آخرین پیشرفت‌های فناوری در حوزه الکترونیک

یک. کوچک‌ترین رایانه جهان

زمانی که شرکت آی.بی.ام در ماه مارس اعلام کرد که کوچک‌ترین رایانه جهان را تولید کرده است،‌ عده‌ای در دانشگاه میشیگان به این خبر با تردید نگریستند، زیرا دانشگاه میشیگان جایی بود که پیشتر کوچک‌ترین رایانه جهان در آن ساخته شده بود. 
    حال تیم دانشگاه میشیگان رایانه‌ای باز هم کوچک‌تر ساخته‌اند که ضلع آن تنها سه‌دهم میلی‌متر است، یعنی کوچک‌تر از یک دانه برنج

    شرکت آی.بی.ام به دنبال بازتعریف چیستی رایانه است. سیستم‌های پیشین از جمله سیستم Micro Mote دانشگاه میشیگان که اندازه آن ۲ در ۲ در ۴ میلی‌متر بود، برنامه‌ها و داده‌های خود را حفظ می‌کرد حتی وقتی به منبع انرژی خارجی متصل نبود.
    مانند این است که یک رایانه رومیزی را از برق بکشید و وقتی رایانه پس از اتصال برق دوباره روشن می‌شود، برنامه‌ها و داده‌های آن همچنان محفوظ باشند. این میکرودستگاه‌های جدید محصول شرکت آی.بی.ام و اکنون محصول دانشگاه میشیگان، به محض قطع برق تمام برنامه‌ها و داده‌های قبلی آنها از دست می‌رود.
    علاوه بر رم و فتوولتائیک، دستگاه‌های رایانه‌ای جدید دارای پردازنده و فرستنده و گیرنده بی‌سیم هستند. از آنجایی که این دستگاه‌ها برای داشتن آنتن‌های رادیویی معمولی، بسیار کوچک هستند، داده‌ها را با نور مرئی دریافت و ارسال می‌کنند. یک ایستگاه پایه نور مورد نیاز برای انرژی و اجرای برنامه‌ها را تأمین کرده و داده‌ها را دریافت می‌کند.
    یکی از چالش‌های بزرگ در ساخت رایانه‌ای به اندازه یک‌دهم رایانه ساخت شرکت آی.بی.ام این بود که متخصصان بفهمند سیستم چگونه باید با برق بسیار کم کار کند در حالی که محفظه آن نیز باید شفاف باشد. نور آمده از ایستگاه پایه و از خود ال.ای.دی دستگاه که داده‌ها را می‌فرستد، ممکن است در مدارهای کوچک آن جریان القا کند.
    دیوید بلائو (David Blaauw) استاد مهندسی برق و رایانه که به همراه دنیس سیلوستر (Dennis Sylvester)، جیمی فیلیپز (Jamie Phillips) و آرتور تورنائو (Arthur F. Thurnau) دیگر اساتید این رشته توسعه این سیستم جدید را رهبری می‌کند می‌گوید: «ما مجبور بودیم راه‌های جدیدی برای طراحی مدار ابداع کنیم که تحمل توان اندک را داشته باشد و در عین حال نور را نیز تحمل کند.» این بدان معناست که باید دیویدها را با خازن‌های سوئیچ‌شونده تعویض کنند تا بتوانند مانند سلول‌های کوچک خورشیدی عمل کنند.
 
