Trabajo como Autor y Editor en XCuriosidades, además de encargarme de la parte técnica. Soy un Desarrollador Web con muchos años trabajando en el ramo.
Jimmy Wales aconsejará sobre un gobierno abierto. La posición, que no es pagada, le permitirá contribuir ideas en asuntos como el aprovechar el Internet para llegar a un gobierno más transparente. El nombramiento de Wales sigue varias iniciativas de “crowsourcing” del gobierno, incluyendo deshacerse de más de 600 regulaciones, aceptar sugerencias en la política de un mayor número de civiles y reemplazar varios recursos en línea del gobierno con un solo sitio web.
Wales ha criticado abiertamente algunas iniciativas del gobierno en los Estados Unidos, incluyendo la ley SOPA sobre los derechos de autor, la cual contenía provisiones similares a la controversial Acta de Economía Digital en el Reino Unido, la cual ya fue promulgada.
Imagen: Thomas Entzeroth (photographer) on behalf of Gottlieb Duttweiler Institute
Microsoft Research ha mostrado software que traduce las palabras que hablas a otro lenguaje preservando el acento, el timbre y la entonación de tu voz. En una demostración del software prototipo, Rick Rashid, presidente de investigaciones de Microsoft, dijo una larga sentencia en inglés, y ésta fue entonces traducida al español, al italiano y al mandarín.
Se puede escuchar todavía que es una voz sintetizada, pero aún así es impresionante como las tres traducciones suenan igual que Rashid. La traducción requiere una hora de entrenamiento, pero después de eso no hay razón de por que no podría funcionar en tiempo real en un celular inteligente, o cerca de tiempo real con un funcionamiento en la nube.
El software consiste de un programa de reconocimiento de voz, que convierte lo que hablas en texto, para después ser pasado por un traductor, y finalmente un sintetizador de voz convierte este texto traducido en voz. Tras el entrenamiento del programa el sintetizador de voz se adapta y puede leer las sentencias con la entonación que les da la persona en su idioma nativo.
Con esta tecnología sería virtualmente posible hablar en tu celular, y salir en el celular de la otra persona en su lenguaje. Entonces, la persona con la que hablas, habla en su celular y su voz sale en el tuyo en tu lenguaje.
Un nuevo diseño de un metamaterial por el MIT (Massachusetts Institute of Technology – Instituto Tecnológico de Massachusetts) podría ser mucho más eficiente capturando la luz solar que las celdas solares existentes.
David L. Chandler, MIT News Office. Original (en inglés)
Los metamateriales son una nueva clase de sustancias artificiales con propiedades diferentes a cualquiera encontrada en el mundo natural. Algunos han sido diseñados para actuar como mantos de invisibilidad; otros como superlentes, sistemas de antena o detectores altamente sensibles. Ahora, investigadores en el MIT y en otras partes han encontrado una manera de usar metamateriales para absorber un amplio rango de luz con eficiencia extremadamente alta, lo cual dicen que podría llevar a una nueva generación de celdas solares y sensores ópticos.
Nicholas X. Fang, un profesor de Diseño de Ingeniería en el Departamento de Ingeniería Mecánica del MIT, dice que la mayoría de materiales delgados usados para capturar completamente la luz están limitados a un rango muy angosto de longitudes de onda y ángulos de incidencia. El nuevo diseño usa un patrón de crestas en forma de cuña cuyos anchos están precisamente sintonizados a diferentes para alentar y capturar la luz en un gran rango de ancho de banda y ángulos de incidencia.
Estos materiales pueden ser extremadamente delgados, ahorrando peso y costo. Fang compara las estructuras al caracol del oído interno, que responde a diferentes frecuencias de sonido en diferentes puntos a través de su estructura que se va estrechando. “Nuestros oídos separan diferentes frecuencias y las recolecta a diferentes profundidades”, dijo; similarmente, las crestas del metamaterial recolectan fotones a diferentes profundidades.
