Текст книги "Журнал «Компьютерра» № 45 от 05 декабря 2006 года"

Автор книги: Компьютерра Журнал

сообщить о нарушении

Текущая страница: 2 (всего у книги 10 страниц) [доступный отрывок для чтения: 4 страниц]

Недорого продам шлем и доспехи

Считается, что у каждой нации свои особые черты характера. Так, весь мир знаком с пунктуальностью немцев, трудолюбием японцев и темпераментом итальянцев. Похоже, что с приходом эпохи Интернета у жителей некоторых стран открываются новые таланты.

Работники японской службы визового контроля недавно арестовали студента одного из местных университетов. 23-летний Ван Юе Сы приехал из Китая в 2004 году, дабы попробовать на зуб японский гранит науки. Параллельно с обучением предприимчивый студент организовал собственный интернет-аукцион, где продавались виртуальные деньги, оружие и другие «нематериальные блага» для различных онлайн-игр (MMORPG), которые, к слову сказать, весьма популярны в Азии. Дела у молодого бизнесмена шли так хорошо, что служащий банка, через который Вонг регулярно отправлял деньги в Китай, попросил правоохранительные органы обратить внимание на деятельность своего клиента. В итоге студент признал вину, согласившись с тем, что нарушил визовый режим, согласно которому лицо, получившее студенческую визу, не имеет право зарабатывать деньги в чужой стране.

По данным полиции, Ван, начиная с апреля этого года, выручил на продаже «виртуальных ценностей» около 1,2 млн. долларов, две трети из которых отправил на свою историческую родину. Сам предприниматель, правда, скромничает, утверждая что сколотил всего лишь 50 тысяч.

Более удачливой оказалась другая уроженка Китая – Айлин Греф, ныне проживающая в Германии. Она стала первым олигархом-миллионером виртуального мира Second Life. В отличие от Ван Юе Сы, Айлин занимается перепродажей недвижимости, что, как и в реальном мире, приносит баснословный доход. Вложив 10 долларов в своего персонажа два с половиной года назад, теперь Греф является крупнейшим собственником в Second Life. В её хозяйстве числится 36 квадратных километров виртуальных земель, сеть супермаркетов и другая недвижимость общей стоимостью более миллиона реальных американских долларов.

По всему очевидно, что склонность к онлайн-предпринимательству есть в каждом китайце. Остаётся лишь надеяться, что у Айлин нет проблем с немецкой визой. МС

Удачный выход на замену

Как уже писала «Компьютерра», космонавт Павел Виноградов должен был ещё 2 июня опробовать своеобразную экипировку для гольфа. Кроме российского скафандра «Орлан-М» на борт МКС была доставлена клюшка и необычные позолоченные мячи, выпущенные канадской компанией Element 21.

Тогда суровые «арбитры» из NASA нашли повод отказать в рекламном действе, за которое, кстати, уже были перечислены деньги. Агентство подняло вопрос о загрязнении космического пространства мусором, опасным для МКС или других спутников. Но все, в конце концов, решилось миром, хотя и не известно, что именно повлияло на американских борцов за чистоту. Возможно, им припомнили случай, произошедший на орбите около года назад. Тогда неисправный американский зонд, грозивший оторваться от станции, было решено отделить вручную и выбросить в космос. При этом те же самые эксперты, которые позднее упирались из-за крохотного мячика, приводили такие же доводы, что и российская сторона теперь: выброшенный предмет через некоторое время неминуемо сгорит в атмосфере без посторонней помощи. Так или иначе, пусть и не Павел Виноградов, а прилетевший ему на замену Михаил Тюрин в гольф все же сыграл.

