Автор: Администратор
Миростроительство Категория: Наука и технологии. Тренды
Просмотров: 3646

2015-2016 Статьи обзорного характера, кино...

13.05.2016 «Пончик» на миллиарды долларов и на миллионы лет

Реальность человеческого похода к далёкому (как выяснилось теперь, на первой половине пути), но столь желанному термояду. Беседа с Валентином Гибаловым

26.04.2016 Зарождение новой науки — индустриальной археологии

An engineer, 04.12.2011 Обсуждали с коллегами, что такое плохо комментированный код, ну там были истории про комментарии на румынском и т.д. Самая прикольная история была про большую компанию, которая купила другую компанию со всеми их наработками. Когда стали разбираться в коде новой компании, то выяснилось, что большая часть написана китайцами, а добил их комментарий перед злобной реализацией некого алгоритма на несколько страниц: «описание алгоритма смотри в тетрадке у Чуня». Где тот Чунь уже было неясно :) Цитата с сайта bash.org.ru.

18.04.2016 Почему я не люблю новые машины. Deliondan

Большинство деталей и агрегатов современных машин производится с учетом запрограммированного раннего износа и выхода из строя. Причем машина с конструкционной точки зрения спроектирована таким образом, чтобы усложнить механикам замену этих деталей, и, следовательно, увеличить стоимость работ. Вот вам примеры, чтобы не быть голословным... Все современные автомобили – одноразовые, сделанные из г...на и палок, и завернутые в красивую фольгу со светодиодами. Они запрограммированы развалиться в труху по плану по истечению гарантийного срока.

11.04.2016 Суперкомпютеры. Обзор мировой ситуации 2015. mikhai1_t

Пик вычислений перед пиком нефти? - начало.

09.04.2016 «Мясо» не сдаётся ? «Мясо» не сдаётся!

Вокруг извечного вопроса «человек против природы»

- Компьютерная программа AlphaGo победила профессионального игрока в го Ли Седоля, 4-го по силе игрока мирового го. 

- Показан принцип действия генетически модифицированного вируса T–VEC,  синтезированного на основе вируса герпеса. T–VEC может размножаться только в раковых клетках, клетках меланомы или рака кожи. Там он (1) мультиплицируется, (2) убивает клетку, и (3) выделяет протеин, обучающий иммунную систему различать меланомные клетки и атаковать их. Основная проблема меланомы — это незаметность пораженных клаток для иммунной системы, а вирус T–VEC это поправляет. Лечение уже сегодня эффективно в половине случаев. Препарат начал применяться полгода назад в США и ЕС.

- В ближайшие годы, благодаря открытию автралийских учёных, может появиться терапия, способная регенерировать повреждённые вследствие травмы, болезни или старения ткани. По принципу действия терапия схожа с тем, как ящерицы отращивают хвост и имеет шансы изменить лицо регенеративной медицины.

30.03.2016 Собрать самим спутник и запустить его на околоземную орбиту? Да что может быть проще!

Александр Шаенко о проекте российского наноспутника "Маяк", который должен засиять самой яркой звездой в небе России летом 2016 года. Ведущий - Алексей Анпилогов.

25.03.2016 Идеальное ИТ-будущее. Бесплатная футурология без регистрации и СМС. Ашманов И. 

Этот текст был написан, как один из вступительных разделов для Предложений для программы развития Интернета в РФ, разрабатывавшейся прошедшими летом и осенью в ИРИ. Поскольку сейчас Программа обсуждена, принята, преобразована в так называемые Дорожные карты, и уже представлена Президенту на Форуме Развития Интернета 21−22 декабря, я счёл возможным эту свою часть опубликовать здесь, на Роем.ру. (23.12.2015)

16.02.2016 Вездеход «Шерп»

Компания «Шерп» была основана в 2012 году. Массовое производство стартовало в 2015-м. Создатели этого чудо-автомобиля – Алексей Гарагашьян и Сергей Самохвалов.

11.02.2016 В мире науки одна из главных проблем — доступ к научным работам. 

Он стоит очень дорого: за один труд можно заплатить 30 долларов, а ведь исследователям иногда нужно прочитать десятки и даже сотни документов. В результате многие ученые вынуждены в буквальном смысле заниматься добычей научных работ. Студентка из Казахстана Александра Элбакян решила, что это нечестно, и создала сайт Sci-Hub, где можно почти любую работу скачать бесплатно. Сайт стал настолько популярным, что крупнейшее научное издательство Elsevier подало к сайту иск. 

01.01.2016 Тематика нефти и энергии в мировых СМИ.  В. Викторов

Иногда говорить о сугубо научном аспекте проблемы не удается. Вторжение многообразия интересов переводит разговор в иную плоскость. Далекую от науки. Мы живем в Реальности, в которой научные коллективы вынуждают к "скользкой" интерпретации результатов исследований. Крупнейшая в мире компания по производству “зеленой” электроэнергии - банкрот. Великая сланцевая революция и бомбардировки Ливии, как оказалось, могут быть связаны теснейшим образом. А это заставляет дилетантов присмотреться внимательней  к симбиозу "Наука и Жизнь". Админ 

15.01.2015 Мозг и...

Лектор: Вячеслав Дубынин. Доктор биологических наук, профессор кафедры физиологии человека и животных Биологического факультета МГУ. Декабрь 2012. Популярный лекторий журнала «Популярная механика». Принципы передачи информации в нервной системе. Мозг: общие принципы. Центры потребностей. Рефлексы, равновесие и слух, память, зрение, мышление и воля, любовь, секс, привязанность. Лидеры и подчинённые. Новая информация. Любопытство. Подражание и сопереживание. Агрессия. Страх. Влияние таких психоактивных веществ, как ЛСД, кетамин, каннабиоиды, экстази и др. Механизм галлюцинаций и сенсорных иллюзий. Последствия.

14.12.2015 Системный кризис как кризис интеллектуальный. 

Транспот в России: ж/д, авиа, космос. Нет стратегии. Нет крупных компетентных специалистов. Главный критерий при выборе параметров проекта - прибыль групп-участников сегодня и сейчас. Не с кого спросить зачем разработали Ангару, которая уступает Протону. И т.д. В гостях у Д. Перетолчина Г. Максимов - эксперт по научным проектам, кандидат психологических наук

16.10.2015 Мегазаводы Боинг 747

Тысячи рабочих и инженеров, 6 миллионов деталей... Герман Греф с гоп-кампанией гайдара-чубайса сделал много для того, чтобы от гражданской авиации в России не осталось ничего.

19.06.2015 О российских расходах на НИОКР и высокотехнологическом экспорте

29 стран тратят на НИОКР большую долю ВВП, чем мы. Какую пользу приносит экономике то, что тратится? Как это лучше всего сделать? Наверное, через объем высокотехнологической продукции в экономике. И – удобнее всего оценивать этот объем по экспорту... Михаил Ваннах

18.06.2015 Автомобиль-самолет AeroMobil 3.0 

25 лет разработок и пробных модификаций 100-сильная модель AeroMobil 3.0 была представлена публике

01.06.2015  Энергия солнца.

Новости из Швейцарии. Самолёт отправился в первый в истории кругосветный полёт на солнечных батареях

30.05.2015 Энергия солнца.

Новости из Германии и Японии

28.05.2015 Старение клеток человека. Новости из Японии

Японские учёные, возможно, нашли выключатель старения клеток человека. SLY_G

Рекомендуется посмотреть сначала материал за 25.02.2009:  Генная инженерия от A до Z. Как это работает. gleb_kudr

19.05.2015 Мы из будущего.

alex_anpilogov

23.04.2015 Первый в мире контейнеровоз на сжиженном природном газе

alex_anpilogov

12.04.2015 Что такое атомный прорыв.

tnenergy

05.04.2015 Консолидация техноуклада, или как будет выглядеть наша МАТРИЦА

Продолжение («правильное» раскрытие) темы, поднятой автором статьи «Немного о Шмагии»

05.04.2015 Немного о шмагии. 

01.12.2014 Складываем, а не вычитаем. О тонкостях аддитивных технологий

12.09.2014 Затраты на R&D

10.09.2014 Наука и технологии. Тренды

26.06.2014 «Столкновение цивилизаций» - 20 лет спустя 

01.09.2011 Большая химия сегодня и завтра 

25.02.2009  Генная инженерия от A до Z

Как это работает. gleb_kudr 

 

 


13.05.2016 «Пончик» на миллиарды долларов и на миллионы лет

 

ИТЕР. Здание токамака. Принципиальная схема. Сильно упрощённая.

В детстве я любил играть немецкими «строительными» конструкторами. В СССР эти ГДР-овские наборы успешно заменяли западное LEGO, позволяя детям спокойно и в игровой форме развивать своё пространственное мышление. Ведь что могло быть лучше того чувства маленького демиурга, когда ты своими руками собрал небольшой дом, в который можно было заглянуть через окна или двери, с тем, чтобы увидеть его нехитрые, но сделанные по твоему плану внутренности?

При этом, понятное дело, собирать стандартные модельки по приведенным «методичкам» мне не хотелось вовсе, а наоборот — хотелось собрать что-то уникальное, с винтовыми лесницами, пожарными пандусами, двойными воротами или окном на крыше.

И, как назло, в этом начинании мне часто не хватало деталек: проклятые немцы с их известной педантичностью укладывали в наборы ровно столько деталек, чтобы собрать лишь какой-нибудь скучный сарай о чётырёх стенах или автозаправочную станцию... Поэтому — приходилось думать головой, а потом и приспосабливать похожие «кирпичики» из других конструкторов.

Потом, уже обучаясь в ВУЗе, я с теплотой вспоминал месяцы, проведенные в моей тихой детской, которые я потратил на тот самый конструктор.

Начертательная геометрия, которая для многих моих сокурсников стала каким-то бичом божьим, для меня была не более, чем лёгкой прогулкой: «ага, вот тут делаем проекцию точки, тут откладываем по осям, тут делим на два, вуаля — сечение готово».

Но когда я вижу даже принципиальные планы международного термоядерного реактора ITER — я понимаю, что этот «термоядерный конструктор» на порядки превосходит все мои взрослые опыты в начертательной геометрии. Этот монстр и в самом деле вот уже десятилетие высасывает силы человечества и занимает вопросом своего создания лучшие людские умы. При помощи уже, конечно, наших кремниевых помощников, без которых его сложность даже и не уложить в одну человеческую голову.

Это — реальность человеческого похода к далёкому (как выяснилось теперь, на первой половине пути), но столь желанному термояду.

Интересно, что некоторые из первых токамаков работают и до сих пор. На фото — работающий токамак GOLEM, большая часть деталей которого унаследована от токамака ТМ-1, запущенного в Курчатовском институте в 1960-х годах. Сравните размеры первого поколения токамаков и нынешнего ITER.

Сегодня токамаки имеют параметры плазмы в десятки тысяч раз лучше, чем первые модели, созданные в начале 1960-х годов. Но даже этот, уже пройденный ими путь, всего лишь половина всей дороги, которую надо пройти до момента создания не просто устойчивого горения термоядерной плазмы или положительного энергетического выхода реакции синтеза, но экономически оправданной конструкции термоядерной электростанции.

В рамках соответствия чисто физическим параметрам создания и поддержания термоядерной реакции современные токамаки уже показали и устойчивое удержание термоядерной плазмы, и положительный энергетический выход. Успехи европейского токамака JET, японского JT-60, российско-китайского EAST — уже показали, что управляемый термоядерный синтез осуществим и уже достигнут.

Но, как и в любом инженерном задании — важно не просто что-то начертить на листе ватмана, как это делают в начертательной геомтрии, но и сделать потом эту вашу деталь из реального железа и с помощью реальных, существующих станков. Ведь, в конце концов, действующий термоядерный реактор (а нет опытная физико-энергетическая установка, как большинство первых токамаков) должен обладать совсем другим набором необходимых качеств — надёжностью, долговечностью, ремонтнопригодностью и, конечно же, экономической эффективностью.

И именно об этих вопросах и о возможности современных токамаков и других проектов в сфере термоядерного синтеза — наша совместная беседа с Валентином Гибаловым, также известном в ЖЖ как tnenergy, который тоже посвятил этому событию отдельный пост.

Новый день. Термоядерная энергетика: пустой миф или тернистый путь в будущее?


Получилось, по-моему, неплохо, но разговор в итоге затронул максимум половину того, что мы хотели получить от него в начале — слишком мало времени даёт эфир на обсуждение столь многогранного и непростого вопроса, как управляемый термоядерный синтез.

В общем, всё как у токамаков! И остановились пока на полпути, и вопрос пока что не раскрыт.

Ведь не так и просто сделать штуку, которая сможет жечь малую толику твоих морей на протяжении миллионов лет, давая тебе столько энергии, сколько ты захочешь...

 

http://alex-anpilogov.livejournal.com/132424.html

 


26.04.2016 Зарождение новой науки — индустриальной археологии

 

Обсуждали с коллегами, что такое плохо комментированный код, ну там были истории про комментарии на румынском и т.д. Самая прикольная история была про большую компанию, которая купила другую компанию со всеми их наработками. Когда стали разбираться в коде новой компании, то выяснилось, что большая часть написана китайцами, а добил их комментарий перед злобной реализацией некого алгоритма на несколько страниц: «описание алгоритма смотри в тетрадке у Чуня». Где тот Чунь уже было неясно :)

Цитата с сайта bash.org.ru.

Корпоративная память и обратная контрабанда.

Корпоративная память бывает двух видов: люди и документация. Люди помнят, как вещи работают, и знают, почему. Иногда они записывают эту информацию куда-нибудь и хранят свои записи где-нибудь. Это называется «документация». Корпоративная амнезия действует точно так же: люди уходят, и документация исчезает, гниёт или просто забывается.

Я провёл несколько десятилетий, работая в большой нефтехимической компании. В начале 1980-х мы спроектировали и построили завод, который переделывает одни углеводороды в другие углеводороды. За следующие 30 лет корпоративная память об этом заводе ослабла. Да, завод всё ещё работает и приносит фирме деньги; техобслуживание производится, и высокомудрые специалисты знают, что им надо подёргать и куда пнуть, чтобы завод продолжил работать.

Но компания абсолютно забыла, как этот завод работает.

Это произошло по вине нескольких факторов:

-Спад в нефтехимической промышленности в 1980-х и 1990-х заставил нас прекратить принимать на работу новых людей. В конце 1990-х, в нашей группе работали ребята в возрасте младше 35 или старше 55 — с очень редкими исключениями.

-Мы потихоньку перешли на проектирование с помощью компьютерных систем.

-Из-за корпоративных реорганизаций нам пришлось физически переезжать всем офисом с места на место.

-Корпоративное слияние несколькими годами позже полностью растворило нашу фирму в более крупной, вызвав глобальную перестройку отделов и перетасовку кадров.

 

Индустриальная археология

В начале 2000-х я и несколько моих коллег вышли на пенсию.

В конце 2000-х компания вспомнила о заводе и подумала, что было бы неплохо сделать с ним что-нибудь. Скажем, увеличить производство. К примеру, можно найти узкое место в производственном процессе и улучшить его, — технология-то эти 30 лет не стояла на месте, — и, может быть, пристроить ещё один цех.

И тут компания со всего маху впечатывается в кирпичную стену. Как этот завод был построен? Почему он был построен именно так, а не иначе? Как именно он работает? Для чего нужен чан А, зачем цеха Б и В соединены трубопроводом, почему трубопровод имеет диаметр именно Г, а не Д?

Корпоративная амнезия в действии. Гигантские машины, построенные инопланетянами с помощью их инопланетной технологии, чавкают, как заведённые, выдавая на-гора груды полимеров. Компания примерно представляет себе, как обслуживать эти машины, но понятия не имеет, что за удивительное волшебство творится внутри, и ни у кого нет ни малейшего представления о том, как они создавались. В общем, народ даже не уверен, что именно надо искать, и не знает, с какой стороны следует распутывать этот клубок.

Отыскиваются ребята, которые во время строительства этого завода уже работали в фирме. Теперь они занимают высокие должности и сидят в отдельных, кондиционированных кабинетах. Им дают задание найти документацию по означенному заводу. Это уже не корпоративная память, это больше похоже на индустриальную археологию. Никто не знает, какая документация по этому заводу существует, существует ли она вообще, и если да, то в каком виде она хранится, в каких форматах, что она в себя включает и где она лежит физически. Завод проектировался проектной группой, которой больше нет, в компании, которая с тех пор была поглощена, в офисе, который был закрыт, используя методы до-компьютерной эпохи, которые больше не применяются.

Ребята вспоминают детство с обязательным копошением в грязи, закатывают рукава дорогих пиджаков и принимаются за работу.

