor task-uri pe care creierul le poate realiza cu usurinta, cum ar fi intelegerea limbajului sau recunoasterea obiectelor sau persoanelor.

Daca s-ar putea creea o masina cu capacitatea de calcul a unui calculator si cu eficienta energetica a creierului ar fi de-a dreptul revolutionar. Mai multe astfel de sisteme ar putea culege foarte rapid date din diverse domenii precum stiinta sau medicina pentru a descoperi relatii cauzale sau pentru a efectua predictii. Aceeasi tehnologie s-ar putea folosi si pentru dispozitive de dimensiuni mici, cu un consum redus de curent, pentru a ne imbunatati simturile, sau pentru a emula semnalele neuronale la persoanele cu paralizie.

Dar nu este prea devreme pentru o incercare atat de indrazneata? Cunostintele noastre despre felul cum functioneaza creierul sunt destul de limitate pentru a incepe sa construim tehnologii bazate pe functionarea sa. Dar chiar si emularea unor caracteristici de baza ale circuitelor neurale ar putea da mare impuls multor aplicatii relevante din punct de vedere comercial. Cat de fidel vor trebui sa imite detaliile biologice pentru a aborda nivelul de performanta a creierului ramane inca o intrebare fara raspuns.

Diferente intre sistemele artificiale si cele biologice

O caracteristica cheie a calculatoarelor conventionale este separarea fizica a memoriei, cea care stocheaza date si instructiuni, de cea logica, care proceseaza acele date (procesor). Creierul nostru nu are o astfel de distinctie. Computatia si stocarea datelor sunt realizate impreuna la nivel local intr-o retea vasta formata din aproximativ 100 de miliarde de celule neuronale (neuroni) si peste 100 de miliarde de conexiuni. Tot ceea ce face creierul este determinat de acele conexiuni si de felul in care fiecare neuron raspunde la semnalele primite de la alti neuroni.

Cand vorbim despre capabilitatile extraordinare ale creierului uman, ne referim de obicei la cea mai recenta achizitie in lungul proces evolutiv: neocortexul. Acest strat subtire, foarte pliat, formeaza partea exterioara a creierului nostru si realizeaza un set divers de sarcini care include procesarea intrarilor senzoriale, controlul muschilor, memoria si invatarea. Aceasta gama larga de abilitati diferite se realizeaza printr-o structura destul de uniforma: sase straturi orizontale si un milion de coloane verticale de 500 micrometri, toate construite din neuroni care integreaza si distribuie informatii codificate electric.

Precum toate celulele din corpul uman, un neuron are in mod normal un potential electric de aproximativ -70 milivolti, numit potentialul de membrana. Aceasta este diferenta de potential electric intre interiorul si exteriorul unei celule biologice. Toate celulele biologice sunt inconjurate de o membrana compusa dintr-un bistrat fosfolipidic cu o varietate de tipuri de proteine incorporate in ea. Potentialul de membrana apare in primul rand din interactiunea intre membrana si actiunile a doua tipuri de proteine transmembranale incorporate in membrana. Membrana serveste atat ca un izolator cat si de bariera de difuzie a ionilor.

Tensiunea membranei se modifica atunci cand un neuron primeste semnale de la alti neuroni conectati la el si daca tensiunea se ridica la un prag critic, ea formeaza un impuls de tensiune, sau varf, cu o durata de cateva milisecunde si o valoare de aproximativ 40 mV.

Acest impuls se propaga de-a lungul axonului neuronului pana cand ajunge la o sinapsa. Daca sunt indeplinite anumite criterii, sinapsa il transforma intr-un alt impuls de tensiune care se propaga in structura ramificata a dendritelor si contribuie fie pozitiv, fie negativ la tensiunea membranei celulare.

Conectivitatea este si ea un element crucial. Celulele piramidale, de exemplu, contin aproximativ 30.000 de sinapse si 30.000 de intrari de la alti neuroni. Creierul este intr-o permanenta adaptare, iar neuronii si proprietatile sinapselor sunt intr-o permanenta schimbare datorita intrarilor senzoriale si a raspunsurilor din mediul inconjurator.

Calculatoarele de astazi sunt mai degraba digitale decat analogice, dar creierul nu este la fel de usor de clasificat. Neuronii acumuleaza incarcatura electrica precum un condensator din circuitele electronice. Acesta este in mod clar un proces analogic. Dar creierul foloseste si impulsurile ca unitati de informatie, iar acestea sunt binare: in orice loc si in timp, fie exista un impuls fie nu. Aceasta combinatie analog-digital ajuta creierul sa depaseasca pierderile de transmisie. Deoarece un impuls are in esenta o valoare de 0 sau 1, acesta poate calatori pe distante lungi fara a pierde acele informatii de baza. Este, de asemenea, regenerat atunci cand ajunge la urmatorul neuron din retea.

O alta diferenta cruciala intre creier si calculatoare este aceea ca, creierul isi realizeaza toata prelucrarea informatiilor fara un ceas central pentru a-l sincroniza. Desi observam evenimentele de sincronizare – undele creierului – ele sunt autoorganizate, produse emergente ale retelelor neuronale. Interesant este faptul ca si calculatoarele moderne au inceput sa adopte asincronitatea creierului, pentru a accelera calculul prin efectuarea de operatii in paralel, chiar daca gradul si scopul paralelismului in cele doua sisteme sunt foarte diferite.

Copierea sistemelor biologice

Ideea utilizarii creierului ca model de calcul are o lunga istorie. Primele eforturi s-au axat pe un simplu neuron de prag, care da o valoare daca suma intrarilor ponderate este mai mare decat pragul si alta daca este inferioara. Realismul biologic al acestui sistem, pe care Warren McCulloch si Walter Pitts l-au conceput in anii 1940, este foarte limitat. Cu toate acestea, a fost primul pas spre adoptarea conceptului de neuron ca element de calcul. Lucrarea lor originala numita „A Logical Calculus of the Ideas Immanent in Nervous Activity” poate fi citita aici: http://cns-classes.bu.edu/cn550/Readings/mcculloch-pitts-43.pdf

In 1957, Frank Rosenblatt a propus o modificare a sistemului, numit perceptron. Acestia erau aranjati in straturi, formand o retea de noduri. Straturile „vizibile” (layere) de pe marginea retelei interactionau cu lumea exterioara ca niste intrari sau iesiri, iar straturile „ascunse” aflate la mijloc, efectuau cea mai mare parte a calculului.

