Журнал «Компьютерра» № 21 от 05 июня 2007 года

Текст добавлен: 9 октября 2016, 02:04

Текст книги "Журнал «Компьютерра» № 21 от 05 июня 2007 года"

Автор книги: Компьютерра Журнал

Жанр:

Прочая компьютерная литература

сообщить о нарушении

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

Если использующие водород автомобильные топливные элементы уже достаточно совершенны, то как эффективно получить, сохранить и доставить до потребителя это топливо пока неясно. Водород очень неудобно запасать в любом виде. Пока самый реалистичный и уже работающий путь это получение водорода в составе спирта из биомассы и использование его в топливных элементах или просто сжигание спирта в обычных двигателях внутреннего сгорания.

Но оказывается, эти трудности можно обойти, если получать водород прямо по мере надобности непосредственно из воды и биомассы, а точнее из полисахаридов, к которым относится крахмал, целлюлоза, хитин и другие сложные углеводороды. Ученые отыскали комбинацию из тринадцати энзимов, которые никогда не работают вместе в природе, способную полностью разложить крахмал (C6H10O5) и воду на водород и углекислый газ. Реакция идет спонтанно при температуре 30 градусов Цельсия и позволяет быстро получать из одной молекулы крахмала двенадцать молекул водорода, что втрое больше, чем при обычном процессе брожения. Реакцией легко управлять, регулируя подачу воды.

Энергетический выход одного килограмма крахмала такой же, как и у 1,12 кг бензина, правда, необходима еще и вода. Эффективность преобразования энергии по схеме полисахарид – водород – топливный элемент втрое выше, чем у фактически применяемой сегодня схемы полисахарид – спирт – двигатель внутреннего сгорания. Новая технология дешева, экологически безвредна, не требует создания специальной инфраструктуры доставки топлива и совершенно безопасна. Вполне возможно, что ее можно будет приспособить и для питания мобильных устройств.

Дальнейшие исследования этой научной группы будут направлены на увеличение скорости реакции и снижения стоимости комбинации энзимов. Так что, возможно, недалек тот день, когда в Америке нерадивый водитель будет просить у придорожного фермера килограмм картошки или пару стаканов киселя, чтобы дотянуть до Лос-Анджелеса. ГА

ГЛОНАСС для нас

В последний день работы выставки «Связь-Экспокомм», о которой мы писали в позапрошлом номере, свое слово о ГЛОНАСС сказали сильные мира сего. Президент России подписал указ о бесплатности использования навигационной системы для всех, а также решил подогнать чиновников: тем надлежит за три месяца определить «порядок и условия использования информационных ресурсов, необходимых для создания детальных цифровых навигационных карт для гражданских потребителей». То есть, это как раз про нас с вами.

В указе также есть инструкции в адрес исполнительной власти на местах: всем в очередной раз рекомендовано «летать самолетами Аэрофлота», то есть покупать навигационное оборудование, использующее сигналы спутников ГЛОНАСС. При этом, на деле, даже на территории России сервис возможен сейчас далеко не везде, а поэтому тем организациям, которые нуждаются в нем, приходится пользоваться двусистемными приборами, чтобы и закон соблюсти, и дело делать. Надо заметить еще раз, что по информации с выставки, приемников, работающих только с ГЛОНАСС, у нас и не делают: сейчас это совершенно бессмысленно.

После указа в Подмосковье оперативно прошел и Совет Главных конструкторов, посвященный ГЛОНАСС. Интересно, что, по итогам Совета, генеральный директор ОАО «Российский институт радионавигации и времени» Сергей Писарев пообещал простым гражданам, что индивидуальные приемники для любого желающего в магазинах появятся уже к концу этого года. Генеральный конструктор Российского научно-исследовательского института космического приборостроения Юрий Урличич уточнил даже, что в те же сроки в продажу поступят и сотовые телефоны с ГЛОНАСС, благодаря усилиям АФК «Система» и подотчетной ей фирмы «Ситроникс». Все это, правда, несколько разнится с теми сведениями, которыми нас снабдили на «Связь-Экспокомм» представители тех же организаций. Так сильно поменялась ситуация или сотрудники институтов на выставке были не в курсе?

