Текст книги "Журнал «Компьютерра» № 25-26 от 11 июля 2006 года (645 и 646 номер)"

Автор книги: Компьютерра Журнал

сообщить о нарушении

Текущая страница: 2 (всего у книги 11 страниц) [доступный отрывок для чтения: 5 страниц]

Но наблюдения свидетельствуют, что материя черными дырами и другими массивными и компактными объектами вроде нейтронных звезд и бурых карликов все-таки поглощается. И в этом загадочном процессе помимо гравитации, очевидно, должны участвовать и другие физические процессы, которые позволяют как-то затормозить вращение вещества вокруг черной дыры.

На сей счет было несколько гипотез и грубых моделей, и вот, наконец, одна из них нашла пока косвенное, но все же вполне убедительное подтверждение. Оказывается, вовсе не вся материя поглощается черной дырой, а некоторая ее часть уносится в открытый космос в виде «ветра», который забирает с собой энергию вращения вещества вокруг черной дыры. И в этом процессе важную роль играет магнитное поле.

Команда астрофизиков, координируемая из Мичиганского университета, проанализировала данные, накопленные орбитальной рентгеновской обсерваторией Чандра. Спутник наблюдал за двойной системой GRO J1655-40, которая расположена в нашей галактике всего в десяти тысячах световых лет от Земли. Эта двойная система состоит из черной дыры в семь раз массивнее Солнца и вращающейся вокруг нее обычной звезды, масса которой приблизительно вдвое больше солнечной. Черная дыра притягивает вещество из звезды, которое сжимается в тонкий газовый диск, вращающийся вокруг дыры подобно кольцам Сатурна. Этот диск разогревается до пятнадцати миллионов градусов и излучает в рентгеновском диапазоне.

Характерное голубое смещение на рентгеновских спектрах диска свидетельствует, что некоторая его часть удаляется от черной дыры по направлению к Земле. Этот «ветер», способный преодолеть притяжение черной дыры, в принципе, может возникнуть из-за перегрева вещества диска, давления теплового излучения, действия магнитного поля или сложной комбинации всех этих трех процессов. Однако для первых двух из них температура диска явно недостаточна, и только магнитное поле в этой двойной системе может служить причиной возникновения наблюдаемого феномена. «Ветер» снижает скорость вращения диска и дает возможность черной дыре постепенно «съедать» оставшееся в нем вещество.

К сожалению, пока имеющиеся у ученых модели не способны как следует объяснить наблюдаемые рентгеновские спектры. И астрофизики с воодушевлением взялись за разработку более подробной теории. Благо теперь уже нет сомнений, что падение вещества на черную дыру – это гравитационно-магнитный процесс. – Г.А.

Новости подготовили

Егор Александров [[email protected]]

Галактион Андреев [[email protected]]

Тимофей Бахвалов [[email protected]]

Сергей Борисов [[email protected]]

Артем Захаров [[email protected]]

Бёрд Киви [[email protected]]

Денис Коновальчик [[email protected]]

Дмитрий Шабанов [[email protected]]

Виктор Шепелев [[email protected]]

НОВОСТИ: Микрофишки

Многострадальная технология WinFS, похоже, так и не доковыляет до десктопов: Microsoft решила отказаться от выпуска этой надстройки над файловой системой в качестве независимого компонента, переместив концептуальную идею хранения неструктурированной информации и все сопутствующие наработки проекта в следующую версию SQL Server с кодовым именем Katmai. Напомним, что еще год назад WinFS обещали нам в качестве одной из ключевых фич Windows Vista . – А.З.

Microsoft пообещала в августе опубликовать интересный документ: внутреннее руководство для своих разработчиков, касающееся обеспечения приватности пользователя разрабатываемого приложения. В этой бумаге должны быть подробно расписаны тонкие вопросы вроде «какую информацию о пользователе можно отправлять разработчику», «какие сообщения показывать пользователю при необходимости отправить данные» и т. п. Эта публикация – изобретение нового главы по стратегиям безопасности Питера Каллена (Peter Cullen); предполагается, что сей шаг должен улучшить небезупречную репутацию Microsoft в вопросах privacy. – В.Ш.