Первый шаг поисков очевиден: нужно узнать, как называется завод, о котором идёт речь. Оказывается, что рабочие называют место своей работы названием, производным от названия города, в котором он расположен, — и это единственный логичный момент во всей истории. Официально завод называется совсем иначе. Более того, когда его проектировали, у него было другое официальное название, а фирма, взявшая подряд на его строительство, обозвала его по-своему, но тоже вполне официально. В документах свободно и вперемешку используются все четыре названия.

В 1998 году, в рамках программы по улучшению документооборота, заводу был присвоен уникальный идентификационный номер. Этим номером должны были помечаться все документы, касающиеся завода. В 2001 году, в рамках перехода на электронный документооборот, заводу был присвоен ещё один уникальный идентификационный номер, но уже другой. Неизвестно, какая именно система документооборота применялась в момент создания каждого отдельного документа; вдобавок, в документах то тут, то там упоминаются ссылки на ещё какие-то системы документооборота, о которых вообще нет никаких сведений. Более того, исходя из документов, невозможно сказать, является ли идентификатор, упомянутый в документе, идентификатором этого завода согласно инструкциям 1998 года, или идентификатором какого-то другого завода согласно инструкциям 2001 года — и наоборот.

В документах, использующих идентификатор 1998 года, постоянно мелькает указание на какой-то архив. Бумажный. Проблема в том, что, судя по адресу, он был расположен в здании, снесённом задолго до 1998 года. Это в какой-то степени объясняет, почему единственные документы, хранящиеся в цифровом виде, касаются техподдержки завода, а не его проектирования и разработки.

Методом повального телефонного обзванивания удалось найти древний сохранённый бэкап сервера электронной почты. Оттуда удалось выгрести какое-то количество электронных писем от людей из отдела разработки. В подписях этих электронных писем сохранился физический адрес. Там удалось найти информацию о библиотеке отдела разработки — бумажной, бумажной библиотеке! — которая, хвала богам, не пострадала во время всех перетасовок, а просто потерялась. Эту библиотеку нашли. В ней обнаружилось сколько-то документации о производстве полимеров, и даже копии некоторых инженерных чертежей завода, сделанных ради удобства отдела разработки. Огромные листы синей кальки и гигантские, пыльные, траченные плесенью скоросшиватели с выцветшими записями. На записях и кальках стоят печати, удостоверяющие, что с этих документов была снята цифровая копия; никто не знает, где эта цифровая копия сейчас.

Расшифровка документации

Ребята из отдельных кабинетов притаскивают груду расползающихся скоросшивателей, указывают на них инженерам и говорят: «Фас!» Инженеры пытаются найти «бутылочное горлышко». Получается плохо. Во-первых, документация далеко не полная, и документы сохранились не целиком, а во-вторых, она словно написана китайскими иероглифами. То есть несколько непонятна. Менеджер шутит о необходимости ввести в программу обучения курс «Инженерная археология», где студентов будут учить понимать технологический процесс, исходя из хреново сохранившихся документов тридцатилетней давности.

Инженеры не отчаиваются. Они находят древние учебники и, фактически, учатся заново, становясь инженерами образца 1980 года. Примерно так же действуют извращенцы, развлекающиеся электроникой с радиолампами: поскольку никто не возьмётся чинить такое убожество, им приходится учиться самостоятельно.

Некоторые из методик и форм записи привычны, некоторые давно устарели. Даже там, где официально ничего не изменилось, всё равно изменилось многое, потому что изменился сам критерий того, что необходимо задокументировать, а что можно не записывать, потому что каждый образованный человек будет это знать. Лирическое отступление:

В Древней Греции любой мальчишка знал названия и умел найти на небе примерно 300 самых ярких звёзд. В путевых заметках тех времён направление указывалось по звёздам, но никто не оставлял записей о том, как можно найти ту или иную звезду: предполагалось, что раз уж человек умеет читать, то сотни четыре-пять звёзд он гарантированно знает. Названия звёзд с тех пор изменились…

Было бы неплохо, чтобы эти инженеры в конце концов написали большую красивую книгу под названием «Что этот проклятый завод делает и как он работает». Такие книги нередко пишутся в наши дни, но не инженерами, а археологами.

 

Обратный промышленный шпионаж

В какой-то момент один из менеджеров этой компании вышел на моего бывшего коллегу, который поддерживал со мной приятельские отношения. Это позволило компании обратиться к нам с предложением: не будем ли мы так любезны потратить немного нашего времени, чтобы проконсультировать компанию об этом чёртовом заводе? За адекватную плату, разумеется. «Адекватная плата» была в несколько раз выше моей прошлой зарплаты, а работа казалась интересной, поэтому я согласился.

Таким образом, я оказался нанятым компанией, чтобы объяснить ей, как её завод работает.

Я напрягся и припомнил некоторые детали тридцатилетней давности. Часть инженерных практик, применённых при проектировании этого завода, будь он неладен, я же сам и разработал. Более того, я имел представление о том, что является важным, а что нет, и как детали стыкуются друг с другом.

Примерно настолько же важным оказалось то, что у меня было немного документации. Нелегально.

Когда я ещё работал на фирму, нам приходилось часто переезжать из офиса в офис, и документы терялись. Иногда не было другого выбора, кроме как сидеть и ждать целыми днями, пока кто-нибудь с доступом пришлёт нужную бумажку, а для этого надо было ещё отследить нужную библиотеку и нужного человека. Параноики, заведующие службой безопасности компании, разработали драконовские правила доступа к секретной информации, то есть вообще ко всему, касающемуся полимеров, и это зверски осложнило жизнь при посещении офисов подрядчиков.

Поэтому мы разработали собственную практику под названием «не спрашивай, и нам не придётся врать». Мы делали частные копии документов и таскали их с собой. Инженеры вообще ненавидят сидеть и маяться бездельем, а наличие документации позволяло нам быстро приступить к работе. Это также позволяло нам сдавать проекты во-время, вместо того, чтобы объяснять, что мы не могли работать, потому что ждали факса с нужной информацией.

Моей задачей теперь было тайно вернуть документы фирме. Я был бы рад просто прийти в офис и отдать их клерку, но поступить так было нельзя. Эти документы де-юре были у компании, и даже в электронном виде, а у меня их де-юре не было и быть не могло. На самом деле, разумеется, всё было наоборот. Но компания просто не могла принять свои документы, которые у неё есть, от человека, у которого их нет.

Вместо этого, мы контрабандно пронесли их на территорию и тайно подбросили документы в корпоративный архив. В бумажном виде. Во время следующей инвентаризации контролёр, может быть, обнаружит документы без идентификационных номеров, внесёт их в базу документов и озаботится снятием электронной копии. Я очень надеюсь, что это в самом деле будет именно так, потому что вряд ли проживу ещё 30 лет, чтобы контрабандой пронести их в компанию снова.

А, ещё одна деталь. Я же нанятый внешний консультант-контрактник, помните? Мне по статусу не положено знать корпоративные секреты. Служба безопасности должна знать о движении секретной информации и предотвращать её попадание ко всяким пришлым. Проблема в том, что у них нет ни малейшего представления о секретах, а у меня есть. Более того, я их изобрёл, и патенты были выданы на моё имя. Тем не менее, мне нужно очень тайно и секретно пронести эти данные в фирму, чтобы служба безопасности о них узнала и смогла доблестно предотвратить мой доступ к этим тайнам.

Мы часто слышим о промышленном шпионаже. Я был бы рад почитать исследования явления обратного промышленного шпионажа, — когда компании забывают собственные секреты, и работники должны тайно, нелегально вернуть их. Я уверен, что это происходит значительно чаще, чем вы думаете.

Проблема имеет решение? 

Я не знаю, в чём заключается мораль истории.

Может быть, лучшая организация документооборота решила бы часть этих проблем. С другой стороны, именно попытки улучшить организацию документооборота и послужили причиной части этих проблем, так что надо быть внимательным. Было бы здорово, если бы сохранились библиотеки отделов. Мы решили задачу только потому, что сумели найти одну из них.

С сохранением знаний о технике и о делении на важное и неважное ещё хуже. Видимо, лучшим способом будет держать в фирме людей разных возрастов, без особых возрастных разрывов, чтобы отделы не оказались обезглавленными, когда старшее поколение уйдёт на пенсию.

Но, возможно, инженерная археология всегда будет существовать. Вон, в Нью-Йорке собираются перестраивать пригороды. А это уходящие за горизонт ряды заводов, построенных кроманьонцами, оставившими после себя только обрывки карт и диаграмм.

Антикитерский механизм  механическое устройство, поднятое в 1901 году с древнего судна, затонувшего недалеко от греческого острова Антикитера (греч. Αντικύθηρα) и обнаруженного греческим водолазом 4 апреля 1900 года. Датируется приблизительно 100 годом до н. э. (возможно, до 150 года до н. э.[1] или 205 года до н. э.). Хранится в Национальном археологическом музее в Афинах. Механизм содержал 37 бронзовых шестерён в деревянном корпусе, на котором были размещены циферблаты со стрелками и, по реконструкции, использовался для расчёта движения небесных тел. Другие устройства подобной сложности неизвестны в эллинистической культуре. риентировочные размеры механизма в сборе 33×18×10 см.

An engineer, 04.12.2011 

оригинал

http://ahitech.livejournal.com/171492.html

________________________________

Постиндустиральные детективы

Как однажды сказал в докладе великий Миша Безродный про мимолетную большую страсть большого поэта "эту девушку нам удалось разыскать".

Это я в связи с историей от avva, перевод которой выложен ahitech, вспомнил свою историю.

Приобрел я в незапямятные времена, году так в 96, TV-тюнер. Платку в комп, то бишь. Но вот беда, функциональность-интерфейс меня не устроили. Поскольку тогда у нас был страшный самодеятельный кабельный ТВ-микс. Часть каналов в PAL, часть в SECAM, у некоторых звук на 5.5 Мгц, у других на 6.5, причем, на удивление, с ПАЛ-СЕКАМ это не всегда коррелировало.

Посему зачесались ручки, а нельзя ли дополнить прогу так, чтобы в сетке каналов можно было помечать вручную эти соответствия? Сайт производителя не отвечал, да и исчезли они с горизонта через год. А я стал копать код дебаггером и редактором ресурсов, где и обнаружил некий тайваньский адрес с вполне деловым комментарием.

Отписал и, на удивление, через день получил ответ - "КАК ВЫ НАС НАШЛИ?????!!!!!!!". 

А что по делу - чутка попереписывалис, чел дал пару советов-комментариев, но сказал, что сам помочь больше не может, поскольку "подписка о неразглашении". Но посоветовал посерчить интернеты на файл с определенным именем. Совет помог - на фтп-сайте другой подобной компании нашелся файл на 16 мегов - полный девелопер кит с полнейшей документацией (включая разводку печатных плат) на ТВ-тюнеры на этом чипсете. Недосмотр, конечно.

Программу ихнюю для виндов я не стал тем не менее хачить - за меня это сделали другие, написав гибкий софт для bt8*8, но вот в другой хобби-OS этот кит с доками мне очень даже пригодился.

http://fyysik.livejournal.com/1904767.html

 

 


18.04.2016 Почему я не люблю новые машины.

 

Хочу обратить внимание на материал, возвращаясь к теме искусственно-созданного повального снижения качества потребительских товаров. Я уже затрагивал эту тему у себя в статье: примерно с середины 90-х оформился олигополистический склад на таких рынках, как автомобильный, компьютерный, кинорынок, софт весь, бытовая техника - после этого началось осознанное снижение срока службы товаров производителями. Однако главным негативным последствием стало повышение издержек содержания (ремонта, страхования и пр.), что, в свою очередь, привело к снижению глобального спроса (или торможению его роста).

Я работаю на мультибрендовом сервисе. Основная масса приезжающих машин относится к двум самым распространенным автоконцернам:

1. примерно 40% наших клиентов ездят на машинах концерна VAG (Volkswagen, Audi, Skoda, Seat, Porsche, Bentley)

2. еще процентов 30% – это группа Ford/Mazda/Volvo. Хотя Вольво стоят немного особняком, по большому счету, это всё тот же Форд.

По ним у меня больше всего статистики, есть и другие марки.

С каждым годом я все больше убеждаюсь, что существует что-то типа заговора у этих корпораций. Нет, я не параноик, и не сторонник конспирологических теорий. Да, возможно, об этом уже писали. Просто хочу высказать свое мнение по этому поводу.

Есть у меня наблюдение: старые машины, сделанные примерно до середины девяностых, приезжают к нам, в основном, на техобслуживание. Это касается вообще любых машин любых марок, особенно японцев, особенно праворуких. Время от времени они меняют изношенные элементы подвески и тормозов, но это нормально и не вызывает никакого удивления и возмущения. Так и должно быть.

Удивление и возмущение начинает зреть у меня в глубине души, когда я смотрю, что происходит с новыми машинами. Владельцы большинства машин, спроектированных после середины девяностых, выкладывают за обслуживание и ремонт намного больше, чем владельцы старых машин. И это происходит не потому, что мы берем больше денег за работу, а по следующим причинам:

1. ремонтировать современные машины приходится намного чаще, да и замена многих деталей сложнее. К примеру, необходимо снимать подрамник, чтобы поменять втулки стабилизатора. С точки зрения удобства обслуживания – феерический бред. Но сделано это специально.

2. запчасти стоят значительно дороже, потому что много не продается по частям, а только агрегатом в сборе. На Джетте, например, в оригинальном каталоге втулки переднего стабилизатора вообще не деталируются и не продаются отдельно от стаба. Опять же феерический бред, специально, чтобы больше срубить бабок. Нет, конечно, русская смекалка и здесь не подкачала, и давно найден заменитель, но фат есть факт.

В результате, ценник на обслуживание большинства машин стремительно увеличивается.

Большинство деталей и агрегатов современных машин производится с учетом запрограммированного раннего износа и выхода из строя. Причем машина с конструкционной точки зрения спроектирована таким образом, чтобы усложнить механикам замену этих деталей, и, следовательно, увеличить стоимость работ.

Вот вам примеры, чтобы не быть голословным:

- светодиодные повторители поворота, габаритки, лампочки подсветки номерного знака и салона. Скажете, красиво? Красиво, но деталь меняется только целиком, отдельно лампочек не бывает.

- замена лампочек на многих современных машинах (Citroen/Peugeot, Ssang Yong из того, что первым приходит в голову) со съемом бампера (если спереди) или с разбором салона (если сзади)

- не деталируемая отдельно рулевая тяга на многих Ниссанах. В оригинале продается только в сборе с рейкой. Слава Богу, хоть меняется не в сборе

- датчики массового расхода воздуха, продаваемые ТОЛЬКО вместе с патрубком (сумма больше раза в три)

- приводные валы, которые нельзя разобрать, и которые продаются только в сборе.

- блоки ДВС, которые продаются только вместе с поршневой и кучей мелочи

- вкладыши, продающиеся только вместе с коленвалом

- фордовские двигатели, на которые вообще нет ремонтных деталей, типа вкладышей, поршневых колец и так далее

- передние нижние рычаги, которые в оригинале идут только в сборе, и к которым нет оригинальных шаровых и сайлентблоков

- ступичные подшипники в сборе со ступицей или даже в тормозным диском (Пежо/Ситроен, задний диск)+

- несъемные (разрушаемые при снятии) датчики ABS

- топливные фильтры в сборе с неразборным топливным насосом, причем при его замене нужно разбирать салон

Отдельно скажу про Шкоду, которая меня недавно просто выморозила. В дроссельной заслонке есть шестеренка, которая регулирует, насколько открыта или закрыта заслонка. И она там, сука, пластиковая! Деталь стоит в двигателе, там жарко, она должна постоянно двигаться, а она ПЛАСТИКОВАЯ!

Дальше больше. Меняется это все безобразие только вместе с блоком дроссельной заслонки, который в свою очередь меняется вместе с впускным коллектором.

Я больше не хочу ездить на Шкоде, а Вы?

Сейчас выросло уже целое поколение людей, которые считают НОРМАЛЬНЫМ менять топливный насос в сборе или передние рычаги в сборе. Многие умные люди приводят тонну аргументов в защиту этой привычной им позиции:

«Ну как же, зачем запрессовывать в рычаг неоригинальный сайлент, это же будет не заводская сборка, он будет хуже!», – говорят они.

Рычаг – это железяка. Если в этой железяке износился один сайлентблок, зачем менять саму железяку, если и шаровая, и второй сайлентблок живы и здравствуют?

