Журнал Компьютерра - Журнал «Компьютерра» №27-28 от 26 июля 2005 года

Способы обнаружения следовых количеств наркотиков были известны и раньше, но подход, предложенный англичанами, отличается оперативностью. Банкноты нагреваются до 285 °C, чтобы испарились летучие химические вещества, которые затем расщепляются на фрагменты и исследуются на масс-спектрометре. После этого можно судить о наличии того или иного вещества, поскольку набор «осколков» уникален для каждого химического соединения.

Ранее исследователи показали, что на большинстве британских банкнот есть микроколичества кокаина. Теперь они искали диацетилморфин, обязательный и самый активный компонент героина. Он распространен не столь широко и наличествует примерно на каждой пятидесятой купюре. А стало быть, появляется шанс обнаружить тех, у кого «грязные руки», включая и организаторов наркотрафика. Они не всегда сами держат в руках свой товар, но вот загрязненная наличность от потребителей к ним попадать должна. Кучка сильно запачканных наркотиком купюр может свидетельствовать о том, что деньги недавно находились в контакте с пальцами наркомана и вряд ли являются сдачей из булочной. Конечно, обнаружение любого количества банкнот с героином еще не доказывает вины - но ждет объяснения. - С.Б.

Прогресс не стоит на месте. Теперь у авторов шпионских романов и сценаристов кровавых триллеров, в которых сцены отрубания пальцев и вырезания глаз для обмана биометрических систем уже порядком приелись, появился новый научно обоснованный повод для сочинения крутых сюжетов. Благодаря усилиям ученых из Токушимского университета отныне можно смачно описывать выдирание ногтей, на каждом из которых японцы научились записывать до пяти мегабит данных.

Запись информации производится на кусочке ногтя размером 2х2 мм в три слоя на глубине 40, 60 и 80 мкм. Для этого используется титан-сапфировый фемтосекундный лазер с длиной волны 800 нм и специальный фокусирующий микроскоп. Каждый бит занимает участок диаметром 3 мкм и записывается одним лазерным импульсом. Считывается информация при помощи микроскопа с ксеноновой дуговой лампой, в свете которой обработанные участки начинают флуоресцировать. Считывать данные только с выбранного слоя удается за счет изменения глубины фокуса микроскопа.

По мнению разработчиков, их система имеет ряд преимуществ перед традиционными методами биометрической аутентификации по отпечаткам пальцев или по радужной оболочке глаза. Эти методы позволяют только установить личность путем сравнения считанного с базой данных, где хранится вся остальная необходимая в каждом конкретном случае информация. На ногте же можно записать фамилию, адрес, номер кредитной каты или страхового полиса, группу крови, перенесенные болезни и прочие сведения, которые могут когда-то понадобиться. Единственный недостаток, а быть может, достоинство метода в том, что информация сохраняется только в течение шести месяцев, пока ноготь полностью не отрастет.

Первые успешные эксперименты были проведены на остриженных ногтях, и сейчас ученые работают над компьютерной системой компенсации непроизвольных движений пальца, которая позволит вести запись «вживую». - Г.А.

К любопытным выводам пришли французские ученые из Национального исследовательского института информации и автоматизации в Орсэе. По их мнению, современные процессоры, содержащие от нескольких десятков до нескольких сотен миллионов транзисторов, которые взаимодействуют друг с другом по весьма запутанным схемам, своим поведением скорее напоминают случайную, плохо предсказуемую погоду, а вовсе не однозначный, строго детерминированный автомат.

Чтобы исключить всякое влияние физических процессов в электронных цепях чипа и собрать побольше статистики, ученые взяли не реальный чип, а процессорный симулятор SimpleScalar, с помощью которого сегодня моделируется и отлаживается архитектура более половины разрабатываемых процессоров. На симуляторе гоняли программы из популярного бенчмарк-пакета Spec 2000 и наблюдали за поведением трех основных параметров производительности выбранной архитектуры: среднего числа выполненных инструкций за такт, а также числа промахов при обращении к кэш-памяти первого и второго уровней.

