Věda a technika

jak jsou na tom naši mladí ve srovnání s dospělými mobilními uživateli? Za co utrácejí nejvíce a jak si při tom vedou vůči vrstevníkům ze zbytku světa? Již v deseti letech má u nás telefon každý druhý. Je to správně, nebo by měly být mobily pro děti tabu? Na jednoho občana České republiky připadá podle statistických údajů více než jeden mobilní telefon (resp. telefonní číslo). Netřeba se proto divit masovému rozšíření mobilů i mezi dětmi. Podle agentury NFO AISA a jejího výzkumu vlastní mobilní telefon mezi šestnáctiletými celé čtyři pětiny mládeže.

Dopřát si klidný noční spánek na Balkáně není pro příslušníky mírových sil nijak snadné. Nyní přišli dánští vědci s neobvyklým řešením - měkkým polštářem MusiCure, který cvrliká jako ptáče. Má tak vojáky, kteří žijí měsíce ve stresu a daleko od rodin, ukolébat k spánku.Příslušníci mírových sil v Kosovu, v Iráku či na dalších krizových místech si tak budou moci pořádně odpočinout.Bílý polštářek se zabudovanými reproduktory je schopný vyluzovat zvuky přírody doplněné o akustické nástroje, jako je cello, aby zahrál serenádu, která pomůže vyhnat ze stresované hlavy nepříjemné myšlenky.Jeho tvůrci uvádějí, že jestli bude fungovat, mohl by jednou polštářek doplnit pušky, neprůstřelné vesty a přilby v základní výbavě, kterou vojáci ponesou na mise.

Na nízkonákladové letecké společnosti jsme si již zvykli. Začneme létat levně i do vesmíru?
Třiačtyřicetiletý Elon Musk je sympatický internetový multimilionář. Své jmění vydělal na systému PayPal, který slouží k on-line posílání peněz. Do konce života by mohl jen odpočívat, ale rozhodl se jinak. Do několika let chce sestrojit raketu, která doletí k Měsíci za zlomek současné ceny.

Zařízení s názvem bleex vyvíjí americká armáda speciálně k nošení těžkých břemen. Jde o zařízení které na speciálních robotických nohou kopírující pohyb nohy uživatele nese batoh nejen s vlastním mechanismem, ale i s asi 30 kilogramy zátěže, přičemž si vývojáři slibují do půlroku zvýšit toto číslo na dvojnásobek. Člověk tedy břemeno vlastně nenese, ale jen usměrňuje, což je samozřejmě mnohem snadnější. Jen mi to tak trochu připomíná pancíř mobiní pěchoty popsaný R. Henlainem. Ten by se pravděpodobně vyvinul z něčeho podobného.