Российский космонавт закрепил при выходе со станции держатель мяча, который легче обычного в пятнадцать раз и весит всего три грамма, а потом закрепился сам. Тюрин попал по мячу с первого раза, а его триумф снимал на видеокамеру американский коллега Майкл Лопес-Алегриа. На трибунах, за которые сошла космическая станция, присутствовал немец Томас Райтер, оставшийся на борту. Мяч отправился в сторону, обратную направлению движения МКС с относительной скоростью около 1 м/с. По прогнозам специалистов из NASA и Роскосмоса, снаряд сгорел в атмосфере через три-четыре дня. Маркетологи из Element 21 утверждают, что их мячик способен находиться в космосе гораздо дольше – четыре года. Без комментариев: но в любом случае, это самый длительный полет мяча в истории человечества.

Таким образом, уже двое людей в космосе продемонстрировали любовь землян к гольфу. В далёком 1971 году Алан Шепард, капитан корабля «Аполлон-14», дважды от души прикладывался к мячу для гольфа, стоя на Луне. Интересно, думали ли тогда американцы о том, что пролетевшие несколько километров мячи безнадёжно засоряют наш естественный спутник? АБ

Вихри полезные, или Ноябрьский переворот

Новый способ записи цифровых данных на магнитный носитель предложила международная команда физиков, координируемая из Института металловедения в Штутгарте. Возможно, этот метод найдёт применение в новых устройствах хранения информации, обладающих небывалой надёжностью и плотностью записи.

В современных винчестерах один бит информации записывается путём намагничивания небольшой области на диске в том или ином направлении вдоль, а теперь и перпендикулярно его поверхности. Соседние биты заметно влияют друг на друга, что не позволяет сделать их слишком маленькими и ограничивает предельную плотность записи.

Однако у некоторых магнитомягких материалов (вроде пермаллоя в тонких квадратиках или кружочках размером менее микрона) намагниченность может принимать форму вихря. Такой вихрь закручен в плоскости пластинки либо по, либо против часовой стрелки. Но в самом его центре, в маленькой области с радиусом в два десятка атомов, магнитное поле ориентировано перпендикулярно поверхности и принимает максимальное для этого материала значение. Эта «магнитная игла» может быть направлена либо вверх, либо вниз. Её направление естественно интерпретировать как логические ноль или единицу. Вихрь намагниченности чрезвычайно устойчив. Чтобы изменить направление намагниченности центра вихря, требуется приложить перпендикулярно поверхности сильное магнитное поле около половины тесла. А это почти на три порядка выше, чем к полей в современных устройствах хранения данных.

Но теперь учёные придумали способ «перевернуть» вихрь с помощью полей обычной силы и почти без затрат энергии. Для этого вихрь сначала заставляют «раскачиваться», приложив вдоль поверхности переменное поле с частотой 250 мегагерц. Оно не может ничего перевернуть, но в определённый момент амплитуду одного периода колебаний увеличивают на порядок так, чтобы на границе вихря возникла новая пара вихрь – антивихрь с противоположным направлением магнитной иглы. Антивихрь затем «аннигилирует» с первоначальным вихрем, и остаётся только один вихрь с перевёрнутой иглой.

Авторы считают, что новый способ переворота вихря нетрудно приспособить для записи информации. К сожалению, пока не очень понятно, как её потом считывать, поскольку центральная область размером 10 нанометров слишком мала. Но если эта проблема будет решена, вихревая память вполне способна потеснить другие способы хранения данных. ГА

Разберём по атомам

В Дельфтском технологическом университете (Нидерланды) впервые удалось изучить протекание тока через единственный атом примеси в кремниевом полевом транзисторе. Эта техника позволяет учёным выйти на новый уровень понимания физических процессов в современных электронных устройствах.

Как известно, чтобы придать кремнию нужные электронные свойства, в него добавляют атомы примесей. У этих атомов на внешней электронной оболочке либо на один электрон больше, либо, наоборот, меньше, чем у кремния, что позволяет получить либо электронную, либо дырочную проводимость материала. Атомы примесей случайным образом располагаются в кремнии, и эта случайность в последние годы уже создаёт проблемы. Дело в том, что размеры современных транзисторов так малы, что в них помещается лишь несколько десятков атомов примеси. Поэтому положение и состояние каждого отдельного атома начинает заметно влиять на электронные свойства всего транзистора. И даже идеально изготовленные совершенно одинаковые транзисторы ведут себя слишком по-разному.