«Зачем менять фильтр тонкой очистки отдельно от насоса? У них примерно одинаковый срок службы!», вторят они тому, что слышали от сотрудников дилера. Ну конечно, у них одинаковый срок службы, это так запрограммировано. И он, этот срок, кстати, меньше, чем вы думаете. Так и чешутся руки полностью переделать топливные системы на многих машинах, ей Богу, вернуться к старому, раздельному надежному насосу с фильтром-сеточкой в баке и подвесными фильтром снаружи бака…

Примеров очень много, суть одна. Все современные автомобили – одноразовые, сделанные из говна и палок, и завернутые в красивую фольгу со светодиодами. Они запрограммированы развалиться в труху по плану по истечению гарантийного срока. Могут начать разваливаться и раньше, но это будет решено по гарантии.

Вы скажете, что же делать?

Старую машину тоже сложно содержать, особенно те, что уже давно сошли с конвейера. Какими бы простыми и надежными они ни были, время берет свое.

Я обратил внимание на простую статистику: весь VAG, весь Ford, все французы приезжают к нам часто, выкладывают приличные суммы за ремонт и запчасти. Дай, думаю, посмотрю, кто к нам редко приезжает.

Из премиальных брендов – Мерседес. BMW и Audi давно превратились в кормушки, высасывающие деньги из кошельков с бешенной скоростью. Мерс не такой, как оказалось. Во-первых, на него практически нет неоригинальных запчастей, за исключением расходников. Это уже кое о чем для меня говорит. Во-вторых, они реально редко ремонтируются. Многие проезжают по 250-300 тысяч без серьезных замен, выполняя только то, что положено по регламенту, и то, что изнашивается (колодки, подвеска).

Вот недавно поменяли на 360 000 км на S-Classe помпу, потекла. На C-Classe свежем недавно меняли пару датчиков. За ближайшие полгода это ВСЕ. Больше ничего не делали глобального.

Понятно, что Мерс далеко не всем по карману. Я искал что-то попроще, и обратил внимание на Hyundai/KIA. Удивительно, но все то же самое, что и с мерсом, особенно на внедорожниках и больших машинах. Да, на Солярисах и Рио бывают косяки, но что мне нравится в этих корейцах – это старые принципы в запчастях. Ну нету там такого бреда, чтобы привода в сборе менять, или блок дроссельной заслонки с коллектором вместо одной шестеренки.

Фишка Хёнде понятна и читаема. Они хотят отхватить нужную им часть рынка, после чего они начнут вести себя так же, как и остальные. Возможно, уже начали, ведь у них за последние несколько лет прошло уже два обновления модельных рядов. Возможно, новые машины делают уже по новым правилам, просто до нас они еще пока не докатились, поскольку они еще на гарантии.

 

Deliondan

http://www.yaplakal.com/forum11/topic1360802.html#

http://worldcrisis.ru/crisis/2323223

 


11.04.2016 Суперкомпютеры. Обзор мировой ситуации 2015.

 

Пик вычислений перед пиком нефти?

23.11.2015

Сегодня попробуем на себе популярный в блогосфере жанр Кассандры - негативных пророчеств. Итак, “общеизвестно”, что зима близко, человечество во всём достигло пределов роста и мы доживаем последние спокойные деньки перед неминуемым скатыванием в новые темные века. Последним источником техно оптимизма и самым ярким символом прогресса, который противостоял последние 20 лет многим стагнирующим процессам на планете стало бурное развитие микроэлектроники. Пришло время сорвать покровы и с этой области.

Казалось бы, прогресс сейчас быстр как никогда и любой пользователь смартфона расскажет вам о всё более и более быстрых процессорах, которые появляются в новых моделях. Но на крайнем севере уже потянуло холодком от стены, защищавшей нас от регресса. Там, где максимальная производительность микроэлектроники действительно нужна - в области суперкомпьютеров на самых передовых границах - прогресс остановился.

Как видно из графика, уже три года производительность топового суперкомпьютера (выраженная в операциях с плавающей точкой в секунду - FLOPS) не растёт. Более того, если заглянуть в анонсированные планы, то можно с уверенностью сказать, что ситуация не изменится как минимум в ближайший год. А значит стагнация производительности топового суперкомпьютера распространится и на 2016 год:

Пунктирами обозначены экспоненциальный тренд развития и прогноз для топового суперкомпьютера на 2016 год (стагнация). Коротко о матчасти: в статье используются приставки Пета и Экса. ПетаФлопс - 10^15 операций в секунду, а необходимое и обсуждаемое тысячекратное будущее - ЭксаФлопс, 10^18.

Для продолжения экпоненциального тренда суперкомпьютеры должны выйти на масштаб ЭксаФлопса в 2019 году, а сейчас в планах лишь около 100 ПетаФлопс для 2018 года - Aurora. Но в чём собственно проблема?

По моему опыту даже многие профессиональные разработчики софта и железа не смогут вам сказать в чём важность суперкомпьютеров. В современном мире, в веке всепроникающего интернета, огромные залы, набитые стойками железа и посвящённые обработке одной сложной вычислительной задачи кажутся уделом романтического прошлого начала компьютерной эпохи 1960х-70х. Ведь сегодня ресурсов даже одного личного компьютера хватает для решения многих сложных задач, а коммерчески доступные сервера позволяют обслуживать нужды огромных компаний. А ведь есть и популярные облачные вычислительные сервисы, обещающие вам бесконечные вычислительные ресурсы за скромное вознаграждение.

Но на самом деле суперкомпьютеры это то единственное, что даёт сегодняшнему семимиллиарному человечеству возможность продолжать развиваться и жить, не опасаясь мальтузианского проклятья.

Все передовые задачи можно решить только с помощью очень больших вычислительных мощностей и суперкомпьютер, где максимально оптимизируются все компоненты вычислительной техники, это самое подходящее средство для решения этих задач. Более того, прямое компьютерное моделирование можно интерпретировать как третий научный метод познания в довесок к теоретическим и экспериментальным изысканиям. Чтобы не быть голословным приведём несколько примеров.

О нефти матушке, которую уже давно почти невозможно найти без мощных компьютеров, мы уже писали и вывод был категоричен: утром суперкомпьютер - вечером нефть, вечером суперкомпьютер - утром нефть. Посмотрим и другие темы.

Авиация

В проектировании новых самолётов компьютерная симуляция позволила снизить количество физических тестов в аэродинамической трубе с 77 штук в 1979 до 11 в 1995 году и с тех пор значение остаётся на том же уровне. В чём-то из-за этого наши самолёты и остались примерно там же, где были. Переход на принципиально более точную физическую симуляцию на основе прямого применения уравнений навье-стокса требует вычислительных возможностей порядка 50 эксафлопс, то есть в 1000 раз больше чем у современного лидера - китайского Тянхэ-2 на 33 ПетаФлопс. При этом расчёт внешней аэродинамики ещё относительно прост - но, например, типичный двигатель состоит из тысяч движущихся частей и моделирование внутренних потоков потребует ещё более высокой вычислительной мощности.

Вычислительная гидродинамика применительно к лопаткам турбины (слева) и летательному аппарату X-43 при числе маха = 7

 

Термоядерная энергетика

В области термоядерной физики, о которой увлекательно пишет наш коллега tnenergy, проектирование следующего поколения токамаков невозможно без прогресса в моделировании высокотемпературной плазмы в условиях магнитной ловушки. Уже сейчас в моделях участвуют несколько миллиардов частиц в пространстве с разрешением 131 млн точек. Для таких масштабов используются самые мощные системы порядка ПетаФлопса и получены неплохие результаты, но ясно, что достаточной точности полной симуляции на базовых принципах понадобится увеличить масштаб в скромные 13 миллионов раз.

Моделирование поведения плазмы в токамаке

 

Климат и погода

Моделирование климата и точное предсказания погоды позволяют оптимально планировать наши действия - точность прогнозов растёт вместе с ростом производительности суперкомпьютеров. В перспективе можно будет предсказывать ливневые осадки и соответственно, наводнения и сели. Засухи и неурожаи.

Сегодня метеопрогноз на 4 дня столь же точен, как в 1980 году на один день

Всё более точные предсказания требуют более детальной модели планетарного масштаба и необходимо постоянное уменьшение ячейки симуляции. На данный момент ячейки моделей для краткосрочных региональных прогнозов имеют размеры 10х10 км,  а долгосрочные климатические модели используют сетку с ячейками в сотни км, в то время как необходим масштаб 1х1 км по поверхности (в 10000 раз крупнее чем сейчас) и 100 метров по вертикали. Да с периодизацией в 1 секунду, что для двух месяцев означает 5 млн. секунд.

Пример современной модели с ячейкой 300х300 км.

 

Медицина и биология.

Не является исключением и медицина. На сегодня топовые суперкомпьютеры способны моделировать лишь отдельные сверхмалые части клеток:

На рисунке результат моделирования работы ионных каналов в мембране клетки на топовых суперкомпьютерах - а задействовано всего-то около 100 тысяч молекул. При этом всего молекул в клетке человека миллиарды, а самих клеток - почти квадриллион (10^14). Процесс получения новых лекарств и вывод их на рынок занимает 5-15 лет и уже сейчас идут разговоры о новых концепциях в драг-дизайне. Только представьте, насколько можно ускорить процесс и повысить эффективность лекарств, если моделировать ситуацию комплексно - начиная от ДНК возбудителя, в которой, по сути, заключена вся информация о нём и заканчивая моделью человеческого тела с учётом индивидуальных генетических особенностей.

Реальный список гораздо, гораздо больше: поиск принципиально новых материалов с заданными свойствами, астрофизика, атомная энергетика и многое многое другое.

 

Бухгалтерия экспоненты

Встаёт вопрос: если выгоды так велики, то почему мы не вкладываем действительно крупные деньги в мощные суперкомпьютеры? Дело в том, что до сих пор на нашей стороне была экспонента, а именно экспонента Мура - каждые 18-24 месяца плотность транзисторов удваивается и до самого недавнего времени это означало, что и производительность удваивается тоже.

Поэтому студентов геймеров мучил постоянный вопрос: “Нужно ли покупать комп сегодня за $2000 баксов или брать что-то попроще за $1000?” Ведь на оставшуюся $1000 через 3-4 года можно будет купить комп в пару раз мощнее. Это не удивительно, ведь линейная функция всегда проигрывает экспоненциальной и умножение стоимости давало в лучшем случае такое же линейное умножение производительности вместо степенной зависимости в случае экспоненты. Как правило, бюджет у студентов был не резиновый и выбор падал на второй вариант, но иногда хотелось попонтоваться, брали разпальцованый вариант и уже через пару лет зло смотрели на эту старую рухлядь.

Аналогичный процесс, но в гораздо более серьёзной обстановке, происходил и во время обсуждений новых суперкомпьютеров. В большинстве случаев выбирали более умеренный, но продуктивный путь. Показательно, что за последние 20 лет только три компьютера стоили больше 300 миллионов долларов и все три были построены за пределами США: два в Японии и один сегодняшний лидер в Китае, в странах с претензией на мировое лидерство. Ведь кроме реальной выгоды, иметь свой суперкомпьютер на первой строчки рейтинга стало предметом национальной гордости в доказательство факта существования национальной передовой науки.

 

Конец экспоненты

Из года в год раздаются возгласы, что закон мура близок к концу и пока вроде бы это всё страшилки. Но при желании уже можно разглядеть отдельных всадников апокалипсиса:

Выше пять трендов для различных характеристик микропроцессоров. Закон Мура вроде как бы продолжается: оранжевым отмечено количество транзисторов на единицу площади с удвоением каждые 18-24 месяца. С 2005 года параметр вырос в 100 раз, но радости от этого уже не так много - синим отмечана производительность одного ядра и рост за тот же срок уже менее чем в 10 раз. Остальные транзисторы пошли на увеличение количества ядер, позволяющих обрабатывать задачи параллельно (чёрным).

В 2005 году можно было приобрести процессор с тактовой частотой 3,8 ГГЦ, а вот сейчас процессоров Интел с тактовой частотой выше 4 ГГц не купить. К графику это относится прямо: частота процессора, ответственная до этого за половину роста производительности, практически не менялась с 2004 года (зелёным), так же как и потребление энергии (красным), которое уперлось в возможности отвода тепла.

Эти тренды абсолютно симметрично проявляются и в архитектуре суперкомпьютеров. Если взять сегодняшнего китайского рекордсмена, то там мы видим и один из самых высоких показателей по энергопотреблению (18 МВт), и огромное количество вычислительных ядер и даже регресс по цене за ПетаФлопс. Всё это позволило построить суперкомпьютер всего лишь в два раза производительнее чем предыдущий конкурент.

 

Отвергнем буржуазную экспоненту ради коммунистической линейки !

Военнослужащие кибернетических войск Китая удаляют закладки из процессоров Intel Xeon. 

Если компьютеры так важны, почему бы просто не продолжить китайский путь и сделать суперкомпьютер побольше, а потом и ещё побольше? Нужно понимать, что любое увеличение производительности за счёт линейного увеличения масштаба это не только увеличение долларовой цены, но и такое же линейное увеличение в потреблении энергии. Если взять китайского монстра с тремя миллионами ядер и попытаться масштабировать его с уровня 33 ПетаФлопс до уровня 30 ЭксаФлопс, то потребуется выделить в эксклюзивное пользование два десятка новеньких атомных реакторов, а это соответствует всем реакторам которые сейчас строятся в Китае. Если это ещё можно как-то затянув пояс потянуть, то уровень 30 ЗеттаФлопс с его 20’000 реакторами для нас закрыт навсегда.

 

Есть ли выход 

Можно ли всё-таки продолжить экспоненту? На ближайшие годы - да, всё ещё можно. Через 2-3 года выйдут суперкомпьютеры примерно в три раза мощнее топового китайского и с лучшими параметрами потребления энергии и стоимости ПетаФлопс. А что будет дальше?

Лично я точно не знаю, но эксперты не очень оптимистичны. Например, директор Майкрософта посетил в конце октября официальный форум, посвящённый разработке будущей ЭксаФлопс-системы в США. На форуме были все ведущие производители железа, а также представители различных гос.агентств, разрабатывающие и использующие суперкомпьютеры.

Процитируем:

Всем участникам форума очевидно:

Современная микроэлектроника на базе технологии CMOS подходит к концу своих возможностей.

Нет альтернативной технологии, которая будет доступна в течение ближайших десяти лет.

Проще говоря, в ближайшие 10 лет существующая парадигма закончится, а другой парадигмы у нас для вас нет. 

23.11.2015 

mikhai1_t 

____________________________________

 

Суперкомпютеры. Обзор мировой ситуации.

27.12.2015

В прошлой заметке было несколько примеров, показывающих важность суперкомпьютеров в контексте научно-технического прогресса. А сейчас хотелось бы оценить ситуацию в цивилизационном аспекте. На данный момент Топ-500 суперкомпьютеров это 418 ПетаФлопс вычислительных мощностей, в таблице ниже показано распределение по странам. Несмотря на то, что самый производительный компьютер (Тянхэ-2) находится в Китае, США лидируют с почти двукратным отрывом по суммарной мощности суперкомпютеров.

Но на самом деле отрыв ещё больше чем кажется на первый взгляд. В предыдущей статье мы с лёгкостью оперировали понятием “китайский суперкомпьютер”, но что имеется ввиду, когда говорится “китайский суперкомпютер”, “российский суперкомпьютер” и т.д.?

Можно говорить про то, где он географически расположен и это даёт картину выше. Можно говорить о том, где расположена организация его спроектировавшая, а можно конкретно о стране разработчике чипов… Эти градации позволяют точнее понять расположение сил. В списке Топ-500 есть тридцать стран, которые имеют суперкомпьютеры, но есть только дюжина стран, которые могут их проектировать:

И есть всего две с половиной страны, которые могут похвастаться тем, что производят свои чипы для суперкомпьютеров. Американские производители тут практически полностью доминируют, всего лишь 5% от всех компьютерных мощностей приходятся на японские компании и чисто номинально там присутствует Китай:

Что интересно, такая ситуация была не всегда - раньше было гораздо больше разнообразия среди производителей. Если посмотреть на ситуацию в исторической перспективе, то видно, что в 1990-х Интел на рынке практически не присутствовал и было множество специализированных чипов, разрабатываемых для конкретных моделей суперкомпьютеров, но все они проиграли обычному х86 процессору:

Начиная с 2010 года стали всё более активно использоваться графические чипы. Тут ситуация, по сути, такая же: кроме единственного японского новичка PEZY-SC поединок развернулся между ведущей американской Nvidia и догоняющим американским Интелом:

Это означает, что более 95% суперкомпьютеров сделаны на базе американских чипов и что в любом соревновании по вычислительными мощностям США и их союзники будут иметь очень сильное стратегическое преимущество над остальными. И попытка обойти на повороте используя их же собственные чипы ни к чему не приведёт.