Кстати, вице-премьер Иванов во всеуслышание заявил, что с дизайном у российских навигаторов все будет на уровне зарубежных моделей, а также сообщил, что кроме GPS и ГЛОНАСС отечественные приемники будут работать и с сигналом еще несуществующей европейской Галилео(?). Цены на приемники вице-премьер обещает в промежутке от 100 до 400 долларов США.

Заместитель руководителя Роскосмоса Юрий Носенко сообщил на пресс-конференции Совета Главных конструкторов, что к 2011 году ГЛОНАСС должна достичь точности один метр в определении координат, тем самым подобравшись к сегодняшнему показателю GPS. Хорошо, если к тому же году с качеством, внешним видом, послепродажным сервисом и ценою у российских навигационных приемников все также станет сравнимо с зарубежными аналогами. АБ

Звездные гены

Современная генетика уже продвинулась достаточно далеко для того, чтобы решать не только биологические, но и исторические задачи. Скажем, сравнивая генотипы разных народов, можно судить об их родственности. Звездная астрономия сегодня может взять на вооружение этот неоценимый опыт, чтобы разыскать на небе братьев и сестер нашего дневного светила.

В общих чертах астрономы представляют прошлое Солнца. Оно – звезда не первого поколения. Газовое облако, в котором появилось Солнце, возникло после взрыва одной (а скорее – нескольких) сверхновой, то есть наше светило – продукт переработки космического вторсырья. Скорее всего, Солнце родилось не одно, и по соседству с ним располагались другие звезды, вобравшие в себя вещество из того же облака. Какие-то из них за прошедшие с тех пор пять миллиардов лет уже породили другие сверхновые, и из их останков родились новые звезды. Другие же «сестры» Солнца светят до сих пор, вот только выделить их среди множества звезд Галактики не так-то просто. Пути звезд, некогда появившихся недалеко друг от друга, за миллиарды лет изрядно перепутались, а по яркости и цвету они могут заметно отличаться. Но один способ разыскать солнечную родню все-таки нашелся.

Астрономы давно предполагали, что звезды одного и того же рассеянного скопления, возникшего из единого облака, должны нести на себе общий отпечаток в виде химического состава первоначального вещества. Гаянди Де Сильва (Gayandhi De Silva) вместе с другими астрономами из Европейской Южной Обсерватории с помощью телескопа VLT провели исследования двух рассеянных скоплений, после чего для каждого из них удалось выявить своеобразные генотипы. Неповторимые соотношения между долями разных химических элементов в веществе вполне могут служить критерием принадлежности звезды тому или иному скоплению, поэтому, по мнению ученых, ничто не мешает астрономам после тщательного исследования спектров множества светил Млечного Пути отыскать среди них и родственников Солнца.

У звезд вряд ли есть дружеская или родственная привязанность, и от того, что земляне отыщут Солнцу сестричку, ему теплее не станет. А вот астрономам это поможет проникнуть в тайны происхождения не только Солнца, но и звездной системы в целом. Возможно, поиск будет начат среди ближайших звезд, однако не исключено, что со временем блудные соседи обнаружат себя и в совсем другой части Галактики: за пять миллиардов лет много утекло звездного света. АБ

Инопланетяне среди нас

Грибы едят почти все – от картона до асбеста и от пластика до керосина. Но еще никому не приходило в голову, что универсальные едоки способны питаться даже некоторыми видами радиации. И, тем не менее, это именно так, как утверждает Екатерина Дадахова (Ekaterina Dadachova) со своими коллегами из Медицинского колледжа имени Альберта Эйнштейна в Нью-Йорке.