Rosenblatt a introdus de asemenea o caracteristica esentiala gasita in creier: inhibarea. In loc sa se adune pur si simplu niste intrari, neuronii dintr-o retea perceptron ar putea avea si contributii negative. Aceasta caracteristica permite unei retele neuronale care utilizeaza doar un singur strat ascuns sa rezolve problema XOR in logica, in care iesirea este adevarata numai daca exact una din cele doua intrari binare este adevarata. Acest exemplu simplu arata ca adaugarea realismului biologic poate adauga noi capacitati computationale. Dar ce trasaturi ale creierului sunt esentiale pentru ceea ce poate face si care sunt doar vestigii inutile ale evolutiei? Nimeni nu stie.

Stim ca unele caracteristici computationale impresionante pot fi realizate fara a recurge la mai mult realism biologic. Cercetatorii in domeniul invatarii aprofundate, de exemplu, au facut pasi importanti in utilizarea computerelor pentru a analiza volume mari de date si pentru a extrage caracteristici din imagini complicate. Desi retelele neuronale pe care le construiesc au mai multe intrari si straturi ascunse decat inainte, ele se bazeaza inca pe modelele neuronale foarte simple. Marile lor capacitati nu reflecta realismul biologic, ci amploarea retelelor pe care le contin si computerele foarte puternice folosite pentru a le instrui. Retelele „Deep learning” sunt inca departe de performanta, eficienta energetica si de capacitatile de invatare a creierului biologic.

Marea diferenta dintre creier si computerele de astazi este probabil cel mai bine subliniata prin analizarea simularilor pe scara larga ale creierului. In decursul anilor, au existat mai multe astfel de eforturi, insa toate acestea au fost limitate de doi factori: timpul simularii si energia folosita. De exemplu, Markus Diesmann a realizat o simulare folosind aproape 83.000 de procesoare pe supercomputerul K din Japonia. Simularea unui numar de 1,73 miliarde de neuroni a consumat de 10 miliarde de ori mai multa energie decat o portiune evhivalenta a creierului, chiar daca a folosit metode foarte simplificate si nu a rulat niciun algoritm de invatare asupra lor. Iar aceste simulari aveau o viteza cu mult mai mica decat a creierului uman.

De ce asa de lent? Motivul este ca simularea creierului pe un calculator conventional necesita miliarde de ecuatii diferentiale cuplate impreuna pentru a descrie dinamica celulelor si a retelelor: procese analogice precum miscarea sarcinilor pe o membrana celulara. Computerele care folosesc logica booleana si care separa memoria si calculul, par a fi foarte ineficiente pentru a emula cu adevarat un creier.

Aceste simulari pe calculator pot fi un instrument care sa ne ajute sa intelegem creierul, transferand cunostintele acumulate in laborator in simulari pe care le putem experimenta si compara cu observatiile din lumea reala. Dar daca speram sa mergem in directia opusa si sa folosim lectiile neurologiei pentru a construi noi sisteme de calcul, trebuie sa regandim modul in care proiectam si construim computerele.

Retele neurale artificiale

“Spiking neural networks”, prescurtat SNN, intra in cea de-a treia generatie de retele neurale. Spre deosebire de retelele neurale de generatie a doua, SNN incorporeaza conceptul de timp in modelul lor operational. Ideea este ca neuronii din SNN nu se declanseaza la fiecare ciclu de propagare (asa cum se intampla cu retelele perceptron tipice cu mai multe “straturi”), ci mai degraba doar atunci cand un potential atinge o valoare specifica. Atunci cand un neuron se declanseaza, acesta genereaza un semnal care se propaga catre alti neuroni, care, la randul lor, maresc sau reduc potentialul lor in raport cu acest semnal. In contextul dezvoltarii retelelor neuronale, nivelul de activare (modelat ca o anumita ecuatie diferentiala) este in mod normal considerat a fi starea neuronului, cu varfurile de intrare impingand aceasta valoare mai mare si apoi fie actionand, fie decad in timp. Exista diferite metode de codare pentru a interpreta varful de iesire ca numar de valoare reala, fie bazandu-se pe frecventa varfurilor, fie pe timpul dintre varfuri, pentru a codifica informatiile.

Neurogrid, construit la Univsersitatea Stanford, este un circuit care poate simula “Spiking Neural Networks” direct in hardware. SpiNNaker (Spiking Neural Network Architecture) realizat de Universitatea din Manchester, este un sistem similar ce foloseste procesoare ARM in vederea simularii modelului talamocortical in 6 straturi.

Arhitecturi hardware

Proiectul BrainScaleS isi propune sa abordeze problema intr-un alt mod. Copierea functionarii creierului in electronica poate fi mai fezabila decat pare la prima vedere. Se pare ca si costul energiei pentru crearea unui potential electric intr-o sinapsa este de aproximativ 10 femtojouli (10-15 jouli). Poarta unui tranzistor de metal-oxid-semiconductor (MOS) necesita doar o incarcare de 0,5 fJ. O transmisie sinaptica este deci echivalenta cu incarcarea a cel putin 20 de tranzistori. In plus, circuitele biologice si cele electronice nu sunt chiar atat de diferite. Deci, in principiu, ar trebui sa fim capabili sa construim structuri precum sinapsele si neuronii, pentru a creea un creier artificial care sa nu consume o cantitate prea mare de energie.

Ideea construirii unui calculator realizat cu tranzistori care sa opereze similar cu neuronii biologici a inceput in anii 1980. Profesorul Carver Mead de la Universitatea Caltech a spus ca dispozitivele semiconductoare pot sa urmeze aceleasi reguli fizice ca si neuronii, numind acest tip de calcul “neuromorfic”.

Ingineria neuromorfa, sau computatia neuromorfa, studiaza si dezvolta circuite analogice pentru a imita arhitectura neuro-biologica din sistemul nervos. Termenul mai este utilizat si pentru a descrie sisteme neuronale care sunt realizate folosind atat semnale analogice, digitale, mix analog/digital VLSI. Implementarea hardware a unui astfel de sistem poate fi realizat folosind memristori, comutatori de prag si tranzistori.