La estructura actual del material es grabada alternando capas de metal y un material aislante llamado dieléctrico, cuya respuesta a la luz polarizada puede ser variada al cambiar un campo eléctrico aplicado al material. La creación de este nuevo material es descrita en una revista académica que será publicada en la futura edición del diario Nano Letters. Una versión preliminar de la revista académica de Fang – realizada junto con investigadores de la Univerzidad Zhejiang y la Universidad Taiyuan en China, y la Universidad de Illinois – está disponible en línea ahora.
King Hung Fung, un postdoctorado del MIT y co-autor de la revista académica en Nano Letters, dice, “Lo que hemos hecho es diseñar una estructura de diente de sierra con múltiples capas que puede absorber un amplio rango de frecuencias” con una eficiencia de más del 95%. Previamente, dicha eficiencia solo podía ser alcanzada con materiales sintonizados a una banda muy estrecha de longitudes de onda. “La absorción de alta eficiencia había sido alcanzada antes, pero este diseño tiene una ventana muy amplia” para colores de luz, dice Fung.
Los metamateriales han sido “un tema muy popular esta década”, dijo, “por que pueden ayudarnos a diseñar materiales funcionales que interactuan con luz de formas no convencionales”. Usando el metamaterial sintonizado, dice, su equipo fue capaz de alentar la luz a menos de una centésima de su velocidad normal en un vacio, haciendo mucho más fácil atraparla dentro del material. “Cuando algo va muy rápido, es difícil atraparlo”, dijo, “así que lo alentamos y es más fácil de absorber”.
El material puede ser fácilmente fabricado usando equipo que ya es estándar en la fabricación de celdas fotovoltaicas convencionales. Aunque el trabajo inicial estuvo basado en simulaciones de computadora, el equipo trabaja ahora en experimentos de laboratorio para confirmar sus hallazgos.
Además de celdas solares, el diseño puede ser usado para hacer detectores infrarrojos eficientes para un rango selecto de longitudes de onda. “Podemos mejorar selectivamente la interacción del material con la luz infrarroja a las langitudes de onda que queremos”, dijo Fung.
Fang dice que por su naturaleza, el material sería un emisor y absorbedor muy eficiente de fotones – así que adicionalmente al uso potencial en nuevos tipos de celdas solares o detectores infrarrojos, el material podría ser utilizado para aplicaciones emisoras de luz infrarroja, como dispositivos para generar electricidad a partir de calor. Además, los investigadores dicen que el principio podría ser escalado y ser usado para capturar o emitir radiación electromagnética a otras longitudes de onda, como microondas y frecuencias de terahertz. Incluso podría ser usado para producir luz visible con un costo de energía extremadamente bajo, creando un nuevo tipo de foco de alta eficiencia.
Richard Averitt, un profesor de física en la Universidad de Boston que no estuvo involucrado en esta investigación, llama a la estructura con forma de diente de sierra desarrollada por este equipo “un acercamiento único e impresionante hacia crear absorbedores de ancho de banda funcionales” que podrían tener aplicaciones en detección térmica y en recolección de luz para aplicaciones de energía. Advierte que se requiere de más trabajo para facilitar la fabricación e integración de los materiales, pero agrega, “Esta es una intrigante estructura que alenta ondas que deben inspirar nuevos desarrollos en este campo”.
El trabajo fue patrocinado por la Fundación Nacional de Ciencia de los Estados Unidos, y la Fundación Nacional de Ciencia de China y la Oficina Asiática de Investigación y Desarrollo Aeroespacial.
Un nuevo sistema de simulación por software promete una evaluación mucho más precisa de prometedores – pero potencialmente llenos de fallas – diseños de chips con múltiples núcleos.
Larry Hardesty, MIT News Office. Original (en inglés)
Durante la última década, los fabricantes de chips de computadoras han estado aumentando la velocidad de sus chips al darles unidades de procesamiento extras, o “núcleos”. La mayoría de los fabricantes ahora ofrecen chips con ocho, 10 o incluso 12 núcleos.