Это заставило учёных начать подробное изучение поведения каждого отдельного атома примеси. Они взяли промышленный экземпляр нового полевого FinFET-транзистора, изготовленного по технологии «кремний на изоляторе». Его канал от истока к стоку имеет ширину всего 35 нанометров. Транзистор охладили до низкой температуры и подобрали напряжение на затворе так, чтобы ток протекал через единственный атом мышьяка, который использовался как примесь. А приложив внешнее магнитное поле, учёным удалось дополнительно наблюдать различные квантовые состояния электронов на атоме примеси.

Специалисты высоко оценили новую экспериментальную технику. Отдельные атомы примесей можно использовать в квантовых вычислениях, и, возможно, собранная информация будет полезна для полупроводниковых реализаций квантовых компьютеров. И хотя пока не ясно, как все же избавиться от разброса параметров нанотранзисторов, возможно, решение этой проблемы придёт позже, вместе с детальным пониманием квантового поведения каждого атома примеси. ГА

Генетика: между победой и поражением

Агентства научных новостей сообщили об успешном завершении крупного исследования в области генетики человека, которое со всеми основаниями можно считать победой современной науки. 23 ноября журнал Naturе опубликовал результаты сравнения генетических текстов различных людей, выполненные интернациональным, но в основном американским коллективом учёных.

Как известно всем, кто учил биологию в школе, каждый ген имеет определённое место в хромосоме – локус. Поскольку в норме клетки человека (кроме половых) имеют по два набора хромосом (от отца и от матери), они содержат и по две копии каждого гена – по одной в каждой хромосоме. Исключением являются гены, находящиеся в половых хромосомах; точнее, те из них, которые располагаются на X-, но отсутствуют на Y-хромосоме. Гены могут существовать в разных состояниях – аллелях. Так, по какому-то гену можно иметь пару одинаковых аллелей, а можно – два разных. Различие аллелей считалось главной причиной внутривидового разнообразия. Конечно, было известно, что иногда тот или иной кусок ДНК теряется или удваивается. Ещё семьдесят лет назад в экспериментах на дрозофилах было показано значение изменения количества генетической информации при дублировании одного из генов, влияющих на развитие глаз. Однако такие данные казались экзотикой. Мало-мальски грамотному человеку понятно, что набор генов – видоспецифичный признак, а люди отличаются друг от друга аллелями генов, стоящих на своих местах в хромосомах. Конечно, отклонения известны, но они достаточно редки и часто сопровождаются серьёзными поражениями…

И вот новое исследование. В его ходе в геноме человека искали так называемые CNV (copy number variation) – последовательности, превышающие в длину тысячу нуклеотидных пар и существующие в геномах разных людей в разном количестве. Изучены геномы 270 человек, относившихся к четырём группам: представителей племени йоруба из Нигерии, белых (происходящих из Европы) граждан штата Юта, японцев из Токио и китайцев из Пекина. Чтобы определить различия в последовательностях ДНК, нужны были размножающиеся клетки. Для этого клетки доноров обрабатывали вирусом, обеспечивавшим их превращение в опухолевые [А согласны ли вы, читатель, дать пробу своих клеток, чтобы посредством заражения вирусом Эпштейна-Барра их превратили в клетки лимфобластомы? Есть в этой мысли что-то отталкивающее]. Специальные меры помогали исследователям различать генетические последствия такого перерождения и исключать их из рассмотрения. Затем они применяли два независимых способа сравнения последовательностей ДНК, чтобы зарегистрировать куски генетического текста, которые есть у одних людей и отсутствуют у других.

