بایگانی دسته: فناوری

با ۶ فناوری نوین تولید آب آشامیدنی آشنا شوید

از هر ۱۰ نفر در دنیا، یک نفر به آب آشامیدنی سالم دسترسی ندارد. برای مقابله با این مشکل، همواره مهندسین کشورهای مختلف با طراحی و توسعه روش‌ها و دستگاه‌های مختلف، تلاش داشته‌اند تا بتوانند این مشکل را برطرف سازند. هر ساله نیز با معرفی دستگاههای کوچک و بزرگ و نوآوریهایی جدید در این زمینه، تلاش می‌شود تا هزینههای تولید آب آشامیدنی سالم کاهش پیدا کرده و یا روند انجام آن ساده‌تر شود. روشهای بسیار زیادی برای انجام این کار وجود دارد که شاید توضیح تک به تک هر کدام از آنها کمی زمان‌بر باشد، اما در ادامه قصد داریم شما را با ۶ مورد از فناوری های نوین تولید آب آشامیدنی که شاید اهمیت بالاتری دارند، آشنا کنیم.

برج آب ورکا (The Warka Water Tower)

با این‌که طراحی برج آب ورکا چندین سال طول کشید، اما حالا شاهد بهره‌برداری آن هستیم. عملکرد این برج براساس مفاهیم به دست آوردن آب از مه طراحی شده و مهندسین سازنده آن برای خلق چنین چیزی، موفق به دریافت جایزه نیز شده‌اند. همان‌طور که در تصویر قرار گرفته نیز مشاهده می‌کنید، یک سیلندر بزرگ که از چوب بامبو ساخته شده، در قسمت مرکزی و به صورت عمودی قرار می‌گیرد و دور آن نیز حجم زیادی از مش بازیافت شده، پیچیده می‌شود. البته شاید توضیح علمی روش تصفیه آب در این برج کمی پیچیده باشد، اما می‌توانیم به صورت کلی بگوییم که در این روش، آب از مه، بخار و رطوبتی که در هوا وجود دارد، به دست می‌آید.

۱-warka-water-tower-ed-620x369مردم می‌توانند در سایه‌بانی که برای این برج درنظرگرفته شده، استراحت نموده و حتی از آب تصفیه شده آن نیز استفاده کنند. این‌طور که سازندگان اعلام کرده‌اند، این برج آب قرار است از سال ۲۰۱۹ به صورت انبوه تولید و در مناطق مختلف قرار بگیرد.

تولید آب آشامیدنی به کمک تصفیه‌کننده آب کوچک UV

در بسیاری از مناطقی که دچار خشکسالی شده‌، آب پیدا می‌شود، اما نه آبی سالم که بتوان آن را مصرف کرد. در بسیاری از مناطق خشک و کم‌آب، معمولا به خاطر آلودگی و یا شرایط محیطی نمی‌توان از آب موجود استفاده نمود. به دنبال این موضوع، محققین دانشگاه استنفورد و آزمایشگاه ملی SLAC، یک تصفیه‌کننده آب UV را در وسیله‌ای مربع‌شکل و مشکی‌رنگ قرار داده‌اند که می‌تواند پروسه ۴۸ ساعته تصفیه آب را به ۲۰ دقیقه کاهش دهد.

۲-stanford-et-al-uv-water-purifier-620x418هرچند هنوز زمان زیادی تا تولید انبوه این چیپ باقی مانده، اما محققین اذعان داشته‌اند که تولید این دستگاه کوچک می‌تواند اولین گام به سوی نسل بعدی روش‌های تصفیه آب باشد.

The Pipe (پایپ)، جدیدترین پروژه شیرین کردن آب دریا

به تازگی استارت پروژه‌ای جدید در کالیفرنیا به منظور شیرین کردن آب دریا زده شده که “The Pipe” (به معنی لوله) نام دارد. طبق گفته مهندسین، کارخانه تولید آب آشامیدنی The Pipe قادر خواهد بود تا ۱٫۵ میلیارد گالون آب شیرین را در اختیار دولت قرار دهد و کار خود را نیز از تابستان امسال آغاز کرده است.

۳-the-pipe-land-art-generator-initiative-5-ed-1-620x310این کارخانه آب شیرین‌کن که در دریا شناور بوده و نیروی موردنیاز خود را از طریق انرژی خورشیدی تأمین می‌کند، با تکیه بر روش‌های الکترومغناطیسی، آب شور دریا را به حمام‌های حرارتی وارد کرده و آب آشامیدنی را تولید می‌کند. چهره ظاهری The Pipe موردتوجه بسیاری از علاقه‌مندان قرار گرفته چرا که در نگاه اول، چنین چیز بزرگی بیشتر به یک مجسمه پرزرق و برق شباهت دارد تا یک کارخانه!

آشنایی با بزرگ‌ترین مرکز تصفیه آب برداشت مه در جهان

چندی پیش بزرگ‌ترین مرکز تصفیه آب به روش برداشت مه، در صحرای مراکش مورد بهره‌برداری قرار گرفت. در این مرکز بزرگ که ۶۰۰ مترمربع مساحت دارد، از مجموعه عظیم چوب‌های مِش برای به دام انداختن مه غلیظ و تبدیل آن به آب آشامیدنی استفاده می‌شود. در واقع این مرکز بزرگ، می‌تواند نهایت استفاده از مه غلیظی که در منطقه Aït Baâmrane از صحرای مراکش وجود دارد را برای مجریان این طرح، به همراه داشته باشد.