Исследователи установили, что некоторые грибы, содержащие молекулы пигмента меланина (он также присутствует в человеческой коже), способны усваивать энергию радиации и использовать ее для ускорения своего роста. На открытие натолкнул удивительно бурный рост богатых меланином «черных грибов» на руинах Чернобыльской атомной станции. Ученые проверили, как влияет на рост некоторых грибов бета-излучение изотопа цезия-137, который образуется при распаде урана и плутония. Было установлено, что все три исследуемых вида Cladosporium sphaerospermum, Cryptococcus neoformans и Wangiella dermatitidis в присутствии изотопа растут быстрее. Причем за это ускорение отвечает именно меланин, поскольку при его удалении скорость роста при облучении уже не менялась. C помощью технологии электронно-спинового резонанса ученые наблюдали изменения в электронных свойствах меланина в ответ на радиационное облучение. Екатерина Дадахова считает, что меланин преобразует радиоактивное излучение в химическую энергию подобно тому, как хлорофилл преобразует энергию света при фотосинтезе.

Далеко не все специалисты согласны с интерпретацией авторов. Если они правы и радиация действительно может служить источником энергии для живых организмов, то эта работа по своему значению сопоставима с открытием фотосинтеза и несет массу удивительнейших следствий. Например, описанный механизм дает возможность для жизни существовать в недрах радиоактивных планет, где есть какие-то возможности для перемещения веществ. Или даже вообще позволяет «оторвать» жизнь от звезд. Известная нам жизнь нуждается в свете и как источнике тепла, и как источнике энергии для поддержания подходящих температур. Неужели радиация может дать и то, и другое? Это намек на существование принципиально иной жизни на химической основе, совместимой с основой земной, фотосинтетической жизни. Однако ускоренный рост грибов можно объяснить и простым повышением интенсивности метаболизма или неспецифической активацией подобно тому, как радоновые ванны с бета-излучением увеличивают жизненный тонус. И только дополнительные исследования помогут расставить все точки над i.

Сразу возникает вопрос, способен ли меланин человеческой кожи или кожи других животных использовать радиацию? Пока этому нет никаких подтверждений, и, во всяком случае, выработка такой энергии будет крайне мала. Но если грибы действительно умеют усваивать радиоактивное излучение, то это повышает шансы найти такие же способности и у растений или животных. ГА

Движение по спирали

Исследователи из университетов Калифорнии (Сан-Диего) и Южной Каролины создали углеродные нанотрубки и нановолокна спиральной формы, напоминающие пружины. Оказалось, что в наномасштабе переход от обычной прямолинейной формы к спиралевидной существенно сказывается на параметрах электропроводности нанотрубок. Манипулируя этими различиями, ученые надеются создать компоненты для наноэлектроники. В частности, спиральные нанотрубки могут стать основой логических элементов и накопителей данных.

Как говорят разработчики, будет ли нанотрубка спиралевидной или прямолинейной, определяется наличием лишь единичных атомов углерода, расположенных в критически важных для этого местах нанотрубки, которые получают методом осаждения из газовой фазы. Форма трубок и их «качество» контролируются с помощью электронной микроскопии. Работа группы калифорнийских ученых увенчалась открытием фундаментальных основ, определяющих форму трубок, и благоприятных условий для получения нелинейной формы. Зная ключевые факторы роста спиралевидных трубок, можно точно контролировать их электрические свойства. Но пока до реализации конкретных практически значимых проектов на основе наноспиралей еще далеко, и исследователи занимаются изучением способов объединения трубок в функциональные устройства.

Ранее эти научные группы уже отличились в манипулировании формами нанообъектов: в 2005 году они получили нанотрубки, по форме напоминающие букву Y, этакие углеродные «штаны» на микроуровне. Оказалось, что такие трубки обладают свойствами обычных транзисторов, используемых в современной микроэлектронике. ЕГ

Учите топологию!

Для оценки этой новости важно, что она излагает не расхожие анекдоты, а действительные новости оперативной хирургии.

Тело человека – объект с очень сложной топологией. Вспомните, сколь сложно компартментализована (подразделена на множество отсеков) обычная эукариотическая клетка! Клетки непростым образом организованы в ткани, ткани – в органы и системы органов. Важнейшей характеристикой организма в целом является его план строения – архитектоника, общие принципы взаиморасположения частей. Знаете, как мучают детей при изучении зоологии в школе, заставляя зубрить, что у круглых червей полость тела первичная, а у кольчатых – вторичная? А ведь даже сходно организованные организмы могут быть топологически весьма различны.