Итог: в геномах изученных людей найдено 1447 CNV-последовательностей. Они занимают около 12% от всего размера генома, затрагивая примерно такую же долю от числа всех генов. Благодаря изучению хромосом родственников, удалось не только продемонстрировать, что зарегистрированные отличия передаются из поколения в поколение (в соответствии с законами Менделя), но и в одном случае, при сравнении матери и дочери, даже определить время возникновения одной из вариаций количества ДНК. Возможно, такие феномены являются следствием неравного обмена между парными хромосомами. Наряду с разнообразием аллелей внутри определённого набора генов мощным источником индивидуальной изменчивости оказался сам такой набор!

Одним из результатов работы научного коллектива стала карта распространения CNV по геному человека (см. рис.). Длина красных линий на этой схеме отражает частоту встречаемости каждой из CNV у разных людей, длина зелёных и синих линий – количество пар нуклеотидов в таких последовательностях, а сам зелёный или синий цвет – наличие или отсутствие связи с удвоениями сегментов хромосомы. Сколь эта картина не соответствует традиционным представлениям о «нормальном» строении хромосом!

Для тех, кто продолжает смотреть на гены, как на программу, воплощающуюся в организм, может быть интересной такая аналогия. Представьте себе инсталлятор программы, в котором одна копия от другой отличается более чем на одну десятую часть кода. Какие-то куски добавляются, какие-то меняются, что-то выбрасывается прочь! Такое решение было бы полностью нефункциональным, так как разрушило бы целостность программы. А вот если развитием управляют не гены, а что-то, что их читает (если угодно, это можно назвать эпигенетической системой), подобные изменения оказываются допустимыми. Такой ситуации соответствует роман, разные издания которого отличаются друг от друга на одну десятую своего объёма. Какой-то эпизод окажется повторён, какой-то утеряется или станет непонятным, но общий смысл для читателя скорее всего останется тем же самым [Уже много лет я пытаюсь убедить то коллег, то студентов, то читателей «КТ», что гены – не причина организма, а набор справочной информации и переключателей, куда «заглядывает» гораздо более сложная система управления развитием. На этом я даже заработал (по-моему, незаслуженно) обвинения в «лысенковщине». Ну что ж, Лысенко боролся с «вейсманизмом-морганизмом». Ограниченность «вейсманизма», постулирующего ненаследуемость приобретённых признаков, была показана уже много раз, и «КТ» об этом писала. Нынешний удар пришёлся по «морганизму» – хромосомной генетике. Естественно, я не сомневаюсь, что альтернативой распространённым сейчас взглядам должны быть не идеологизированные выдумки Лысенко, а более тонкая и мудрая концепция, которая все ещё пребывает в процессе своего становления].

Итак, зарегистрирован мощнейший источник наследственной изменчивости, который до сих пор оставался недооценённым. Испытывая радость по поводу большого открытия, можно взглянуть на проблему и с другой стороны. А куда раньше смотрели генетики всего мира? Какова на сегодня обоснованность разветвлённых научных теорий, согласно которым биоразнообразие определяется и вычисляется, как функция от наблюдаемого в популяции набора аллельных генов? Не является ли нынешняя победа в познании одной из сторон механизма наследственности результатом поражения методологии хромосомной генетики, превозносившейся как одна из вершин человеческого познания?

…Почитайте какое-нибудь хорошее изложение основ классической генетики. Каким все казалось простым и логичным! ДШ

Возвращение дирижабля

Многие технари с ностальгией вспоминают былые времена. Хоть и при тоталитаризме жили, зато первыми были не только в области балета. Сейчас возможностей утереть нос заокеанским соперникам в высокотехнологичных областях у нашей страны очень мало. Тем интересней редкие исключения. 28 ноября прошла совместная пресс-конференция двух компаний, вынашивающих амбициознейший план – по сути первыми в мире внедрить в массовую эксплуатацию гражданские системы связи с использованием аэростатов.

О применении аппаратов легче воздуха в коммуникациях говорят с незапамятных времён. Очень уж привлекательна идея не строить дорогие и громоздкие вышки, а отправить антенну на несколько километров вверх к облакам, пусть там себе летает и транслирует информацию на огромную площадь. Подобными проектами уже давно занимаются несколько американских и британских фирм (Sanswire, SkyTower, ATG), «КТ» о них неоднократно писала. Однако ни у кого дальше испытаний дело вроде бы не продвинулось. Бодрый пресс-релиз, одобрительные публикации в прессе, а дальше… тишина.