۴-dar-si-hmad-fog-harvester-morocco-2-620x424این‌طور که مهندسین اعلام کرده‌اند، این مرکز در ۶ ماه فعالیت سالانه خود، می‌تواند به صورت خالص، ۱۷ گالون آب آشامیدنی سالم را از هر مترمربع تولید نماید. آب آشامیدنی تولید شده در این مناطق نیز به کمک لوله‌های خورشیدی قرار گرفته در آن، به ۴۰۰ ساکن محلی مستقر در این منطقه خشک، می‌رسد.

تراشه آب نانو (Water Nano Chip)

شاید هزینه‌ای که تولید آب سالم دارد، مانع استفاده آن توسط بسیاری از افراد تشنه و نیازمند باشد. به همین دلیل محققین تلاش کرده‌اند تا با توسعه و به کارگیری روش‌های نوین، دست به تولید آب آشامیدنی بزنند.

۵-water-desalination-chip-620x408سال ۲۰۱۴ بود که محققین دانشگاه آستین و تگزاس در همکاری با محققینی از دانشگاه ماربورگ آلمان، تراشه آب نانو را که قادر به ایجاد فضای الکتریکی کوچکی بود، تولید کردند. در ابتدای کار، اعلام شد که این تراشه می‌تواند با توجه به ظرفیت باتری‌اش، آب دریا را تصفیه کند. در واقع کاربران می‌توانستند به کمک این تراشه و حمل آن، آب دریا در مناطق مختلف را به آب قابل شرب تبدیل کرده و از آن مصرف کنند. اما پس از مدتی، این پروژه به دست شرکتی تازه تأسیس با نام Okeanos Technology افتاد و دیگر از روند توسعه آن خبری نشد.

پروژه انرژی موج کارنگی پِرت 

انرژی موج کارنگی (Carnegie Wave Energy) نام شرکتی استرالیایی است که وظیفه آن علاوه بر تصفیه آب شور، تولید انرژی تجدیدپذیر از امواج دریا نیز هست. همان‌طور که در تصویر قرار گرفته نیز مشاهده می‌کنید، در پروژه بزرگ انرژی موج کارنگی پِرت (Carnegie Perth Wave Energy Project)، دستگاهی شناور در سواحل پِرت، مرکز ایالت استرالیای غربی در کشور استرالیا، مسئولیت تولید الکتریسیته از محیط و امواج دریا را دارد.

۶-carnegie-wave-energy-ceto-unit-620x398این وسیله غوطه‌ور با داشتن نیروی ۲۴۰ کیلوواتی و بندی که آن را به کف دریا متصل می‌کند، زمانی که با امواج در تماس باشد، آب را به کمک پمپ‌های هیدرولیک به بخش داخلی و توربین‌های قدرتی خود کشانده و به واسطه یک سیستم آب شیرین‌کن و با استفاده از نیروی الکتریسیته که پیشتر به کمک امواج آب تولید شده است، اقدام به تولید آب آشامیدنی می‌کند. مابقی نیروی الکتریسیته نیز برای تأمین نیروی موردنیاز کل شبکه، مصرف می‌شود. شاید بتوان این پروژه بزرگ را یکی اصلی‌ترین منابع دسترسی به آب سالم برای مردم شهر پرت (Perth) در نظر گرفت.

تصور می‌کنید که این کارخانه‌ها و مراکزی که در آنها آب شور دریا به آب آشامیدنی تبدیل می‌شود، با چه هزینه‌ای ساخته شده و برای شیرین کردن آب دریا، تا چه اندازه می‌توانند مفید باشند؟

بالن اینترنت گوگل با استفاده از هوش مصنوعی می‌تواند هفته ها در جای خود مستقر بماند

پروژه لون (Loon) یک پروژه تحقیق و توسعه است که توسط گوگل طراحی شده و هدف آن رساندن اینترنت به نقاط دوردست و محروم جهان است. این کار با استفاده از بالن اینترنت گوگل انجام خواهد شد که در ارتفاع ۲۰ کیلومتری از سطح زمین مستقر شده و اینترنت بی‌سیم با سرعتی در حد سرعت اینترنت نسل سوم را ارائه می‌دهد.

بالن اینترنت گوگل در قالب پروژه لون جهت اینترنت‌رسانی به نقاط دوردست طراحی شده است.

زمانی که گوگل پروژه لون را معرفی کرد، بالن‌های اینترنت این پروژه با استفاده از الگوریتم‌های ایستایی می‌توانستند تغییر ارتفاع داده و در مکان موردنظر خود مستقر شوند. با این‌که این کار بسیار هوشمندانه بود، اما محدودیت‌هایی نیز داشت. گوگل نمی‌توانست خود را با تغییرات ناگهانی الگوهای هواشناسی که در ارتفاعات چند کیلومتری جو زمین اتفاق می‌افتادند، تطابق دهد؛ اما اکنون داستان فرق می‌کند.

تیم تحقیقاتی پروژه لون نشان دادند که بالن اینترنت گوگل از هوش مصنوعی (و به طور خاص، یادگیری ماشین) جهت تغییر رفتار بالن و استقرار در مکانی خاص به مدت طولانی استفاده می‌کند. در تستی که از بالن اینترنت گوگل در آسمان کشور پرو انجام گرفت، این بالن در لایه استراتوسفر زمین (ارتفاع ۱۶ تا ۳۰ کیلومتری سطح زمین) و در وزش باد بسیار شدید و وضعیت آب و هوایی بسیار نامناسب، با بهره‌گیری از هوش مصنوعی به مدت ۹۸ روز در جای خود ثابت ماند.