1 رایانه Micro Mote (M3) میشیگان در برابر یک دانه برنج
چالش دیگر دستیابی به دقت بالا در حین کار با توان اندک بود، زیرا توان اندک باعث می‌شد بسیاری از سیگنال‌های الکترونیکی معمولی (مانند شارژ، جریان و ولتاژ) بیشتر دارای نویز شوند. دستگاه جدید به‌عنوان یک سنسور دمای دقیق، دماها را به فواصل زمانی مشخص تبدیل می‌کند که توسط پالس‌های الکترونیکی تعیین می‌شوند.
    این فواصل زمانی بر روی تراشه توسط یک بازه زمانی ثابت اندازه‌گیری می‌شوند که از ایستگاه پایه فرستاده می‌شود و سپس دوباره تبدیل به دما می‌شوند. در نتیجه رایانه می‌تواند دما را در مناطق کوچک مانند خوشه‌های سلولی با میزان خطای حدود یک‌دهم درجه سانتی‌گراد گزارش دهد.
    این سیستم انعطاف‌پذیر است و می‌توان آن را برای اهداف گوناگون بازطراحی کرد، اما تیم سازنده اندازه‌گیری دقیق دما را انتخاب کردند تا بتوانند از این دستگاه برای تشخیص و شناسایی سرطان استفاده کنند. یک همکار قدیمی در این گروه به نام گری لاکر (Gary Luker) که استاد رادیولوژی و مهندسی پزشکی است می‌خواهد با استفاده از این دستگاه به مسائل مطرح‌شده در مورد تومورها پاسخ دهد.
دو. رباتی که می‌تواند با لمس زباله‌ها را تفکیک کند
دانشمندان در آزمایشگاه علوم رایانه و هوش مصنوعی در مؤسسه فناوری ماساچوست (MIT) رباتی ساخته‌اند که از یک بازو با گیرنده‌های نرم تشکیل شده است و می‌تواند به کمک لمس کردن، جنس اشیایی را که با یک تسمه نقاله به آن می‌رسند، تشخیص دهد.
این ربات که RoCycle نام دارد، برای تشخیص اندازه و سفتی مواد از حسگرهای خازنی در دو گیره خود استفاده می‌کند. این امر باعث می‌شود این ربات بتواند بین اجسام مختلف از جمله فلز، پلاستیک و کاغذ تمایز قایل شود. در یک آزمایش با راه‌اندازی یک کارخانه بازیافت ساختگی، این ربات توانست ۲۷ شیء را که از روی نقاله می‌گذشتند با دقت ۸۵ درصد به‌درستی تشخیص دهد.

  2RoCycle از گیره‌های خود برای جدا کردن زباله و شناسایی مواد استفاده می‌کند
سازندگان این ربات بر این باورند که چنین دستگاه‌هایی می‌توانند در مکان‌هایی مانند آپارتمان‌های بزرگ یا محوطه‌های دانشگاهی مورد استفاده قرار گیرند تا مرحله اول بازیافت زباله را انجام دهند و باعث کاهش آلودگی شوند.
    از آنجایی که این ربات‌ها اشیا را یکی‌یکی بررسی می‌کنند، کارکرد آنها بسیار کند است و برای کارخانه‌های بازیافت صنعتی مناسب نیستند، زیرا قیمت آنها بالاست و برای به‌صرفه بودن باید سریع‌تر عمل کنند.
    تیم سازنده در حال کار بر روی ترکیب کردن این ربات لمسی با یک سیستم بصری هستند تا بتوانند به کار آن سرعت ببخشند. این ربات جدید اجسام را در حال عبور روی نقاله اسکن خواهد کرد و فقط آنهایی را لمس می‌کند که از جنس آنها مطمئن نیست.
سه. بلو، یک ربات انسان‌دوست که برای هوش مصنوعی طراحی شده است
تیمی از محققان دانشگاه کالیفرنیا،‌ برکلی رباتی ارزان‌قیمت و دوست‌دار انسان‌ها به نام بلو (Blue) طراحی کرده‌اند. بلو برای به‌کارگیری پیشرفت‌های اخیر در حوزه هوش مصنوعی و یادگیری عمیق تقویتی طراحی شده است تا تسلط خود را بر وظایف پیچیده انسانی نشان دهد.
در عین حال این دستگاه بسیار مقرون به صرفه و ایمن است و هر محققی در حوزه هوش مصنوعی می‌تواند در نهایت یکی از این ربات‌ها را در خانه داشته باشد. بلو زاییده فکر پیتر آببل (Pieter Abbeel) استاد مهندسی برق و علوم رایانه در دانشگاه کالیفرنیا، برکلی، استفن مک‌کینلی (Stephen McKinley) دانشجوی فوق‌دکتری و دیوید جیلی (David Gealy) دیگر دانشجوی تحصیلات تکمیلی این دانشگاه است.