Pero si los chips continúan mejorando a la tasa que nos hemos acostumbrado – doblando su poder alrededor de cada 18 meses – pronto requerirán cientos e incluso miles de núcleos. Investigadores académicos y de la industria están llenos de ideas para mejorar el rendimiento de chips con múltiples núcleos, pero siempre existe la posibilidad de que un acercamiento que parezca trabajar bien con 24 o 48 núcleos pueda introducir problemas catastróficos cuando el conteo de núcleos se vuelva más alto. Ningún fabricante de chips tomará el riesgo de un diseño innovador de chip sin evidencia abrumadora de que funciona como se anuncia.
Como una herramienta de investigación, un grupo del MIT (Massachusetts Institute of Technology – Instituto Tecnológico de Massachusetts) que se especializa en arquitectura computacional ha desarrollado un simulador de software, llamado Hornet, que modela el rendimiento de chips de múltiples núcleos mucho más precisos que sus predecesores lo hacen. En el Quinto Simposio Internacional de Redes-en-Chip en el 2011, el grupo tomó el premio a la mejor revista académica por trabajo en el que usaron el simulador para analizar una prometedora y muy estudiada técnica de computación de múltiples núcleos, encontrando una falla fatal que otras simulaciones habían dejado pasar. Y en una edición próxima de Transacciones en Diseño Ayudado por Computadora de Circuitos y Sistemas Integrados del IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers), los investigadores presentaron una nueva versión del simulador que analiza el consumo de energía así como patrones de comunicación entre núcleos, los tiempos de procesamiento de tareas individuales, y patrones de acceso a la memoria.
El flujo de datos a través de un chip con cientos de núcleos es monstruosamente complejo, y simuladores de software previos han sacrificado algo de precisión por algo de eficiencia. Para simulaciones más precisas, los investigadores han usado típicamente modelos de hardware – chips programables que pueden ser reconfigurados para imitar el comportamiento de chips de múltiples núcleos. De acuerdo a Myong Hyon Cho, un estudiante de doctorado en el Departamento de Ingeniería Eléctrica y Ciencia Computacional (EECS – Electrical Engineering and Computer Science) y uno de los desarrolladores de Hornet, éste está diseñado para complementar, no competir con, esos otros dos acercamientos. “Pensamos que Hornet se sienta en el punto exacto entre los dos”, dijo Cho.
Varias tareas desarrolladas por los muchos componentes de un chip están sincronizadas por un reloj maestro; durante cada “ciclo del reloj”, cada componente realiza una tarea. Hornet es significativamente más lento que sus predecesores, pero puede proveer una simulación “con precisión de ciclo” de un chip con 1,000 núcleos. “‘Precisión de ciclos’ significa que los resultados son precisos al nivel de un ciclo sencillo”, explica Cho. “Por ejemplo, [Hornet tiene] la habilidad de decir, ‘Esta tarea toma 1,223,392 ciclos para finalizar'”.
Simuladores existentes son buenos al evaluar el desempeño general de chips, pero pueden dejar pasar problemas que aparecen solo en casos raros y patológicos. Hornet es mucho más probable que los encuentre, como lo hizo en el caso de la investigación presentada en el Simposio Reden-en-Chip. Ahí, Cho, su consejero y el profesor de Ingeniería Eléctrica y Ciencia Computacional Srini Devadas, y sus colegas analizaron una prometedora técnica de computación de múltiples núcleos en la que el chip pasa tareas computacionales a los núcleos guardando los datos pertinentes en lugar de pasar los datos a los núcleos realizando las tareas pertinentes. Hornet identificó el riesgo de un problema llamado bloqueo mutuo, que otros simuladores habían perdido. (El bloqueo mutuo es una situación en la que varios de los núcleos están esperando recursos – canales de comunicación o localidades de memoria – en uso por otros núcleos. Ningún núcleo abandonará el recurso hasta que se le ha dado acceso al que necesita, así que los ciclos del reloj avanzan sin fin sin ninguno de los núcleos haciendo nada).
Adicionalmente al identificar el riesgo de bloqueos mutuos, los investigadores también propusieron una manera de evitarlo – y demostraron que su propuesta funcionaba con otra simulación Hornet. Eso ilustra la ventaja de Hornet sobre sistemas de hardware: la facilidad con la que puede ser reconfigurado para probar propuestas de diseño alternativas.