براساس اخبار منتشر شده، این الگوریتم در حال حاضر از مقادیر زیادی دیتا جهت فراگیری الگوهای مختلف هواشناسی استفاده می‌کند. در یک مورد، بالن اینترنت گوگل موقتا بر روی اقیانوس آرام و در مسیر تندبادها معلق ماند. این بالن همچنین قدرت تقویت یادگیری را نیز دارد. به این صورت که پس از پیش‌بینی این‌که در آینده چه اتفاقی خواهد افتاد، می‌تواند رفتار خود را بهبود بخشد. طبق شنیده‌ها، بالن اینترنت گوگل در طول ۱۴ هفته‌ای که در آسمان پرو معلق بود، بیش از ۲۰ هزار ترفند را جهت ماندن در مکان خود به کار بست و این رقم در طول یک روز به ده‌ها مورد می‌رسید.

بالن اینترنت گوگل با استفاده از هوش مصنوعی نه تنها می‌تواند به مدت طولانی در مکان خود ثابت بماند، بلکه قادر است از هزینه‌های گوگل کاسته و پوشش اینترنت را نیز گسترده‌تر کند. گوگل دیگر مجبور نخواهد بود از تعداد زیادی بالن جهت اینترنت‌رسانی به مکانی وسیع استفاده نماید. این یعنی این‌که این شرکت علاوه بر کاهش حجم ناوگان خود، مکان‌های وسیع‌تری را نیز تحت پوشش اینترنت قرار خواهد داد. در هر صورت، این پروژه یک خبر خوب برای کسانی است که قصد دارند از این طریق به اینترنت دسترسی داشته باشند.

ماشین خودران گوگل در یک تصادف رانندگی به شدت آسیب دید

پروژه ماشین خودران گوگل برای اولین بار در سال ۲۰۱۰ کلید خورد و از آن زمان تاکنون این کمپانی راه طولانی را طی کرده است. ماشین‌های بدون راننده گوگل اکنون می‌توانند جاده‌ها را حتی در کنار دوچرخه‌سواران به آرامی طی کنند و همچنین قادر به تشخیص چراغ چشمک‌زن وسایل نقلیه اضطراری نیز هستند.

کمپانی مانتین ویوو چندان با تصادفات جاده‌ای بیگانه نیست. ماشین خودران گوگل در چند سال گذشته حوادث زیادی را پشت سر گذاشته و اکنون حادثه بزرگ دیگری گریبان این ماشین بدون راننده را گرفته است. البته لازم به ذکر است که ناوگان خودروی بدون راننده گوگل به ندرت در این چنین حوادث گیر افتاده، این برخورد بسیار شدید بوده است.

ماشین خودران گوگل تصادف سختی را پشت سر گذاشت

یک ماشین بدون راننده گوگل که یک لکسوس SUV بوده در هنگام عبور از خیابان با یک خودروی ون تجاری برخورد می‌کند، از شواهد اینگونه پیداست که مقصر اصلی راننده ون بوده است. گفته شده که این حادثه، یکی از بدترین حوادثی بوده که تاکنون یکی از تولیدات غول مانتین ویوو در آن دخیل بوده است. در تصویر زیر که در توئیتر به اشتراک گذاشته شده به خوبی می‌توانید ببینید که سمت راست این ماشین چگونه آسیب دیده است. آسیب‌هایی نیز به سپر و درب کاپوت ون نیز وارد آمده است. این تصادف در مانتین ویوو کالیفرنیا و در گوشه‌ای از چهارراهی به وقوع پیوست که خیابان‌های W El Camino و کالدرون را به هم وصل می‌کند.

google-self-driving-car-crash-1420x648به گفته شاهدان عینی این حادثه، کارکنان گوگل پس از این تصادف در کنار جاده به انتظار یک یدک‌کش ایستاده بودند. شاهدان به این نکته نیز اشاره داشته‌اند که ماشین بدون راننده گوگل در این تصادف مقصر نبوده و این راننده ون است که با بی‌احتیاطی کامل از خیابان عبور می‌کرد. کمپانی گوگل تاکنون هیچ واکنشی به این حادثه انجام نداده است؛ اما به ‌احتمال زیاد این کمپانی در گزارش ماهیانه آزمایشات مربوط به ماشین‌های خودران خود این موضوع را نیز ذکر خواهد کرد. این گزارش احتمالا در آغاز ماه اکتبر منتشر خواهد شد.

عینک دوربین دار اسنپ چت در راه است: ثبت خاطرات، همان شکلی که تجربه کرده‌ایم

عینک دوربین‌دار اسنپ‌چت، اولین تلاش شرکت سازنده برنامه پیام‌رسان اسنپ‌چت (Snap Chat) برای تولید یک گجت الکترونیکی است. این محصول یک عینک آفتابی دوربین‌دار است که می‌تواند ویدئوهای ۱۰ ثانیه‌ای ضبط کند.

برنامه اسنپ چت در میان نوجوانان دارای محبوبیت خاصی‌ست و این امکان را به کاربران می‌دهد که عکس یا ویدیویی را که از خود گرفته‌اند برای دوستانشان بفرستند، و محدوده زمانی مشخصی را برای در دسترس بودن آن تعیین کنند.

spectacles-1-620x381حالا شرکت سازنده اسنپ‌چت اعلام کرده که به زودی از یک عینک جدید با نام Spectacles رونمایی خواهد کرد. عینک دوربین‌دار اسنپ‌چت می‌تواند ویدئوهای ۱۰ ثانیه‌ای ضبط کند و به کاربران اجازه می‌دهد تا خاطرات محبوبشان را دقیقا به همان شکلی که آن را تجربه کرده‌اند، ببینند.