ФБР сумело отыскать украденный 3 мая ноутбук с персональными данными 26,5 млн. бывших военнослужащих американской армии (см. «КТ» #640). По туманным уверениям специалистов, «нет никаких свидетельств, указывающих на то, что информация с жесткого диска была скопирована». – Н.Я.

К сентябрю 2008 года весь документооборот государственных органов Бельгии планируется перевести на открытый формат ODF. Впрочем, если Open XML от Microsoft будет сертифицирован по стандартам ISO, а корпорация продолжит стратегию задабривания «отступников», благосклонность власть имущих бельгийцев в отношении к ODF еще может поменяться – пути-то к отступлению оставлены. – А.З.

W3C создала «букварь» для разработчиков сетевых ресурсов, ориентированных на портативные устройства. Работа над рекомендациями велась в рамках Mobile Web Initiative, подначивающей к скорейшей адаптации веба к экранам мобильников и КПК. Предписания незамысловаты и представляют собой призывы ограничивать дизайнерские изыски, отказаться от «тяжелых» изображений, строить навигацию исходя из особенностей конечных устройств и т. п. Несмотря на очевидность этих напутствий, многие веб-мастера игнорируют даже такие прописные истины. Начинание поддержали гиганты мобильного и интернет-рынка, включая Nokia, Google и NTT DoCoMo. – А.З.

SCO Group, в последние годы напоминавшая о себе лишь нападками на Linux, пытается вновь завоевать доверие и расположение Unix-разработчиков – с помощью денег. Любому разработчику, который приедет на конференцию SCO в Лас-Вегасе и успешно пройдет тренинг по использованию SCO EdgeBuilder (среда разработки программ для мобильной платформы Me, выпускаемой SCO), предлагается премия в тысячу долларов. По всей видимости, предполагается, что разработчик, достаточно жадный, чтобы поучаствовать в тренинге за деньги, окажется достаточно практичным, дабы применять полученные знания на практике. Сверх этого SCO предлагает программистам поучаствовать в конкурсе на лучшее приложение, разработанное с помощью того же EdgeBuilder, и получить дорогой BMW или сто тысяч долларов в качестве приза. – В.Ш.

Японская компания Central Glass разработала стекло, которое эффективно поглощает радиоизлучение на частоте 2,4 ГГц. В арсенале фирмы уже есть оконные материалы, которые блокируют распространение радиоволн, новинка же предназначена для изоляции Wi-Fi-передатчиков от внешнего мира и устранения переотражений сигнала, ухудшающих качество связи. Стеклопакет Emuless Q использует тонкую, практически незаметную металлическую пленку. – А.З.

Вышла четвертая версия пакета Google Desktop, основное нововведение которой – Google Gadgets. Это то же самое, что и виджеты: небольшие информационные окошки, которые можно размещать поверх рабочего стола (аналогичную функциональность предлагает Mac OS X, Opera 9, Windows Vista и еще сотня различных продуктов – мода!). Гаджеты-виджеты от Google отличаются от прочих аналогичных решений тем, что легко интегрируются с онлайновыми сервисами компании, как с Personal Homepage (можно прямо из браузера «вытащить» гаджет на рабочий стол), так и, например, с поиском (предполагается, что Google Desktop будет советовать новые гаджеты в зависимости от тех, которыми интересуется пользователь). Чтобы привлечь к гаджетам внимание публики и разработчиков, Google запустил еще и соревнование по разработке этих «штучек» с призами в пять, две и одну тысячу долларов за три первых места. – В.Ш.