Mead a inventat un cadru de comunicare neurala in care varful impulsurilor sunt codificate numai de adresele lor de retea si de momentul in care acestea apar. Aceasta a fost o idee inovatoare, deoarece a fost primul care a facut timpul o caracteristica esentiala a retelelor neuronale artificiale. Se pare ca timpul este un factor cheie si in creier: este nevoie de timp ca semnalele sa se raspandeasca si membranele sa raspunda la schimbarea conditiilor, iar timpul determina forma potentialelor postsinaptice.

Mai multe grupuri de cercetatori (precum Giacomo Indiveri la ETH Zurich si Kwabena Boahen – Standford) au urmat abordarea lui Mead si au implementat cu succes elementele retelelor corticale biologice. Trucul este de a opera tranzistorii sub pragul de activare folosind curenti extremi de mici, creand circuite analogice care imita comportamentul neuronal si care in acelasi timp consuma foarte putina energie.

In ultimii 10 de ani mai multe grupuri au inceput independent dezvoltarea sistemelor neuromorfe care se abat substantial de la abordarea intiala a lui Mead, cu scopul de a crea sisteme pe scara larga cu milioane de neuroni.

Un sistem apropiat de realitate este proiectul SpiNNaker, condus de Steve Furber de la Universitatea din Manchester. Acest grup a proiectat un cip personalizat (in imagine), complet digital, care contine 18 nuclee de microprocesoare ARM care functioneaza cu o viteza de 200 MHz – aproximativ de 10 ori mai putin decat viteza procesoarelor moderne. Desi nucleele ARM sunt computere clasice, ele simuleaza impulsuri, potentiale de varf, care sunt transmise prin routere specializate sa comunice in mod asincron, la fel ca si creierul. Actuala implementare, parte a proiectului “Human Brain” al Uniunii Europene, a fost finalizata in 2016 si contine 500.000 de nuclee ARM. In functie de complexitatea modelului de neuron, fiecare nucleu poate simula un numar de 1000 de neuroni.

Cipul TrueNorth, dezvoltat de IBM, abandoneaza utilizarea microprocesoarelor ca unitati computerizate, facandu-l un sistem de calcul cu adevarat neuromorfic, prin interconectarea logicii si a calculului cu memoria.

TrueNorth este inca un sistem complet digital, dar se bazeaza pe circuite neuronale personalizate. Cipul dispune de 5,4 miliarde de tranzistoare, construite cu o tehnologice CMOS de 28 nanometri. Aceste tranzistoare sunt folosite pentru a implementa 1 milion de circuite neuronale si 256 de milioane de sinapse simple (1 bit) pe un singur cip.

Poate cel mai apropiat sistem artificial apropiat de creierul biologic este BrainScaleS, dezvoltat la Universitatea Heidelberg din Germania pentru proiectul “Human Brain”. BrainScaleS este o implementare a semnalelor mixte, adica, combina neuronii si sinapsele realizate din tranzistoare de siliciu care functioneaza ca dispozitive analogice cu o comunicatie digitala. Sistemul contine 4 milioane de neuroni si 1 miliard de sinapse, totul incapsulat intr-un circuit de 20 cm.

Sistemul poate replica opt moduri diferite de neuroni biologici. Spre deosebire de abordarea analogica pionierata de Mead, BrainScaleS functioneaza mult mai rapid.

O alta directie ar putea fi circuitele non-CMOS, precum memristorii. Un memristor reprezinta un element pasiv de circuit cu doua borne, care mentine o dependenta functionala intre integralele in functie de timp ale curentului si tensiunii.

Alte forme de memorie ne-ar putea permite sa miscoram celulele de la micrometri la nanometri. Incepem asadar drumul catre sistemele neuromorfe.

Bibliografie

http://www.upm.ro/intranet/ecalin/curs_ai/cap4/cap4.htm
http://spectrum.ieee.org/computing/hardware/the-brain-as-computer
https://www.nist.gov/programs-projects/neuromorphic-systems
http://brainscales.kip.uni-heidelberg.de/public/
http://eda.mmci.uni-saarland.de/pubs/2002/spiking_neural_networks_an_introduction-vreeken.pdf
Foto: https://singularityhub.com

]]> https://www.descopera.org/sisteme-neuromorfe/feed/ 0 Prima femeie in spatiu https://www.descopera.org/prima-femeie-in-spatiu/ https://www.descopera.org/prima-femeie-in-spatiu/#respond Sat, 17 Jun 2017 12:48:16 +0000 http://www.descopera.org/?p=5897 <![CDATA[

La data de 16 iunie 1963, Valentina Tereskova avea sa devina prima femeie care a ajuns in spatiu, o realizare propagandistica majora pentru Uniunea Sovietica. Astazi, Valentina Tereskova ramane singura femeie care a facut un zbor in spatiu singura.

URSS – Vostok 6 – 16 iunie 1963

Valentina Vladimironova Tereskova s-a nascut in Maslennikovo, Rusia, in 1937. La varsta de 18 ani a inceput sa lucreze intr-o fabrica de textile, iar la 22 de ani, a facut primul salt cu parasuta. Entuziasmul sau pentru sariturile cu parasuta au adus-o in atentia programului spatial sovietic. Sovieticii doreau sa duca o femeie in spatiu, pentru a triumfa inca o data, impotriva SUA, in cursa spatiala.

In februarie 1962, Tereskova impreuna cu alte trei femei, au fost alese pentru a incepe antrenamentele intensive. Dupa cateva luni de antrenament, oficialii au ales-o pe Tereskova pentru aceasta misiune. Ei nu i s-a permis sa se destainuie membrilor familiei, care au aflat de isprava ei numai atunci cand Moscova a anuntat-o intregii lumi.

Pe 16 iunie 1963, Tereskova avea sa devina prima femeie in spatiu si primul civil, facand inconjurul Pamantului de 48 de ori. Tereshkova a colectat date despre reactia organismului sau, a efectuat fotografii si a orientat manual nava. Misiunea a durat 2 zile si 23 de ore, atingand un apogeu de 231 km altitudine.

Atunci cand Tereskova a decolat de pe Cosmodromul Baikonur din Kazakhstan, o alta nava soviectica, Vostok-5 (pilotata de Valery Bykovsky) era deja pe orbita. In prima zi a misiunii ea a comunicat cu Bykovsky si chiar i-a cantat acestuia melodii. Comunicarea lor a fost intrerupta doar atunci cand cele doua nave spatiale s-au indepartat una de alta.