Собранные данные были проанализированы с помощью статистических методов, применяющихся в нелинейной динамике. Эти методы позволяют обнаружить хаотическое, неустойчивое поведение сложных систем, которое характерно, например, для математических моделей, описывающих процессы в атмосфере. Поведение таких даже строго детерминированных систем в принципе плохо предсказуемо, результаты расчетов очень чувствительны к начальным данным, и поэтому описание и сравнение подобных систем требует специальных методов.

Анализ показал, что поведение процессора сильно зависит от выполняющейся на нем программы. Если, скажем, программа для численного решения уравнений в частных производных демонстрировала регулярную, периодическую динамику, то архиватор и особенно программа компоновки микросхем вели себя шумно и хаотически. Время их выполнения плохо предсказуемо и сильно зависит от начального состояния процессора, то есть от того, что он считал перед этим. Поэтому даже для простого сравнения производительности разных процессоров нужны специальные методы усреднения, развитые в нелинейной динамике. Что уж говорить о субъективных ощущениях людей, которые воспринимают компьютер скорее как норовистое и непредсказуемое живое существо, нежели совокупность бездушных железок. Теперь эти смутные ощущения получили вполне строгое научное обоснование. - Г.А.

Важного результата, который может привести к появлению принципиально новых экситонных чипов, достигла объединенная команда исследователей из Питсбургского университета и Лаборатории Белла, входящей в состав фирмы Lucent Technologies. Ученым впервые удалось в миллион раз увеличить время жизни экситонов и заставить их перемещаться на сотни микрон, чего уже достаточно для создания фотонных триггеров и ряда других приложений.

Экситонами называют специфические, похожие на атом квазичастицы, которые состоят из отрицательно заряженного электрона и положительно заряженной дырки. В определенных условиях экситон возбуждается в полупроводнике при поглощении фотона и может «аннигилировать», излучая фотон. Мигрируя по полупроводнику, экситоны, как и фотоны, переносят энергию, но не переносят заряд и массу. Однако у них, как и у электронов в полупроводнике, есть так называемая эффективная масса, поэтому экситоны иногда величают «тяжелыми фотонами».

Обычно экситон живет всего-навсего одну триллионную секунды и за это время успевает переместиться лишь на несколько микрон, из-за чего их никто и не пытался использовать. Однако теперь ученым удалось вырастить специальную двухмерную полупроводниковую структуру с квантовыми ямами, в которой экситоны живут до тридцати микросекунд и могут за это время пройти расстояние до миллиметра. Успеха удалось добиться благодаря «растяжению» частиц с помощью электрического поля.

Возможность управлять экситонами на больших дистанциях позволит создать электронно-фотонные чипы принципиально нового типа. Можно, например, преобразовать фотон непосредственно в экситон, переместить его в нужное место, а затем вновь излучить фотон. Так можно изготовить быстрые оптические переключатели, ячейки оптической памяти и другие устройства.

Все сегодняшние электронные схемы основаны на управлении движением электронов, и использование вместо них экситонов в перспективе может привести к созданию удивительнейших устройств с параметрами, о которых можно было только мечтать. Однако пока ученые лишь в самом начале долгого пути. - Г.А.

Новости подготовили

Галактион Андреев

[[email protected]]

Тимофей Бахвалов

[[email protected]]

Сергей Борисов

[[email protected]]

Артем Захаров

[[email protected]]

Денис Зенкин

[[email protected]]

Евгений Золотов

[[email protected]]

Бёрд Киви

[[email protected]]

Денис Коновальчик

[[email protected]]

Антон Шириков

[[email protected]]

Микрофишки

Записи грандиозных концертов Live 8, прошедших 2 июля во всех странах «Большой восьмерки» и приуроченных к ежегодному саммиту G8, появились на DVD в течение суток после окончания выступлений. Тысячи британцев выставили на eBay диски с телетрансляцией лондонского концерта Pink Floyd, U2, Мадонны и др. Федерация музыкальных лэйблов BPI тут же выразила протест, и не удивительно: официальный-то DVD ожидается только в ноябре. - А.Ш.