Марина Фомина, коммерческий директор одного из устроителей пресс-конференции – компании «Лео Телеком», считает – это из-за того, что у зарубежных конкурентов в подобных системах пока нет особой необходимости. А вот в нашей стране ситуация иная – территории огромные, и в некоторых глухих местах связь бывает нужна позарез. Например, взять нефтяников. Каждую буровую бригаду спутниковым телефоном не обеспечишь, дороговато получается. Обычная радиосвязь зачастую не справляется – мешают большие расстояния и сложный рельеф. Выход в «Лео Телеком» видят в размещении базовой станции транковой или иной связи на аэростате, который будет висеть на высоте 2—4 км, накрывая площадь радиусом 150—200 км (зона прямой видимости). А сами аэростаты рассчитывает производить компания «ЛокомоСкай» – второй участвующий в проекте партнёр.

Точнее, речь идёт об «аэростатных комплексах связи». «Воздушный шар» длиной около 40 метров и диаметром 12 м в сложенном виде весит тонну. На место «службы» его доставляют на наземной платформе – грузовом автомобиле. На месте аэростат заполняется гелием и отправляется в поднебесье. С платформой его соединяет кабель-трос, за который аппарат вытягивают в случае штормового прогноза; по нему же передаётся электроэнергия для аппаратуры связи. Грузоподъёмность аэростата зависит от высоты полёта: 4 км – примерно 400 кг, 2 км – вдвое больше.

Конструкторы особо подчёркивают возможность автономной работы всего этого хозяйства. Управляется комплекс электроникой, обслуживание, по сути, сводится к возобновлению раз в сто дней запаса гелия, постепенно утекающего из баллона. Это, кстати, одна из серьёзнейших проблем: существующие плёночные ткани достаточно проницаемы для этого лёгкого газа, везде находящего себе лазейку (аналогичные комплексы у военных, скажем, находятся в боевом состоянии только 20 суток). В «ЛокомоСкай» уповают на новую ткань, которую собираются делать в Санкт-Петербурге: по словам генерального директора Виктора Прохорова, она лучше зарубежных аналогов и сопоставима с той, что планируют использовать в дирижаблях, разрабатываемых по заказу американских военных компаниями Worldwide Aeros Corporation [Эта американская компания, которую возглавляет уроженец Львова Игорь Пастернак, известна прежде всего своими рекламоносящими дирижаблями и совершенно фантастическим проектом фешенебельного летающего отеля Aeroscraft на 250 постояльцев] и Lockheed Martin.

По оценкам «ЛокомоСкай», стандартный комплект из двух носителей, станции газонаполнения и мобильной платформы будет стоить один-два миллиона долларов. Первый подобный комплекс должны испытать в действии через полтора года – в середине 2008-го. Компании надеются наладить серийный выпуск таких решений и полагают, что аэростаты пригодятся не только нефтяникам – применений найдётся масса: сотовая связь, трансляция ТВ-сигнала, широкополосный доступ в Интернет, тот же WiMax. В городах качественная беспроводная связь без провалов и «теней» очень востребована, а чтобы построить вышку, нужно получить массу разрешений и согласований, обеспечить землеотвод и т. д. Аэростат запустить проще и дешевле. По словам организаторов, вряд ли первый проект такого рода будет реализован в Москве – слишком много в столице «осложняющих факторов» даже помимо острейшей нехватки свободного частотного диапазона. Скорее речь может идти о крупном городе со сложным рельефом, вроде того же Екатеринбурга.

