2024年12月31日 星期二

biosensing technology called OCEANs, which uses tiny, wireless antennas to monitor electrical signals in biological systems with exceptional precision.

 MIT researchers have introduced a revolutionary biosensing technology called OCEANs, which uses tiny, wireless antennas to monitor electrical signals in biological systems with exceptional precision. This development simplifies cellular studies and opens up new possibilities for diagnosing conditions like arrhythmia and Alzheimer’s.

麻省理工學院的研究人員推出了一種名為 OCEAN 的革命性生物感測技術,該技術使用微型無線天線以極高的精度監測生物系統中的電訊號。這項進展簡化了細胞研究,並為診斷心律不整和阿茲海默症等疾病開闢了新的可能性。

天線將電訊號轉換為光,然後可以使用標準光學顯微鏡捕獲光,從而使任何生物實驗室都可以使用該技術。這項突破使得能夠同時即時、高解析度地監測數千個記錄位點的細胞相互作用。
OCEAN 注重精度,可偵測低至 2.5 毫伏特的電訊號並在幾毫秒內做出反應。

The antennas convert electrical signals into light, which can then be captured using standard optical microscopes, making the technology accessible to any biology lab. This breakthrough enables real-time, high-resolution monitoring of cellular interactions from thousands of recording sites simultaneously.
With a focus on precision, the OCEANs can detect electrical signals as low as 2.5 millivolts and respond in milliseconds.
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2024年12月11日 星期三

 Google量子晶片「垂柳」,打開了平行宇宙?


前天Google公布,他們研發的量子運算晶片「Willow」,居然能在短短五分鐘內,解決世上最快的超級電腦也要 10^25 年才能解決的難題。10^25(10的25次方)寫成數字,就是 10,000,000,000,000,000,000,000,000年,這比宇宙存在的時間還要長很多很多,感覺非常夢幻,但看着這科技新聞,又覺得無比真實。


如果傳統電腦(包括上文提到的超級電腦)是勤奮的學生,那量子電腦就是一個思維跳脫的天才。傳統電腦中,位元(bits)是資訊的基本單位,每個位元就像一個開關,要麼是關閉(0),要麼是打開(1)。量子電腦則不同,它使用量子位元(qubits)作基本單位,能夠同時是 0 和 1,你可想像把一枚硬幣丟到空中,它旋轉的時候,可以被看作同時是「公」和「字」,這種奇妙狀態叫疊加(superposition)。


量子電腦還利用一種叫做量子糾纏(quantum entanglement)的現象,使量子位元相互連結。這意味着,如果你改變一個量子位元的狀態,另一個與它糾纏的量子位元不管相隔多遠,就算遠在銀河系另一端,也會立即改變。這種特性使量子電腦在處理資訊時更加高效。


現在不妨舉一簡單例子,讓大家明白量子電腦有多厲害。若想找出 20 位元組合(都是0或1)的其中一組數字,傳統電腦最多需要嘗試約百萬次運算步驟(2的20次方等於1,048,576),量子電腦呢,則只需大約1,000 次運算,當然快得多了。那麼Google這次利用「Willow」在5分鐘內解決的世紀難題是什麼呢?


那是針對量子電腦而設的「隨機電路採樣」(random circuit sampling,RCS)基準測試,涉及由多個量子位元和量子閘組成的電路,它會根據量子位元狀態生成一些結果,而隨着量子位元數和電路深度增加,生成和分析這些結果所需的計算資源也會急增。RCS就是用來驗證,量子電腦能否在這些計算任務上超越傳統電腦?「Willow」證實了:它運算5分鐘已等同傳統電腦的10^25年。電腦和電腦的距離,比人和豬相距更遠。


這個結果固然驚人,但在Google官方宣布中(標題為「Meet Willow, our state-of-the-art quantum chip」),Google Quantum AI團隊創辦人Hartmut Neven寫了一段更耐人尋味的話。Neven說,Willow在基準測試的驚世表現,「令人更相信量子計算是在許多平行宇宙中發生的,這與多伊奇最早預言的『我們活在多重宇宙中』的概念相符(It lends credence to the notion that quantum computation occurs in many parallel universes, in line with the idea that we live in a multiverse, a prediction first made by David Deutsch)。」


這段輕描淡寫的話,細思極奇,那是否意味着Willow已打開平行宇宙之門呢?先來談談Neven提及的多伊奇(David Deutsch)是何許人,以及他預言了什麼。多伊奇不是科幻小說作家,而是物理學家、牛津大學教授,也是量子計算領域的開創者。他在《真實世界的脈絡:平行宇宙及其寓意》(The Fabric of Reality: The Science of Parallel Universes—and Its Implications)一書中,解釋了量子計算如何證明平行宇宙的存在。他的理論核心非常簡單,卻又震撼人心:如果只有一個宇宙,那麼很多量子計算根本不可能完成。


多伊奇在書中舉例說,以傳統方式尋找一個250位數字的質因數,即使動用百萬台普通電腦組成的網絡,也需要超過一百萬年,但利用量子電腦執行「秀爾演算法(Shor's algorithm)」卻不需這麼久,只要執行僅僅幾千次計算就夠了。然而量子電腦調動的,不單單是我們這個宇宙擁有的資源,而是10^500(即1字後面有500個0)個宇宙的資源!