Vostok 6 nu a fost o misiune lipsita de peripetii si erori, care au fost facute publice abia dupa caderea Uniunii Sovietice. Din cazua unei erori tehnice, nava spatiala a fost programata nu pentru o aterizare, ci pentru o urcare in spatiu pe o orbita mai mare. Eroarea a fost corectata la timp, dar constructorul sef Serghei Koroliov i-a cerut sa nu spuna nimanui.

“Am pastrat secretul timp de 30 de ani”, a raspuns Valentina Tereskova.

Tereskova a mai scris in raportul sau oficial despre cum costumul ei spatial i-a provocat cateva rani la picior. Tereskova a mai declarat in interviuri ca in timpul aterizarii s-a lovit la nas de vizorul castii sale si a trebuit sa-si acopere vanataile cu fard pentru ceremoniile oficiale.

Valentina Tereskova a provocat ingrijorare la centrul de control, deoarece a avut dificultati in conducerea navei, iar comunicarea cu centrul de control s-a intrerupt chiar inainte de inceperea aterizarii, a dezvaluit mai tarziu generalul Nikolai Kamanin, responsabil in programul Vostok 6.

Vostok 6 a aterizat la 200 kilometri vest de Barnaul, regiunea Altai in RSS Kazaha. La locul aterizarii, intr-un mic parc pe marginea drumului, se afla o statuie a sa cu bratele intinse, in varful unei coloane curbate. Statuia o infatiseaza purtand un costum spatial fara casca.

Vostok 6 a fost ultimul zbor din programul Vostok.

Bibliografie:
https://phys.org/news/2013-06-fifty-years-tereshkova-woman-space.html
Foto – Capsula Vostok 6, expusa la Science Museum, Lodon. Autor: Don Thomas.

]]> https://www.descopera.org/prima-femeie-in-spatiu/feed/ 0 Inverter – tehnologia aparatelor de climatizare https://www.descopera.org/inverter-tehnologia-aparatelor-de-climatizare/ https://www.descopera.org/inverter-tehnologia-aparatelor-de-climatizare/#respond Thu, 01 Jun 2017 08:21:06 +0000 http://www.descopera.org/?p=5882 <![CDATA[

In prezent, tot mai multe reclame vorbesc despre aparete de aer conditionat cu Inverter, insa ce inseamna aceasta tehnologie si cum poate sa ajute la o mai buna climatizare a locuintei noastre? Iata ce trebuie sa stiti despre aparatele de aer conditionat Inverter.

Cel mai bun tip de AC gasit pe pietele din Romania este cel cu Inverter care nu doar ca ajuta simtitor la economisirea energiei electrice, dar este mai silentios si mai confortabil datorita racirii constante a locuintelor.

Un aer conditionat normal raceste mai intai camera iar apoi opreste compresorul pana cand temperaturile din incapere vor fi din nou mari, moment in care reporneste. Aceasta repornire constanta a unui compresor de aer conditionat normal face incaperea prea rece pentru o scurta perioada, iar mai apoi devine prea cald, ceea ce determina un confort termic scazut pentru tine si cei din jurul tau. Tot acest on-off constant determina si facturi mari la energia electrica, ceea ce fece din aparatele de aer conditionat traditionale dispozitive de o performanta scazuta si costisitoare.

De cealalta parte, un aer conditionat cu Inverter controleaza temperatura camerei prin setarea compresorului la niveluri diferite, la viteza foarte mica atunci cand in incapere este temperatura potrivita si la o viteza mare atunci cand temperaturile incep sa creasca. De aceea, o locuinta racita de un aer conditionat Inverter ramane la un confort termic constant. Comparativ cu un aer conditionat normal, un AC Inverter foloseste cu 40%mai putin curent, asigurand totodata clima placuta locuintei tale. In plus, aerul conditionat Inverter este mai silentios si are o viata mult mai lunga decat unul traditional deoarece acesta functioneaza la viteze mai mici, avand un randament mai mare.

Aparatele de aer conditionat cu Inverter controleaza racirea camerelor prin ajustarea vitezei compresorului astfel incat sa se potriveasca nevoilor de racire. Astfel, AC-ul Inverter va rula la o viteza foarte mare pentru o perioada mica de timp atunci cand este pornit pentru a raci rapid locuinta. Cand temperatura setata pe termostat este atinsa, compresorul va incetini la o viteza suficienta pentru a mentine nivelul termic setat.

Cum functioneaza?

Pentru un aer conditionat Inverter, cele 50 cicluri/secunda sau 50Hz de curent alternativ in sistemul elelctric este mai intai convertit in DC si apoi reconvertit in curent alternativ la o frecventa infinit variabila.Frecventa variabila permite motorul compresorului principal sa porneasca la diferite viteze. Cu frecventa fixata a 50Hz, compresorul unui aer conditionat traditional se poate manevra la o singura viteza, dar cu o frecventa variabila.

Avantajele Inverter-ului

Un compresor cu Inverter rezolva toate problemele unui aparat de aer conditionat traditional si economiseste pana la 40% din factura la energie electrica, dupa cum pretind producatorii. In plus fata de acestea, AC-ul cu Inverter este silentios si, intrucat nu este niciodata suprasolicitat, compresorul are o viata mult mai indelungata.
Toate aerele conditionate sunt create pentru a functiona la capacitate maxima, ceea ce inseamna ca un AC de 1.5ton este gandit pentru o camera de anumite dimensiuni si cel de 1ton pentru o alta incapere. Un aer conditionat cu inverter va functiona constant, dar va cnsuma doar energia minim necesara pentru a mentine nivelul de temperatura pe care l-ai ales. In alte cuvinte, acest dispozitiv auto-regeaza capacitatea in functie de necesarul de racire al camerei.

Modele de aer conditionat Inverter

Unde gasim aceste modele de aer conditionat cu Inverter? Stim ca, in cele mai multe cazuri, brandul unui produs nu garanteaza pentru calitatea acestuia, insa in cazul electrocasnicelor, lucrurile difera. Cat priveste aparatele de aer conditionat, cel mai adesea acestea sunt produse de firme din Asia de renume, precum LG, Samsung, Panasonic sau Daikin, insa va puteti orienta si spre gama Whirlpool, cel mai mare producator de electrocasnice din lume.

Cea mai noua tehnologie cand vine vorba de aparatele de aer conditionat este cea Inverter. Aceasta presupune functionarea continua a compresorului pentru a elimina procesul continuu de pornire-oprire a aparatului. Cele mai mari avantaje ale acestor dispozitive de racire cu Inverter stau in costurile reduse cu pana la 40% la factura de energie electrica, dar si in silentiozitate si durata de viata extinsa.