Gnome Foundation, разрабатывающая Linux-десктоп Gnome, решила потратить деньги, вырученные за Google Summer of Code (см. «КТ» #641), на благое дело. Как организация-ментор, Gnome получит по пятьсот долларов за каждого из двадцати руководимых студентов. На эти деньги она надеется привлечь к миру свободного софта несколько женщин-разработчиков. Все двадцать студентов, «полученные» от Google, – мужчины, что как бы противоречит тезису «мир свободного софта открыт для всех». В рамках программы Women’s Summer Outreach Program несколько студенток получат стипендии по 3 тысячи долларов за участие в проектах Gnome на условиях, аналогичных гугловскому «Кодовому Лету». – В.Ш.

19 июня главная камера космического телескопа имени Хаббла вышла из строя. Последнее, что успели зафиксировать инженеры NASA, наблюдавшие за показаниями датчиков обсерватории, это резкое увеличение питающего напряжения. Поначалу специалисты впали в уныние, предположив, что ремонт возможен только в земных условиях, однако к концу месяца проблему удалось решить, задействовав резервную систему питания. Ветеран Хаббл снова в строю. – Е.А.

Университет Абертэй (Шотландия) набирает студентов на необычную специальность – «Этический хакинг и противостояние ему». Предполагается, что новый курс позволит систематизировать знания, которые можно получить пока лишь в «маргинальной» среде, а также поможет молодым людям разобраться в том, «что такое хорошо и что такое плохо» (отсюда слово «этический» в названии). То есть в рамках курса вроде бы готовят специалистов по взлому, а не нападению, – хотя очевидно, что определенный спрос и на «разрушителей» есть (хотя бы среди военных). Первый набор на курс – тридцать студентов. – В.Ш.

Google начала ограниченное тестирование нового типа контекстной рекламы AdSense: вдобавок к «адсенсам», где рекламодатель платит за каждый просмотр (CPM: cost-per-thousand) или за каждый клик (CPC: cost-per-click), возможно, скоро появятся рекламные объявления, где оплачиваются только «правильные» действия пользователя (CPA: cost-per-action) – то есть юзер должен не только перейти по рекламной ссылке, но и совершить на сайте рекламодателя некое действие (купить продукт или услугу). – В.Ш.

В Австралийском зоопарке умерло самое древнее животное, чей возраст официально подтвержден. Черепаха Генриетта, занесенная в связи со своим рекордным долгожительством в Книгу рекордов Гиннеса, скончалась на сто семьдесят шестом году жизни после небольшой болезни. Генриетту выловили в 1830 году на Галапагосских островах. Поговаривают, что сделал это ни кто иной, как знаменитый английский натуралист Чарльз Дарвин. Черепаха некоторое время провела в Британии, а последним пристанищем 150-килограммовой Генриетты (прожившей, кстати, больше века под именем Гарри, в связи с ошибочным определением пола) стал квинслендский зоопарк. – Е.А.

НОВОСТИ: Суперпараллельные вселенные

Автор: Киви Берд

Всего четыре июньских дня разделили два важных события в жизни суперкомпьютерной индустрии. Однако то, что никому даже в голову не приходит каким-то образом увязать эти события, – само по себе нагляднейшее свидетельство странной ситуации, искусственно сформированной на рынке суперкомпьютеров. Но довольно загадок, обратимся лучше к сути проблемы.

24 июня в японском исследовательском институте RIKEN (Иокогама) был впервые официально представлен публике разработанный здесь петафлопсный суперкомпьютер MDGrape-3. Этот специализированный вычислитель с рекордной теоретической производительностью в 1000 триллионов операций в секунду предназначен для решения задач молекулярной динамики и, более конкретно, моделирования сворачивания белков.