В активе у «ЛокомоСкай» и другие интересные применения аппаратов легче воздуха. В феврале 2007 года должен решиться вопрос о строительстве дирижабля грузоподъёмностью 600 тонн. С его помощью планируется, в частности, обеспечить недорогим топливом Петропавловск-Камчатский. Сейчас солярку для отопления и производства электроэнергии туда завозят по морю в короткий период навигации. Меж тем всего в нескольких сотнях километров от города находится большое месторождение природного газа.

Трубопровод туда протянуть все никак не получается, зато есть возможность на месте делать из газа искусственное дизельное топливо.

Его и должен перевозить в Петропавловск дирижабль. Это же решение, возможно, пригодится и для отработки других далёких месторождений, да и просто заменит во многих случаях грузовые самолёты. По грузоподъёмности, стоимости лётного часа и подготовки посадочной площадки аппараты легче воздуха – вне конкуренции.

Очень хочется надеяться, что этот проект не постигнет та же «немая» судьба, что и прочие «дирижабельные начинания», о которых «КТ» уже писала. ВБ

В девятку – дуплетом

29 ноября все пространство бывшего Союза (за исключением Украины и Молдавии) было охвачено программистским азартом: в четырех связанных по Сети компьютерных залах Санкт-Петербурга, Барнаула, Еревана и Ташкента проходил полуфинал престижнейшего чемпионата по программированию.

В поход за путёвками на финальное состязание отправились сразу 185 команд, так что установленный в прошлом году рекорд оказался перекрыт на целую дюжину. Впрочем, Северо-Восточная Европейская зона привыкла воевать не только числом, но и умением: именно здесь за стол села молодая смена действующих чемпионов мира из Саратовского государственного университета (см. «КТ» #636). На пять часов раздумий командам было предложено одиннадцать задач на английском языке, программы-решения которых скрупулёзно проверялись тестовым роботом. При равенстве числа решённых задач в зачёт шёл «штраф», начисляемый по сданным задачам, – сумма времени, затраченного на обдумывание, а в довесок – по двадцать минут за каждый неудачный подход. Результаты турнира транслировались по Сети, так что тренеры, родственники и друзья имели замечательную возможность поболеть за своих любимцев.

Скучать у мониторов было некогда с самого начала: старт нынешнего турнира был на редкость быстрым. Счёт сданным задачам уже на шестой минуте открыла доселе не ходившая в фаворитах команда Казахско-Британского технического университета. Взлетев на первую строчку в турнирной таблице, упорные казахи не отдавали её никому в течение целого часа. Казалось, назревала сенсация, но стоило дерзким лидерам замешкаться со сдачей пятой задачи, как их обскакали гораздо более опытные бойцы. В течение последующего времени в верху турнирной таблицы играли в чехарду две дружины Московского университета, первая команда Санкт-Петербургского Института точной механики и оптики и саратовцы – сдача очередной задачи каждой из этих команд немедленно меняла турнирный расклад. Все точки над i расставил финиш. За час до истечения турнирного времени, когда онлайновый монитор ради нагнетания интриги «замёрз», два первых места с восемью сданными задачами оккупировали москвичи. По истечении последнего часа между ними вклинились питерцы, прикладывавшие нечеловеческие усилия, чтобы добить свою десятую задачу и стать первыми. Увы, семнадцать предпринятых ими попыток завершились неудачей.

В результате по девять задач оказалось на счёту двух команд – звание зональной победительницы, а заодно и чемпионки России, как и год назад, завоевала команда МГУ, правда в новом составе (Егор Куликов, Михаил Левин, Павел Наливайко), а уступившая ей по штрафному времени СПбГИТМО-1 стала второй. Пришедшим к финишу третьими прошлогодним чемпионам России из МГУ-1 остаётся лишь посочувствовать: по правилам соревнований на финал от каждой alma mater может поехать лишь одна команда. «Казахские британцы» в итоге заняли четвёртое место, опередив действующих чемпионов мира и став первой среднеазиатской командой, добившейся столь высокого результата.

Впереди у победителей долгая зима, окончание которой они встретят в Стране восходящего солнца: финал «игр разума» в марте принимает Токио. ДК