]]> https://www.descopera.org/inverter-tehnologia-aparatelor-de-climatizare/feed/ 0 Unde se duc satelitii cand mor? https://www.descopera.org/unde-se-duc-satelitii-cand-mor/ https://www.descopera.org/unde-se-duc-satelitii-cand-mor/#respond Thu, 06 Apr 2017 14:45:26 +0000 http://www.descopera.org/?p=5836 <![CDATA[

La fel precum orice alta masinarie, satelitii au o durata de viata limitata. Indiferent ca sunt sateliti meteorologici, de comunicatie, de cercetare sau de navigatie, acestia se uzeaza sau devin invechiti precum o masina de spalat sau un aspirator.

Asadar ce se intampla cu un satelit cand ii vine ceasul?

Astazi, exista 2 posibilitati, depinzand de altitudinea la care orbiteaza. Satelitii aflati pe o orbita mai joasa sunt incetiniti folosind ultimele picaturi de energie. In acest fel vor cadea si vor arde in atmosfera.

A doua varianta este sa trimita satelitul in spatiu, departe de Pamant. Incetinirea unui satelit ar consuma multa energie pentru a cadea inapoi pe Pamant. Acest lucru este valabil mai ales daca satelitul se afla la o altitudine foarte mare.

Satelitii aflati pe o orbita joasa sunt usor de doborat. Caldura generata de frecarea cu aerul va arde satelitul in caderea sa spre Pamant, la o viteza de mii de kilometri pe ora.

Dar cum scapa inginerii de obiectele mai mari precum statiile sau navele spatiale? Acestea s-ar putea sa nu arda complet inainte sa cada pe Pamant. Din fericire, exista o solutie. Operatorii navei spatiale pot controla locul unde statia sau naveta spatiala se prabuseste, iar acest loc are si un nume: Cimitirul Navelor Spatiale! Acest cimitir se afla in Oceanul Pacific si se afla in cel mai indepartat loc fata de orice asezare umana. Locul se mai numeste si “Polul de inaccesibilitate” sau “Punctul Nemo” (aluzie la personajul lui Jules Verne), iar cel mai apropiat petec de pamant de el se afla la 2.688 de kilometri.

Desi punctul unde vor cadea aceste obiecte spatiale este foarte precis, atunci cand intra in atmosfera, ele se dezintegreaza. Intinderea pe care se raspandesc ramasitele poate sa aiba si o raza de 1.000 de kilometri. Din acest motiv a fost aleasa aceasta zona, unde nu se afla nimic pe o raza de aproape 2.700 kilometri. Cea mai mare parte a unui obiect spatial se dezintegreaza in momentul in care intra in atmosfera. De exemplu, numai 25 din cele 142 tone ale statiei spatiale ruse MIR au ajuns in cele din urma in acest cimitir.

Si ce se intampla cu satelitii trimisi in spatiu? Acestia sunt trimisi pe asa-zisa “orbita cimitir”, aflata la o distanta de 36.000 km de Pamant.

Proiectantii satelitilor sunt obligati sa demonstreze ca acestea pot fi dezafectate in siguranta la sfarsitul duratei operationale, prin sisteme de reintrare controlata in atmosfera sau de urcare a vehiculelor in “orbita cimitir”. Incepand cu 18 martie 2002, toti operatorii de sateliti din SUA s-au angajat sa mute aceste vehicule pe o orbita cimitir la sfarsitul vietii operationale.

Bibliografie

https://spaceplace.nasa.gov/spacecraft-graveyard/en/
https://orbitaldebris.jsc.nasa.gov/library/usg_od_standard_practices.pdf

]]> https://www.descopera.org/unde-se-duc-satelitii-cand-mor/feed/ 0 Automobile autonome – etica in algoritmii decizionali https://www.descopera.org/automobile-autonome-etica-in-algoritmii-decizionali/ https://www.descopera.org/automobile-autonome-etica-in-algoritmii-decizionali/#comments Wed, 05 Apr 2017 19:40:04 +0000 http://www.descopera.org/?p=5832 <![CDATA[

Atunci cand devine posibil sa programam un sistem de luat decizii si sa-l montam pe automobile, apar diverse probleme etice.

Masini care se conduc singure deja circula pe strazi si au functii precum cruise control, parcare automata, sau pot face chiar si depasiri.

Jean-Francois Bonnefon, doctor in psihologie cognitiva si director de cercetare la TSE (Toulouse School of Economics) a realizat un studiu care arata ca oamenii sunt de acord cu ideea ca vehiculele autonome ar trebui sa fie programate pentru a minimiza numarul victimelor in cazul unor vatamari inevitabile. Pe de alta parte, acestia nu ar dori sa se afle intr-o astfel de masina, iar astfel de reguli i-ar face mai putin dispusi sa cumpere un autovehicul autonom.

Vehiculele autonome vor reduce numarul de accidente in trafic, dar vor fi situatii cand vor trebui sa aleaga raul cel mai mic. De exemplu, sa dea peste un pieton pe drum sau peste un trecator pe trotuar, sa aleaga daca sa loveasca un grup de pietoni sau sa sacrifice proprietarul izbindu-se de un zid.

De ce masinile autonome vor trebui programate sa ucida?

Nu toate accidentele vor fi evitate, iar in unele cazuri masinile autonome vor avea de luat decizii etice ce vor implica victime.

Desi aceste scenarii pot parea putin probabile, chiar si evenimentele cu o probabilitate foarte mica pot aparea frecvent avand milioane de masini autonome pe strazile din toata lumea. Chiar daca am presupune ca o astfel de situatie nu va avea loc niciodata, o masina autonoma tot va trebui sa includa niste reguli care ii va spune ce sa faca in astfel de situatii ipotetice. Asadar, aceste decizii trebuie sa fie implementate inainte ca masinile autonome sa devina un standard in industria autovehiculelor.

Dezvoltatorii de vehicule vor trebui sa tina cont de etica dar in acelasi timp sa nu descurajeze cumparatorii. Intr-un final, cine ar cumpara o masina programata sa sacrifice proprietarul?