Известно ли вам, что у мужчин полость тела замкнутая, а у женщин – нет? Яйцеклетки выпадают из яичника в полость тела, а уже потом из нее по фаллопиевым трубам попадают в матку, которая соединена с внешней средой. У наших далеких предков сперматозоиды проходили по подобному маршруту, но потом мужские половые клетки получили самостоятельный туннель, а полость тела замкнулась.

Как разобраться в топологической головоломке, которой является человеческое тело? В чем-то помогает компьютеризация. В канадском университете Калгари создана цифровая 4D-модель человеческого тела, названная Caveman. Четвертое измерение в ней – временное; а сама модель подготовлена в рамках совместного с Sun Microsystems проекта Cave по визуализации трехмерных окружений. Рассмотреть все детали различных «шестеренок» человеческого организма можно в специальном павильоне в 3D-очках, причем размеры установки позволяют демонстрировать любые органы и рассечения куда больше, чем в натуральную величину. Для чего это нужно? Для обучения врачей. Для демонстрации пациентам, что с ними планируют сделать. Для планирования операций – как традиционных, с широким рассечением для доступа к операционному полю, так и современных, щадящих.

Подход традиционной хирургии прост: взрежем всё, что затрудняет доступ к нужной точке, и с удобством сделаем свое дело. В послеоперационный период раны так или иначе заживут. Эндоскопическая хирургия позволила уменьшить разрезы, благодаря микрохирургическому инструментарию. Следующий шаг – отказ от рассечения покровов тела. Эта парадигма называется транслюминальной эндоскопической хирургией через естественные отверстия. Она использует введение эндоскопических инструментов через имеющиеся входы-выходы тела больного – обычно рот или влагалище. В полость тела попасть при этом можно через небольшой внутренний прокол. В случае женского организма проводить эндоскоп через фаллопиевы трубы тоже было бы неверно – и отверстие невелико, и весом риск повредить уязвимый орган. К счастью, внутренние проколы могут заживать быстрее, чем разрезы кожи. Новая технология уже в ходу. Так, операции по удалению желчного пузыря через влагалище проводятся и в США, и во Франции. А индийские хирурги сообщили о серии операций по удалению аппендикса через рот!

Такие операции хороши коротким послеоперационным периодом, низким уровнем боли, невысокой вероятностью инфицирования раны и последующим отсутствием шрамов. Есть и недостатки. В их числе – возможность неявных внутренних кровотечений, технологическая сложность работы, неприятный вкус во рту пациента… И, конечно, необходимость учить топологию. ДШ

Химическая футурология

Как известно, деньги в научных исследованиях играют первостатейную роль, поэтому американскую школу многие не без оснований считают самой мощной в мире, тем более что ее позиции постоянно укрепляются за счет притока перспективных специалистов из менее благополучных стран. Однако статистические исследования показывают, что не все так просто. Например, если ограничить рассмотрение химией, то хотя США здесь лидируют и это лидерство вероятно сохранится в ближайшие десять лет, налицо и явные упадочнические тенденции.

Преимущество США наиболее выражено в междисциплинарных областях, таких как биохимия, материаловедение, нанотехнологии, тогда как в «чисто» химических исследованиях Штаты постепенно сдают свои позиции. Например, в 2003 году на долю химии приходилось лишь 8% американских научных статей. В то же время доля химических статей в общей массе работ ученых из Китая и Индии составляло 25% и 27% соответственно. За последние десять лет количество химических публикаций американских ученых оставалось на одном уровне, и государственное финансирование химических исследований также не увеличивалось. В Америке снижается количество желающих получить ученую степень в области химии, что не может не беспокоить в отношении восполнения научных кадров. Правда, в приведенной оценке слабо учитываются исследования, проведенные в стенах коммерческих предприятий, чтобы выделить именно фундаментальные работы (хотя в промышленной сфере иногда делают не менее фундаментальные исследования). Кроме этого возникает проблема отделения химических и смежных с химией исследований.