Construir simulaciones que funcionaran en hardware “es más complicado que solo escribir software”, dice Edward Suh, un profesor asistente de ingeniería eléctrica y computacional en la Universidad Cornell, cuyo grupo usó una versión temprana de Hornet que solo modelaba la comunicación entre núcleos. “Es difícil decir si es inherentemente más difícil de escribir, pero al menos por ahora, hay menos infraestructura, y los estudiantes no saben esos lenguajes tan bien como saben los lenguajes de programación regulares. Así que por ahora, es más trabajo”. Hornet, dice Suh, podría tener ventajas en situaciones donde “quieres probar varias ideas rápidamente, con buena precisión”.
Suh apunta, sin embargo, que como Hornet es más lento que las simulaciones de hardware o las simulaciones de software menos precisas, “tiende a simular un corto período de la aplicación en lugar de tratar de ejecutar la aplicación completa”. Pero, agrega, “Eso es definitivamente útil si quieres saber si hay comportamientos anormales”. Y además, “hay técnicas que la gente usa, como muestreo estadístico, o cosas como esa para, digamos, ‘estas son porciones representativas de la aplicación'”.
Nuevos métodos y software desarrollado en MIT (Massachusetts Institute of Technology – Instituto Tecnológico de Massachusetts) pueden predecir caminos óptimos para vehículos submarinos automátizados.
David L. Chandler, MIT News Office. Original (en inglés)
A veces el camino más rápido del punto A al punto B no es una línea recta: por ejemplo, si estás bajo el agua y lidiando con corrientes fuertes y cambiantes. Pero encontrando la mejor ruta en dichas situaciones es un problema monumentalmente complejo – especialmente si tratas de hacerlo no solo por un vehículo submarino, sino para un enjambre de ellos moviéndose todos hacia destinos separados.
Pero eso es exactamente lo que el equipo de ingenieros en el MIT encontraron como hacerlo, con resultados para ser presentados en Mayo en la Conferencia Internacional de Robótica y Automatización del IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers). El equipo, liderado por Pierre Lermusiaux, Profesor Asociado Doherty en Utilización Oceánica, desarrolló un procedimiento matemático que puede optimizar la planeación de caminos para vehículos submarinos automatizados (AUVs – Automated Underwater Vehicles), aún en regiones con complejas líneas costeras y fuertes corrientes cambiantes. El sistema puede proveer caminos optimizados para el tiempo más corto de viaje o para el más mínimo uso de energía, o maximizar la recolección de datos que es considerada más importante.
Colecciones de AUVs propulsados y AUVs deslizados (también llamados gliders) son utilizados comúnmente estos días para mapeo e investigación oceanográfica, para reconocimiento militar y protección de puertos, o para mantenimiento de pozos petroleros profundos y respuestas de emergencia. Hasta ahora, flotas de hasta 20 AUVs han sido desplegadas, pero en los próximos años flotas mucho más largas podrían entrar en servicio, dice Lermusiaux, volviendo la tarea computacional de planear caminos óptimos mucho más compleja.
Él agrega que los intentos previos de encontrar caminos óptimos para vehículos submarinos eran o imprecisos e incapaces de lidiar con corrientes cambiantes y topografía compleja, o requerían mucho poder computacional que no podría ser aplicado a controlar enjambres de vehículos robóticos en tiempo real.
Mientras que los investigadores han estudiado dichos sistemas por muchos años, “lo que faltaba era la metodología y el algoritmo”, dijo – las matemáticas que permitieran a una computadora resolver dichos acertijos de planeación de caminos rigurosamente pero lo suficientemente rápidos para ser útiles en despliegues en el mundo real. “Por que los entornos oceánicos son tan complejos” dijo, “lo que faltaba era la integración de predicción oceánica, estimación oceánica, control y optimización” para planear caminos para múltiples vehículos en una situación que cambia constantemente. Eso es lo que el grupo “Sistemas de Simulación, Estimación y Asimilación Multidisciplinaria” (MSEAS – Multidisciplinary Simulation, Estimation, and Assimilation Systems) del MIT, liderado por Lermusiaux, ha desarrollado.