多伊奇認為量子計算之所以這麼神速,是因為它讓許多平行宇宙共同協作,完成「不可能的任務」:在每一個參與運算的宇宙裏,都有同一台量子電腦,以相同的演算法在執行幾千次運算,並通過「量子干涉」的方式(正確的答案被增強,錯誤的被削弱),給我們算出答案。


據多伊奇推算,我們可見宇宙的所有原子加起來,也不過是10^80這樣一個「渺小」數字,要是沒有多個平行宇宙的協作,怎可能解決需要10^500個宇宙資源才能運算的難題呢?讓我們回到 Willow——它能在五分鐘內完成超級電腦需要 10^25 年的運算,這在物理上幾乎不可思議,但多重宇宙理論卻有合理解釋:這些無比複雜的運算,根本是分攤在不同的平行宇宙中。


當 Willow 運算時,它原來不是孤軍奮戰,而是讓無數「分身」同時在不同的宇宙中處理不同的計算路徑。不妨想像有無數個平行世界的你,每個你都專注於解決問題的一部分,然後所有結果彙聚一起,豈非快如閃電?這就是量子計算的魔力,也可說是多重宇宙存在的佐證。


我不禁想到有些自閉症奇人,能夠莫名其妙地做複雜的速算,甚至單靠直覺來辨識及生成很大的質數(著名腦神經學家Oliver Sacks就在1985年報告過這種奇特現象)。難道這些自閉症天才能像量子電腦一樣,跟平行宇宙的「分身」以某種匪夷所思的方式溝通和合作?


Willow,這顆叫「垂柳」的晶片,名字可能暗藏玄機:垂柳的枝條既像是一個個分岔的宇宙,而搖曳的柳影交疊水中,也彷彿不同宇宙互相映照,既孤立,又相連。也許量子計算的真正意義,不在進行異常繁複的運算,而在揭開我們宇宙的神秘真貌。



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科學證實無鬼?


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圖/Google

2024年12月9日 星期一

Quantum Computing Inches Closer to Reality After Another Google Breakthrough

 谷歌又有突破後,量子運算距離現實又更近了一步


谷歌推出了一款實驗機器,能夠完成傳統超級電腦 10 億年後無法完成的任務。 (這比宇宙還要古老。)
Quantum Computing Inches Closer to Reality After Another Google Breakthrough

Google unveiled an experimental machine capable of tasks that a traditional supercomputer could not master in 10 septillion years. (That’s older than the universe.)

2024年11月29日 星期五

Making up the mind

 心智的構建:大腦如何創造我們的精神世界

作者: [英] 克里斯·弗裡思

出版社: 中國人民大學出版社

出品方: 心智·新思

原作名: Making up the Mind: How the Brain Creates Our Mental World

譯者: 楊南昌

出版年: 2024-10

頁數: 344

定價: CNY69.0 

裝幀: 精裝

ISBN: 9787300332611

內容簡介 · · · · · ·

在你的頭腦裡有一種比最新高科技電腦還要高效的神奇節力裝置,它可以幫助你免於應付周遭世界各種日常事務之煩勞,使你可以集中精力關注那些對你來說重要的事情:結交朋友和影響他人。當然,這個融入社會世界的「你」同時也是你的大腦的一個建構物。正是你的大腦,才使你能與你身邊的人共享你的精神生活。

本書通俗簡明、科學有趣地展示了我們的大腦如何洞悉物質世界,如何構建精神世界。對於想要了解大腦、心智、行為與外部世界交互機理的讀者來說,這是一本必讀之書。它也是認知神經科學學習者和感興趣者的絕佳入門讀物。

目錄 · · · · · ·

中文版序

譯者序

前言

致謝

序曲:真正的科學家不研究心智

第一部分 看穿大腦的錯覺

第一章 來自受損腦的線索

第二章 正常腦所告訴我們的世界

第三章 關於我們的身體,大腦告訴了我們什麼?