27.12.2015 

mikhai1_t

_________________________

В поисках генетической мишени:

... В сферическом хроматофоре диаметром 70 нанометров умещаются молекулы 18 тыс. жиров-липидов и 101 молекула протеина. Последние образуют пять функциональных групп, две из которых улавливают фотоны солнечного света. Белки третьей группы затормаживают рекомбинацию возбужденных электронов, чтобы те не растеряли драгоценную энергию для получения протонов водорода из воды. Водород необходим для синтеза энергетической валюты живой клетки – молекулы АТФ. При этом КПД конверсии энергии света в химическую достигает фантастических 90%! Для расшифровки атомной структуры хроматофора потребовалась компьютерная мощность в 27 петафлопов, или 27 квадрильонов операций в секунду.

 

 


09.04.2016 «Мясо» не сдаётся ? «Мясо» не сдаётся!

 


Масса обсуждений в моём блоге, начинаясь с и вращаясь вокруг извечного вопроса «человек против природы» всё чаще выходит на второй, уже реальный сегодня уровень — «робот (искусственный интеллект, ИИ) против человека». В котором уже сам человек становится не более, чем частью старого биологического мира, в котором возникает новая реальность. Более быстрая, более умная, более приспособленная к конкретным или всеобщим условиям среды. И в которой само человечество пока ещё может мнить себя «вершиной эволюции», но, скорее всего, является лишь органической частью той среды, которую роботы и ИИ будут использовать для своей дальнейшей эволюции.
Не скрою, на меня в вопросе понимания технологической сингулярности и проблемы замены естественного интеллекта искусственным, а биологической среды — средой технологической оказали классические фантастические рассказы.
Которые, при взгляде на современные успехи роботизации, компьютеризации и ИИ уже кажутся весьма приземлённой футурологией.
В сверхконцентрированной форме вопрос противостояния робота и человека разобран, например, в коротком рассказе Терри Биссона«Целиком из мяса» или у Айзека Азимова в «Нечаянной победе», ну а классический цикл о роботах мэтра Озимова, я думаю, читали многие, если не все.
Прошлый взгляд на робота или на искусственный интеллект, который унаследован от начала ХХ века, достаточно прост: «да что они нам сделают, если мы их можем просто выключить или запрограммировать?». Три закона робототехники — и всё такое.
Взгляд 1980-х годов, привитый нам «Терминатором» и эпичным «мне нужна твоя куртка и твой мотоцикл», грешил иным перекосом: роботы в нём были изображены совершенно чуждым человечеству видом, который предполагал ровно один подход: «найти и уничтожить». Ну или, опять-таки, перепрограммировать робота, если повезёт.


Конечно, теперь Терминатор уже не тот, но в 1984-м году его поступь была тяжела и впечатляюща...

При этом возможности обучения у героя Арнольда Шварцнеггера существовали, только вот его понимание среды находилось на весьма детском уровне: эпизод с ключами показывал, что робот обучается, но для этого обучения ему нужен был практически прямой приказ. А так, в целом, ИИ робота-терминатора оказывается достаточно тупым — где-то на уровне сокруши всё вокруг «покорми собак и ничего там не трогай!»
Но, как оказалось, реальный и уже существующий ИИ оставил далеко позади фантазии 1984-го года.
Речь идёт о вот этом незаметном событии. Знаю, что немногие из моих читателей являются заядлыми игроками в го и могут оценить важность этой новости, но попробую пояснить, в чём суть произошедшего, кроме тривиальной констатации факта о том, что компьютерная программа AlphaGo победила профессионального игрока в го Ли Седоля, 4-го по силе игрока мирового го.


Ли Седоль справа, AlphaGo — слева. Пока что программа сама не может ставить камни го, но это лишь временно...

Дальше я позволю себе прямую цитату вот отсюда:
«Ключевым фактором создания AI для подобных игр, является так называемая оценочная функция, которая позволяет сравнивать различные позиции на доске и выбирать из них наиболее выгодную. Грубо говоря, мы строим возможное дерево ходов, оцениваем, отсекаем неудачные и выбираем те, которые ведут к лучшим результатам. Вопрос в том, как правильно сделать эту оценку. Для шахмат это делается через правила изначально заданные разработчиками шахматных процессоров. Каждой фигуре соответствует свой вес, плюс вводятся поправки на позицию фигур, близость к центру доски, угрозы которые они несут, все это суммируется и получается оценка конкретной позиции. Плюс добавляется база дебютов, весьма полезная в начале игры, когда фигур много и неопределенность максимальна, плюс рассчитанные эндшпильные таблицы, позволяющие безошибочно заканчивать партии — и получаем алгоритмы для игры в шахмат, с которыми уже лет 10 лет ни один человек не может сыграть даже вничью.
Проблемой AI в Го является то, что практически ничего из вышеперечисленного для этой игры не работает. Слишком большое количество доступных ходов, слишком отдаленное возможное влияние каждого сделанного хода, чтобы просчитать его в глубину и сделать оценку о качестве позиции. Создать оценочную функцию силами разработчиков, как в шахматах, было невозможно. Все подобные попытки играли на уровне любителей.
Потому разработчики AlphaGo пошли другим путем. Оценкой позиции занимается нейронная сеть, которой предварительно скормили 30 миллионов позиций с сыгранных партий с KGS Go Server. Задачью сети было "предсказать" ход, ведущий к победе. Добившись положительного результата начального обучения сети (57.0% правильного предсказания ходов экспертов), они продолжили обучение за счет игры программы "самой с собой" (тут можно почитать больше). Таким образом, самая важная часть программы — оценочная функция — это нейронная сеть, работающая, обучающаяся, и оценивающая позицию по тем же принципам, что и человеческий мозг, причем, как оказывается, на уровне лучших игроков мира.
Когда в январе AlphaGo в первый раз обыграла про–игрока 2 дана, она, по оценкам экспертов, допускала достаточно много ошибок и близко не могла сравниться с игроками 9 дана (9 и 2 дан соотносятся как Каспаров и какой–нибудь чемпион области по шахматам). Но прошло два месяца самообучения и самостоятельного улучшения оценочной функции и она обыгрывает одного из лучших игроков мира.
Важно то, что этот принцип обучения совершенно не привязан к Го, и вполне может быть применим ко множеству задач, по которым уже накоплена значительная база знаний.»
Вот так. Вы ждали сильного ИИ, который может посмотреть на действие или алгоритм, а потом — сделать это или точно так же, а то и намного лучше? Их есть у меня.
В такой ситуации, как с AlphaGo, люди и в самом деле становятся не более, чем исходным материалом для нейросети, в которой крутятся образы того или иного алгоритма.
В победу AlphaGo над Ли Седолем не верил перед началом матча практически никто. Корейский мастер не рассматривал всерьёз возможность своего поражения, поэтому даже не оговорил сумму своего гонорара в случае проигрыша. Кстати, свой гонорар AlphaGo, более 1 млн. долларов, «потратила» на благотворительность, пожертвовав его на программы UNICEF, STEM и Go.
А трансляцию матча на китайском языке смотрели 60 миллионов телезрителей (а это более 10 часов эфирного времени).
Вот так, в общем-то, искусственный интеллект и вползает в нашу жизнь — отнюдь не железной поступью Терминатора, но через экраны ноутбуков и телевизоров. Кстати, если выбор сегодня будет между новым iPhone 6s и ребёнком — то много ли современных девушек предпочтут ребёнка, а ещё лучше — двух или трёх, что необходимо хотя бы для простого воспроизводства вида Homo Sapiens? Количество детей в расчёте на одну женщину практически во всех «развитых» странах вполне зримо показывает, что люди в эволюционном забеге как минимум остановились. Или же, если вам так приятнее, «сидят на вершине эволюции». Которая всё больше напоминает крышу невысокого сарая в момент прихода тридцатиметровой волны океанского цунами.

Однако, не буду только о грустном. Есть хорошие новости и для «мяса». Возможно, и мозгам что-то перепадёт, а пока что о более низменных тканях нашего тела.


На картинке показан принцип действия генетически модифицированного вируса T–VEC синтезированного на основе вируса герпеса. T–VEC может размножаться только в раковых клетках, клетках меланомы или рака кожи. Там он (1) мультиплицируется, (2) убивает клетку, и (3) выделяет протеин, обучающий иммунную систему различать меланомные клетки и атаковать их. Основная проблема меланомы — это незаметность пораженных клаток для иммунной системы, а вирус T–VEC это поправляет. Лечение уже сегодня эффективно в половине случаев. Препарат начал применяться полгода назад в США и ЕС. Сейчас врачи пытаются определить, почему лечение помогает не всем пациентам и, скорее всего, что-нибудь обнаружат в самой меланоме, например, разделив её на два отдельных заболевания. Патент принадлежит американскому фарма–гиганту Amgen, так что лечение бесплатным не будет — в 2014-м году концерн заработал на своих клиентах более 5 млрд. долларов.
Но, по крайней мере, лечение уже есть.
В общем — если вы не хотите ГМО есть, то в перспективе его надо будет вводить внутривенно. Ну или внутримышечно, я тут в тонкостях не силён.
Похожим образом хотят научиться лечить и массу нейродегенеративных заболеваний, например, болезнь Альцгеймера, так как вариант «перепрограммирования» дефектных клеток вполне может быть применим и к погибающим при старческой деменции нейронам. В общем, «Цветы для Элджернона» к нам уже гораздо ближе, чем думается.
Ну и вторая новость, тоже о «мясе».


В ближайшие годы, благодаря открытию автралийских учёных, может появиться терапия, способная регенерировать повреждённые вследствие травмы, болезни или старения ткани. По принципу действия терапия схожа с тем, как ящерицы отращивают хвост и имеет шансы изменить лицо регенеративной медицины.
Учёные перепрограммируют жировые и костные клетки в индуцированные мультипотентные стволовые клетки — иМС (induced multipotent stem cells — iMS). Терапия была успешно опробована на мышах и по словам главы исследований является большим скачком вперёд по сравнению с другими терапиями стволовыми клетками, эффективность которых либо недоказана, либо кране низка. Испытания на людях должны начаться в конце 2017 года.
Терапия революционна тем, что иМС клетки способны регенерировать многие типы тканей и выгодно отличаются от эмбриональных стволовых клеток, которые при введении в организм, склонны к формированию опухолей. В природе во взрослом организме человека иМС клеток не присутсвует. Для их создания учёные "отключают память" жировым и костным клеткам, коих в любом организме хоть отбавляй, а после этого превращают их в стволовые. Весь процесс, включая выращивание культуры иМС клеток конкретного человека, занимает 2–3 недели. Терапия схожа с отращиванием хвоста ящерицей, поскольку в случае с хвостом происходят схожие процессы: образуются иМС клетки, способные превращаться в разные типы тканей — от костей до кожи.
В общем, вскорости и в весьма близкой перспективе «мясо» будет жить долго, безболезненно и здоровой жизнью — и наслаждаться успехами искусственного интеллекта и «железно-кремниевой жизни», которая может покорить и вершины спортивного олимпа, и глубины космоса.
Ну а насыщенность собственной жизни «мяса» уже зависит от него самого. И от того, будут ли использоваться его мозги на казуальные игры «собери три в ряд» на очередном iPhone XXs — или же на что-то оставляющее след в грядущем и изменяющее ту самую «вершину эволюции», на которой сегодня горделиво восседает современный Homo Sapiens....

 

http://alex-anpilogov.livejournal.com/124704.html

 


30.03.2016 Собрать самим спутник и запустить его на околоземную орбиту? Да что может быть проще!

 


Александр Шаенко о проекте российского наноспутника "Маяк", который должен засиять самой яркой звездой в небе России летом 2016 года. Ведущий - Алексей Анпилогов. 


25.03.2016 Идеальное ИТ-будущее. Бесплатная футурология без регистрации и СМС.

 

От автора:

Этот текст был написан, как один из вступительных разделов для Предложений для программы развития Интернета в Российской Федерации,разрабатывавшейся прошедшими летом и осенью в ИРИ. Поскольку сейчас Программа обсуждена, принята, преобразована в так называемые Дорожные карты, и уже представлена Президенту на Форуме Развития Интернета 21−22 декабря, я счёл возможным эту свою часть опубликовать здесь, на Роем.ру. Тем более, что сейчас конец года, и все, кому не лень, публикуют прогнозы и итоги. Вот и мне не лень.

Понятно, что тут все эксперты, а также и суперэксперты, и знают про будущее гораздо лучше. Какие могут быть претензии к подобной футурологии — более-менее понятно заранее. Как говорят китайцы«предсказывать вообще очень трудно, особенно, когда это касается будущего». Кроме того, это вообще такой слишком длинный лонгрид, то есть многабукафф.

Ругайтесь на здоровье, но можно и попытаться улучшить этот текст. Из перфекционизма хотя бы.

Мы приглашаем тех, у кого есть содержательные замечания и дополнения,высказать их в комментариях. Тогда мы сможем вместе выправить этот текст в формате краудсорсинга и опубликовать финальный вариант так, что на него можно будет ссылаться, а лет через пять — проверить, что сбылось. Авторов самых важных и содержательных принятых дополнений добавим в авторы документа.

Игорь Ашманов

***

В этом разделе мы сделали попытку описать возможное будущее ИТ-технологий в нашей стране на 7−10 лет вперёд (то есть до 2025 года) и их внедрение в повседневную жизнь граждан нашей страны.

Это не прогноз, а изображение некоей идеальной ситуации, которая может быть нашей задачей и целью, к которой нам надо стремиться и нужно готовиться.

Вначале нужно сделать несколько оговорок:

Оговорки

Технологическая революция. Мы находимся внутри происходящей прямо сейчас технологической и промышленной революции, так называемого«Технологического торнадо» по Джеффри Муру. В условиях технологического торнадо невозможно предсказать ландшафт после того, как торнадо утихнет,но можно использовать силу технологического вихря к своей пользе.

Существующие тренды. Мы рассматриваем только имеющиеся на сегодня тренды развития — настоящие прорывы и революции предугадать даже на 5−10 лет вперёд невозможно: за год-полтора до взлёта персональных компьютеров,Интернета, поисковых машин, мобильной связи, социальных сетей, смартфонов никто не мог вообразить или адекватно описать этот взлёт.

Таким образом, ниже дана простая экстраполяция того, что сейчас уже известно и существует в виде ростков и зародышей. То есть довольно очевидные и,возможно, скучные соображения.

Цифровая экономика. Мы предполагаем, что через несколько лет практически вся экономика станет цифровой. Это значит, что производительность труда и управляемость отраслей народного хозяйства будут существенно, жизненно зависеть от внедрённых ИТ-технологий.

Поэтому ниже мы описываем только самые существенные примеры такого внедрения.

Мы не обсуждаем собственное состояние и инновации самих отраслей, а только результат внедрения ИТ в них (например, не обсуждаем новые виды топлива или внедрение новых типов двигателей на транспорте, а только беспилотность транспорта и контроль за ним из центра).

Цифровая нация: исчезновение цифрового разрыва. Нужно предполагать, что никакого цифрового разрыва между городом и деревней, регионами,поколениями в идеальном ИТ-будущем-2025 уже не станет.

Всеобщая интернет-подключённость и связность, наличие умных устройств у каждого гражданина приведёт к тому, что все поколения молодёжи и среднего возраста в 2025 году, начиная с поколения 1995−1997 годов рождения будут так называемыми «цифровыми аборигенами», владея цифровыми технологиями«по умолчанию», абсолютно естественно, как своим родным языком,а пенсионеров (тех, кому сейчас 40−50) уже втянут в ИТ их родственники и дети.

Коммодитизация ИТ. Через 7−10 лет большинство существующих информационных технологий претерпят т.н. «коммодитизацию», то есть перейдут в категорию«ширпотреба». Интернет станет просто транспортом, который будет так же незаметен и вездесущ, как водопровод и электросети.

Поэтому нет смысла обсуждать развитие Интернета как такового — интересны конкретные применения, следствия и феномены всеобщей связности и онлайновости в государстве, обществе, частной жизни и народном хозяйстве.

Конвергенция технологий и их применений. Большинство технологий и технологических продуктов будут очень тесно переплетены, например,робототехника, ИИ, беспилотное управление и 3Д-принтеры будут сплавлены воедино во множестве продуктов, так что ниже мы перечисляем применения,а не технологии. Поэтому в пунктах ниже будут повторения (например,беспилотники в транспорте и в ИИ).

Перечисление этих применений, скорее всего, неполно, наверняка что-то мы упустили.

Сроки. Срок в 7−10 лет, то есть 2025 год — условный. Возможно, часть описанных ниже инноваций затормозятся по техническим и социальным причинам и потребуют больше времени для внедрения, как было уже не раз; значит, они появятся, условно говоря, в 2030 году или позже. Часть же описанного есть уже сейчас, либо станет обыденностью раньше, через 3−4 года, в 2020 году. Но общая качественная картина в 2020—2030 годах, скорее всего, будет примерно такой.