Las simulaciones del equipo han probado exitosamente el nuevo algoritmo en modelos de entornos muy complejos – incluyendo un área de las Filipinas entre miles de islas con complejas líneas costeras, aguas poco profundas y múltiples corrientes cambiantes. Simularon una flota virtual de 1,000 AUVs, desplegados de uno o más barcos y buscando diferentes objetivos. Aumentando la complicación, el sistema que diseñaron puede incluso tomar en consideración zonas “prohibidas” que el vehículo debe evitar y obstáculos fijos que pueden afectar tanto el vehículo submarino y el flujo de la corriente, e incluso obstáculos en movimiento, como barcos pasando.
Tomando ventaja del “paseo gratis” ofrecido por las corrientes, el vehículo usualmente sigue caminos sorprendentemente indirectos, serpenteando alrededor en bucles y espirales que a veces parecen un camino aleatorio. Eso es por que puede ser mucho más rápido andar a la deriva con una corriente y luego girar que tratar de cruzar linealmente, peleando con el flujo de la corriente todo el tiempo. En otros casos, el AUVs puede encontrar un camino más rápido o más eficiente energéticamente al elevarse sobre, o sumergirse debajo de, chorros, corrientes, remolinos y otras características oceánicas. Incertidumbres en las predicciones oceánicas – y como afectan a los caminos óptimos – también puede ser considerado.
Adicionalmente a encontrar caminos que son más rápidos o más eficientes, el sistema permite que enjambres de vehículos recolectores de datos, recolecten los datos más útiles en el menor tiempo posible, dice Lermusiaux. Estos acercamientos optimizadores de datos podrían ser útiles para monitorear la pesca o para estudios biológicos o ambientales.
Mientras la metodología y los algoritmos fueron desarrollados para entornos submarinos, Lermusiaux explica que sistemas computacionales similares podrían ser usados para guiar vehículos automatizados a través de cualquier tipo de obstáculos y flujos – como vehículos aéreos lidiando con vientos y montañas. Dichos sistemas podrían incluso ayudar potencialmente a robots médicos miniatura a navegar a través de el sistema circulatorio, dijo.
El algoritmo permite control y ajustes en tiempo real – como para rastrear una columna de contaminación a su fuente, o para determinar como se está dispersando. El sistema también puede incorporar funciones de evasión de obstáculos para proteger a los AUVs.
El equipo incluyó a los estudiantes graduados de ingeniería Tapovan Lolla y Mattheus Ueckermann, Konuralp Yigit, y a los científicos investigadores Patrick Haley y Wayne Leslie. El trabajo fue patrocinado por la Oficina de Investigación Naval y por el Programa Colegial de Becas Marinas del MIT.
Glen Gawarkiewicz, un científico en la Institución Oceanográfica Woods Hole quien no estuvo involucrado en esta investigación, dice, “Este trabajo es significativo. Trae rigor al problema difícil de diseñar patrones de muestra para vehículos autónomos. Conforme las capacidades y el número de vehículos autónomos se incrementa, esta metodología será una importante herramienta en la oceanografía y otros campos”.
Una transferencia de médula ósea podría terminar con la necesidad de inmunosupresores toda la vida tras un trasplante. El rechazo en los trasplantes, algo conocido en inglés como GvHD (Graft-versus-host disease – enfermedad de injerto-contra-anfitrión) es una complicación comúnmente mortal de los trasplantes de médula osea que ocurre cuando las células inmunes de un donador atacan a la persona que recibió el trasplante de tejido.
Por vez primera, investigadores han logrado reemplazar completamente las células madre derivadas de la médula ósea con las de donadores no relacionados sin causar GvHD1. Y gracias a esto, quienes reciban este trasplante también podrían aceptar riñones del mismo donador sin la necesidad de drogas que supriman al sistema inmunológico.
El equipo investigador, liderado por Suzanne Ildstad, director del Instituto para Terapeutica Celular de la Universidad de Luisville en Kentucky, encontró una manera de evitar GvHD utilizando un régimen que involucró quimioterapia, radiación y células madre sanguíneas manipuladas para eliminar aquellas que causan GvHD mientras retenía las células de la médula ósea especializadas que ellos llaman “células facilitadoras”.