ویدئویی که دوربین روی عینک Spectacles ضبط می‌کند مستقیما به اپلیکشین اسنپ‌چت منتقل می‌شود. لنز این دوربین بازتر از دوربین‌ گوشی‌های هوشمند معمول است و زاویه ۱۱۵ درجه را پوشش می‌دهد. تصاویر دوربین اسنپ در فرمی جدید در قاب دایره‌ای ضبط می‌شود که از هر جهت قابل دیدن است. اسنپ می‌گوید باتری عینک تازه حدود یک روز دوام می‌آورد.

spectacles-2-620x291اوان اشپیگل، خالق ۲۶ ساله اپلیکیشن اسنپ‌چت گفته است که این عینک را در سفر اخیرش امتحان کرده و تجربه‌ای «باورنکردنی» داشته است.

براساس اعلام شرکت سازنده، فروش عینک دوربین‌دار اسنپ‌چت (Spectacles) از چند ماه دیگر با قیمت ۱۳۰ دلار در آمریکا آغاز می‌شود.

لازم به ذکر است که اسنپ‌چت علاوه بر خبر ساخت این محصول تازه، اعلام کرده که نام خود را به اسنپ‌اینک (Snap Inc) تغییر می‌دهد. تغییر نام اسنپ‌چت نشان می‌دهد که این شرکت ظاهرا قصد دارد در کنار پیام‌رسان مشهورش سراغ محصولات دیگر هم برود.

spectacles-3-620x349اعلام خبر ساخت عینک دوربین‌دار اسنپ‌چت، یادآور عینک هوشمند گوگل (گوگل‌گلس) است که تجربه‌ای موفق برای گوگل نبود. حال مشخص نیست که آیا این محصول می‌تواند در میان کاربران به محبوبیت برسد یا خیر. نظر شما چیست؟

فقر جوامع حتی از فضا هم پدیدار است

فقر جوامع، یکی از بزرگ‌ترین معضلات دنیای امروزی است. فقر نشانه‌های بسیاری دارد اما شاید برایتان جالب باشد که بدانید یکی از روش‌های جدید برای شناخت مناطق محروم، بررسی چهره این مناطق از فضا است. چیزی که به خوبی در تصاویر ماهواره‌ای پدیدار است.

مناطق کم‌نور زمین از فضا، یکی از نشانه‌های محرومیت و فقر جوامع آن مناطق است

همه می‌دانند که هر چه مناطق بیشتری در شب از نور برخوردار باشند، توسعه‌یافته‌تر و غنی‌تر هستند. محققان از این شیوه برای تخمین فقر در مناطقی استفاده کردند که داده‌های دقیقی از آن‌ها در دست نیست. البته برآوردها براساس نور شب بیشتر بر پایه حدس هستند و اطلاعات زیادی در مورد تفاوت ثروت در میان اقشار بسیار فقیر ارائه نمی‌کنند. این تکنیک تصویربرداری می‌تواند کار سازمان‌های امدادرسانی را برای شناسایی مناطق نیازمند کمک تسهیل کرده و حتی به دولت‌ها برای توسعه سیاست‌های بهتر کمک کند.

earth-space-1-620x620

دانشمندان دانشگاه استنفورد به یک رایانه، سه منبع داده شامل تصاویر نور شب، تصاویر روز و اطلاعات پیمایشی واقعی را ارائه کردند تا الگوریتمی را برای پیش‌بینی میزان غنی یا فقیر بودن مناطق ایجاد کنند. این روش که در مجله ساینس منتشر شده، توانسته فقر را به جزئیات بیشتری نسبت به روش‌های پیشین برآورد کند.

ساخت این الگوریتم شامل یک فرآیند دومرحله‌ای موسوم به “یادگیری انتقال” بود. در مرحله اول، دانشمندان تصاویر روز و شب پنج کشور آفریقایی اوگاندا، تانزانیا، نیجریه، مالاوی و رواندا را به یک شبکه عصبی رایانه‌ای نشان دادند. آن‌ها با استفاده از تکنیک‌های یادگیری عمیق، به رایانه آموزش دادند تا محل نورهای شبانه را با نگاه کردن به تصاویر روز و جستجو برای ارتباط آنها پیش‌بینی کنند.

earth-space-2-620x386

این مدل برای مثال یاد گرفت که اگر تعداد خانه بیشتری در یک منطقه باشد، احتمالا نور بیشتری در شب تولید می‌کند. محققان با آموزش دادن به رایانه‌ها در مورد این‌که کدام ویژگی‌های روز با نور شبانه مرتبط است، می‌توانند پیش‌بینی بهتری در مورد مناطق فقیر داشته باشند.

آن‌ها در مرحله دوم از یک مدل متفاوت موسوم به مدل رگرسیون خط‌الراس استفاده کردند. این مدل از قبل ارتباط بین ویژگی‌های منطقه و نور را می‌داند. دانشمندان سپس اطلاعات بیشتری به آن ارائه کردند که شامل داده‌های پیمایشی واقعی از خدمات بهداشت جمعیتی و مطالعه ارزیابی استانداردهای زندگی بانک جهانی بودند. البته این مدل به تنهایی برای سنجش فقر در یک شهر سودمند نبود.

گام بعدی محققان، آموزش این الگوریتم برای بررسی کشورهای دیگر به منظور نقشه‌برداری بهتر از فقر جوامع در سراسر جهان است.

طراحی پنجره های هوشمندی که به سرعت مات می شوند

محققان آمریکایی پنجره‌های هوشمندی را طراحی کرده‌اند که در مقایسه با نمونه‌های فعلی خیلی زود مات می‌شوند.

به گزارش مهر، محققان دانشگاه ام‌آی‌تی آمریکا تکنیک جالبی را در پنجره‌ها توسعه داده‌اند که بدون استفاده از کرکره یا پرده می‌توان به سرعت در صورت نیاز شیشه‌ها را مات کرد.

