science
Mémoire à semi-conducteurs dans les circuits neuronaux
Elles sont plusieurs fois plus rapides que la mémoire flash et nécessitent beaucoup moins d’énergie : les cellules mémoire memristives pourraient révolutionner l’efficacité énergétique des ordinateurs neuronaux. Dans ces ordinateurs, calqués sur le fonctionnement du cerveau humain, les cellules memristives agissent comme des synapses artificielles. De nombreux groupes à travers le monde travaillent avec des circuits neuronaux compatibles – mais souvent avec un manque de compréhension de leur fonctionnement et des modèles défectueux. Les chercheurs de Julich ont maintenant résumé les principes physiques et les modèles dans un article de synthèse complet dans la revue Advances in Physics.
Certaines tâches – telles que la reconnaissance de formes et le langage – sont exécutées très efficacement par le cerveau humain, ne nécessitant qu’environ un dix millième de la puissance de ce que l’on appelle « l’ordinateur von Neumann ». L’une des raisons réside dans les différences structurelles : dans l’architecture von Neumann, il existe une séparation claire entre la mémoire et le processeur, ce qui nécessite le transfert constant de grandes quantités de données. C’est une perte de temps et d’énergie – le soi-disant goulot d’étranglement de von Neumann. Dans le cerveau, le processus de calcul se déroule directement dans la mémoire de données et les synapses biologiques effectuent à la fois des tâches de mémoire et de processeur.
À Jülich, les scientifiques ont travaillé pendant plus de 15 ans sur des dispositifs spéciaux de stockage de données et des composants qui pourraient avoir des propriétés similaires aux synapses du cerveau humain. Les dispositifs de mémoire dits memristifs, également connus sous le nom de memristors, sont extrêmement rapides, économes en énergie et peuvent être minimisés jusqu’à l’échelle du nanomètre. L’action des cellules memristives repose sur un effet très particulier : leur résistance électrique n’est pas constante, mais peut être modifiée et réinitialisée par application d’une tension externe, théoriquement en continu. Le changement de résistance est contrôlé par le mouvement des ions oxygène. Si ceux-ci s’éloignent de la couche d’oxyde métallique semi-conducteur, le matériau devient plus conducteur et la résistance électrique diminue. Ce changement de résistance peut être utilisé pour stocker des informations.
Les processus qui peuvent se produire dans les cellules sont très complexes et varient en fonction du système matériel. Trois chercheurs de l’Institut Jülich Peter Grunberg – le professeur Regina Dittmann, le Dr Stefan Menzel et le professeur Rainer Wasser – ont compilé les résultats de leurs recherches dans un article de synthèse détaillé, « Nanospheres in Metal Oxides : The Mechanism of Valence Change ». Ils expliquent en détail les différents effets physiques et chimiques dans les memristors et mettent en évidence l’influence de ces effets sur les propriétés de commutation et la fiabilité des cellules memristives.
« Si vous regardez les activités de recherche actuelles dans le domaine des circuits neuronaux memristors, elles sont souvent basées sur des approches expérimentales pour améliorer les matériaux », a déclaré Rainer Wasser, directeur de l’Institut Peter Grunberg. « Notre objectif avec notre article de synthèse est de donner aux chercheurs quelque chose avec quoi travailler afin de permettre une amélioration matérielle basée sur la perspicacité. » L’équipe d’auteurs a travaillé sur l’article de près de 200 pages pendant dix ans et il était tout naturel qu’ils continuent à intégrer les progrès des connaissances.