Устойчивое и мирное развитие. В этом описании идеального будущего мы предполагаем, что в ближайшие годы не будет большой мировой войны и/или значительных экономических и геополитических катастроф.

А точнее, надеемся на это.

 

2. Идеальное будущее ИТ и Интернета в РФ

 

2.1. Технологические факторы

Картина ИТ-будущего будет определяться несколькими ключевыми технологическими факторами и их всевозможными комбинациями в частной жизни, обществе и государстве (список заведомо неполный, и не в порядке важности):

Цифровой суверенитет, импортозамещение и информационная безопасность

Абсолютная связность всех территорий и огромная скорость доступа

Робототехника и беспилотные устройства

Большие данные о людях, организациях, территориях

Искусственный интеллект, нейронные и семантические сети, системы распознавания речи, видео, фото, интеллектуальные агенты

Интернет вещей: носимые устройства, ИИ и связь в бытовой и промышленной технике, транспортных средствах, нанодатчики, ИТ-метка на каждой вещи

Биологическая и цифровая конвергенция: нейроинтерфейсы, чипирование,киберорганы

Объёмная печать в быту и на производстве

Ниже мы излагаем наше представление о краткосрочных последствиях внедрения этих факторов и технологий в различные области народного хозяйства и частной жизни.

2.2. Общие институты государства и общества

Цифровой суверенитет и импортозамещение. Полное проникновение ИТ во все отрасли народного хозяйства, в каждый предмет и устройство будет только повышать важность обеспечения информационной безопасности и цифрового суверенитета.

В 2025−30 годах в России будет своя единая операционная система. Все государственные учреждения, стратегически важные части инфраструктуры будут работать на единой платформе, которая будет разрабатываться и поддерживаться в РФ. На ней будут работать персональные компьютеры, мобильные устройства и носимые чипы. Появится своя экосистема ПО, мобильных приложений и встраиваемого ПО, которая будет полностью подконтрольна государству — от платёжной системы, сертификатов и личных идентификаторов, до социальных сетей и игровых сервисов. Пользователь устройств с иными операционными системами (состав которых также будет регулироваться) будет лишён множества возможностей, в том числе взаимодействия с госуслугами.

В идеальном ИТ-будущем все критические отрасли народного хозяйства будут использовать только отечественные процессоры, чипы, маршрутизаторы,операционную систему, смартфоны. Импортные устройства, ПО и зарубежные сервисы будут подчиняться требованиям закона по использованию ПО и сертифицированных средств информационной безопасности.

Разработка отечественных ПО, микросхем, процессоров и оконечных устройств будет иметь значительные льготы и поддерживаться государством. Будет создана единая система обучения в школе и вузах использованию отечественных ИТ.

Информационная безопасность. Встраивание технологий во все сферы человеческой жизни потребует совершенно иного подхода к защите данных,произойдёт изменение концепции защиты данных: она перестанет быть частным делом даже в частных структурах.

Государство будет регулировать законодательство о защите данных,контролировать системы, предотвращающие взлом данных, способы шифрования, специализированные системы защиты и защиты от целевых атак на данные и устройства. Будут созданы государственные единые центры сбора и обработки информационных угроз и единые системы защиты.

Зарубежные системы защиты данных и ПО будут запрещены к использованию или серьёзно ограничены.

Доступ, размещение контента будут довольно строго контролироваться; большая часть доступа будет авторизованной, с реальными персональными данными; соответствие размещаемого контента (веб-страниц, приложений, статей, роликов,постов, комментариев и т. п.) законодательству будет проверяться автоматически ИИ-системами на базе поисковых роботов или мониторов магистрального трафика.

Доступ в Интернет и мобильные устройства. Связность на всей территории РФ станет абсолютной: доступ в сеть будет везде, постоянно и с высокой скоростью,достаточной для передачи больших объёмов данных (включая фото, видео, голос,3D-модели и прочее) на оконечные носимые устройства. Сотовая связь исчезнет или преобразуется в интернет-доступ, голосовая и видеосвязь будет осуществляться поверх Интернета. Большая часть доступа в сеть будет бесплатной и публичной.

Законодательство и регулирование. Будет создано отдельное законодательство о приватности, защите новых типов персональных данных — «Личных данных»(маршрутов, лиц, видео с распределённых нанодатчиков, потребительских данных), законодательство о правилах сбора и применения Больших данных,законодательство о госуправлении через Интернет (выборы, жалобы,прозрачность, рейтинги в реальном времени), новое регулирование интернет-финансов (законы о краудсорсинге и негосударственных финансах), регулирование вопросов кибербезопасности и корпоративных данных, законы о биологической конвергенции (замене частей тела на робототехнические устройства или новые органы, нейронных интерфейсах), законы о правилах функционирования, ответственности, страховании автономной техники,беспилотных устройств и интеллектуальных агентов.

Институты развития, инвестиции, краудсорсинг, среда инноваций. Будет создана единая система институтов развития, обеспечивающая доступ к дешёвым и длинным деньгам для инноваторов. Разовьются общественные инструменты финансовой поддержки проектов (краудсорсинг и другие механизмы). Государственные деньги будут раздаваться по государственным планам развития.

Кадры и образование. В настоящее время вузы РФ выпускают самое большое количество инженеров в мире (400 тысяч в год). Проблема в структуре этих кадров и нехватке инженеров для ИТ. Можно ожидать, что в идеальном будущем вузы РФ будут выпускать в год не менее миллиона инженеров, большинство из которых будут специалистами в программировании, системотехнике,робототехнике и ИИ, а также в применении ИТ в народном хозяйстве и бизнесе.

Юридические и гуманитарные факультеты также будут выпускать значительное количество (десятки тысяч в год) кадров, способных работать на стыке гуманитарных технологий и ИТ (законодательство и правоприменение в ИТ,бизнес-информатика, прикладная лингвистика, ИИ, ИТ-социология, ИТ-образование, игровые продюсеры и т. п.)

Будет развита сеть техникумов и технических ПТУ, выпускающих десятки тысяч программистов и ИТ-специалистов среднего уровня за 2−3 года.

Значительная часть обучения будет дистанционным, дающим возможность получения в регионах базовых профессиональных знаний и навыков от лучших вузов и техникумов. Высокое качество видеоконференций и технологий телеприсутствия позволит обучаться «очно» независимо от расстояния. В составе всех программ обычных вузов будет значительная дистанционная составляющая. Потребуется развитие законодательства в области признания теле-экзаменов и теле-дипломов.

Госуслуги и управление государством. Значительная часть выборов будет проводиться путём интернет-голосования. Будет обеспечена полная доступность госуслуг в любом населённом пункте, мгновенная авторизация, мгновенная реакция, ответы на вопросы и жалобы. Будет делаться непрерывное измерение рейтингов госструктур, политиков, партий в реальном времени.

Абсолютная прозрачность ситуации, проблем и действий власти в любом субъекте федерации, регионе, населённом пункте. Онлайновый сбор жалоб и предложений, прямое общение населения с властью на любом уровне.

Рано или поздно возникнет единый идентификатор гражданина («электронный паспорт», «ЕСИ» и тому подобное), позволяющий совершать покупки,пользоваться транспортом, подписывать документы, доверенности, совершать сделки и получать льготы. Это принесёт новые риски (см. ниже про «Цифровые недра») и потребует регламентации использования данных о людях.

К 2025−30 году система управления народным хозяйством будет в значительной мере автоматизирована (можно сказать, что будет создана «ERP уровня страны»), так что товаропотоки, денежные потоки, логистические потоки, государственные доходы и расходы и документооборот в масштабе всей страны будут анализироваться и частично управляться автоматически.

Потребуется совершенствование законодательства в области организации интернет-выборов, рейтингов и опросов, сквозной идентификации и аутентификации, в области расширения госуслуг, управления частным производством и транспортом и т. п.

2.3. Отрасли народного хозяйства, рынки, частная жизнь

Оборона и армия. ИТ в обороне — тема отдельного документа. Можно сказать, что с точки зрения ИТ в ВПК будут созданы единое управление полем боя, постоянная связь всех боевых элементов и акторов, автономные системы вооружения,самостоятельно принимающие решения, действующие группами беспилотные боевые машины, управляемые ИИ пули и снаряды, засеиваемые на поле боля и в воздухе массовые нанодатчики, создающие объёмную картину поля боя в реальном времени, роевые боевые нанороботы, создающие живые стены для летающих аппаратов и боевых машин противника, экзоскелеты воинов, умная экипировка, измеряющая и передающая положение и состояние воина и боевой техники на поле боя в реальном времени и т. п. Подробнее здесь обсуждать не будем.

Транспорт и беспилотники. Большую часть пассажиро- и грузоперевозок будет осуществлять беспилотный общественный транспорт. Автомобили будут снабжены радиометками, и будут общаться между собой, со светофорами, дорожными службами и ГИБДД. Будут широко использоваться летающие и плавающие беспилотники, в том числе для автоматической доставки в удалённые регионы.

Будет внедрено централизованное автоматическое управление потоками транспорта и светофорами, грузо- и пассажиропотоками, расписаниями для борьбы с пробками и оптимизации потоков. Диспетчерские службы будут в основном автоматическими. Появятся беспилотные такси.

Автозаправки станут безлюдными, оплата топлива (энергии) будет дистанционной.

Будет создано специальное законодательство по использованию беспилотных транспортных средств, сертификации их, ответственности их владельцев при инцидентах, страховании и т. п.

Робототехника и ИИ. Роботы станут существенной составляющей повседневной жизни в большинстве областей деятельности: домашние роботы в личных жилищах (автоматические собеседники, няни, дворецкие, горничные), роботы-уборщики, мойщики окон, газонокосилки, беспилотный транспорт, роботы для взаимодействия с общественными сервисами и услугами, роботы-управляющие в лифтах, эскалаторах, автобусах.

Интеллектуальные собеседники и агенты при общении с розничной коммерцией,госуслугами, расписаниями, афишами, любыми массовыми и розничными сервисами станут наиболее распространённым интерфейсом. Профессии рецепциониста, секретаря на телефоне, кассира, охранника, вахтёра,консультанта в торговом зале и т. п. практически исчезнут.

Будет создано специальное законодательство по использованию роботов,требованиям к безопасности, правилам их взаимодействия с пользователями,ответственности за результат их работы или сбои.

Объёмные принтеры. Объёмные (3D) принтеры станут обыденностью. Большинство нужных мелких предметов из разных материалов будет печататься на принтере, прямо на месте дома или в розничных точках.

В дома и розничные точки 3D-печати будет доставляться сырьё, исходный материал для объёмного принтера или будет проведена «линия подачи» сырья(см. «Алмазный век» Нила Стивенсона). Процедура выбора объекта печати будет по уровню удобства как в микроволновке. Модели для печати будут автоматически скачиваться из специальных магазинов моделей.

Часть пищи будет также печататься на принтерах. Биологические органы, зубы,кости будут также печататься на принтере и вживляться роботами-хирургами.

Цифровое ТВ и видео. Будет достигнуто полное цифровое ТВ-покрытие территории РФ. Будет принято регулирование и лицензирование передачи ТВ с зарубежных космических аппаратов над поверхностью РФ и прямого выхода иностранных производителей контента на экраны пользователей, будет требоваться лицензирование любого вещания контента на любой экран.

Произойдёт рост разрешения видео на порядки, так что будет превышена различительная способность человеческого глаза (по изображению нельзя будет определить — реально оно или нет), скорость доставки контента вырастет до десятков гигабайт в секунду.

Закончится эра централизованной дистрибуции ТВ-контента, главная роль от дистрибуторов, телеканалов, вещателей перейдёт к авторам контента. Нишевое ТВ станет главным, число каналов/вещателей контента — тысячи на каждое домохозяйство. Видеосмотрение будет персонализированным, а выбор контента будет основан на рекомендательных социальных механизмах. Половина видеоконтента будет потребляться в автомобилях и другом транспорте.

Подавляющее число потребляемого видеоконтента будет производиться в автоматическом режиме камерами и нанодатчиками по всему миру — носимыми,автомобильными, стационарными.

Радиометки и нанодатчики, «Интернет вещей», дополненная реальность. Суть всех перечисленных технологий — «приклеивание» интерактивных данных на вещи в реальном мире.

Радиометками будет снабжён каждый товар, каждое устройство, каждый автомобиль. Нанодатчики (маленькие одноразовые устройства с камерой,датчиками и радиосвязью) будут рассыпаться повсюду и использоваться для охраны, контроля за погодой, экологической обстановкой, состоянием дорожного полотна, состоянием посевов, пожарной безопасностью, пассажиропотоками,транспортными потоками.

Видеокамер в городе и на местности в РФ будет установлено несколько миллионов. Виртуальные камеры, доступные через сеть и основанные на установленных везде видеокамерах и распределённых нанодатчиках, будут давать объёмную картину происходящего в любой точке, с разных ракурсов,в ретроспективе.

Всякое устройство, домашнее или промышленное, будет иметь связь с Интернетом, голосовой интерфейс и встроенный ИИ, управляться голосом,рапортовать о своих функциях и состоянии, скачивать обновления,взаимодействовать с другими устройствами.

Все предметы вокруг (вещи, места, люди, животные, растения, механизмы, тексты) будут распознаваться и размечаться устройствами дополненной реальности(планшеты, смартфоны, очки, камеры, сканеры, бинокли и т. п.).

Розничная торговля. В розничных и оптовых магазинах, на складах каждый товар будет снабжён радиометкой. Логистика будет управляться автоматизированными ИИ-системами, складирование и погрузка будут автоматическими, с помощью складских роботов.

В больших розничных магазинах не будет касс и кассиров, оплата автоматически считанной корзины будет производиться автоматически с электронных кошельков: с мобильного носимого устройства покупателя или прямо с его счёта в банке.

Большую часть оборота торговли в стране будут составлять интернет-магазины. Будет решена проблема доставки и ответственности за поставку, отзыва платежа и возврата товаров в Интернете.

Цифровые недра: Большие данные, персональные данные, приватность. За счёт сбора больших данных о поведении и профилях пользователей в Интернете,соцсетях, мобильных сетях, а также мощного развития сети камер в публичных местах, а также покрывающих все публичные территории нанодатчиков с видео,средств слежения за транспортом, радиометок и интеллекта в каждом товаре и устройстве будут постоянно собираться Большие данные, то есть в первую очередь данные о людях, с семантикой, поведенческими характеристиками,социодемографией, видео, аудио, географией и ретроспективой. А также,возможно, с помощью устройств дистанционного съёма биометрии — с температурой, артериальным давлением, уровнем сахара в крови, а также,с помощью вычислений профилей в социальных сетях и рознице — с семейным положением, социальными связями, историей покупок, потребительскими предпочтениями, политическими взглядами, финансовым состоянием и прочими медицинскими и социальными данными.

Большие данные о гражданах будут как у госструктур, так и у больших частных компаний (которые наладят обмен и рынок продажи Больших данных друг другу). Полнота и временная глубина этих данных о каждом человеке будут таковы, что в руках владельцев данных (следователей, спецслужбистов, рекламщиков) окажется фактически машина времени, позволяющая восстановить полную историю покупок, высказываний, общения, перемещений и вообще любых действий любого гражданина в любой заданный временной интервал — с текстами, геопривязкой, голосом и видео с разных ракурсов.

Частная жизнь окажется абсолютно прозрачной, что потребует специального законодательства (о правилах использования БД, праве на забвение БД и т. п.) и процедур контроля за использованием этих данных. Возникнет понимание того,что данные о пользователях не могут быть собственностью частных структур,будет разработано законодательство об использовании Больших данных о гражданах (разработке, продаже перепродаже, передаче, опубликовании), аналогичное лицензированию разработки недр.

Большие данные о людях по сути будут национализированы, правила их использования будут строго регламентированы.

Медицина. Дистанционная медицина станет основным видом медицины: станут повсеместными носимые и вживляемые медицинские устройства с датчиками,постоянный контроль медицинских параметров больного через сеть,дистанционные диагностика и консультирование, хирургические роботы — дистанционно управляемые и «беспилотники». Начнут широко использоваться медицинские нанороботы для точных эндоскопических операций и доставки лекарств, выращивание органов на 3D-принтерах. Будут производиться и вживляться киберорганы.

Потребуется новое законодательство о дистанционной медицине, кибермедицине и нейроинтерфейсах.

Финансы. Будет использоваться единая платёжная система РФ. Платёжные средства иностранного происхождения будут строго регулироваться и использоваться только через отечественные средства. Кредитные карты во многом потеряют своё значение или исчезнут: большинство платежей будут делаться дистанционно с носимого устройства или по единому идентификатору гражданина.