Mucho del método utilizado es ahora un secreto, Ildstad busca una manera de comercializar el descubrimiento a través de una compañía que fundó llamada Regenerex, basada en Louisville.
Investigadores en el Instituto Nacional del Envejecimiento en Baltimore dicen haber encontrado evidencia que muestra que períodos de detener virtualmente toda la alimentación por uno o dos días a la semana podría proteger al cerebro contra algunos de los peores efectos del Alzheimer, el Parkinson y otras enfermedades.
“Reducir tu consumo de calorías podría ayudar a tu cerebro, pero hacerlo al detener tu consumo de alimentos probablemente no sea el mejor método de activar esta protección. Probablemente sea mejor tener períodos intermitentes de ayuno, en los que casi no comas nada, y luego tener períodos en los que comas todo lo que quieras”, dijo el profesor Mark Mattson, cabeza del laboratorio de neurociencias del instituto.
Cortar el consumo diario a alrededor de 500 calorías – que es un poco más que algunos vegetales y algo de té – por dos días de siete tuvieron claros beneficios en sus estudios. “Las células del cerebro se sujetan a un estrés medio que es análogo a los efectos del ejercicio en células musculares”, dijo Mattson.
Investigadores de la Universidad de Sheffield han revolucionado el microscopio electrónico al desarrollar un nuevo método que podría crear las imágenes en más alta resolución nunca antes vistas.
Por más de 70 años, el microscopio electrónico de transmisión (TEM – transmission electron microscopy), que “mira a través” de un objeto para ver las características atómicas dentro de él, ha sido restringido por los lentes relativamente pobres que son usados para formar la imagen.
El nuevo método, llamado pticografía (nota del traductor: el término en inglés es ptychography pero no existe la palabra en español), se deshace de los lentes y en su lugar forma la imagen reconstruyendo las ondas-electrones dispersas después de que han pasado a través de la muestra usando computadoras.
La técnica es aplicable a microscopios usando cualquier tipo de onda y tiene otras ventajas clave sobre métodos convencionales. Por ejemplo, cuando se usa con luz visible, la nueva tecnología permite a científicos ver a células vivientes muy claramente sin la necesidad de mancharlas, un proceso que usualmente mata las células.
Ingenieros eléctricos de la Universidad de California, en San Diego, están construyendo un bosque de pequeños árboles de nanocables para capturar limpiamente la energía solar sin utilizar combustible fósil, recolectándola para generar combustible de hidrógeno. Reportándolo para el diario Nanoscale, el equipo dijo que nanocables, que están hecho de materiales abundantes en la naturaleza como silicio y óxido de zinc, también ofrecen una manera económica de proveer combustible de hidrógeno en una escala masiva.
Los árboles tienen una estructura vertical, esta estructura absorbe luz mientras que superficies planas simplemente la reflejan. Es similar a los células retinales fotoreceptoras en los ojos humanos. En imágenes de la tierra desde el espacio, la luz se refleja de superficies planas como los océanos o desiertos, mientras que bosques aparecen oscuros.
Este nuevo diseño utiliza energía de una manera limpia y sin productos secundarios. En comparación, el método convencional de producir hidrógeno está basado en elecetricidad producida por combustibles fósiles. El equipo investigador tiene un objetivo más grande todavía: alcanzar la fotosíntesis artificial.
Imagen: Wang Research Group, UC San Diego Jacobs School of Engineering.
Físicos del MIT dicen haber demostrado que un LED puede emitir más poder óptico que el poder eléctrico que consume. Esto no viola la primera ley de la termodinámica, el resto del poder óptico proviene del calor en el LED.
En sus experimentos, los investigadores redujeron la energía de entrada a solo 30 picowatts y midieron una salida de 69 picowatts de luz, una eficiencia eléctrica del 230%. Los investigadores tomaron ventaja de pequeñas cantidades de calor para emitir más poder del consumido, este calor proviene de vibraciones en el retículo atómico del dispositivo que ocurre debido a la entropía. El LED parece funcionar como una bomba de calor.