第二部分 大腦是如何做的

第四章 在預測中前行

第五章 我們對世界的感知是一種與現實相符的幻象

第六章 大腦如何為心智建模

第三部分 文化和大腦

第七章 共享心智:大腦如何創造文化

尾聲:我和我的大腦

證據

2024年11月12日 星期二

大象可能會彼此以「名字」稱呼。Joel來談日本

 

美國的動物學家研究指出,大象可能會彼此以「名字」稱呼。研究團隊之一的科羅拉多大學研究員 Michael Pardo 表示,研究透過人工智慧(AI)分析象的鳴叫聲,期望更深入理解象群的溝通方式,甚至探討未來人類與動物之間是否能「對話」。
Pardo 在肯亞觀察非洲象時,發現其中一隻大象發出叫聲後,多數大象沒有反應,但「僅有一隻大象有回應」。這讓Pardo 推測,大象或許是以名字彼此呼叫,於是展開了這項研究。研究團隊將特定象的「呼喚」定義為「名字」,這是首度以名字來探討象群交流的研究。整個研究結果發表於今年六月的英國科學雜誌《Nature Ecology & Evolution》上。
研究著重於「低頻共鳴音」這種大象常用於指引移動方向的聲音。透過AI分析不同的鳴叫模式,發現象在與彼此距離較遠時更常使用「名字」,並且成年象在呼叫幼象時也常使用名字,似乎是為了讓幼象記住自己的名字。研究還指出,當大象之間距離較近時,使用名字的頻率減少,這表示大象在近距離下無需名字即可辨識對方。
AI在這項研究中扮演了重要角色,用來辨別鳴叫中的名字要素。不過,Pardo 指出,動物鳴叫研究的難題不在AI技術,而是數據的收集。他們花費14個月在肯亞錄音,加上前人數年的收集,才獲得469段有明確接收對大象的聲音記錄。即便如此,數據量仍不足以完全解讀大象的溝通方式。
Pardo 進一步提到,還有其他動物也被發現有類似行為,如小型猴類的瑪摩塞猴、海豚和鸚鵡等。這些動物可能也會使用名字或類似符號來彼此稱呼。
資料來源:日經新聞

5G的意義?(洪士灝)

 

5G的意義?
我門號的合約即將到期,今天去電信商重新簽約。在旁邊的客人都紛紛升級到5G,而且客服人員也拿出最新的5G優惠方案勸我續約的時刻,我說我想要把用了兩年的5G方案到期後換成4G的方案。
客服人員很訝異地說,這樣不就浪費了你手上的iPhone手機嗎?5G比4G快很多喔!接下來就端出一堆頻寬的數據,希望我繼續使用5G。
根據客服人員提供的數據,5G方案速度最高可達500Mbps,4G方案則限速在100Mbps左右,速度差將近五倍。這時,潛伏在心中的效能狂魔大聲疾呼:5G!5G!5G!
我用理性壓抑著效能狂魔,拿出另一份數據告訴自己,100Mbps用來上網做很多事情都綽綽有餘的。如附圖,用Youtube看4K UHD影片只需要20Mbps,何時才會用到100Mbps以上呢?
之前看過一堆人讚揚5G、吹捧6G的效能狂魔,模仿這些人說,5G不只頻寬高,還有低延遲(low latency)的優勢喔!
低延遲?基地台到手機的延遲,只是網站到手機全程延遲的一部分,真的有那麼重要嗎?我又不常用手機玩線上遊戲,低延遲有什麼用呢?
最後效能狂魔敗給了理性,我選擇退出時代的尖端,把4G SIM卡裝進了我的手機,安慰狂魔說:當大多數人都升級到5G之後,應該就沒什麼人跟我搶4G頻寬了吧?如果哪天真的覺得4G不夠快,再去升級5G就好。
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2024年11月3日 星期日

科技巨頭紛紛支持SMR核電項目,為核技術突破鋪路

 

科技巨頭紛紛支持SMR核電項目,為核技術突破鋪路

由於對AI的電力需求飆升,Google和亞馬遜等科技巨頭宣布投資小型模塊化核反應堆。SMR有可能解決核能領域的一些最大難題:成本、安全和時間。

2024年10月30日 星期三

Heart-cockle shells

 



Why such abilities evolved in heart cockles remains unclear. Whatever the cause, these spineless technological masterminds seem to have it all worked out https://econ.st/4hpug38
Photograph: Dakota McCoy
可能是文字的圖像
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heart cockle shell from www.economist.com
2 days ago — These heart cockles are able to channel sunlight through their shells using the biological equivalent of fibre optics—the first time such an ...雞心蛤(學名:Corculum cardissa,中國大陸稱心鳥蛤)是一種雙殼軟體動物,歸為簾蛤目鳥尾蛤科心鳥蛤屬的模式種,通常棲息在印度洋-太平洋海域的淺海。在新加坡馬來西亞印度尼西亞中國大陸台灣等地均有分布。[1]因外殼呈美麗的心形而得名。雞心蛤與蟲黃藻共生關係。