Исполнение государственного бюджета, выплата налогов, а также финансовые потоки в частной экономике, размеры и назначение платежей контрагентов друг другу будут контролироваться единой государственной системой управления экономикой

Частная жизнь. В частной жизни главным феноменом будет абсолютная связность всегда и везде, 24*7*365.

Домохозяйства окажутся насыщенными устройствами с ИИ: умная одежда, умный дом, домашние роботы (собеседники, уборщики, дворецкий), наблюдение за квартирой с работы и пр.; домашние 3D-принтеры, печать вещей, устройств,еды.

Медицина придёт в каждый дом в виде постоянной, 24*7*365 диспансеризации реального времени, мониторинга здоровья: носимые/вживляемые медицинские приборы, дистанционный контроль параметров здоровья (давление,температура, пуль, уровень сахара, кардиограмма, состав крови и мочи, пр.). Дистанционный контроль врача, дистанционные диагнозы, контроль приёма и введение лекарств.

Будет испытывать бурное развитие биологическая конвергенция: чипирование животных и людей, нейроинтерфейсы, умные протезы, киберорганы.

Личные поездки будут во многих случаях на беспилотном транспорте: беспилотные такси, общественный транспорт, автопилот в личной автомашине; массовые частные вертолёты, другие летающие устройства с автопилотом.

Нас ждёт абсолютное исчезновение приватности: единый ИТ-идентификатор гражданина, безналичные дистанционные транзакции с любыми магазинами,турникетами, кассами, транспортом, госуслугами, пребывание постоянно в поле зрения миллионов камер. Удалённая работа. Большую часть работы, связанной с ИТ, документацией, текстами, оценкой, экспертизой, обслуживанием продаж,юриспруденцией, охраной и мониторингом производств и транспорта, прочей интеллектуальной и нефизической активностью можно будет выполнять из дома или удалённо, из другого региона. Найм также будет производиться в основном удалённо. За счёт этого произойдёт выравнивание доходов в регионах.

Краткие выводы

Через 10−15 лет нам придётся жить в условиях полной открытости частной жизни,стопроцентной насыщенности домохозяйств искусственным интеллектом и доступом в сеть. Уровень «подключённости», да и общий уровень жизни в регионах практически выровняется. Производство и транспорт станут в значительной степени безлюдными: автоматическими или управляемыми издалека.

Государству придётся решать новые проблемы защиты ИТ-инфраструктуры,Персональных и Личных данных, создания новых областей законодательства об ответственности и полномочиях новых цифровых сущностей — беспилотных транспортных средств, безлюдных магазинов, сетевых образовательных учреждений, удалённых врачей и т. п.

Деятельность всех государственных органов сверху донизу также станет абсолютно прозрачной.

 

Ашманов И.

https://roem.ru/23-12-2015/215724/ideal-it-future/

http://www.russiapost.su/archives/71926

  


16.02.2016 Вездеход «Шерп»

 



Создатели этого чудо-автомобиля – Алексей Гарагашьян и Сергей Самохвалов.

Компания «Шерп» была основана в 2012 году. Массовое производство стартовало в 2015-м. Как вспоминает Алексей Гарагашьян, главный разработчик вездеходов, занялся он этим не от желания, а от необходимости, потому что в деревне, где он тогда жил, вездеход был единственным транспортом, на котором можно было передвигаться по труднопроходимой местности.

«Начал строить вездеходы, сначала на камерах, из старых мотоциклетных двигателей и ржавых железок. Понял сильные и слабые стороны. Потом получил заказ. Сделал. На вырученные деньги купил колёса. Потом купил свою мастерскую, в ней и делаю вездеходы. Я их разрабатывал, ездил, путешествовал, обкатывал конструкцию, потом продавал. На вырученные деньги покупал новые комплектующие лучшего качества, дороже. Вездеход становился лучше, быстрее, сильнее», — так он описывает историю становления производства вездеходов.

Сергей Самохвалов был одним из воодушевлённых и довольных заказчиков вездехода, когда он предложил Алексею вложить деньги в проект, чтобы организовать массовое производство и продажу машин.

Самой важной частью «Шерпа», по словам Алексея, являются колёса — это его собственная разработка.

«Колёса — одна из составляющих успеха. Они определяют основную проходимость. Чем легче будет вездеход, тем меньше он будет погружаться в грязь, болото, легче с воды на лёд будет выходить», — говорит он. Довольно много времени у создателей машины ушло на поиск производителя колёс, в России и Китае.

Огромные колёса высотой 1,6 м отличаются поперечным сечением протектора. Алексей Гаргашьян объясняет: «Классическая наука о вездеходном колесе говорит о том, что оно должно быть «ёлочкой» (как все тракторные колёса, а также колёса грузовиков повышенной проходимости), потому что колесо буксует и «докапывается» до твердого — камней, твёрдой глины — и только после этого начинает своё движение. Поверху такие колёса не идут, потому что все эти шины от тракторов и грузовиков предназначены для тяжёлых машин. Мои шины идут за счёт механического зацепления, как шестерёнка. Они врезаются в верхний слой почвы или снега, зацепляются и движутся».

Сейчас Алексей полностью сконцентрировался на разработке новых машин, а Сергей взял на себя коммерческую сторону вопроса. Он с гордостью говорит о перспективах, хотя и не торопит событий. По его словам, «Шерп» будет интересен в совершенно разных сферах. «Для МЧС и геологоразведки, конечно, эта машина представляет колоссальный интерес, потому что все начинают считать деньги. Вездеход значительно сократит расходы на достижение отдалённых мест», — говорит он.

Что касается покупателей, на данный момент это частные лица. Продаётся «Шерп» только в России, но много заявок поступает и из-за рубежа, в том числе на дилерство и представительство, продолжает Сергей.

Успех не вскружил голову предпринимателям, они уверяют, что спешить не хотят: «Несколько дней назад наш ролик в Facebook дал нам миллион просмотров, многие СМИ написали о нас. Честно говоря, волна немного преждевременная, но что делать. У нас ещё не настолько большое производство. Мы всё хотели делать вовремя».

Говоря об опыте вождения такого необычного вездехода, которому покорна и вода, и лёд, и болото, разработчик Алексей Гаргашьян так описывает реакцию своих пассажиров: «Люди, которые не привыкли к такому развитию событий, когда вездеход проваливается, у них шок. Потом уже привыкают к этому. На первый взгляд, экстремальная ситуация — машина весом больше тонны проваливается под лёд». Но испуг длится недолго, а удивительные способности машины становятся чем-то обыденным, но непременно удобным. «Потом это воспринимается как компьютерная игра. Это становится обыденным — как на джипе на тротуар заехать», — продолжает он.

Изобретение Алексея настолько меняет подход к передвижению по труднопроходимой местности, что покупатели вездеходов не сразу могут привыкнуть к их малоограниченным возможностям: «Был ещё смешной случай. Один из моих предыдущих вездеходов, я его продал знакомому. Он рассказывал, что где-то в районе Ладоги шёл по льду и провалился. Товарищ, ни секунды не думая, прыгнул в воду, проплыл сколько-то, выбрался на твёрдый лёд, стряхнул бобровую шапку, повернулся — а вездеход покачивается на воде, будто говоря: «Ты что, дурак, что ли?»

Останавливаться на этой модели основатели «Шерпа» не собираются. Алексей Гарагашьян работает над новой машиной — грузовым вездеходом. Он уверяет, что следующие модели будут более обкатанные и в целом лучше предыдущих.

Габаритные размеры вездехода достаточно компактные:

•        длина составляет 3 400 мм;

•        ширина равна 2 520 мм;

•        высота — 2 300 мм.

Шестидесятисантиметровый дорожный просвет (клиренс) Шерпа, особая конструкция шасси и огромные колеса с бескамерными шинами позволяют внедорожнику преодолевать препятствия высотой до 1 метра. Кстати, покрышки сверхнизкого давления (размерностью 1600 х 600 х 25) оснащены системой автоматической подкачки.

В движение вездеход ШЕРП приводит четырехцилиндровый 1,5-литровый дизельный двигатель Кубота V1505-t мощностью 44 л.с. Агрегат работает в паре с безальтернативной 5-ступенчатой МКПП.

Максимальная скорость передвижения вездехода по суше равна 45 км/ч. Важно отметить, что для таких типов транспортных средств также важна и минимальная скорость передвижения, которая у Шерпа составляет 1,5 км/ч.

Помимо твердой поверхности, болот, снега, грязи и сильно рельефной местности вездеход Шерп может без труда преодолевать водяные препятствия любой глубины. Максимальная скорость движения по воде равна 6 км/ч.

Компания предлагает 2 комплектации вездехода.

1. Базовая комплектация Шерп «Стандарт» предусматривает тканевый тент, галогенную оптику, колесные колпаки, особопрочную полимерную окраску кузова, три аккумулятора, жидкостный отопитель салона и тепло-шумоизоляцию моторного отсека.

2. У комплектации Шерп «Кунг» говорящее название, по которому не трудно догадаться, что вездеход отличается от первой версии жестким кунгом. Преимуществом такой модификации является теплый трансформируемый мягкий салон.

Помимо стандартного оснащения производитель предлагает дополнительный пакет опций, в который входят LED-фары, генератор на 60 А, воздушный отопитель, 4 дополнительных 50-литровых бака (размещаются в колесах), а также прицеп со специальными креплениями, предназначенный для транспортировки Шерпа на дальние расстояния.

Сборка новинки производится на питерском Обуховском заводе. Комплектация «Стандарт» оценивается в 3,85 млн рублей, а «Кунг» — в 4 млн 100 тысяч рублей. 

 

http://andreyvadjra.livejournal.com/526890.html

 


11.02.2016 В мире науки одна из главных проблем — доступ к научным работам. 

 

Александра Элбакян. Фото: jeanbaptisteparis / Flickr (CC BY-SA 2.0)

В мире науки одна из главных проблем — доступ к научным работам. Он стоит очень дорого: за один труд можно заплатить 30 долларов, а ведь исследователям иногда нужно прочитать десятки и даже сотни документов. В результате многие ученые вынуждены в буквальном смысле заниматься добычей научных работ. Студентка из Казахстана Александра Элбакян решила, что это нечестно, и создала сайт Sci-Hub, где можно почти любую работу скачать бесплатно. Сайт стал настолько популярным, что крупнейшее научное издательство Elsevier подало к сайту иск. 

Доступ к научным работам стоит настолько дорого, что на него не хватает денег даже Гарвардскому университету. Недавно 15 тысяч ученых подписали обращение, в котором призвали бойкотировать издательство Elsevier, поскольку оно продает научные работы за баснословные деньги. 

Прибыль издательства составляет более миллиарда долларов, тогда как ученые не получают за публикации ничего. Зачастую у них нет даже доступа к своим собственным работам, поскольку у их университетов может не быть подписки. Чтобы журнал Cognition опубликовал труд в открытом доступе, исследователь должен заплатить более двух тысяч долларов. При этом без публикаций в авторитетных журналах в научном мире нельзя сделать карьеру — получается замкнутый круг. 

Как следствие, ученым (причем даже из высокорейтинговых западных вузов) приходится как-то выкручиваться, чтобы найти необходимые работы. Например, они создали специальные форумы, на которых просят коллег переслать ту или иную работу. Для тех же целей в твиттере есть «профессиональный» хештег — #icanhazpdf.

Александра Элбакян, которая училась в Казахском национальном техническом университете, тоже столкнулась с тем, что не могла позволить себе покупку дорогостоящих статей. И она решила с этим бороться. В 2011 году Элбакян создала сайт Sci-Hub. Он работает так: при запросе проверяется, есть ли нужная работа в базе данных другого сайта LibGen (тоже пиратский); если нет, то алгоритм обходит пэйвол на сайте издательства или нужного журнала. Ключи доступа предоставляют те ученые, университеты которых подключены к той или иной базе данных. Всякий раз статья, запрошенная впервые, добавляется в базу LibGen. При следующем запросе Sci-Hub должен брать ее оттуда. 

В ноябре 2015 года суд в Нью-Йорке постановил отобрать домен sci-hub.org. У LibGen домен также отобрали. Издательство Elsevier уверяло суд, что при помощи Sci-Hub у него ежедневно скачивают тысячи работ в день. Элбакян рассказывает, что если считать все издательства и журналы, то речь в целом идет о сотнях тысяч статей. При этом с каждой скачанной работой сайты становятся все независимее — им нужно взять документ только один раз. 

Elsevier оценивает свои потери в 750-150 000 долларов за каждую скачанную работу, то есть речь может идти о миллиардах долларов совокупных убытков. Впрочем, вероятно, в американский суд никто не явится: серверы Sci-Hub и LibGen находятся в России и Нидерландах, а сайты уже работают на других доменах

Александра Элбакян выступает за свободу распространения информации. В письме в американский суд она раскритиковала издательство Elsevier за то, что оно выуживает у ученых деньги. 

«Со смысловой стороны вопроса пиратство — это копирование информации, при котором продукта — информации — становится больше, тогда как при краже у одного субъекта предмет пропадает, а у второго — появляется. Это принципиально важные отличия! Достаточно известное высказывание, приписываемое Будде, гласит: „Тысячи свечей можно зажечь от единственной свечи, и жизнь ее не станет короче. Счастья не становится меньше, когда им делишься“. Можно добавить, что информации не становится меньше, когда ее копируют. Наоборот: ее становится больше», — писала основатель сайта

 

https://meduza.io/feature/2016/02/11/nauchnoe-piratstvo

 


01.01.2016 Тематика нефти и энергии в мировых СМИ

Иногда говорить о сугубо научном аспекте проблемы не удается. Вторжение многообразия интересов переводит разговор в иную плоскость. Далекую от науки. Мы живем в Реальности, в которой научные коллективы вынуждают к "скользкой" интерпретации результатов исследований. Крупнейшая в мире компания по производству “зеленой” электроэнергии - банкрот. Великая сланцевая революция и бомбардировки Ливии, как оказалось, могут быть связаны теснейшим образом. А это заставляет дилетантов присмотреться внимательней  к симбиозу "Наука и Жизнь". Админ

 
Есть ли выход из лабиринта?

Тематика нефти и энергии в мировых СМИ похожа на поле боя информационной войны, где одна сторона имеет колоссальное (в миллионы раз) преимущество, и вроде бы полностью контролирует ситуацию на шахматной доске. Но как и в шахматах, в информационной войне один ход может изменить ход партии, и противник имеющий подавляющее преимущество, может получить нежданный мат.

Сегодня, каждый, кто читает газеты, смотрит телевизор или слушает радио, знает, что мир ожидают светлые времена, в мире избыток дешевой энергии нефти, угля и газа, а в ближайшем будущем мы все будем пользоваться плодами “зеленой” энергетики, которая навечно обеспечит человечество дешевой энергией. А у того, кто сомневается в этом, наверняка что то не так с мозгами, раз он не в состоянии видеть очевидные вещи. К счастью, умных людей на планете становиться с каждым днем все больше, а количество людей со странными идеями остается на одном и том же уровне (одна тысяча на всей планете), что в общем то и доказывает их ущербность, изолированность и неправоту.

Если рассмотреть идеи сектантов/алармистов, то они утверждают, что запасы нефти и газа тают на глазах (это при падающих ценах на нефть и при великой сланцевой революции), “зеленая” энергетика не в состоянии обеспечить человечество и что человечество попало в лабиринт, выхода из которого не видно, лабиринт исключительно сложный, а у человечества есть лишь одна или две попытки найти выход, после чего все выходы будут закрыты (не факт, что они для большинства человечества есть вообще).

Раз уж мы упомянули “зеленую” энергетику и сланец, рассматриваемые большинством людей как гарантированный выход из лабиринта, давайте начнем них.

Самое большое банкротство

Абенгоа (Abengoa) - это слово вообще ничего не говорит читателю. Вы найдете очень мало информации об этой компании в мировых СМИ. Мировые СМИ это имя просто не упоминают. Не упоминают по одной простой, но очень важной причине - это слово означает, что один из двух “зеленых” выходов из лабиринта оказался закрыт.

26 ноября 2015 года, за 4 дня до начала великой климатической конференции в Париже (все 40 тысяч!!! делегатов которой ратовали за “зеленую” энергетику), в Испании началась процедура самого большого банкротства за всю историю страны. А если кто не в курсе, то в Испании история банкротства крупнейших компаний прямо скажем выдающаяся - недавно, у нас на глазах взял да и умер строительный сектор страны, так что банкротствами гигантских и супер надежных компаний там никого не удивишь.