  3 ربات بلو به همراه سه خالق آن در دانشگاه کالیفرنیا، برکلی

این تیم امیدوارند که بلو به توسعه حوزه رباتیک در کاربرد خانگی آن سرعت ببخشد. پیتر آببل می‌گوید: «هوش مصنوعی در حوزه رباتیک کارهای بسیاری انجام داده است، اما ما می‌خواستیم رباتی طراحی کنیم که به درد هوش مصنوعی بخورد. ربات‌های موجود بسیار گران‌قیمت هستند و انسان‌ها در کنار آنها امنیت ندارند. همچنین اگر قرار باشد این دستگاه‌ها با آزمون و خطا یاد بگیرند، ممکن است به خودشان نیز آسیب بزنند و به‌سرعت خراب شوند. ما می‌خواستیم ربات جدیدی بسازیم که برای عصر جدید و هوش مصنوعی این دوران مناسب باشد، نه رباتی که برای دوره اتوماسیون کارخانه‌ای و دقت بالا و زیر میلی‌متر مناسب دانسته می‌شد.»
هزینه ساخت و مونتاژ قطعات پلاستیکی و بادوام بلو و موتورهای کارآمد آن کمتر از پنج‌هزار دلار آمریکاست. بازوهای این ربات که هر کدام به اندازه بازوی یک قهرمان بدنسازی است، نسبت به نیروی خارجی حساس هستند و مثلاً وقتی دستی به این بازوها فشار بیاورد، لبه‌های گرد و نقاط تماس کوچک آن مانع از آسیب انگشتان فرد می‌شوند.
البته بازوهای بلو بسیار محکم هستند و در عین حال می‌توانند بسیار منعطف باشند، مانند وقتی که عضلات انسان در حال انقباض یا در حال استراحت هستند.
چهار. هوش مصنوعی می‌تواند عمر مفید باطری‌ها را دقیقاً پیش‌بینی کند
دانشمندان دانشگاه استنفورد، مؤسسه فناوری ماساچوست (MIT) و مؤسسه تحقیقاتی تویوتا کشف کرده‌اند که ترکیب داده‌‌های جامع آزمایشگاهی و هوش مصنوعی، کلید پیش‌بینی دقیق عمر مفید باطری‌های لیتیوم یونی است و می‌تواند عمر مفید آنها را پیش از شروع کاهش ظرفیت به‌درستی تعیین کند.
    آنها پس از اینکه مدل یادگیری ماشینی خود را با صدها میلیون نقطه داده مربوط به شارژ و دشارژ باطری آموزش دادند، الگوریتمی به دست آوردند که براساس کاهش ولتاژ و چند عامل دیگر پیش‌بینی می‌کرد که هر باطری چند چرخه دوام خواهد داشت.
    پیش‌بینی‌های سیستم در ۹ درصد تعداد چرخه‌های شارژ و دشارژ باطری‌ها درست انجام شد. این سیستم به‌طور جداگانه الگوریتم عمر باطری را براساس ۵ چرخه شارژ و دشارژ باطری‌ها معین کرد. در این حالت پیش‌بینی‌ها در ۹۵ درصد موارد درست بود.
پنج. گودیر از تایر خودروهای پرنده رونمایی کرد
شرکت گودیر (Goodyear) به‌تازگی در نمایشگاه بین‌المللی خودرو ژنو در سوییس از تایر AERO رونمایی کرد. این تایر به پروانه‌ای برای پرواز تبدیل می‌شود. AERO یک تایر تیلت‌روتر (tilt-rotor) است که برخاستن از زمین را آسان می‌کند. پره‌های فن‌مانند آن جای چرخ‌های سفت را گرفته‌اند.
لاستیک جامد بدون هوای آن به اندازه کافی انعطاف‌پذیر است تا بتواند ناهمواری‌های جاده را بی‌اثر کند و در عین حال به اندازه کافی برای چرخش با سرعت بالا در روترها و بالا رفتن عمودی روتر قوی است. در این تایر چرخش با استفاده از نیروی مغناطیسی تولید می‌شد و نیروی محرکه بدون اصطکاک تولید می‌کند.
 