Algoritmii morali vor avea de-a face cu situatii mult mai complexe decat cele prezentate in studiul realizat de Bonnefon, precum scenarii in care exista o incertitudine cu privire la rezultatul deciziei. Ar trebui aceste vehicule sa tina cont de varsta pietonilor si a pasagerilor? Ar trebui ca producatorii sa ofere versiuni diferite a acestor algoritmi, iar clientul sa poata sa-si aleaga, fiind acesta raspunzator pentru deciziile luate de masina autonoma?

Astazi, algoritmii etici reprezinta poate cea mai spinoasa provocare in domeniul inteligentei artificiale. Pe masura ce tehnologia si costurile vor permite instalarea sistemelor autonome pe cat mai multe masini, cu atat este nevoie de o analiza serioasa a moralitatii algoritmice. Iar asta n-a fost niciodata mai urgenta decat acum.

Bibliografie:

Sciencemag.org, technologyreview.com, scientificamerican.com

]]> https://www.descopera.org/automobile-autonome-etica-in-algoritmii-decizionali/feed/ 1 A doua editie a festivalului tehnologiei https://www.descopera.org/a-doua-editie-a-festivalului-tehnologiei/ https://www.descopera.org/a-doua-editie-a-festivalului-tehnologiei/#respond Thu, 02 Mar 2017 14:41:08 +0000 http://www.descopera.org/?p=5828 <![CDATA[

A doua ediție a festivalului tehnologiei va fi la sfârșitul lunii mai, în Capitală.

București, 2 martie. După succesul de anul trecut, când audiența a depășit așteptările organizatorilor, Bucharest Technology Week anunță cea de-a doua ediție, programată între 22-28 mai, la Hotelul Athénée Palace Hilton și în Piața George Enescu, dar și în alte locații ale partenerilor.

Bucharest Technology Week 2017 cuprinde trei zone distincte, însă interconectate:

– conferințe, de marți până vineri, 23-26 mai, la Athénée Palace Hilton, dublate de o expoziție de tehnologie indoor, cu soluții și produse B2B, dar și de workshopuri.

– cea mai mare expoziție de tehnologie din România, de vineri până duminică, 26-28 mai, în Piața George Enescu lângă Ateneu.

– evenimentele partenerilor în diferite locații sub umbrela Bucharest Technology Week, pe tot parcursul săptămânii, 22-28 mai.

Noutățile acestei ediții sunt cele trei conferințe pe vânzări, HR și PHP, care se adaugă celor două, inovație și Java. O premieră este și la zona de expoziție deja existentă care va fi împărțită în patru sectoare: Transport electric și hibrid, gadgeturi portabile, sisteme Inteligente de comunicații, mobile & new tech.

Timp de o săptămână, companii, oameni de afaceri și specialiști din domenii precum Management, HR, Sales, IT și Marketing, dar mai ales pasionații de tehnologie vor putea participa la 5 conferințe premium, susținute de 20 de speakeri internaționali și 15 români. Conferințele se vor desfășura la Hotelul Athenee Palace Hilton și vor reuni peste 1.200 de profesioniști. În aceeași locație va fi și o expoziție indoor pentru servicii IT&C și product demo.

„Bucharest Technology Week este mult mai mult decât testarea unor roboți sau a unor gadgeturi de ultimă generație. Pe lângă faptul că este unicul festival dedicat tehnologiei, BTW este întâlnirea anuală a profesioniștilor din industrie și a consumatorilor pasionați de tehnologie, un hub pentru cei care vând și cumpără tehnologie, fie că este vorba de mașini electrice și hibrid, fie că sunt roboți humanoizi sau soluții digitale. O parte importantă este cea a conferințelor. Aducem la București speakeri care au ce împărtăși din experiența lor, care aduc soluții inovatoare, bazate pe moduri de gândire diferite față de ceea ce suntem obișnuiți”, a povestit Cătălina Manea, Project Manager Bucharest Technology Week.

Peste 60 de parteneri vor desfășura în propriile locații, evenimente care abordează topicuri de tehnologie.

Ultimele 3 zile din Bucharest Technology Week sunt rezervate expoziției în aer liber, din Piața George Enescu, unde sunt așteptați peste 15.000 de fani ai tehnologiei care să testeze aproximativ 300 de gadgeturi și soluții tech.

Și în acest an, accesul vizitatorilor la expoziție va fi gratuit, pe baza înregistrărilor online, de pe techweek.ro. Cine dorește să participe este invitat să-și exprime interesul pentru oricare dintre cele 3 zone, prin completarea formularelor de pe site.

Despre Bucharest Technology Week

Bucharest Technology Week, organizat de Universum Events, reunește lideri și pasionați de tehnologie pentru o săptămână de evenimente în tot orașul, cu focus pe cele două locații: Hotelul Athénée Palace Hilton și Piața George Enescu. De la conferințele de business care stau la baza conceptului, până la expoziții mari și întâlniri restrânse, evenimentul creează o platformă de networking și învățare pentru cei 15.000+ participanți.

Mișcarea se alătură evenimentelor similare din Londra, Berlin, Bruxelles, New York, São Paulo și Beijing printre altele, punând Capitala pe harta internațională a tehnologiei. Misiunea BTW e să încurajeze inovația și adopția noilor tehnologii. Bucharest Technology Week sărbătorește și sprijină mediul tehnologic românesc, de la studenti, tineri profesioniști, antreprenori până la directori executivi și alți factori de decizie din companii.

Despre Universum Events

Cu o experiență de peste 10 ani în organizarea de evenimente corporate premium, Universum Events și-a construit reputația de adevărat arhitect în industrie.

Compania are propriile mărci, precum Bucharest Technology Week, Internet & Mobile World și My Conector și o divizie de evenimente personalizate: MICE (Meetings, Incentives, Conferences & Exhibitions), axată pe evenimente de amploare pentru clienți, precum Microsoft Summit si Cisco Connect dar și petreceri și zile ale companiei.

Compania deține cea mai mare licență de team building din lume, oferind partenerilor săi concepte unice, devenite celebre în Europa și peste Ocean.

Începând din acest an, Universum Events a adăugat portofoliului de concepte de succes, Hercules Trophy, cunoscut ca fiind cea mai cool competiție semi-atletică de pe planetă dedicată companiilor.