Regina Dittmann de l’Institut Peter Grünberg explique : « Les fonctions similaires des cellules memristives nécessaires pour être utilisées comme synapses artificielles ne sont pas le cas normal. Il y a généralement des sauts soudains de résistance, causés par l’amplification mutuelle du mouvement ionique et de la chaleur Joule. » . « Dans notre article de synthèse, nous fournissons aux chercheurs la compréhension nécessaire de la façon de modifier la dynamique des cellules pour permettre un mode de fonctionnement analogique. »
« Vous voyez encore et encore que les groupes imitent leurs circuits de memristor avec des modèles qui ne tiennent pas du tout compte de la dynamique élevée des cellules. Ces circuits ne fonctionneront jamais. » Stefan Menzel, qui dirige les activités de modélisation à l’Institut Peter Grunberg et a développé de puissants modèles intégrés qui sont maintenant dans le domaine public, a déclaré. « Dans notre article bilan, nous vous présentons les bases très utiles pour une utilisation correcte de nos modèles compacts. »
Feuille de route de l’informatique neuronale
La feuille de route pour l’informatique et l’ingénierie neurale, publiée en mai 2022, montre comment l’informatique neurale peut aider à réduire la consommation d’énergie massive des technologies de l’information à l’échelle mondiale. Dans ce document, des chercheurs de l’Institut Peter Grünberg (PGI-7), ainsi que des experts de premier plan dans le domaine, ont synthétisé diverses possibilités technologiques, approches informatiques, algorithmes d’apprentissage et domaines d’application.
Selon l’étude, les applications en intelligence artificielle, telles que la reconnaissance de formes ou la reconnaissance de la parole, sont susceptibles de bénéficier de manière particulière de l’utilisation de dispositifs neuronaux. En effet, ils reposent – bien plus que l’informatique numérique traditionnelle – sur la transmission de grandes quantités de données. Les cellules memristives permettent de traiter ces énormes ensembles de données directement en mémoire sans les faire aller et venir entre le processeur et la mémoire. Cela peut réduire l’efficacité énergétique des réseaux de neurones artificiels de plusieurs ordres de grandeur.
Les cellules memristives peuvent également être liées pour former des réseaux à haute densité qui permettent aux réseaux de neurones d’apprendre localement. Ainsi, ce que l’on appelle l’informatique de pointe déplace les calculs du centre de données vers l’usine, la voiture ou le domicile des personnes nécessitant des soins. Ainsi, des opérations de surveillance et de contrôle peuvent être effectuées ou des actions de sauvetage initiées sans envoyer de données via le cloud. « Cela permet d’obtenir deux choses à la fois : économiser de l’énergie, et en même temps, les données personnelles et les données liées à la sécurité restent sur le site », explique le professeur Dittmann, qui a joué un rôle clé dans la création de la feuille de route en tant qu’éditeur.
29 août 2024
Le chef du commandement spatial américain espère que la prochaine fois que la Chine lancera un missile laissant derrière elle des débris spatiaux de longue durée, Pékin avertira Washington à l’avance, plutôt que de laisser les États-Unis découvrir par eux-mêmes le chaos orbital.
Parlez dans L’efficacité du Mitchell Institute for Aerospace Studies Lors d’une réunion à la base spatiale Peterson, au Colorado, le 28 août, le général Stephen N. Whiting a souligné deux incidents récents impliquant des débris spatiaux chinois comme étant une source de préoccupation et la nécessité d’améliorer la communication à l’avenir.
« Nous venons de voir le lancement de leur version de Constellation du soleil « Cela a laissé plus de 300 débris en orbite – une fusée Longue Marche 6A », a déclaré Whiting. « Il y a moins de deux ans, ils avaient une autre fusée, qui a mis plus de 500 débris à longue durée de vie… J’espère que la prochaine fois. que « Dans un missile comme celui-ci, il laisse beaucoup de débris. Ce ne sont pas nos capteurs qui détectent cela en premier, mais nous obtenons des communications qui nous aident à comprendre cela, tout comme nous communiquons avec les autres. »
L’incident le plus récent impliquant une fusée Longue Marche 6A s’est produit au début du mois, lorsque le lanceur transportait les 18 premiers satellites d’une constellation de communications prévue pour rivaliser avec Starlink. La fusée s’est brisée en orbite terrestre basse (LEO) quelques jours plus tard, répandant des débris et suscitant des inquiétudes parmi les experts. La société privée de suivi spatial a rapporté que la désintégration pourrait produire plus de 10… 900 épaves shrapnel.