Již několik desítek let nás na této planetě doprovázejí počítače. Pokud vynecháme jejich původ, a značně zjednodušíme jejich vývoj, tak by se dalo říct, že se skládaly napřed z jedné jednotky běžící pomalu. Poté byl počet zvýšen, takže výkon rostl, i když rychlost zůstala stejná. Pak byla zvýšena rychlost, a klesla potřeba jednotek času na jeden výpočet. (původní počítače potřebovaly k jednomu výpočtu několik taktů) Poté opět přibylo jednotek, atd. A nyní se opět dostáváme k momentu kdy se zdá zvyšování prosté rychlosti být nemožné. Takže došlo ke snaze zvýšit výkon přidáním vlastně identického jádra na původní křemíkovou destičku. Podívejme se společně na to, jaké to přineslo problémy, jaké výhody a jaké nevýhody. Problémů je celá řada, například jak zajistit těmto dvěma procesorům přístup k paměti a sběrnicím, jak řešit okamžiky, kdy má data potřebná pro výpočet jednoho jádra ve své cache jádro druhé atd. Pravdou je, že to bylo vyřešeno docela dobře, v tom problém není. Horší už to je se samotnými programy, protože těch bohužel umí výhody více jader či více procesorů používat jen málo. Hlavní problém je v tom, že systém má obvykle dva stavy: volný, kdy naprostá většina výkonu zůstane nevyužita (a je jedno, jestli je v tom okamžiku k dispozici jeden procesor o jednom jádru, nebo čtyři po dvou jádrech) a plnou zátěž, kdy prozměnu bývá zpomalován požadavky na přístup na disk, který má poměrně omezenou rychlost. A pak je také vcelku jedno, kolik je procesorů a jader, protože když dodělají ty výpočty ke kterým mají data, tak čekají než jim něco přijde tisíce cyklů. Tedy, aby to neznělo až tak pesimisticky, mít více jader v systému má oproti více procesorům výhody plynoucí už z jejich dyzické blízkosti, protože rychlost průtoku dat mezi jejich cache je fyzicky omezena rychlostí světla, a tudíž pouhých několik centimetrů vzdálenosti může při stovkách tisíc dotazů za sekundu hrát roli. (a také hraje, problém je například s pamětmi, kde se musí kontakty které by byly blíž vést takovou dráhou, aby byly stejně dlouhé, jinak by dorazila v jednom cyklu půl dat z jednoho dotazu, a půl z předchozího) Obecně se dá říct, že jen málokdo provozuje na svém domácím počítači takové úlohy, aby mu stála dvě jádra za to, protože nárůst výkonu je o pouhá procenta, zatímco nárůst ceny je dvojnásobný (i vyšší). Oproti tomu, ale u serverových systémů, které vše co dělají optimalizují pro použití všech dostupných jader a procesorů, je situace přesně odlišná. Tam je možnost zapojit do serveru stejné velikosti procesory co podají dvojnásobek výkonu přímo požehnáním. Ale kam se situace obrátí? Jak půjde vývoj? Podle předchozích skoků by se dalo usoudit, že nás bydou čekat rychlejší procesory se dvěma jádry, a poté s ještě více. Jsem zvědavý, jak to bude ještě pak, protože velice zajímavě se jeví architektura čipu cell, který má jader devět. Jedno řídící, a osm výkonových.

Projekt rakety Titan začal přesně před padesáti lety. Původně se mělo jednat o dvoustupňový nosič balistických střel, tedy pravděpodobně taktických nukleárních hlavic. Nicméně nakonec se vyvinula v nosič vynášející družice. Ale převážně vojenské. První úspěšný start prototypu Titan 1 byl v roce 1959. Poté následovala série Titan 2, kterou například využívalo i NASA při programu Gemini. Nakonec se vyvinuly i těžké nosiče Titan 3 a Titan4. Teď však byla série zakončena ofociálně posledním letem s číslem 368. Jde o to, že Titany jsou velice drahé, (obecně jedna vyjde na 400 milionů dolarů i více) a mají být definitivně nahrazeny Typy Delta 4 a Atlas 5, obě jsou levnější a jdou jednodušeji a lépe přizpůsobit svému nákladu. Smontovány jsou ještě dva Titany, jeden má přijít do muzea, a co se stane s tím druhým zatím nebylo určeno.

Plastikové solární panely jsou známy již delší dobu, jejich výhodami jsou tvárnost, a jednoduchost výroby. Jejich výraznou nevýhodou ale je to, že mají velice nízkou účinnost. (normální solární panely mají účinnost okolo 10%, ty nejkvalitnější někde u 30%, standartní plastové jen necelá dvě procenta.) Ale to přávě řeší nejnovější objev, kdy se s pomocí polymeru 3-hexyltiofenu a fulerenů s metanem navázaným na jádře podařilo tuto účinnost více než zdvojnásobit. Jde tedy nyní o asi 4,5%. Což sice není moc, ale jelikož by výroba měly být levná, tak již by tento způsob získávání energie měl mít smysl. A hlavně, díky jednoduchosti produkce podobných článků, by měly tyto konečně vyprodukovat za svůj život víc energie, než kolik se spotřebuje při jejich výrobě.