]]> https://www.descopera.org/a-doua-editie-a-festivalului-tehnologiei/feed/ 0 Satelitii artificiali https://www.descopera.org/satelitii-artificiali/ https://www.descopera.org/satelitii-artificiali/#comments Wed, 18 Jan 2017 00:15:26 +0000 http://www.descopera.org/?p=5805 <![CDATA[

Satelitii au devenit o parte indispensabila a tehnologiei de azi. Ei sunt folositi pentru diverse scopuri, de la asigurarea legaturilor telefonice la mare distanta, la difuzarea directa a emisiunilor de televiziune si radio, obtinerea de informatii geologice, meteorologice sau pentru alte facilitati.

Orbita satelitilor este diversificata. Alegerea uneia dintre ele depinde de serviciul pe care trebuie sa il asigure satelitul sau de aria deservita. Astfel, orbita poate fi joasa, la doar 160 km in timp ce alti sateliti orbiteaza la peste 36.000 km.

Intrucat satelitii se rotesc in jurul Pamantului, ei sunt atrasi de forta gravitationala. Daca nu ar avea o miscare proprie, ar cadea inapoi pe Pamant, aprinzandu-se in straturile superioare ale atmosferei. Insa, miscarea de rotatie in jurul Pamantului are asociata o forta centrifuga care impinge satelitul, indepartandu-l de Pamant.

Pentru orice orbita data, exista o viteza pentru care aceste doua forte se echilibreaza. Viteza care trebuie imprimata unui satelit pentru ca acesta sa intre pe orbita se obtine din egalarea fortei de greutate (kMm/r^2, unde k este constanta gravitationala) cu forta centrifuga (mv^2/r, unde r este raza orbitei). In final obtinem v = sqrt(kM/r).

Evident, cu cat orbita este mai joasa, atractia gravitationala este mai mare si satelitul trebuie sa se roteasca in jurul Pamantului mai repede, pentru a contrabalansa aceasta atractie. La inaltimi mai mari atractia gravitationala este mai mica si in consecinta si viteza unghiulara trebuie sa fie mai mica. Pentru o orbita foarte joasa, aflata undeva la 160 km, este necesara o viteza in jurul a 21 160 km/h si aceasta inseamna ca satelitul va inconjura Pamantul in aproximativ 90 de minute. La o altitudine de 36 000 km, este necesara o viteza de aproape 11 265 de km/h, dand o perioada de rotatie de 24 ore (aceasta valoare – viteza satelitului geostationar – se obtine egaland vitezele unghiulare ale celor 2 corpuri gravitationale: satelitul si Pamantul).

Era spatiala a inceput pe 4 octombrie 1957 o data cu lansarea primului satelit artificial, Sputnik 1. Micul satelit a rezistat doar 3 luni pe orbita si in cele din urma, a ajuns sa arda in atmosfera Pamantului. Dupa acest pas istoric au fost plasati numerosi alti sateliti pe orbita Pamantului, a Lunii sau a chiar a altor planete.

Astazi exista aproximativ 1100 sateliti operationali ce orbiteaza Pamantul dintre care jumate sunt lansati de Statele Unite ale Americii. Aproximativ 120 sateliti apartin Rusiei si 116 apartin Chinei. Aproximativ 470 se afla pe orbita joasa a Pamantului la doar cateva sute de kilometri altitudine, printre care si Statia Spatiala Internationala, telescopul Hubble precum si alti sateliti de observare a Pamantului.

Aproximativ 20% se afla pe orbita medie a Pamantului la o altitudine de 20.000 km si orbiteaza pe orbite eliptice dispuse deasupra polilor sau deasupra Ecuatorului. Acestia sunt folositi in general pentru sistemele de navigatie (retele GPS) si pentru comunicatii. Daca am vedea satelitii de pe Pamant, ar aparea ca niste puncte fixe pe cer. Datorita acestui lucru, sunt utili pentru telecomunicatii, analiza meteo sau GPS.

Mai departe, avem satelitii geostationari care sunt plasati pe orbite situate la o distanta fixa de 35.786 km ce se rotesc cu aceeasi viteza si in acelasi sens cu Pamantul. Un astfel de satelit poate acoperi in orice moment 42,2% din suprafata planetei. Timpul in care un punct aflat pe Pamant are vizibilitate directa cu satelitul este de 24 de ore. Acestia sunt utilizati pentru supraveghere militara sau meteorologica. Pe orbita Pamantului se afla 423 sateliti cu orbita geostationara.

Insa pe langa acesti sateliti exista mult mai multe obiecte create de om ce orbiteaza in jurul planetei. De la boostere, sateliti morti pana la manusi. Potrivit Retelei de Supraveghere a SUA, exista peste 21.000 obiecte mai mari de 10 cm ce orbiteaza Pamantul si este estimat ca exista peste 500.000 de obiecte intre 1 si 10 cm.

De aici de jos, de pe Pamant, spatiul arata curat, dar orbita Pamantului este atat de poluata incat Statia Spatiala Internationala trebuie adesea mutata pentru a evita impactul cu resturile ce orbiteaza Pamantul. Multe dintre aceste obiecte au fost create datorita coliziunilor si ar putea pune in pericol viitoarele calatorii spatiale avand atat de multe resturi ce orbiteaza planeta noastra cu o viteza de 29.000 km/ora.

Satelitii construiti de om nu orbiteaza doar planeta noastra. Astazi, NASA “Lunar Reconnaissance Orbiter” si “Lunar Atmosphere and Dust Environment Explorer” orbiteaza Luna. Mai exista un satelit ce orbiteaza planeta Mercur, unul ce studiaza planeta Venus, 3 orbitand planeta Marte, iar Cassini a intrat pe orbita planetei Saturn in 2004.

Mai mult, cateva sonde spatiale se afla pe traiectoria de a parasi Sistemul Solar, sau Voyager care a iesit din heliosfera in 2013 si a intrat in mediul interstelar.

Este uimitor cati sateliti au fost lansati in doar 60 de ani dar in acelasi timp resturile ramase pe orbita sunt ingrijoratoare si pot avea consecinte dezastruoase, precum in dramatizarea din filmul Gravity.

