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Technologie d'IA inspirée de la mouche papillon
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Intégration optochimique inspirée du papillon. A) Abstraction simplifiée des stimuli visuels et chimiques chez les papillons mâles et de la voie d'intégration visuo-chimique chez les papillons femelles. b) Dispositifs neuronaux inspirés des papillons composés de MoS monocouche2 Neurones afférents visuels basés sur des transistors, neurones chimiorécepteurs basés sur le graphène et MoS2 Circuits de couplage de simulation neuronale basés sur des transistors. crédit: Matériaux avancés (2023). est ce que je: 10.1002/adma.202307380
Lorsqu'il s'agit d'accouplement, deux choses sont importantes pour les papillons Heliconius : l'apparence et l'odeur de leur partenaire potentiel. Les papillons noirs et orange ont un cerveau incroyablement petit, mais ils doivent traiter les deux entrées sensorielles en même temps, ce qui est plus que ce que les techniques d'IA actuelles peuvent réaliser sans consommation d'énergie importante.
Pour rendre l’IA aussi intelligente que les papillons, une équipe de chercheurs de Penn State a créé une plateforme d’IA multisensorielle plus avancée et utilisant moins d’énergie que les autres technologies d’IA.
Les techniques actuelles d’IA ne parviennent souvent pas à imiter les processus décisionnels multisensoriels utilisés par les humains et les animaux, ont indiqué les chercheurs. Cela pourrait limiter la possibilité d’utiliser l’IA dans des robots et des capteurs intelligents qui détectent des dangers tels que des structures défectueuses ou des fuites chimiques imminentes.
« Si vous pensez à l'intelligence artificielle dont nous disposons aujourd'hui, nous disposons de très bons processeurs d'images qui s'appuient sur des processeurs visuels ou d'excellents processeurs de langage qui utilisent la voix », a déclaré Saptarshi Das, professeur agrégé de sciences de l'ingénierie et de mécanique et auteur correspondant de l'étude. publié dans Matériaux avancés.
« Mais quand on pense à la plupart des animaux ainsi qu'aux humains, la prise de décision repose sur plus d'un sens. Bien que l'IA fonctionne bien avec une seule entrée sensorielle, la prise de décision multisensorielle ne se produit pas avec l'IA actuelle. »
Les papillons Heliconius choisissent un partenaire via un signal visuel simultané (constatant que le motif des ailes du partenaire potentiel est en fait celui du papillon Heliconius) et un signal chimique provenant des phéromones libérées par l'autre papillon. Il est à noter que le papillon y parvient grâce à un petit cerveau qui utilise un minimum d'énergie, a déclaré Das. Cela contraste directement avec l’informatique moderne, qui consomme une grande quantité d’énergie.
« Les cerveaux des papillons et de nombreux autres animaux sont très petits et utilisent de faibles quantités de ressources, à la fois en termes d'énergie utilisée et de taille physique du cerveau », a déclaré Das. « Cependant, ils effectuent des tâches arithmétiques qui reposent simultanément sur plusieurs entrées sensorielles. »
Pour simuler électroniquement ce comportement, les chercheurs se sont tournés vers une solution potentielle impliquant des matériaux 2D, d’une épaisseur de un à quelques atomes. Les chercheurs ont développé une plateforme de dispositifs composée de deux matériaux 2D, le sulfure de molybdène (MoS).2) et du graphène.
ministère de Commerce2 Une partie de la plate-forme matérielle est un bus mémoire, un dispositif électronique capable d'effectuer des opérations de mémoire et d'informations. Les chercheurs ont choisi MoS2 Pour ses capacités de détection de la lumière, qui imitent les capacités visuelles d'un papillon.
La partie graphène de l'appareil est un transistor chimique capable de détecter des molécules chimiques et d'imiter la détection d'une phéromone dans le cerveau d'un papillon.
« Le signal visuel et le signal chimique de la phéromone déterminent si la femelle papillon s'accouplera ou non avec le papillon mâle », a déclaré le co-auteur Subir Ghosh, étudiant en deuxième année de doctorat en ingénierie et sciences mécaniques.
« Nous avons donc eu une idée inspirée par cela, en réfléchissant à la manière dont nous pouvons obtenir des matériaux 2D dotés de ces capacités. »2 Le graphène chimiquement actif peut être combiné pour créer une plate-forme optochimique intégrée pour l'intelligence artificielle et l'informatique neuronale.
Les chercheurs ont testé leur appareil en exposant le capteur bi-matériau à différentes lumières colorées, en simulant des signaux visuels et en appliquant des solutions avec différentes compositions chimiques qui ressemblent aux phéromones libérées par les papillons de nuit.
L'objectif était de voir dans quelle mesure leur capteur pouvait intégrer les informations provenant à la fois d'un photodétecteur et d'un capteur chimique, de la même manière que le succès de l'accouplement d'un papillon dépend de la correspondance de la couleur des ailes et de la force des phéromones.
En mesurant la réponse de sortie, les chercheurs ont déterminé que leur appareil pouvait intégrer de manière transparente des signaux optiques et chimiques. Ils ont déclaré que cela mettait en évidence la capacité de leurs capteurs à traiter et interpréter simultanément divers types d’informations.
« Nous avons également introduit l'adaptabilité dans nos circuits de capteurs, de sorte qu'un signal puisse jouer un rôle plus important qu'un autre », a déclaré Yikai Zheng, doctorant de quatrième année en sciences de l'ingénieur et mécanique et co-auteur de l'étude. « Cette adaptabilité est similaire à la façon dont une femelle papillon ajuste son comportement d'accouplement en réponse à différents scénarios dans la nature. »
Les chercheurs ont déclaré que la double détection dans un seul appareil est également plus économe en énergie que le fonctionnement actuel des systèmes d’IA. Ils collectent les données de différents modules de capteurs puis les transmettent à l'unité de traitement, ce qui peut entraîner des retards et une consommation d'énergie excessive.
Ensuite, les chercheurs ont déclaré qu'ils prévoyaient d'incorporer deux sens dans leur appareil à trois, imitant la façon dont les homards utilisent des signaux visuels, tactiles et chimiques pour détecter leurs proies et leurs prédateurs. L’objectif est de développer des dispositifs d’IA capables de gérer des scénarios décisionnels complexes dans divers environnements.
« Nous pourrions avoir des systèmes de capteurs dans des endroits comme une centrale électrique, qui détecteraient des problèmes potentiels tels que des fuites ou des systèmes défaillants sur la base de plusieurs signaux sensoriels », a déclaré Ghosh. « Comme une odeur chimique, un changement de vibration ou la détection visuelle des points faibles. Cela aiderait mieux le système et les employés à identifier rapidement ce qu'ils devaient faire pour résoudre le problème, car cela ne reposait pas uniquement sur un sens, mais sur plusieurs sens. »
Plus d'information:
Yicai Zeng et al., Plateforme neuronale multisensorielle inspirée du papillon pour l'intégration de signaux visuels et chimiques, Matériaux avancés (2023). est ce que je: 10.1002/adma.202307380
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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