Однако обанкротилась не строительная компания и не банк, крупнейшая в мире компания по производству “зеленой” электроэнергии. Компания должна банкам более 20 миллиардов евро, а сколько потеряли владельцы “зеленых” акций, страшно даже назвать - акции компании недавно стоили 23,4 евро, а сегодня продаются за 0,41 евро. В компании работало 26 тысяч человек, и до 200 тысяч работали в компаниях контакторах.

Поскольку процедура банкротства началась прямо перед началом великой парижской конференции по климату, то новость мировые СМИ решили похоронить и как решили так и сделали - о новости знает лишь кучка странных алармистов, у просвещенной части человечества мысли заняты другими проблемами.

У алармистов есть два вопроса по банкротству:

(прогноз от Международного Энергетического Агентства, которое еще год назад прогнозировало 30-летний рост добычи нефти в мире, а потом в ноябре 2010го сообщило миру, что пик добычи нефти в мире был достигнут в 2006м!!!)

1. Абангоа не просто компания, а “избранная”. Её проектами занимался лично президент Обама, который является большим другом “зеленой” энергетики, правительство США гарантировало кредиты для Абангоа, давало ей заказы. Покровительство правительства США и безоговорочная информационная поддержка мировыми СМИ “революционной” Абангоа ввели в заблуждение инвесторов во всем мире, которые потеряли до 100 миллиардов долларов на проекте который вроде бы вел в светлое будущее, но как выясняется оказался не просто тупиком, а “секретным” для подавляющего числа жителей планеты тупиком. Абангоа имела все для успеха - ученых, неограниченные финансовые ресурсы, рабочую силу, производственные мощности, исключительное для солнечной энергетики расположение (в Испании очень велико количество солнечных дней в году) и тем не менее компания оказалось несостоятельной. Вопрос - как другие рядовые бойцы “зеленой” революции в энергетике (без сотен миллиардов долларов денег от инвесторов и банков и без покровительства президента США) смогут обеспечить мир энергией, если компания которая имела все, не смогла не только обеспечить мир энергией, она не смогла обеспечить даже свое выживание, находясь в тепличных условиях???

2. Второй вопрос более серьезный и совершенно неразрешимый. Абангоа существовала в тепличных условиях не только в финансовом смысле, а еще и в смысле насыщенности мира энергией. Компании были доступны ресурсы - сталь, кремний, медь, транспорт, бензин, и другие, которые легкодоступны в мире где есть нефть. В мире где нефти скоро не будет (крамольная алармистская мысль), “зеленым” компаниям необходимо будет обеспечить выплавку стали, добычу медной руды, транспорт и питание для рабочих используя лишь “зеленую” энергию. Как они собираются это делать, если они не в состоянии выжить сегодня, когда нефть все еще есть в свободной продаже???

 

Лемех и сланец

Еще одним полем боя энергетической информационной войны является так называемая “великая сланцевая революция”. Каждый на планете (за исключением кучки алармистов) знает, что “великая сланцевая революция” превратила США в великую энергетическую державу.В сети огромное количество информации об успехах революции, в США даже был создана специальная организация с бюджетом в 55 миллионов долларов, одной из задач которой является защита образа “великой сланцевой революции” в сети, и если вы зайдете на какое либо обсуждение темы связанной с “великой сланцевой революцией” то из тысячи обсуждающих, 999 будут, так называемые, защитники сланцевой веры, которые будут много говорить о революции, но не скажут ничего по существу.

У “великой сланцевой революции” была забытая всеми мать - проект Лемех (Plowshare). Прошло 50 лет, но в сети сохранился интереснейший правительственный документ (pdf) - введение из доклада (засекреченного) по программе Лемех. 

Проект Лемех - это программа использования ядерных взрывов в мирных целях. Большая часть планируемых ядерных взрывов должна была быть произведена в интересах добычи газа и нефти - ядерный фракинг. Проект был закрыт по двум причинам - радиоактивность и (внимание) низкий EROI. 

Смотрим страницу семь - “By 1974, approximately 82 million dollars had been invested in the nuclear gas stimulation technology program (i.e., nuclear tests GASBUGGY, RULISON, and RIO BLANCO). It was estimated that even after 25 years of gas production of all the natural gas deemed recoverable, that only 15 to 40 percent of the investment could be recovered. “

Доклад сообщает, что только от 15 до 40 процентов вложенных средств (читаем энергии) будет получено назад в течении 25 лет эксплуатации. 

То есть ориентировочно (могут быть споры о деталях, но они принципиально не влияют на цифру, которая ниже единицы) ЕROI ядерного фракинга, равен 0,15 - 0,40, что означает, что вложив семь единиц энергии, на выходе вы получите только от одной до трех. 

Давайте запомним следующие цифры - Gusbuggy = 29 килотонн или 18 тысяч бочек, Rulison = 40 килотонн или 25 тысяч бочек, Rio Blanco = 33 килотонны 21 тысяча бочек нефти.

Ну а теперь, зная EROI предшественника “великой сланцевой революции” давайте попробуем оценить EROI того, на что человечество возлагает столько надежд.

Для начала необходимо узнать сколько же сланцевых скважин пробурили в США? Ответ найти довольно непросто - министерство энергетики США перестало публиковать статистику с 2011-го.

Приблизительное количество 2011-2015 - примерно 100 тысяч.

Добыча нефти в США 2008 - 5 миллионов бочек в день (начало “сланцевой революции”)

Добыча нефти в США в 2014 - 8,7 миллиона бочек в день (цифры взяты с графика отсюда).

То есть сланцевая скважина дает в среднем около 40 бочек нефти в день. 

Мы конечно держим в уме, что скважина в Саудовской Аравии когда то давала 50 тысяч бочек нефти в день. 

Вы только представьте себе, что вы когда то зарабатывали 50 тысяч рублей в день, а сейчас доходы упали до 40 рублей в день, а работать приходиться больше. Это революционное изменение, дорога в светлое будущее или это большая ж…???

Почему работать приходиться больше? Потому, что кроме обычного бурения необходимо, как в проекте Лемех, взорвать атомную бомбу, чтобы инициировать выход нефти.

Спросите в сети у любого муллы сланцевого талибана, что нужно для фракинга, и сколько, и мулла непременно обзовет вас сумасшедшим алармистом и моментально выйдет из сети.

Чем вообще заменили ядерный заряд? Ответ простой - дизелем. Сколько нужно дизеля для фракинга? Ответ простой и запоминающийся - 1 миллион литров или 7 тысяч бочек или по ядерной классификации - 11 килотонн.

Итак мы имеем 7 тысяч бочек на входе, и 40 бочек в день на выходе. Правда многим скважинам необходим повторный и даже последующий ре-фракинг. То есть по минимуму 7 тысяч бочек, а по максимуму 20 тысяч бочек. 

Становится интересно - скважина должна отрабатывать вложения энергии от шести месяцев до восемнадцати месяцев.

Но дальше становится еще интереснее. Дело в том, что сланцевую нефть считают бочками, а по энергетической ценности она отличается от нефти в худшую сторону. Одна бочка сланцевой нефти содержит примерно половину энергии содержащейся в бочке нефти. То есть наши сроки удваиваются - сланцевая скважина должна отрабатывать вложенную энергию от одного до трех лет!!!

Но дальше становиться не просто интересно, а жутковато. В проекте Лемех все было ясно - ядерные материалы берутся из министерства энергетики США. Третья причина, по которой был остановлен проект Лемех - нехватка ядерных материалов. Если за последние четыре года были пробурены более 100 тысяч сланцевых скважин, то для ядерного фракинга всех запасов плутония США хватило бы лишь на 50 тысяч скважин или лишь на два года “великой сланцевой революции!!! (запасы плутония в США pdf)

Теперь внимание, все мы были в цирке и видели фокусника вытягивающего кролика из шляпы, где кролика не было. Точно такой же фокус проделывают отцы “великой сланцевой революции”, они же руководители ЦРУ США. Если у фокусника в цирке спрашивают - откуда берется кролик, то у отцов “сланцевой революции” необходимо спросить - откуда берется дизель???

Дело в том, что хотя сланцевую нефть называют нефтью и считают как нефть, она не только содержит лишь половину энергии нефти, но и еще отличается по химическому составу. Просто говоря, сланцевая нефть практически не содержит дизель.

Глядя на цифры добычи сланцевой нефти в США (3,7 миллиона бочек в день), начинаешь осознавать, что потребность в дизеле должна быть примерно 2 миллиона бочек дизеля в день, и понимаешь, что такого не может быть. 

Использование такого количества дизеля, вызвало бы дефицит на рынке дизеля в США и резкий рост цен на него. Этого не наблюдается…

Но зная, что отцы “сланцевой революции” являются по совместительству еще и директорами ЦРУ США, на ум напрашивается другой ответ. Дело в том, что в мире есть лишь одна страна, в которой из под земли идет чистый дизель (в этой фразе есть небольшое, повторим небольшое преувеличение). Эта страна называется Ливия. Традиционно, Ливия поставляла свою нефть на итальянские нефтеперегонные заводы. В 2011-м Ливии произошла “революция” (“революция” от слова сланцевая). После чего Ливия перестала поставлять нефть в Италию. Из разговоров с ливийцами, свидетелями событий, ясно лишь одно, никто не понимает, что же там произошло. Был бесплатный бензин и дизель на заправках, бесплатное здравоохранение и лекарства. Все исчезло и никто из живущих в стране не понимает, что же на самом деле произошло.

Читатели имеют право на свое мнение, но в свете вышеизложенных фактов, сланец является еще одним тупиком.

 

Вадим Викторов

http://vvictorov.blogspot.ru/search?updated-max=2016-01-17T00:17:00Z&max-results=1

 


15.01.2015 Мозг и ...

 

Лекция  Принципы передачи информации в нервной системе

 

 

Лекция  Мозг: общие принципы. Центры потребностей

 

 

 Лекция  Мозг человека и рефлексы

 

Лекция 1 Галлюциногены


 

Лекция 2 Опиоиды

 

Лекция 3 Психомоторные стимуляторы

 

Лекция 4 Никотин и алкоголь: разрешённые наркотики 

 

Лекция 5 Мозг, равновесие и слух

 

Лекция 6 Мозг и память

 

Лекция 7 Мозг и зрение

 

Лекция 8 Мышление и воля

 

Лекция 9 Мозг и страх

 

Интервью Биология одарённости

 

Лекция 10 Мозг: любовь, секс, привязанность

 

Лекция 11 Мозг: лидеры и подчинённые

 

Лекция 12 Мозг и новая информация. Любопытство

 

Лекция 13 Мозг: подражание и сопереживание

 

Лекция 14 Мозг и агрессия (борьба за существование и ресурсы)


 

Лектор: Вячеслав Дубынин. Доктор биологических наук, профессор кафедры физиологии человека и животных Биологического факультета МГУ. Декабрь 2012. Популярный лекторий журнала «Популярная механика». Принципы передачи информации в нервной системе. Мозг: общие принципы. Центры потребностей. Рефлексы, равновесие и слух, память, зрение, мышление и воля, любовь, секс, привязанность. Лидеры и подчинённые. Новая информация. Любопытство. Подражание и сопереживание. Агрессия. Страх. Влияние таких психоактивных веществ, как ЛСД, кетамин, каннабиоиды, экстази и др. Механизм галлюцинаций и сенсорных иллюзий. Последствия.

 


14.12.2015 Системный кризис как кризис интеллектуальный. 

 

Транспот в России: ж/д, авиа, космос. Общероссийской стратегии развития вообще нет. Никакой. Нет крупных компетентных специалистов. Главный критерий при выборе параметров проекта - прибыль групп-участников сегодня и сейчас. Не с кого спросить зачем разработали Ангару, которая уступает советскому Протону. Молодцы, что сделали. Но зачем? И т.д. В гостях у Д. Перетолчина Г. Максимов - эксперт по научным проектам, кандидат психологических наук. 


Дворковичи-Шуваловы-Кудрины - не худшие, возможно, магистры от микро-экономики - господствуют на всех уровнях принятия решений. Приземленный подход хищников: "Что поимеет мой бэкграунд с этого проекта". Девиз "что хорошо для промышленно-финансовой группы, то хорошо для страны" 80 лет назад прииграл по эффективности советской модели развития - комплексной и системной. Элита обменяла Сверхдержаву на личные дворцы с прислугой. Выходцы из кооперативов и опера принимают решения на своем кооперативно-оперском уровне. ТНК захватывают отрасли и страны. Наши продолжают играть в локальные игры ларечников при наступлении сетей супермаркетов. И даже не понимают, что проиграют, строй они хоть 100-этажные ларьки из бетона, стекла и никеля. Электрик. СПб..

 


16.10.2015 Мегазаводы Боинг 747 

 

фильм 2014-го года


Тысячи рабочих и инженеров, 6 миллионов деталей... Герман Греф с гоп-кампанией гайдара-чубайса сделал много для того, чтобы от гражданской авиации в России не осталось ничего.

 


 19.06.2015 О российских расходах на НИОКР и высокотехнологическом экспорте

 

Люди прогрессивные и передовые узнают новости из топов поисковых машин. Люди же обычные формируют свою информационную картину мира проще, слушая радио в машине. Для иллюзии объективности можно послушать как правительственное радио, так и возлюбленное интеллигенцией радио либеральное. И вот что интересно – занимавшая недавно умы тема западных санкций из информационного поля исчезла. На правительственном радио чиновник МИДа ворчит, что Запад втягивает Россию в новую гонку вооружений. На радио либеральном радуются, что гонка эта разорит Россию так же, как и Советский Союз, и поддерживают арест российских активов в Бельгии. 

Но про санкции все забыли – ну, разве что упоминают о борьбе с «запрещенным сыром». То есть, все свыклись с мыслью, что санкции это надолго, если не навсегда. Что надеяться, что «Запад нам поможет» могут лишь члены Союза Меча и Орала, или организаций, являющихся правопреемниками этой достойной группы заговорщиков. Что Восток также не рвется помогать российской экономике (Unlocking the potential of Russia-Asia cooperation), что в высшей степени корректно объясняет теория игр. Что выбираться из той ситуации, в которой мы находимся, придется нам самим.

А ситуация эта описывается в высшей степени просто и понятно. Огромная страна, наделенная массой природных ресурсов, сформировала экономику, в высшей степени зависимую от конъюнктуры цен на эти самые ресурсы. А возможности повлиять на эти самые цены у страны нет. Ну, точнее есть, как утверждают американские политологи (Dr. Strange-oil), но решаться ли ими воспользоваться в Кремле – сказать трудно, для этого надо иметь совсем иной градус авантюризма…

Так что остается самое унылое и добропорядочное. Пытаться диверсифицировать собственную экономику. Наладить собственное высокотехнологическое производство. Высокотехнологическое, ибо воспроизвести низкотехнологическую махину периода индустриализации СССР времен пятилеток или Китая девяностых годов невозможно – нет тех масс неприхотливых и работящих крестьян, которые от века требует процесс индустриализации. 

И даже нельзя сказать, что этого не понимают или понимали власти предержащие. Об этом говорит очень занятный аналитический отчет «Ежегодный мониторинг средств, выделенных из федерального бюджета на финансирование НИОКР (в том числе по приоритетным направлениям инновационного развития России)», который добросовестно подготовил для нас «Аналитический центр при Правительстве Российской Федерации». Отчет это в высшей степени интересен и говорит крайне много о реальной структуре российской экономике.

Ну, прежде всего, главное – Россия занимает восьмое место (из 37 стран, отобранных для анализа) по абсолютному показателю расходов на НИОКР. Восьмое… И по номинальному валовому внутреннему продукту Россия также занимала в 2013 году восьмое место в мире. То есть – баланс соблюден. Сумма расходов на НИОКР в 2012 г. составила 24 млрд долларов. Это 1,12% ВВП, тридцатое место по относительному показателю – то есть 29 стран тратят на НИОКР большую долю ВВП, чем мы… Ну да ладно, предела совершенству нет – посмотрим, какую пользу приносит экономике то, что тратится?

И как это лучше всего сделать? Ну, наверное, через объем высокотехнологической продукции в экономике. И – удобнее всего оценивать этот объем по экспорту. Особенно учитывая, что хайтек требует гигантских инвестиций в разработки и невероятно дорогого оборудования, предполагающих доступ к глобальным рынкам. И такую статистику можно найти на сайте Всемирного банка, в таблице High-technology exports (current US$), содержащей данные за 2013 год.

И данные в ней в высшей степени неожиданны. Все привыкли считать самой передовой державой США. Но на первом месте по хайтек-экспорту идет Китай, продающий на сумму 560 миллиардов долларов. Второе место занимает Германия – 193 миллиарда долларов. А США лишь на третьем месте – 147 миллиарда, почти вчетверо меньше, чем Поднебесная. На четвертом месте – Сингапур, 135 миллиардов. У Республики Корея – 130 (а ведь порой создается впечатление, что все вокруг делается именно в Стране Утренней Свежести…). Потом – Франция, 113 миллиардов, и только за ней – Япония (казалось бы совсем недавно стращавшая всех своим Восходящим Солнцем…) со 105 миллиардами.