در این شیوه از مواد الکتروکرومیک که برای تغییر فوری رنگ شیشه از حالت شفاف به تقریبا مشکی با استفاده از جریان الکتریسیته استفاده می‌شود، استفاده شده است.

البته این برای اولین بار نیست که چنین روشی برای مات کردن پنجره‌ها به کار گرفته می‌شود اما به گفته محققان دانشگاه ام‌آی‌تی، دستاورد جدید آن‌ها در مقایسه با سایر روش‌های فعلی بسیار زودتر و با مصرف انرژی کمتری تغییر وضعیت رنگ شیشه پنچره را انجام می‌دهد.

در سایر شیوه‌ها تغییر حالت رنگ شفاف پنجره به مات، چند دقیقه زمان می‌برد و در بعضی از شیوه‌ها پنجره‌ها چندان مات هم نمی‌شوند، ضمن این‌که در روش‌های فعلی، جریان ولتاژ برق باید برای مات نگه داشتن پنجره به صورت مستمر برقرار باشد که این روند مصرف انرژی را افزایش می‌دهد.

در روش جدید فقط زمانی‌که پنجره به حالت مات تغییر وضعیت پیدا می‌کند، جریان الکتریسیته نیاز است. 

محققان آمریکایی در چهارچوب پنجره‌ها از موادی شبیه به اسفنج با نام «متال اورگانیک» استفاده می‌کنند که موجب ایجاد رسانای سریع بین الکترون‌ها و یون‌ها می‌شود. 

در واقع از جریان برق برای ایجاد شارژ منفی در پنجره و از یون‌های مثبت برای خنثی کردن جریان استفاده می‌شود و این فرآیند باعث تغییر رنگ می‌شود. به عبارت دیگر دو رنگ سبز و قرمز با هم ترکیب می‌شوند و رنگ تقریبا مشکی برای مات کردن پنجره به وجود می‌آید.

منبع: بیتوته

حسگر اثر انگشت چیست و چگونه کار می کند؟

حسگر اثر انگشت (Fingerprint Scanner) یکی از تکنولوژی‌هایی بود که به سرعت راه خود را در میان گجت‌های همراه باز کرد. دلیل فراگیر شدن سریع این تکنولوژی نیز آسان‌تر بودن آن نسبت به دیگر روش‌های برقراری امنیت مانند پسوردهای طولانی و کدهای ۴ رقمی است. با ما همراه باشید تا با چگونگی عملکرد حسگر اثر انگشت آشنا شویم.

حسگر اثر انگشت یک دستگاه ورودی داده‌های دیجیتالی است که اثر انگشت انسان را خوانده و آن را به مجموعه تصاویر ۲ بعدی و ۳ بعدی قابل پردازش در نرم‌افزارهای اثر انگشت تبدیل می‌کند. با این‌که در ظاهر همه چیز به‌راحتی انجام شده است، اما ساخت یک دستگاه اسکنر اثر انگشت مطمئن، امن، کوچک، سریع و مقرون به صرفه، به همین راحتی‌ها نیست. در ادامه با انواع اسکنرهای اثر انگشت آشنا می‌شویم.

حسگر اثر انگشت خازنی

در بیشتر گوشی‌های هوشمند از این نوع اسکنر استفاده می‌شود. این نوع اسکنر براساس این اصل عمل می‌کند که هرچه فاصله انگشت با اسکنر کمتر باشد، امکان انتقال نیرو بین خازن و پوست دست بیشتر است.

در مقیاس خازن، اثر انگشت مانند تپه و دره است؛ بعضی قسمت‌ها به خازن نزدیک‌اند و بعضی قسمت‌ها از آن دور، و این باعث می‌شود خازن قسمت‌های برجسته و فرورفته پوست دست را مانند نقطه‌های روشن و تاریک پیکسل‌ها ببیند. بدین ترتیب، نتیجه یک تصویری دو بعدی از اثر انگشت است.

عمده ضعف حسگر اثر انگشت خازنی این است که اگر پوست دست کثیف یا خیس باشد، به خوبی عمل نمی‌کند. دلیل این امر نیز این است که در این حالت، رسانایی بین سطوح تغییر کرده است. یکی دیگر از نقاط ضعف این اسکنرها این است که اگر زیر شیشه یا هر چیز دیگری قرار بگیرند کارایی خود را از دست می‌دهند.

fingerprint_02

حسگر اثر انگشت التراسونیک (Ultrasonic)

این نوع از اسکنرها، نسل جدیدی از حسگرهای اثر انگشت هستند که اگر کارایی موردنظر را داشته باشند، در آینده می‌توانند جایگزین اسکنرهای خازنی شوند. در این حسگرها از قابلیت ۳D به جای قابلیت ۲D استفاده می‌شود. این حسگر با استفاده از عملکرد التراساند (سونوگرافی) نقشه‌ای سه‌بعدی از فرورفتگی و برآمدگی‌های پوست دست ایجاد می‌کند.

از مزیت‌های این حسگر این است که نسبت به اسکنر اثر انگشت خازنی دارای دقت بالاتری است، فاصله دست و اسکنر می‌تواند بیشتر باشد، و بر روی فلز و شیشه نیز دارای عملکرد دقیقی است. این بدین معناست که می‌تواند زیر شاسی و شیشه گوشی‌های هوشمند تعبیه شود.