Whiting a noté que les débris provenaient de l’étage supérieur de la fusée après le lancement des satellites, indiquant que la mission était « généralement réussie ». Cependant, à des altitudes plus élevées, les débris resteront en orbite plus longtemps.
« Nous ne voulons certainement pas voir ce genre de débris », a ajouté Whiting.
Les débris se trouvent généralement sur des orbites inférieures à 600 km (373 miles). Il revient sur Terre après quelques annéesÀ une altitude de 800 km, sa décomposition peut prendre des siècles. Avec de plus en plus de satellites en orbite terrestre basse et des débris persistants provenant de lancements peu judicieux, La probabilité de collisions continue d’augmenter.
Selon le général à la retraite Kevin Shelton, directeur du Centre d’excellence sur l’énergie spatiale du Mitchell Institute, les États-Unis ont déjà eu des problèmes similaires avec des débris à haute altitude, mais ont commencé à évacuer le carburant et les gaz des étages de fusée avant d’entrer en orbite. Cette pratique réduisait les débris et le risque de désintégration, et la Russie l’adopta peu après. Whiting a déclaré qu’on ne savait pas actuellement si la Chine utilisait cette méthode.
« Depuis des décennies, les États-Unis s’intéressent tellement à l’espace que nous avons mis la grande majorité de nos données de suivi à la disposition du monde entier », a déclaré Whiting. « Chaque jour, nous analysons tous les satellites actifs à la recherche de tous ces débris, et nous en informons tout le monde, y compris les Chinois et les Russes… parce que nous ne voulons pas que les satellites heurtent des débris et laissent derrière eux d’autres débris. »
Le développement rapide des capacités spatiales et l’augmentation significative des déploiements de satellites par la Chine et la Russie restent une préoccupation majeure quant à la manière dont les États-Unis abordent le domaine spatial. Chef adjoint des opérations spatiales, le général Michael A. Gotlin a souligné que les récentes mesures prises par ces pays prouvent leur intention d’opérer de manière dangereuse dans ce domaine.
« Ils créent beaucoup de débris et d’orbites que nous devons contourner, ou ils mettent en danger des choses comme la Station spatiale internationale », a déclaré Gotlin lors du Sommet AFCEA/INSA sur le renseignement et la sécurité nationale à Rockville, Maryland, le 28 août. Il a ajouté : « Ils ne se soucient même pas de la sécurité des astronautes. Si ce n’est pas dangereux et non professionnel, je ne sais pas ce que c’est. »
En novembre 2021, la Russie a procédé à un test de missile antisatellite, aboutissant à la création d’un Grande quantité de débris En orbite terrestre basse, ce qui présente un danger pour la Station spatiale internationale et incite l’équipage à prendre des mesures de précaution. En outre, Moscou a également été témoin Une série de fuites de liquide de refroidissement Ces dernières années, la Chine a lancé son propre vaisseau spatial. Même s’il n’y a pas de négociations prévues avec la Russie sur le développement spatial, les espoirs sont grands d’une communication plus active avec Pékin sur les alertes spatiales.
« Nous donnons ces avis aux Chinois, et au cours de l’année dernière, nous avons vu à plusieurs reprises qu’ils nous ont donné quelques avis en retour, et je pense que c’est une chose positive. Nous n’avons aucune discussion. prévu avec la Russie », a déclaré Whiting.