  4 تایر AERO شرکت گودیر

به گفته دانیل هینک (Daniel Hinque) مهندس شرکت گودیر که در تولید این تایر کمک کرده است: «تیغه‌های مجزای این تایر هنگام رانندگی در جاده ضربه را می‌گیرند، اما هنگام چرخش تایر به‌عنوان روترهای قوی عمل می‌کنند تا به بالا رفتن عمودی کمک کنند.»
    AERO به سنسورهای فیبر نوری مجهز است که با نور کار می‌کنند و برای کنترل شرایط جاده، سایش تایر و یکپارچگی ساختاری به کار می‌روند. این فناوری می‌تواند از هوش مصنوعی برای ترکیب، تجزیه و تحلیل اطلاعات سنسور و ارتباط با سایر خودروها و ساختمان‌های اطراف استفاده کند.
    سپس پردازنده هوش مصنوعی دستوراتی صادر می‌کند از جمله اینکه چه زمانی باید وسیله نقلیه از حالت رانندگی به حالت پرواز در بیاید و مشکلات احتمالی تایر را پیش‌بینی، شناسایی و رفع می‌کند پیش از آنکه به یک خطر جدی تبدیل شوند.
شش. سامسونگ اولین گوشی 5G جهان را در کره جنوبی عرضه کرد
غول مخابراتی جهان یعنی سامسونگ الکترونیک، گلکسی اس ۱۰ 5G را به‌عنوان اولین گوشی هوشمند نسل پنج جهان عرضه کرده است. سامسونگ شرکتی است در کره جنوبی و این کشور می‌خواهد در فناوری‌های تحول‌آفرین پیشرو باشد.
    به گزارش وب‌سایت dailymail کره جنوبی اولین کشوری است که خدمات 5G را در سرتاسر کشور با سه شبکه فوق سریع راه‌اندازی کرده است و سرعتی که به مشترکان ارائه می‌دهد آنها را قادر می‌کند کل یک فیلم را در کمتر از یک ثانیه دانلود کنند.
    ساعاتی پس از اینکه شرکت AT&T در دسامبر سال گذشته سیستمی مبتنی بر 5G را برای برخی کاربران خود در ۱۲ شهر فعال کرد، رقیب آن یعنی ابرشرکت آمریکایی Verizon ارائه خدمات تجاری خود را در شیکاگو و مینیاپولیس آغاز کرد.
    سه اپراتور تلفن همراه در کره جنوبی، یعنی SK Telecom، KT و LG Uplus رویدادهای مربوط به معرفی گلکسی اس۱۰ 5G را در همه ‌جای سئول برگزار کردند. نمایشگرهای تعاملی واقعیت مجازی و ربات‌ها قابلیت‌های این جدیدترین نسل اینترنت پرسرعت تلفن همراه را به نمایش گذاشتند. کاربران نیز از امکانات این گوشی، به‌ویژه امکان پخش زنده بازی‌های ورزشی و کلاس‌های مجازی دانشگاه بسیار هیجان‌زده شدند.
هفت. MetaFly تجربه جدید پرواز
ادوین ون رویمبک (Edwin Van Ruymbeke) و تیمش در شرکت BionicBird یک بال‌زن کنترل از راه دور ساخته‌اند و در کمپین Kickstarter به دنبال تأمین مالی اولین مرحله تولید آن هستند. بال‌زن وسیله‌ای است که به کمک بال زدن از زمین جدا می‌شود و پرواز می‌کند.
    این هواپیما قابلیت کنترل از راه دور در دو کانال را دارد و برد آن صد متر است. سرعت آن تا ۱۸ کیلومتر می‌رسد و باطری هیبریدی لیتیوم پلیمری ۵۵ میلی‌آمپر در ساعت دارد که با ۱۲ دقیقه شارژ می‌تواند ۸ دقیقه پرواز کند.
    به گزارش وب‌سایت engineering.com یک کیت ارتقا توسط این کمپین در اختیار کاربران قرار می‌گیرد که به آنها امکان می‌دهد در طول پرواز بال‌زن یک پاور بانک همراه خود داشته باشند و به این ترتیب زمان پرواز طولانی‌تر نیز می‌شود.
 

  5 روبات Metafly

بال MetaFly ۲۹ سانتی‌متر است به طول ۱۹ سانتی‌تر و وزن کمتر از ۱۰ گرم است. موتور بدون هسته هشت‌دهم واتی آن یک گیربکس را با کاهش ۳۶/۱ به حرکت در می‌آورد. ابعاد ریموت آن ۱۰ در ۱۵ سانتی‌متر است. بال‌های آن از فیبر کربن و پلیمر کریستال مایع ساخته شده است و دم آن را می‌توان به سمت بالا یا پایین حرکت داد که باعث افزایش کنترل کاربر روی بال‌زن یا افزایش سرعت پرواز می‌شود.
منبع: electronicsforu
مترجم: بهناز دهکردی
مجتمع فنی تهران