اولین گوشی که این تکنولوژی در آن به کار گرفته شد، گوشی LeEco/LETV Max Pro بود که در نمایشگاه CES 2016 به نمایش درآمد.fingerprint_03-300x141

اسکنر اثر انگشت نوری (Optical)

این نوع از اسکنرها قدیمی‌تر بوده و تکنولوژی به کار رفته در آنها نیز ساده‌تر است. پستی و بلندی‌های پوست دست توسط نوری که دستگاه به بیرون ساطع می‌کند روشن می‌شود و بدین ترتیب، حسگر نوری عمل می‌کند. این روش، روشی قابل اعتماد و مقرون‌ به‌ صرفه بوده و برای اسکن سطوح وسیع (مثل اسکن چندین اثر انگشت با هم) کاربرد بهتری دارد.

یکی از نقاط ضعف این دستگاه‌ها، نیاز آنها به منابع زیاد نوری است. همچنین امنیت آن چنگی به دل نمی‌زند؛ زیرا به‌ جای اثر انگشت واقعی می‌توان از یک تصویر یا یک انگشت ساخته شده توسط پروتز استفاده کرده و بدین ترتیب دستگاه را دور زد. در واقع عملکرد آن مانند عملکرد یک دستگاه فتوکپی است.

جالب است بدانید شرکت Vkansee در سال ۲۰۱۵ یک اسکنر اثر انگشت نوری با رزولوشن ۲۰۰۰DPI برای گوشی‌های همراه ارائه کرد که در نوع خود یکی از برترین تکنولوژی‌ها به حساب می‌آید.

 مقایسه اسکنرهای ایستایی (Static) در مقابل اسکنرهای حرکتی (Swipe)

بیشتر حسگرهای اثر انگشت امروزی، از نوع حسگرهای ایستایی هستند. بدین معنی که شما انگشت خود را بر روی سنسور قرار داده و دستگاه پستی و بلندی‌های پوست شما را به صورت دو بعدی اسکن می‌کند، بدون این‌که نیاز به حرکت دست روی حسگر باشد. از مزیت‎‌های این روش، دقت بالای آن است. عمده ضعف آن نیز گران‌تر بودن این نوع حسگر نسبت به حسگرهای حرکتی است.

حسگر حرکتی آرایه‌ای تک بعدی از حسگرهاست و مانند یک ردیف پیکسل عمل می‌کند. هزینه ساخت این حسگر پایین است اما نیاز است که کاربر حتما انگشت خود را با سرعت ثابتی روی آن حرکت دهد تا بتوان تصویری دو بعدی از اثر انگشت به‌وجود آورد و این باعث می‌شود دقت آن از دقت اسکنر اثر انگشت ایستایی کمتر باشد.

اما سؤال این است: حسگر اثر انگشت چگونه کار می کند؟

همان‌طور که گفته شد، خروجی حسگرهای اثر انگشت، تصویری دو بعدی از یک اثر انگشت آماده برای آنالیز است. این تصاویر به‌ صورت رمزنگاری‌ شده در محل امنی از گوشی ذخیره می‌شوند.

برخی شرکت‌های تولیدکننده تجهیزات (OEMs) از تکنولوژی ARM Trustzone برای نگهداری از تصاویر اسکنرهای اثر انگشت و جلوگیری از دسترسی سایر نرم‌‌افزارهای گوشی به آنها استفاده می‌کنند.

fingerprint_04-300x62

تصویر اثر انگشت هرگز نباید از منطقه امن گوشی خارج شده و یا به هیچ سروری منتقل شود. در عوض می‌بایست به صورت کامل و همراه با تمام جزئیات توسط الگوهای خاص برقراری امنیت سیستم جهت مطابقت آن با داده‌های موجود آنالیز گردند. در این صورت، حتی اگر این الگوها توسط هکرها به سرقت روند، امکان استخراج و مهندسی معکوس تصاویر اصلی از آنها وجود نخواهد داشت.

نگرانی‌هایی در خصوص امنیت اثر انگشت

استفاده از اثر انگشت هم می‌تواند امن باشد هم راحت. امروزه اغلب سیستم‌ها بدون استفاده از اسکنر اثر انگشت و به وسیله رمز عبور محافظت می‌شوند. در هر صورت نباید از این نکته غافل بود که امنیت اصلی سیستم شما به وسیله ایجاد رمز عبور قوی و ویژگی ورود دو مرحله‌ای تأمین خواهد شد. به این نکته نیز توجه کنید که حسگر اثر انگشت می‌تواند هک شود، همان‌گونه که در گذشته نیز بارها هک شده‌ است.

خانه های آینده قادرند خود را تعمیر کنند!

سازمان پروژه‌های تحقیقاتی پیشرفتهٔ دفاعی آمریکا، DARPA، به تازگی در تحقیقاتی برای توسعه فناوریهای ساختمانی سرمایهگذاری کرده است. این فناوریها به مواد ساختمانی اجازه خواهند داد درهنگام نیاز گسترش یابند و در صورت هرگونه آسیبی خود را بازسازی کنند.

به گزارش تک شات، در حال حاضر تولید، حمل و سرهمبندی مواد ساختمانی روندی دشوار است، و در نهایت هم این مواد فرسوده شده و از بین میروند. دارپا قصد دارد این مواد را با مواد جدیدی جایگزین کند که قادرند به اشکالی از پیش تعیین شده تغییر یابند، خود را تعمیر کنند و حتی با توجه به شرایط محیطی تغییر کنند و خود را با شرایط وفق دهند. ماموریت جدید دارپا برنامه Engineering Living Materials نام دارد.

این ایده ممکن است به نظر خیلی غیرواقعی برسد، اما مواد خودترمیم پیشتر هم ساخته شدهاند. دانشمندان اخیراً بافتهای زنده را از طریق چاپ سهبعدی تولید کردهاند، بنابراین استفاده از این فناوری برای تولید مواد ساختمانی ارگانیک خیلی دور از ذهن نیست. مزایای بالقوه این طرح عبارتند از: ساختمانهایی که قابلیت ترمیم خود را دارند میتوانند قرنها و بدون نیاز به تعمیرات عمر کنند، یک ساختمان را میتوان از پایه تا کامل شدن با استفاده از مقدار کمی از مواد و بدون هیچگونه هزینه حمل و نقل رشد داد و بسیاری دیگر.