Po pěti dnech pobytu na oběžné dráze během nichž vykonala čínská raketa Šen- čou-6 76 oběhů okolo země přistál její přistávací modul úspěšně v čínském regionu vnitřní mongolsko. Oba kosmonauté jsou v pořádku, ale zatím by měli být 14 dní v karanténě. Čína je po Rusku a Usa třetí zemí která vyslala člověka do vesmíru vlastními silami, a číňané jsou na to také patřičně pyšní. Kosmický program v rámci armády je jejich nejprestižnějším projektem.

Čínský vesmírný program zatím nezaznamenal příliš mnoho úspěchů, ale také neůspěchů. V současné době se jim podařilo vyslat na oběžnou dráhu již druhou loď s posádkou, tentokrát se jedná o dva muže, kteří mají dostatek kyslíku, vody a zásob k týdenímu pobytu. První čínský kosmonaut Jang Li-wej strávil ve vesmíru v roce 2003 21.5 hodiny. Pravda, při pohledu na záběry čínské rakety, jejího vybavení a dokonce i skafandrů posádky se vtírá myšlenka, že se až příliš podobají vybavení sovětskému, ale číňané sice jejich ruský model přiznávají, zato však tvrdí, že to vše bylo vyrobeno u nich doma. Pravda, čínský program pronikání do vesmíru má značné výhody, že se již může opřít o předešlé lety jak Američanů, tak Rusů, kteří do vývoje veškeré techniky museli investovat neskutečné miliardy. (mimochodem, podle oficiálních čísel, patenty materiálů vyvinutých v rámci Apollo programu ůdajně vynesly asi desetinásobek jeho ceny. Například nezi ně patří teflon, a jen teflonové pánve vynesly (tuším) asi trojnásobek ceny celého programu. Číňané plánují další let na rok 2007 a v jeho rámci by se měl uskutečnit i výstup do volného kosmu a dále do roku 2010 zřídit vlastní kosmickou stanici.

Jedním z nových (a zatím jen pokusných) materiálů budoucnosti by se měly stát lana z nanotrubek. Měly by byý schopné dokonce vytáhnout těžká tělesa z atmosféry do kosmu, protože jejich pevnost je přímo neuvěřitelná. Jsou to obecně materiály, kde je jedno vlákno tvořeno z atomů uhlíku usporádaných du kruhu, ale přitom majících podobnou pevnost jako diamant. Teď jsde jen o to, jak je vyrobit v dostatečné délce. Pak je možné z nich, jako z jednotlivých nitek utkat lana opravdu neskutečné pevnosti. (pro srovnání, ocelové lanko o průměru 1 mm unese asi 200 kg, což na při větší délce snadno samo váží, nanovlákno (nepletu li se, tak jsem potkal i výraz monovlákno) je mnohem lehčí, a nevíc unese několikrát více. Jeho maximální délka při které se nepřetrhne vlastní vahou je tudíž MNOHEM větší.)

Jsou nyní docela v kurzu. Jedná se tedy zatím o víceméně testování, o zkoušení vlastností těchto robotů ve větším měřítku, výsledkem by měli být nanoboti o rozměrech měřených v mikronech. Základní princip těchto robotíků je ten, že se skládají v zětšícho počtu stejných dílů, které jsou obvykle smontovány za sebou tvoříce jakéhosi hada. Ten se ku pohybu všelijak ohýbá. Zatím jsou problémy s napájením a řízením, protože jakékoliv činnosti vyžadují poměrně rozměrné řídící centrum. A při přechodu na nanovelikosti se navíc očekávají problémy s pevností materiálu.

Ahoj lidi. Začal jsem provozovat tenhle blog, a tak trochu doufám, že si najde své příznivce. Určitě k němu také brzo přibyde blog o počítačích a výpočetní technice, ale to už je hudba budoucnosti. Co najdete tady? populárně naučnou formou popisované nové objevy, nové technologie, nové postupy v oblastech nanotechnologií, chemii, robotice a tak podobně. Doufám že vás nebudu nudit.