science
À la recherche de pierres précieuses : caractérisation de six planètes géantes en orbite autour de naines froides
Données d’imagerie à contraste élevé pour toutes les cibles. Dans chaque panneau, nous montrons la limite de contraste de 5σ atteinte en fonction de la séparation angulaire de l’étoile hôte pour chaque ensemble de données à contraste élevé. Nous traçons également des cachets postaux de 1,4″ × 1,4″ d’images NESSI reconstruites en bande z (encadré à droite dans chaque panneau) pour toutes les cibles et des images AO (encarts à gauche) pour TOI-5414, TOI-5616, TOI-5634A et TOI-6034. — astro-ph.EP
Les exoplanètes géantes transitant autour d’étoiles naines de type M (GEMS) sont rares, en raison de la faible masse de leurs étoiles hôtes. Cependant, la couverture de l’ensemble du ciel par TESS a permis d’en détecter un nombre croissant pour permettre des enquêtes statistiques telles que le GEMS Search Survey.
Dans le cadre de cet effort, nous décrivons les observations de six planètes géantes en transit, qui incluent des mesures de masse précises pour deux GEMS (K2-419Ab, TOI-6034b) et une validation statistique de quatre systèmes, qui incluent une vérification et des limites de masse supérieures pour trois d’entre elles. (TOI-5218b, TOI-6034b). 5616b, TOI-5634Ab), tandis que le quatrième système – TOI-5414b – est classé comme « planète potentielle ».
Nos observations incluent les vitesses radiales du Habitable Zone Planet Finder sur le télescope Hobby-Eberly et de l’observatoire Maroon-X sur Gemini-North, ainsi que la photométrie et l’imagerie à contraste élevé provenant de plusieurs installations au sol. En plus de la photométrie TESS, K2-419Ab a également été observé et validé statistiquement dans le cadre de la mission K2 au cours des campagnes 5 et 18, qui fournit des contraintes orbitales et planétaires précises malgré la faible luminosité de l’étoile hôte et la longue période orbitale d’environ 20,4 jours.
Avec une température d’équilibre de seulement 380 K, K2-419Ab est l’une des planètes en transit les plus froides et les mieux caractérisées connues. TOI-6034 a un compagnon tardif de type F à environ 40 secondes d’arc, ce qui en fait la première étoile hôte GEMS à avoir un ancien compagnon binaire sur la séquence principale. Ces confirmations s’ajoutent au petit échantillon existant de planètes en transit GEMS confirmées.
Shubham Kanodia, Arvind F. Gupta, Caleb I. Canas, Lea Marta Bernabo, Varghese Reggie, T. Hahn, Madison Brady, Andreas Seyfart, William D. Cochrane, Nydia Morrell, Ritvik Basant, Jacob Bean et Chad F. Bender, Zoé L. De Bors, Alison Perella, Alexina Birkholz, Nina Brown, Franklin Chapman, David R. Ciardi, Catherine A. Clark, Ethan J. Cotter, Scott A. Diddams, Samuel Halverson, Susan Hawley, Leslie Hebb, Ray Holcomb, Steve B. Howell, Henry A. Kobolnicki, Adam F. Kowalski, Alexander Larsen, Jessica Libby Roberts, Andrea S. J. Lin, Michael B. Lund, Raphael Locke, Andrew Munson, Joe B. Ninan, Brooke A. Parker, Nishka Patel, Michael Rudrak, Gabrielle Ross, Arpita Roy, Christian Schwab, Jomundur Stefansson, Aubrey Thoms, Andrew Vanderberg
Commentaires : Accepté dans AJ
Sujets : Astrophysique terrestre et planétaire (astro-ph.EP)
Citer ce qui suit : arXiv:2408.14694 [astro-ph.EP] (ou arXiv :2408.14694v1 [astro-ph.EP] (pour cette version)
https://doi.org/10.48550/arXiv.2408.14694
Concentrez-vous pour en savoir plus
Date de publication
De : Shubham Kanodia
[v1] Lundi 26 août 2024, 23:47:24 UTC (5 169 Ko)
https://arxiv.org/abs/2408.14694
Astrobiologie
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La Federal Aviation Administration des États-Unis a immobilisé les fusées Falcon 9 de SpaceX dans l’attente d’une enquête sur un rare accident d’atterrissage au large des côtes.