مدیر این پروژه، جاستین گالیوان، در مصاحبهای گفت:

هدف این برنامه ایجاد امکان رشد مواد در محلها و مواقع موردنیاز است. تصور کنید به جای آنکه مواد را به محل موردنظر منتقل کنید، کافی خواهد بود که ماده پیشرو را به آنجا ببرید و بعد آن را در محل رشد دهید.

شاید هدف اصلی این برنامه تولید موادی باشد که خود را با محیط اطراف سازگار و منطبق می کنند. به‌عنوان مثال، دارپا صفحاتی را برای سقف خانه پیشنهاد داده که می‌توانند جریان هوا را کنترل کنند و بدون نیاز به تنظیم ترموستات خانه را در تابستان خنک و در زمستان گرم کنند.

البته کاملا واضح است که نتایج این پروژه به این زودی‌ها روانه بازار نمی‌شود، اما از آنجایی که دارپا سابقه خوشی در جامه عمل پوشاندن بر طرح‌های خود دارد، می‌توان به آینده این طرح نیز خوش بین بود.

منبع: بیتوته

 

ساخت اولین کامپیوتر کوانتومی با قابلیت برنامه ریزی مجدد

محققان موفق به ساخت اولین کامپیوتر کوانتومی شدند. این کامپیوتر نه‌ تنها می‌تواند مثل بقیه‌ی کامپیوترهای معمولی برنامه‌ریزی شود بلکه قابلیت برنامه‌ریزی مجدد را نیز دارد. این کامپیوتر کوانتومی تنها از پنج اتم ساخته شده، که گام بزرگی به سوی ساخت کامپیوترهای کوانتومی مقیاس‌پذیر به حساب می‌آید، که می‌تواند باعث تغییر پردازش داده‌های امروزی شود.

 کامپیوترهای کوانتومی که از واحدهای اطلاعاتی به نام بیت «bits» تعریف شده‌اند، به طور فزاینده‌ای بسیار قدرتمندتر از کامپیوترهای امروزی می‌باشند. از سوی دیگر پردازنده‌های کوانتومی از واحدی به نام کیوبیت ساخته شده، که می‌تواند یک “۱”، “۰”، یا هر دو را در یک زمان داشته باشد. در پردازش کوانتومی یک کیوبیت یا بیت کوانتومی واحد پایه‌ای پردازش کوانتومی و رمزنگاری کوانتومی بوده و مشابه بیت در رایانه‌های کلاسیک می‌باشد در یک سامانه کلاسیکی، هر بیت در هر لحظه یا در حالت صفر و یا در حالت یک است، کیوبیت ها می‌توانند در هر لحظه صفر، یک، هر دوی آنها یا هر عددی بین آنها را اختیار کنند.

به علاوه چنین قابلیتی، کامپیوتر های کوانتومی می‌توانند همه این داده‌های گوناگون را در یک زمان پردازش کنند چون محدودیت تنها دو حالت صفر و یک وجود ندارد. در واقع در رایانش کوانتومی به جای پردازش به صورت سری، پردازش موازی انجام شده و زمانی که کاربر به اندازه‌گیری مقدار می‌پردازد تنها یکی از حالت‌های ممکن که احتمال بیشتری از سایرین دارد به نمایش در می‌آید. چنین کاری باعث افزایش سرعت پردازش مسائل، در رایانه‌های کوانتومی به اندازه چندین میلیون برابر رایانه‌های کلاسیک باشد. در واقع همین پدیده، تفاوت اصلی بین بیت‌های کلاسیک و کیوبیت‌ها است.

کامپیوتر کوانتومی که از واحدهای اطلاعاتی به نام بیت «bits» تشکیل شده، به‌طور فزاینده‌ای بسیار قدرتمندتر از کامپیوترهای امروزی می‌باشد. از سوی دیگر پردازنده‌های کوانتومی از واحدی به نام کیوبیت ساخته شده، که می‌تواند یک “۱”، “۰”، یا هر دو در یک زمان داشته باشد.

در گذشته دستگاه‌های محاسباتی کوانتومی، ساخته شده بود، که بسیاری از اینها برای رفع هر مشکلی، غیرقابل تعویض بودند، و هر برنامه‌ریزی مجدد، نیاز به محاسبات فیزیکی پیچیده داشت. این کامپیوتر کوانتومی جدید متفاوت از  رقبای پیشین خود است، چرا که قابلیت برنامه‌ریزی مجدد را دارد، و در حال حاضر توانسته سه الگوریتم را در یک مرحله حل کند، چیزی که تقریبا چند برابر کارایی کامپیوترهای معمولی می‌باشد.

این دستگاه جدید که یک ماژول محسوب می‌شود، از پنج یون ساخته شده که توسط یک میدان مغناطیسی، به دام افتاده‌اند. این یون‌ها، کیوبیت‌های کامپیوتر کوانتومی را تشکیل می‌دهند، و محققان می‌تواند آنها را در یکی از سه حالت‌های کوانتومی “۱” ، “۰”  و یا انطباقی (ترکیبی) قرار دهند.

در این مرحله محققان تلاش می‌کنند حالت این کیوبیت ها را تغییر دهند، تا به شکل ثابت سابق خود باقی بمانند. اما محققان مریلند، حالت آنها را با استفاده از نرم‌فزار‌های قدیمی ترکیب دادند. این نرم‌افزار برای تغییر پنج کیوبیت متفاوت، از یک هدایتگر لیزری بهره می‌برد. با تاباندن لیزر بر روی این یون‌های به دام افتاده، دستگاه می‌تواند آنها را به یک حالت کوانتومی مختلف حرکت دهد، که به‌طور موثری مجددا باعث تغییر برنامه می‌شود.