Техническое сотрудничество и поддержку институту RIKEN в этой разработке оказывали японское подразделение компании Intel и SGI Japan. В основе системы лежат собственной разработки процессоры MDGrape-3, изготовленные фирмой Hitachi и обеспечивающие производительность 230 Гфлопс каждый. Один вычислительный модуль содержит 24 таких чипа, а в целом суперкомпьютер состоит из 201 модуля. Работу главного вычислительного ядра обеспечивают две группы серверов на основе процессоров Intel: кластер из 65 параллельных серверов, каждый из которых содержит 256 двухъядерных чипов Intel Xeon (Dempsey), и еще один кластер из 37 серверов (по 74 одноядерных процессора Xeon 3,2 ГГц). Компания SGI Japan собрала все эти компьютеры в единую массивно-параллельную систему.

Японский петафлопсный супервычислитель MDGrape-3 по производительности почти втрое превосходит «самый быстрый компьютер планеты», американский IBM BlueGene/L, находящийся в ядерной Ливерморской лаборатории им. Лоуренса. Однако на MDGrape-3 не гоняют рейтинговые тесты Linpack (решение больших систем линейных уравнений), которые для этого специализированного вычислителя не подходят. А коль скоро на основе Linpack продолжают ранжировать системы всемирного суперкомпьютерного рейтинга Top500, то рождение японской чудо-машины прошло как бы мимо не только мировой прессы, но и конференции специалистов.

Это, собственно, второе из важных событий индустрии. 28 июня в Дрездене, Германия, начала работу ISC-2006, Международная суперкомпьютерная конференция, сроки проведения которой традиционно совпадают с публикацией очередного Top500. Из-за такой тесной связки как бы «само собой» получается, что Top500 – это своего рода зеркало, отражающее текущее соотношение сил всех главных игроков и доминирующие тенденции в отрасли. Итак, что же отражает ныне это зеркало?

Одна из главных особенностей нового рейтинга – выход на второе (после Америки) место азиатского региона, впервые обогнавшего Европу. Причем в самой Азии Китай ныне идет практически голова в голову с главной силой континента, Японией. Если перевести эту картину на язык цифр, то у США, бессменного лидера отрасли, насчитано 298 систем; у Азии 93 (из них 29 в Японии и 28 в Китае); у Европы 83 «топовых» суперкомпьютера. Всего полгода назад картина выглядела существенно иначе – у Европы насчитывалось 100 систем, а у Азии 66 (в Китае 17).

Если говорить о применяемых в суперкомпьютерах процессорах, то здесь самая яркая тенденция – стремительное укрепление позиций AMD. На традиционного лидера Intel ныне приходится 301 система (шесть месяцев назад было 333), на втором месте процессоры IBM Power (84 системы), но за Голубым Гигантом теперь уже почти вплотную идет AMD с 81 системой на основе чипов Opteron (полгода назад у AMD было 55 позиций, а год назад – всего 25).

Что касается конкретных систем, лидирующих по производительности, здесь картина меняется мало. С большим отрывом лидирует ливерморский 360-терафлопсник BlueGene, его ближайший соперник – аналогичная система в Уотсоновском центре IBM – лишь чуть-чуть перевалила 100-терафлопсный рубеж в пиковом быстродействии, а все остальные машины только приближаются к заветной сотне. Причем речь идет, подчеркнем, о расчетной теоретической производительности, поскольку реальное быстродействие на тестах Linpack может быть существенно ниже. В частности, у ливерморского чемпиона – 280,6 терафлопса.

В качестве самой желанной, но пока недосягаемой вершины на конференции часто фигурировала «петафлопсная машина». В системе координат, порожденной шкалой Top500, машин вроде японского MDGrape просто не существуют. И хотя среди организаторов и постоянных участников суперкомпьютерной конференции уже который год идут разговоры о необходимости заменить слишком узкий и неадекватный тест Linpack чем-то более объективным, ситуация не меняется. Альтернативные наборы тестов давно разработаны, но их принятие в Top500 явно сдерживается, поскольку очевидно, что новшество очень сильно изменит привычную картину. Нынешним лидерам такая перспектива, судя по всему, не слишком нравится.