Как полагают аналитики, лидерство США в химических исследованиях, помимо экономических факторов, обусловлено наличием хорошо организованных связей между учеными разных областей науки, сложившимися научными сообществами и относительной свободой ученых в профессиональном плане от академической иерархии. Снижение доли научных публикаций вообще с 38% в 1988 году до 30% в 2003 году, возможно, вызвано не столько охладевшим отношением американцев к науке, сколько стремительным ростом экономик других стран. Что касается химии, то США обгоняет всех по количеству цитированных американских статей. Но и цитируемость американских авторов снизилась с 54% в 1990–94 гг. до 47% в 2000–06 гг.

Наибольший интерес американские химики проявляют к материаловедению, нанотехнологиям, биохимии, аналитической химии и химии атмосферы. Меньше всего интереса у янки вызывают ядерная, теоретическая и вычислительная химии (оно и понятно – теоретическая химия, конечно, занятие не всегда прибыльное). ЕГ

Viva teoria!

В этом году Приз Геделя будет вручен российскому математику Александру Разборову и американцу Стивену Рудичу (Steven Rudich) за их совместную статью «Натуральные доказательства» (Natural Proof), опубликованную в 1997 году.

Приз Геделя за выдающиеся статьи в области Theoretical Com-puter Science учрежден и спонсируется Европейской ассоциацией теоретических компьютерных наук (EATCS) и Теоретической группой Международной ассоциации компьютерных вычислений ACM-SIGACT. Одна из самых престижных для компьютерщиков премий вручается ежегодно начиная с 1993 года и включает небольшое денежное вознаграждение в пять тысяч долларов. Российский ученый удостаивается этого приза впервые.

Статья ученых вносит важный вклад в решение одной из центральных проблем современной математики и теории алгоритмов о взаимоотношении P– и NP-классов вычислительных задач. К классу P относятся задачи, решение которых отыскивается на современных компьютерах за разумное время. Время счета теоретики считают разумным, если оно растет не быстрее чем некоторая степень от длины входа. К классу NP принадлежат задачи, правильность предъявленного решения которых можно быстро проверить. Однако для поиска решения задачи из класса NP может потребоваться неприемлемо большое время. К этому классу относится множество практически важных задач, например, задача коммивояжера – как объехать набор городов по кратчайшему маршруту. Она точно решается только алгоритмами, мало отличающимися по эффективности от прямого перебора всех маршрутов. В семидесятых годах прошлого века было показано, что в классе NP есть так называемые NP-полные задачи, к которым сводится решение любой задачи из этого класса. Одна из них это задача коммивояжера.

С тех пор математики пытаются либо найти алгоритм, решающий какую-нибудь из NP-полных задач за степенное время, то есть доказать что P=NP, либо доказать, что таких алгоритмов не существует. А на этой гипотезе зиждется все шифрование данных по алгоритмам с открытым ключом. И только гипотетические квантовые компьютеры способны решать задачи из NP за степенное время.

Но и доказать, что P не равно NP, уже много лет не удается. Не удается и доказать, что это доказать невозможно, а значит, утверждение о неравенстве можно принять в качестве еще одной аксиомы в основаниях математики. Ученые перешли в осаду и время от времени обнаруживают, что те или иные известные методы доказательств не могут решить эту проблему. Свой вклад в этот процесс вносит и статья лауреатов. В ней показано, что целый класс так называемых «натуральных» доказательств тоже не может решить проблему. А это значит, что надо искать какие-то другие пути. Впервые результаты этой статьи были доложены на симпозиуме по теории вычислений еще тринадцать лет тому назад, и этого времени оказалось достаточно, чтобы коллеги по достоинству оценили значение работы. ГА

Седьмой номер KAV и KIS: ты ловить умеешь крыс?

Как известно, новые вирусы и трояны появляются в Сети с завидной регулярностью и чем дальше, тем гуще. Борцы с этим злом тоже не отстают. «Лаборатория Касперского» перешла с неупорядоченного – как бог на душу положит – на годичный цикл выпуска новых версий своего антивирусного пакета для конечных пользователей. Год назад появилась «шестерка», а теперь состоялся анонс седьмого поколения KAV и KIS [Kaspersky AntiVirus и Kaspersky Internet Security. Второй содержит файрволл и прочие интернет-компоненты.], которые выйдут 07.07.2007 (интересно, не будет ли на дистрибутиве магических пентаграмм или охраняющих рун?).