محقق شانتانو می‌گوید:

با کاهش یک الگوریتم به یک سری از پالس‌های لیزری که باعث فشار روی یون‌های مناسب می‌شود، ما می‌توانم سیم‌کشی این کیوبیت‌ها را، از بیرون پیکربندی کنیم، که موجب بروز مشکل نرم‌افزاری می‌شود، ولی هیچ معماری محاسبات کوانتومی دیگری، این انعطاف‌پذیری را ندارد.

در واقع بهترین بخش این ماژول این است که می‌توان آن را به ماژول دیگر، با انتقال دادن یون‌ها، و یا با استفاده از فوتون برای انتقال اطلاعات بین آنها، متصل کرد، که نشان‌دهنده‌ی مقیاس‌پذیری این سیستم است. با اتصال مستقیم هر جفت از کیوبیت‌ها، می‌توان با پیکر‌بندی سیستم هر الگوریتمی را اجرا کرد.
این نرم‌افزار تا ۹۸ درصد در برنامه‌ریزی این ماژول، دقیق بود. این تیم فعلا بر روی اضافه کردن کیوبیت های بیشتر به ماژول خود‌کار، تلاش می‌کنند. انتظار می‌رود بتوانند این تعداد را بالای ۱۰۰ برسانند، در نهایت منجر به ساخت کامپیوتر کوانتومی می‌شود که مثل گوشی موبایل، بدون نیاز به برنامه‌ریزی مجدد کوانتومی، استفاده شود.

منبع: گجت‌نیوز

دانشمندان پرده سینمای سه بعدی را توسعه داده‌اند که نیازی به عینک مخصوص ندارد

محققان موفق به توسعه‌ی پرده‌ی سینمایی شده‌اند که با استفاده از آن می‌توان بدون نیاز به استفاده از عینک‌های مخصوص فیلم‌های سه‌بعدی تماشا کرد. با ما همراه باشید.

محققان یک پرده‌ی سینمای سه‌بعدی توسعه داده‌اند که کاربران را قادر می‌سازد تا بدون استفاده از عینک مخصوص به تماشای فیلم‌های این چنینی بپردازند. البته پرده‌ی موردنظر نمونه‌ی اولیه ساخته شده توسط آزمایشگاه علوم رایانه و هوش مصنوعی با همکاری انستیتو علوم وایزمن است.

فناوری جدید به‌کار برده شده در این پرده‌ی سینما از وجود لنزها و آینه‌های جدیدی استفاده می‌کند که امکان تماشای فیلم‌های سه‌بعدی بدون نیاز به استفاده از عینک را فراهم می‌آورد. همچنین باید به این موضوع اشاره کرده که تجربه‌ی تماشای فیلم سه‌بعدی از تمام صندلی‌های موجود در سینما یکسان بوده و تفاوت عمده‌ای ندارد.

البته باید به این نکته اشاره کرد که در حال حاضر فناوری نمایشگر‌های بدون نیاز به عینک در بازار وجود دارد، با این تفاوت که این نمایشگر‌ها باید به رزولوشن بالایی مجهز باشند که همین موضوع باعث می‌شود تا تولید نمایشگر‌های سه‌بعدی بدون نیاز به عینک در ابعاد پرده‌های سینمایی غیرممکن باشد.

براساس اطلاعات ارائه شده توسط دانشمندان مشارکت کننده در این طرح، این پرده‌ی سینمایی را باید نمونه‌ای اولیه از پرده‌های سینمایی در اندازه‌ی بزرگ خواند که برای تماشای ویدیو‌های سه‌بعدی نیاز به عینک سه‌بعدی ندارند.

در تلویزیون‌های سه‌بعدی از یک فناوری که می‌تواند پیکسل‌های متفاوتی را به هر یک از چشم‌ها نمایش دهد، استفاده می‌شود. این قابلیت امکان نمایش عمق را فراهم می‌آورد. نام این فناوری Parallax Barrier است که بیننده باید برای بهره‌گیری از آن در فاصله‌ی مشخصی از تلویزیون قرار داشته باشد.

برای استفاده از این فناوری در سایز بزرگ نمایشگر نظیر پرده‌های سینمایی باید تدبیر دیگری اندیشیده شود. همین موضوع باعث شده تا محققان به توسعه‌ی پروژکتورهای جدیدی روی بیاورند که می‌توان طیف گسترده‌تری از تماشاگران را در فاصله‌های متفاوت از نمایشگر پوشش دهد. 

۴۲bc26a6-417e-4c57-8832-7b808ba72810

فناوری Cinema 3D موانع منظر (Parallax Barriers) متعددی را روی نمایشگر قرار می‌دهد که این موضوع باعث می شود تا تمام بینندگان فارغ از مکانی که نشسته‌اند قادر به دیدن محتوای سه‌بعدی باشند.

البته باید به این موضوع اشاره کرد که این فناوری در حال حاضر در دسترس عموم نیست و در واقع به بازار عرضه نشده است. اما توسعه‌ی هر چه بیشتر آن می‌توان این امکان را در اختیار سالن‌های سینما قرار دهد تا تجربه‌ی تماشای فیلم‌های سه‌بعدی بدون نیاز به عینک را در اختیار کاربرانشان قرار دهند.

باید دید که آیا این فناوری می‌تواند در آینده نزدیک راه به سالن‌های سینما باز کند؟

منبع: زومیت