Короче говоря, позиции Linpack по-прежнему прочны, а потому организаторы нынешнего Top500 уверенно прогнозируют, что до конца 2009 года петафлопсных систем на горизонте не ожидается. Звучит хоть и странно, но понятно – ибо реальные компьютеры вроде MDGrape существуют в параллельном, по сути дела, мире. Где решаются, заметим, те же самые задачи (архитектура BlueGene изначально ориентировалась на моделирование сворачивания белков).

НОВОСТИ: Не ограничимся, однако

Автор: Сергей Борисов

Интереснейшие данные французских ученых о возможной роли РНК в формировании парамутаций (см. «КТ» #643) сулят открытие неведомого ранее механизма сохранения макромолекулярной информации в клетке. Да, что и говорить, времена, когда в науке царствовала унылая «центральная догма молекулярной биологии» («информация передается строго по оси ДНК—РНК—белок»), остались далеко в 60-х годах прошлого века. Жизнь в царстве макромолекул оказалась куда более утонченной.

РНК может быть единственным носителем генетической информации в вирусах и переписываться на ДНК. Ген представляет собой запись осмысленных фрагментов кода, перемежающихся абракадаброй. РНК может сама себя разрезать на части и склеивать. Гены перемещаются с места на место… Даже пресловутый «случайный мутагенез» оказался не так прост – в геноме есть более и есть менее подверженные ему участки, а сам процесс ускоряется под влиянием стресса, как будто сигнализирующего, что адаптация организма к среде нарушена и пора приниматься за эволюционные реформы. ДНК оставила пьедестал, на котором начала было бронзоветь как величественный и неподвижный носитель сокровенной эволюционной мудрости. Она живет сиюсекундной, бурной жизнью, интенсивно взаимодействует с другими молекулами и порою подвергается кардинальным преобразованиям – вот новые тому примеры.

Хрестоматийное положение о том, что больше 99% разновидностей генов в организме человека не наследуются от папы и мамы, а образуются заново, недавно нашло впечатляющую аналогию у более простого организма. Напомним, что Сусуму Тонегава (Susumu Tonegava) еще в 1987 году получил Нобелевскую премию за схему перетасовки простых генетических заготовок, из которых уже после рождения возникают миллионы свежих генов для белков иммунитета. Нести весь этот груз в геноме и передавать из поколения в поколение было бы чересчур громоздким предприятием. Меж тем разнообразие белков иммунитета (антител и клеточных рецепторов лимфоцитов) жизненно важно – среди них всегда должны найтись такие, которые, как ключ к замку, подойдут к любому чужеродному антигену. Аналогичную задачу подбора решает вирус бактерий (бактериофаг), атакующий микроорганизмы рода Bordetella (к их числу относится возбудитель коклюша B. pertussis).

Орудием поражения служит лектин – белок, способный распознавать и связывать определенные структуры на поверхности микроорганизмов. Бактерии постоянно мутируют, и, чтобы угадать наверняка, фаг идет по пути генерации большого числа разных вариантов лектинов. Как показала руководимая профессором Парто Гош (Partho Ghosh) команда исследователей из Калифорнийского университета в Сан-Диего, разнообразие генерируется на этапе копирования последовательности ДНК в матрицу РНК. В геноме вируса есть двенадцать особых участков, которые могут по-разному считываться в ходе копирования, а значит, вести к синтезу разных аминокислот. Итоговое число вариаций структуры белка, по данным ученых, превышает десять триллионов, и все на основе одного-единственного гена. Обратим внимание, что и при формировании иммунитета, и в примере с фагом смысл положения о передаче информации в направлении ДНК – белок размывается совершенно. От ДНК в этих случаях вообще не требуется какой-либо специфической, упорядоченной структуры – напротив, чем хаотичнее будет последовательность нуклеотидов, тем больше гарантий успеха в создании конечного разнообразия белков.