Первый возникающий по этому поводу вопрос: «Зачем?» – чего такого не хватало в шестой редакции, чтобы оправдать умножение сущностей?

На самом деле даже разработчики признают, что ничего революционного не появилось, это просто эволюция в соответствии с изменившимися требованиями рынка и характером угроз. Конечно, ЛК не могла проигнорировать эпоху Windows Vista – интерфейс программы теперь выполнен в соответствующем стиле. Однако одними «рюшечками» адаптация под новую ОС не ограничивается, есть поддержка и 64-разрядной Vista, и механизма контроля прав пользователя UAC, а все сетевые и файловые драйверы подписаны в сертификационной лаборатории Microsoft. Помимо «солидности» (при инсталляции Windows не высказывает опасений в том, что неизвестный разработчик может украсть серебряные ложки или еще чего похуже сделать), это еще и гарантия определенного уровня стабильности – сертификация сопровождается тщательным тестированием на совместимость.

С угрозами сложнее. Слабо верится, что добавление детектирования расплодившихся за последнее время кейлоггеров и руткитов нельзя было провести без масштабного изменения версии. Тем более что, по словам замдиректора по продуктам Алексея Калгина, в корпоративных антивирусах ЛК все так и сделано – CIO и сисадмины слишком нервно реагируют на частый апгрейд ПО.

Конечных же пользователей зачислили в прогрессисты, которым постоянно подавай что-нибудь новенькое, хотя бы на уровне отдельных фич. Из этих фич самое заметное в «семерке» – модуль «родительского контроля», отличающийся от изделий конкурентов прежде всего браузеронезависимостью (анализ http-трафика) и развитой самозащитой. Не секрет, что детишки нонче пошли ушлые, иной малолетний хакер отлично знает про «портабильный» FireFox, а в Сети можно наковырять немало инструкций по обходу разнообразнейших механизмов Parental Control. ЛК для защиты от несовершеннолетних оболтусов использует тот же алгоритм, что помогает антивирусу выжить при конфликте со «зловредами». В частности, в списке Task Manager видны два процесса, которые следят друг за другом и автоматически оживляют «внезапно почившего» коллегу. А попытки остановить процесс стандартными средствами (в том числе командой net stop) блокируются операционной системой.

Оптимизирована и производительность: антивирус уже не столь ревниво относится к собственному приоритету и даже великодушно позволяет юзеру повозить мышкой в его вордах-экселях (следует признать, что со времен «четверки», которая наглухо завешивала систему, нынешняя версия ушла далеко вперед). Милосердие программы простирается до неслыханных высот – отказа от запуска проверки по расписанию, если ноутбук в это время питается от батарей. По просьбам трудящихся встроенный файрволл теперь практически без задержек пропускает сетевые пакеты онлайновых игрушек – под «шестеркой» наблюдались приличные лаги, жутко бесившие каунтерстрайкеров и прочий горячий народ.

Как и «шестерка», новая версия использует механизм «тройного щита»: классическая проверка по сигнатурам «зловредов» дополняется эвристическим анализом и проактивной защитой. Как уверяют в ЛК, эвристика – эмуляция кода подозрительного объекта в безопасной среде – значительно усовершенствована. А вот проактивная защита – отслеживание действий выполняемых программ и при необходимости откат назад внесенных ими изменений – отличается чрезмерной подозрительностью: на моем компьютере процесс winword exe был отнесен к классу криптотроянов (вроде памятного Gpcode). Возможно, с точки зрения апологетов Open Source, это и справедливое обвинение, но неопытный пользователь может и напугаться.

Богатый список отлавливаемой антивирусом нечисти породил на пресс-конференции закономерный вопрос: поймает ли программа элементарный bat-файл с командой форматирования жесткого диска? Во время фуршета проверили – не поймает. Эпоха уже не та, нынче в моде охота на руткитов. ВБ