La Federal Aviation Administration a immobilisé les fusées Falcon 9 de SpaceX en attendant une enquête visant à déterminer pourquoi le propulseur du premier étage s’est arrêté. Collision avec un bateau de débarquement tôt mercredi après avoir contribué au lancement d’un autre lot de satellites Internet Starlink.
après Se lever Après avoir reporté mardi soir le lancement du vaisseau spatial avec équipage Polaris Dawn en raison de prévisions météorologiques à long terme défavorables, SpaceX a continué à travailler sur le premier des lancements consécutifs de satellites Starlink, un depuis la Floride et un depuis la Californie.
Mais le deuxième vol a été annulé après que le premier étage utilisé lors du lancement en Floride s’est brisé et est tombé dans l’océan Atlantique alors qu’il tentait d’atterrir sur un drone SpaceX stationné à des centaines de kilomètres au nord-est de Cap Canaveral.
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La FAA a déclaré qu’elle ordonnerait une enquête, immobilisant efficacement les fusées Falcon 9 de SpaceX – y compris la fusée Polaris Dawn – jusqu’à ce que l’enquête soit terminée et que les mesures correctives soient approuvées.
« Le retour en vol de la fusée Falcon 9 dépend de la détermination par la FAA que tout système, processus ou procédure lié à l’anomalie n’a pas d’impact sur la sécurité publique », a déclaré la FAA dans un communiqué.
« En outre, SpaceX devra peut-être demander et obtenir l’approbation de la FAA pour modifier sa licence qui inclut des actions correctives et satisfaire à toutes les autres exigences de licence », a ajouté l’agence.
Mardi soir, SpaceX a reporté un lancement prévu mercredi Mission Aube PolarisLe lancement d’un vol commercial comprenant la première sortie dans l’espace par une organisation non gouvernementale a été reporté à vendredi au plus tôt en raison des conditions météorologiques attendues à la fin de la mission. Le lancement a été suspendu indéfiniment dans l’attente d’une enquête sur l’accident à l’atterrissage.
L’échec de l’atterrissage a mis fin à une séquence de 267 récupérations consécutives réussies de boosters remontant à février 2021. Cependant, le deuxième étage de la fusée Falcon 9 a réussi à transporter 21 satellites Starlink sur leur orbite prévue.
L’atterrissage du premier étage semblait normal jusqu’au moment de l’atterrissage, lorsque plus de flammes que d’habitude sont apparues autour de la base de la fusée à l’approche du pont de la fusée. L’une des jambes d’atterrissage s’est effondrée immédiatement après l’atterrissage et la fusée d’appoint, masquée par le feu et la fumée, s’est renversée par-dessus le côté de la péniche de débarquement dans l’océan Atlantique.
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« Après une ascension réussie, le premier étage d’une fusée Falcon 9 s’est retourné après son atterrissage sur le vaisseau spatial sans pilote ‘Zero Gravity' », SpaceX Il a dit sur les réseaux sociaux« Les équipes évaluent les données de vol et l’état du missile. »
Il s’agissait du 23e premier étage de la fusée B1062, qui s’est avéré être son dernier lancement et atterrissage, un nouveau record de réutilisabilité. SpaceX autorise les premiers étages de la fusée Falcon 9 pour un maximum de 40 vols par étage.
Peu de temps après le déploiement des satellites Starlink en Floride, la société a annulé le lancement en Californie, qui était prévu à 5 h 58 HAE, pour donner aux ingénieurs plus de temps pour examiner la télémétrie et les séquences vidéo, à la recherche de tout signe de problème. affecter d’autres missiles.
« Retrait de notre deuxième lancement @Starlink la nuit pour donner à l’équipe le temps d’examiner les données d’atterrissage du booster du lancement précédent », a déclaré SpaceX. Il a dit« Une nouvelle date de lancement cible sera partagée une fois disponible. »
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