Что интригует по-настоящему, так это возможная роль генных перетасовок в возникновении сознания. Соратник Тонегавы по исследованию иммунитета (и тоже нобелевский лауреат) Джеральд Эдельман (Gerald Edelman) выдвинул теорию, в соответствии с которой работа мозга напоминает иммунную реакцию и аналогично строится по принципу «ключ-замок». Только в качестве этой пары объектов выступают, с одной стороны, созданные мозгом образы, а с другой – определенным образом организованные группы нейронов. В ходе обучения каждая группа клеток настраивается на обработку только определенных образов – к замочку подбирается специальный ключик. Предполагается, что мышление – это процесс взаимодействия таких уникально настроенных клеточных ансамблей, а сознание – циркуляция, повторный вход нервных импульсов в сетях клеточных групп. Понятно, что работа такого механизма сильно облегчалась бы, если б нейроны могли активно формировать какие-либо отличия друг от друга в ходе их «затачивания» под разные образы.

Так вот, Фред Гейдж (Fred Gage) и его коллеги из калифорнийского Salk Institute for Biological Studies привели доказательства того, что вклад в формирование индивидуальных особенностей нейронов могут вносить случайные перемещения мобильных генетических элементов, или «прыгающих генов». Они изучали поведение в клетках экспериментальных животных мобильных генетических элементов LINE-1 (L1). L1 относятся к элементам «мусорной» ДНК и присутствуют в геноме человека в количестве полумиллиона копий (17% всего генома). Большинство L1 утратило способность к перемещениям, но некоторое количество генов, измеряемое, видимо, сотнями, путешествует по геному способом copy-paste. Такое явление обнаружено в клетках половых желез (оно, вероятно, причастно к изменению наследственных свойств), а вот самостоятельная активность такого рода в клетках мозга – это новость. В отличие от клеток половых желез, где направление перемещения L1 более или менее случайно, в нейронах скачки оказались относительно приуроченными к местам расположения активных генов. И, значит, могут влиять на их работу и вносить вклад в создание функционального разнообразия нервных клеток.

Но стоит ли все время идти на поводу у фактов? Порою для развития познания полезными бывают чисто гипотетические построения – и вот для примера два таких предположения, направленных на ниспровержение особой роли ДНК и уравнивание «рангов» в макромолекулярном царстве. Не факт, что в эволюции изначально возникла схема передачи информации «нуклеиновые кислоты – белок», а не наоборот. Возьмем стадию «первичного бульона», в котором происходило образование органики – без такой стадии трудно представить процесс эволюции. И теоретические выкладки, и проведенные эксперименты показывают, что образование в подобных условиях структур типа простейших пептидов несравненно вероятнее, чем фрагментов нуклеиновых кислот. Возможно, первым носителем биологической информации был белок, и он же приобрел способность программировать образование ДНК и РНК, которые работали исполнителями. Затем, как нередко бывает, роли поменялись – к этому предрасполагает несравненно больший спектр рабочих возможностей белка. Именно из аминокислотного конструктора можно строить по-настоящему эффективные катализаторы и прочные опорные структуры.

И еще об этих молекулярных братьях-сестрах, ДНК-РНК. Все уже привыкли, что они образуются посредством матричного копирования. А между тем лишь пара шагов отделяет их от прямого превращения друг в друга. Достаточно окислить дезоксирибозу во второй позиции и деметилировать тимин – и РНК из ДНК сделана. Зеркальное превращение – и снова ДНК. Реакции окисления-восстановления и метилирования-деметилирования вполне банальны для биохимической машины клетки, однако ферментативные системы, которые занимались бы именно взаимопревращением нуклеиновых кислот, неизвестны. Пока неизвестны – а ведь могли бы составить основу необычных механизмов передачи информации, обнаруженных у резуховидки Таля и бурого хомячка (см. «КТ» #585, 643). Ведь есть же мнение, что наш мир так хитро устроен, что придумать нечто совсем уж не отвечающее действительности, просто не удается.