Bibliografie:

https://www.nasa.gov/mission_pages/ladee/main/index.html
https://www.nasa.gov/mission_pages/cassini/main/index.html
http://arstechnica.com/science/2013/07/how-nasa-steers-the-international-space-station-around-space-junk/
http://www.astronomy.ro/satelitii-artificiali-ai-pamantului_698.html

]]> https://www.descopera.org/satelitii-artificiali/feed/ 5 Internet – scurt istoric https://www.descopera.org/internet-scurt-istoric/ https://www.descopera.org/internet-scurt-istoric/#comments Sun, 22 May 2016 07:52:56 +0000 http://www.descopera.org/?p=4774 <!–<![CDATA[

internet-scurt-istoricLa inceputul anilor 1960, J.C.R. Licklider de la MIT propune conceptul de „retea galactica”, adica o retea de calculatoare la nivel global. J.C.R. Licklider va fi ales ulterior sa conduca cercetarile ARPA. Paul Baran, membru al corporatiei RAND cauta o metoda de a controla bombardierele si rachetele nucleare in cazul unui razboi nuclear. Concluziile sale indica necesitatea unei retele descentralizate bazata pe routare.

In 1965 IBM produce calculatoarele din seria System 360, stabilind standardul mondial al byte-ului de 8 biti. Calculatoarele ce foloseau cuvantul de 12 si 36 de biti devin inutile. Investitia IBM-ului de 5 miliarde de dolari a avut succes. In 2 ani comenzile lunare de System 360 au ajuns la 1000 pe luna. American Airlines incepe sa foloseasca sistemul IBM-ului de rezervari aeriene SABRE. SABRE (Semi-Automatic Business Research Environment) conecteaza 2000 de terminale din 60 de orase prin intermediul liniilor telefonice.  DEC (Digital Equipment Corporation) produce PDP-8, primul minicalculator cu succes comercial. Era suficient de mic pentru a incapea pe un birou si vandut cu pretul de 18.000 de dolari – o cincime din costul unui mainframe IBM low-end. Combinatia dintre viteza, marime si cost permite introducerea minicalculatoarelor in fabrici, birouri si laboratoare stiintifice.

s

Folosind fondurile ARPA, Larry Roberts si Thomas Marill creaza prima conexiune wide-area. Ei conecteaza calculatorul TX-2 de la MIT cu calculatorul Q-32 din Santa Monica, printr-o linie telefonica dedicata. Sistemul confirma faptul ca liniile telefonice pot fi folosite pentru transferul de date, dar sunt ineficiente si scumpe.

Larry Roberts organizeaza o conferinta in Ann Arbor, Michigan, pentru cercetatorii ARPA. La aceasta conferinta Wesley Clark sugereaza coordonarea retelelor prin interconectarea unor IMP-uri (Interface Message Processors) ce vor servi ca fatada pentru majoritatea calculatoarelor. IMP-urile vor deveni routerele de azi. Roberts isi schiteaza planul sau pentru ARPANET, iar de la Donald Davies este preluat termenul „pachet” si viteza retelei ARPANET este crescuta de la 2.4 kbs la 50kbs.

cv

In 1966, modemul acustic, inventat in anii ’60, este imbunatatit de John van Geen, Institutul de Cercetare Standford. Geen produce un receptor capabil de a detecta bitii de date in pofida zgomotului de fond produs in apelurile telefonice de mare distanta.

Roberts si echipa ARPA continua sa imbunatateasca structura si specificatiile ARPANET. Larry Roberts impreuna cu Howard Frank proiecteaza topologiile de retea la NAC (Network Analysis Corporation). Echipa lui Kleinrock pregateste sistemul retelei la UCLA, unde va fi pus in functiune primul nod de retea. In decembrie 1968, ARPA incheie contractul cu BBN pentru construirea retelei cu routare de pachete. BBN va construi ulterior primul switch.

ss

Frank Heart conduce o echipa care lucreaza la codul ce va rula pe IMP-uri. Echipa e compusa din Ben Barker, Bernie Cosell, Will Crowther, Bob Kahn, Severo Ornstein si Dave Walden. La UCLA, Vint Cerf, Steve Crocker si Jon Postel lucreaza cu Kleinrock. Pe 7 aprilie, Crocker trimite prima nota intitulata RFC (Request for Comments). Aceasta este prima dintre miile de RFC-uri ce documenteaza proiectarea ARPANET-ului si a Internetului. Echipa isi alege numele Network Working Group (RFC 10), si considera ca lucreaza la dezvoltarea unui „protocol”, o serie de programe ce vor fi numite NCP (Network Control Protocol). Conform jurnalelor de la UCLA prima conexiune host-host a fost realizata pe 29 octombrie 1969. Prima incercare de log-in esueaza. Dar a doua se incheie cu succes.

La SRI (Standford Research Institute), Doug Engelbart testeaza colaborarea distribuita wide-area, prin intermediul sistemului sau NLS, un prototip de librarie digitala.

sssss

La UCSB (University of California, Santa Barbara) Glen Culler si Burton Fried cerceteaza metode de vizualizare a functiilor matematice. Cercetarea lor in domeniul graficii ofera informatii esentiale despre reprezentarea informatiilor stiintifice.

Bell Labs, MIT si General Electric dezvolta un sistem de gestionare a timpului de calcul numit Multics (Multiplexed Information and Computing Service), ce ar fi permis accesul simultan al utilizatorilor la mainframe. Nemultumiti de progresele facute de proiect, Bell Labs s-au retras. Keneth Thompson, programator la Bell Labs, decide sa isi scrie propriul sistem de operare. I se alatura Dennis Ritchie si Rudd Canaday. Rezultatul e un sistem ierarhic de fisiere, conceptele de procese de calcul si fisiere de sistem, un interpretator de linie de comanda si cateva aplicatii utile. Acest sistem va deveni, ulterior, Unics (UNiplexed Information and Computing Service), stramosul lui UNIX.

www

Bob Metcalfe construieste o retea de mare viteza (100 kbs). Reteaua functioneaza timp de 13 ani fara a necesita interventii. In decembrie 1970, NWG (Network Working Group) condusa de Steve Crocker finalizeaza protocolul ARPANET Host-to-Host, numit NCP (Network Control Protocol). O retea Arpanet este folosita intre Harvard, MIT si BBN in 1970.

1971-1980

In anul 1971 ARPANET  avea 14 noduri de retea functionale. BBN modifica IMP-urile pentru a putea fi mutate pe o platforma mai accesibila decat DDP-516. Totodata dezvolta o noua platforma, numita TIP (Terminal Interface Procesor), capabila sa accepte inputul mai multor terminale. NWG finalizeaza protocolul Telnet si face progrese la protocolului FTP. La sfarsitul anului, ARPANET-ul contine 19 noduri.

asasasa

Intel pune in vanzare modelul –>



Postari asemanatoare :

468 ad

Comments are closed.