Всё… Список Больших Парней с трехзначным (в миллиардах) экспортом хайтека завершен. Дальше идут крошечные Нидерланды (из которых удобно ездить в соседние страны на трамвае, но флот которых когда-то, поднимаясь по Темзе, громил англичан…) с 69 гигабаксами хайтек-экспорта и всякая прочая мелочевка. А на каком же месте Российская Федерация? Она занимает очень достойное место в рейтинге, аж двадцать восьмое, экспортируя хайтека на сумму $8655776675 (округлять до миллиардов и даже тысяч рука не поднимается…). Впереди России – Дания, сразу за ней – Бразилия. А вот другая соседка по БРИКС, Индия, экспортирует почти вдвое больше, на 16,7 миллиарда.

И даже Вьетнам находится на пятнадцатом месте, 27,8 млрд. Он обошел рухнувшую на шестнадцатое место Великобританию – у той лишь 24 гигабакса. Еще одна соседка по БРИКС, Южная Африка, на 39-м месте, 2,216 млрд. Украина на сороковом – 2,189 млрд., кстати, совсем не так уж мало по сравнению с результатами, показанными более богатой Россией. Казахстан с тремя миллиардами на тридцать пятом месте.

То есть – мы можем отметить занятнейший парадокс. Россия находится на восьмом месте в мире по объему финансирования НИОКР. А вот по объему экспорта высокотехнологической продукции – на двадцать восьмом. Уступая обитателям соседних бараков социалистического лагеря: Чехии (21 млрд., 18-е место), Венгрии (14 млрд., 24-е место), Польше (12 млрд., 25-е место). Такая вот картина маслом в стиле раннего Ренессанса, когда художники радостно открывали для себя перспективу.

Объем высокотехнологического экспорта из России все же рос, благодаря государственным вложениям в НИОКР…

Кстати перспектива, а как с ней. Как дело обстоит с российским хайтек-экспортом в динамике? Ну, вот в этой таблице статистики ООН (High-technology exports (% of manufactured exports)) мы можем увидеть, что доля хайтека в российском экспорте упала с 19% в 2003 году до 10% в году 2013-м. Почти что вдвое. Такая вот тенденция обрисовывается…Вернемся к Аналитическом отчету. «Доля расходов федерального бюджета на НИОКР по сравнению с расходной частью бюджета в 2010– 2013 гг. составляла около 5%». Не так мало, кстати. А что ж частный бизнес? Тот самый частный бизнес, на который возлагали такие надежды четверть века назад, что он выведет Россию из позднесоветского застоя и двинет ее дорогой невиданного прогресса? В добрые руки которого ради этой благой цели была отдана былая общенародная собственность…

И тут же мы читаем – «Значительную часть расходов на финансирование НИОКР несет государство: доля расходов федерального бюджета во внутренних затратах на исследования и разработкисоставила 80%в 2010– 2012 гг., и 88% — в 2013 г.». Очаровательно, чтобы не высказаться крепче… То есть – практически все расходы на развитие технологий в России несут налогоплательщики в лице государства. Частный бизнес находит более приятные применения для своих денег – пентхаус там, загородный дом с бассейном, машина дорогая, жена юная, штат холуев, ибо жена юная делать ничего не имеет…

Причем это данные по «докрымским» временам. Стоило обостриться международной обстановке, местный бизнес (тот, что наблюдаем ежедневно) кинулся вытаскивать наличку даже из оборотного капитала, подкупая домики и квартирки в Испании или Турции, чтобы семьи пересидели там смутные времена. Не до НИОКР ему… И государству ¬ – тоже. Ибо «Плановый объем финансирования расходов на НИОКР из средств федерального бюджета в 2014–2016 гг. демонстрирует нисходящую динамику. Согласно прогнозу Аналитического центра расходы федерального бюджета на НИОКР снизятся до 3,25% расходной части федерального бюджета в 2016 г.»

Вот так! Даже те инвестиции в НИОКР, которые государство делало в годы высоких нефтяных цен, весьма хило сказались на динамике хайтек-экспорта. А учитывая падение объемов средств, выделяемых казной на НИОКР, можно ожидать куда более скверных результатов. Ну а у бизнеса – у бизнеса есть другие развлечения и забавы…

 

Михаил Ваннах 

http://www.computerra.ru/126249/

 

 


18.06.2015 Автомобиль-самолет AeroMobil 3.0

 

Компания AeroMobil (Словакия) представила на днях особую технологическую новинку – автомобиль-самолёт AeroMobil 3.0, который может быть запущен в массовое производство. Новинка была представлена в Австрии на фестивале Pioneers Festival: там "автосамолёт" совершил первую поездку-полет.

Что касается самой компании, то выпускать гибриды самолетов и машин словаки начали ещё 20 лет назад, собрав первую AeroMobil 1.0. После этого появились версии 2.0 в 2010 году и 2.5 в 2013. Преимущество обновлённой версии в том, что "автосамолёт" стал компактнее и спокойно влезает в гараж. Новинка уже больше напоминает автомобиль, чем предыдущие версии.

В автомобиле реализован принцип складывающихся карбоновых крыльев – именно так самолёт превращается в автомобиль. Прототип рассчитан только на двух человек. В качестве "сердца" стоит оппозитный мотор Rotax 912 (100 л. с.), максимальная скорость движения AeroMobil 3.0 на дороге составляет 160 км/ч. В полёте автомобиль может достичь 200 км/ч, максимальный полёт при этом составляет 700 км. Взлёт происходит на скорости не менее 130 км/ч. Чтобы взлететь, "авиамашине" требуется 250 метров прямой дороги, а для посадки – 50 метров.

– Мы не будем принимать заказы на летающий автомобиль, пока не будем уверены, что он соответствует всем необходимым стандартам. Это не детская игрушка – мы не хотим выпускать реквизиты для голливудских фильмов, – говорят словаки о своем детище.

Эволюция аэромобилей: модель AeroMobil 1.0, 1994 год выпуска...

 

AeroMobil 2.0, 2010 год выпуска... 

 

AeroMobil 2.5, 2013 год выпуска...

http://www.e1.ru/news/spool/news_id-413898.html

_______________________________

Самый продвинутый на сегодняшний день летающий автомобиль мира — AeroMobil 3.0, был вчера презентован на фестивале Pioneers в Вене. Прототип машины был представлен еще несколько месяцев назад, и тогда было объявлено, что окончательный вариант будет готов только в следующем году. Но, как видим, разработчики потрудились на славу, и после долгих тестирований 29 октября AeroMobil 3.0 совершил первый пробный полет.

 

Просмотреть встроенную фотогалерею в Интернете по адресу:
http://ussr-2.ru/index.php/sssr-2-0/mirostroitelstvo/nauka-i-tekhnologii-trendy/trendy-2016?showall=1&limitstart=#sigProGalleria199ecf45d9

 

Одно из главных особенностей аэромобиля то, что он полностью приспособлен к существующей инфраструктуре дорог. Максимальная скорость двухместного аэромобиля составляет 200 км/ч, минимальная — 60, при чем для взлета потребуется 130. Дальность полёта — 700 км, расход бензина — 15 литров в час.

«Мы получили много предложений от международных автосалонов, но подумали, что фестиваль пионеров — то, что нам нужно», — говорит один из создателей этого чуда Юрай Вакулик. Он и его партнер Стефан Клейн спроектировали и создали аэромобиль на собственные средства.

«Нас вдохновляет идея возможности свободного передвижения людей. Кроме того, мы надеемся, что освободим путешественников от проблем, связанных с многочасовыми ожиданиями в аэропортах и во время часов-пик».

Для полетов не требуется лицензия пилота, и Вакулик утверждает, что аэромобиль весьма легок в управлении. Несмотря на это, создатели пока не собираются начать серийное производство. «Это не игрушка, мы хотим стать серьезной компанией и должны соответствовать всем стандартам. Окончательная цена будет варьировать между суперкаром и аэропланом».

http://luxboom.ru/letayushhij-avtomobil-aeromobil-3-0-sovershil-pervyj-polet/

 

Фото, видео: aeromobil.com

 


01.06.2015  Энергия солнца.

Новости из Швейцарии. Самолёт отправился в первый в истории кругосветный полёт на солнечных батареях

 

 

Что такое Solar Impulse

 

Одна из тысяч завораживающих фотографий с Solar Impulse — возможно, самым красивым самолетом в мире в данный момент. Фотография: пресс-материалы

Это самый амбициозный проект нашего времени в области так называемых чистых технологий и энергии: большой двухместный самолет на солнечных батареях, который попробует совершить кругосветный полет вообще без топлива. Путешествие продлится пять месяцев, из которых собственно полет — 23 дня, в том числе пять суток беспрерывного полета над Тихим океаном. Управлять им будут двое энтузиастов, придумавших всю эту грандиозную историю. Это будет вторая модель Solar Impulse — первая уже поставила 8 рекордов; в частности, это был первый самолет на солнечных батареях, который пересек два континента и смог лететь всю ночь на дневном запасе накопленной энергии.

 

Кто его придумал

 

Инженер Андре Боршберг (слева) и аэронавт Бертран Пиккар. Фотография: пресс-материалы

Двое швейцарцев, они же пилоты Solar Impulse 2. Идеолог проекта — Бертран Пиккар, потомственный авантюрист и ученый (его дед первым добрался на воздушном шаре до стратосферы и изобрел батискаф для изучения морских впадин), психотерапевт, аэронавт и человек, совершивший первый беспосадочный полет вокруг света на воздушном шаре в 1999 году. Перед стартом путешествия на шаре Пиккар решил на всякий случай взять с собой дополнительные четыре баллона с пропаном и оказался прав — после приземления в последнем резервуаре оставалось меньше четверти от припасенного газа. По его словам, тогда же он впервые задумался об аппарате, который мог бы совершать длительные перелеты вообще без топлива.

Уже через несколько месяцев Пиккар начал воплощать идею вместе с Андре Боршбергом, инженером, финансистом и авиатором, служившим в швейцарских ВВС. Все 15 лет работы над Solar Impulse он был CEO проекта, который собрал почти сотню специалистов из совершенно разных областей. Пиккар же — идеолог и руководитель проекта: он нашел кучу спонсоров, получил поддержку ООН и других международных организаций.

 

Зачем им это нужно

 

Solar Impulse барражирует над швейцарскими деревнями. Фотография: пресс-материалы

Пиккар и Боршберг считают, что за зелеными технологиями будущее планеты и рано или поздно все к этому придут, а пока не пришли, можно привлечь к альтернативной энергии внимание — благо репортажи о полете Solar Impulse гарантированно появятся во всех телевизорах планеты. Правительство Германии уже регулярно сообщает о новых рекордах по доле потребленной энергии, полученной из солнечных батарей (например, до 50% за сутки прошлым летом). Почему бы не внедрить их в авиастроение и, возможно, совершить в нем маленький переворот? Философию полета Solar Impulse можно свести к короткой цитате Пиккара: «Приключение в XXI веке заключается в использовании творческих способностей человека и присущего ему духа открытий, которые вместе способны создать новый уровень жизни».

 

Из чего сделан Solar Impulse

 

Так самолет выглядит большую часть времени. Фотография: пресс-материалы 1/5

 

Без оболочки вся эффектность SI несколько пропадает. Фотография: пресс-материалы 2/5

 

Зато можно рассмотреть все кнопки и провода. Фотография: пресс-материалы 3/5

 

Крыло в разрезе — на вес его фрагмент ощущается примерно как небольшой кусок картона. Фотография: пресс-материалы 4/5

 

К крылу приклеивают солнечные батареи. Фотография: пресс-материалы 5/5

Перед командой инженеров, работавших над прототипом самолета, стояла нестандартная для авиаконструкторов задача: найти материалы, которые максимально облегчили бы вес конструкции, но позволили бы удержать довольно большие по площади батареи. Сначала с помощью Dassault Systèmes — единственной из 80 компаний, работающих над самолетом, которая до этого была занята в авиастроении, — они разработали 3D-модель прототипа, чтобы понять, способен ли он летать вообще. Затем был собран прототип, взявший первую пачку рекордов, еще позднее — его улучшенная версия, которая и полетит вокруг света. Размах крыла Solar Impulse сравним с крупнейшим авиалайнером в мире, Airbus A380, но фюзеляж его намного меньше. Под крылом находится четыре литий-ионных аккумулятора (такие же, только поменьше, встроены в ваши ноутбуки и смартфоны), на нем 17248 батарей. Целиком самолет весит 2,3 тонны, в два раза меньше, чем африканский слон, и чуть больше, чем Porsche Cayenne. Обшит он сверхлегкими карбоновыми листами, каждый из которых весит в три раза меньше, чем сопоставимый по площади лист бумаги.

Средоточие современных технологий — кабина пилотов, которая, несмотря на легкость конструкции, должна выдерживать давление и низкую температуру на высоте 8000 метров. Для Solar Impulse 2 был разработан собственный автопилот. Кокпит оборудован системой тревоги: если угол наклона крыльев у пассажирских самолетов не превышает 25 градусов, то в случае Solar Impulse тревога сработает уже в случае наклона в 5 градусов. Встроенная система ЭКГ отслеживает самочувствие пилота и посылает данные их врачам, которые будут находиться в следующем промежуточном пункте. Туда же, на передвижную базу команды, ежесекундно будут отправляться данные о температуре моторов, напряжении аккумуляторов и прочее — передавать их будет операционный центр самолета, черная пятикилограммовая коробка, которой для работы требуется не больше 50 ватт. За прогноз погоды и наблюдение за окружающими метоусловиями отвечает специальный бортовой датчик, которым занимался специалист из NASA.

 

Где его собирали

 

Поскольку семидесятиметровое крыло ни в одни ворота не влезет, самолет на взлетную полосу выкатывают боком. Фотография: пресс-материалы

Офис, мастерская, пресс-центр самолета находятся в двух часах езды от Женевы, на военном аэродроме швейцарских ВВС в Пайерне, и занимают небольшой ангар. Ангар этот предназначался для упавших истребителей, но поскольку с пайерновскими истребителями долгое время ничего такого не происходило, в него пустили команду проекта. В начале января 72-метровое крыло разделили на три части (каждая размером с теннисный корт) и вместе с кабиной и фюзеляжем запихнули в «Боинг-747», который доставил разобранный Solar Impulse из промозглой Швейцарии в Абу-Даби, где всегда безоблачное небо и откуда самолет отправится в кругосветное путешествие.

 

Когда и как он полетит

 

Intense Take-Off Solar Impulse Airplane 2 #First Flight. Хроника самого первого полета самолета на аэродроме в Пайерне

Старт состоится в Абу-Даби где-то между 27 февраля и 1 марта, точную дату на момент написания статьи еще не назначили. Самолет на скорости 50–100 км/ч преодолеет 35 000 километров и совершит дюжину остановок на территории Омана, Индии, Китая, США (в том числе на Гавайях), Испании или одной из стран Северной Африки — и приземлится снова на территории ОАЭ. Эти 12 остановок делятся на три типа: длительные, больше трех дней, во время которых для Solar Impulse будут строить временный ангар, проводить в нем конференции, приглашать журналистов и гостей; кратковременные, на пару дней, для технической проверки и небольшого отдыха пилотов; пит-стопы на 6–10 часов только для того, чтобы пилоты поменялись местами, потому что внутри салона они сделать это не могут из-за его небольших габаритов. Весь маршрут проходит по более-менее одной параллели выше экватора, выбирали его исходя из погодных условий и облачности.

 

Как пилоты будут спать и ходить в туалет.

 

Ролик, рассказывающий о жизни в кабине. Objective 2: Life On Board

Самый насущный вопрос, который беспокоит человека, узнавшего о Solar Impulse: как пилоты будут ходить в туалет? В прототипе самолета туалета и места для сна не было, и отчасти поэтому он поднимался в воздух не дольше чем на 26 часов. Обе проблемы решили с помощью новых кресел, которые откидываются, как их аналоги в первом классе (только удобнее), и в которые встроен туалет. «Можно сказать, что мы весь полет будем сидеть на унитазе», — шутит Пиккар. Впрочем, на случай поломки есть и альтернативное решение.

Пиккар и Боршберг разработали собственную систему сна — отдыхать они будут не больше 20 минут через каждые 2 часа. По их словам, за 20 минут мозг и тело способны накопить достаточно сил, но не смогут провалиться в глубокий сон, из которого сложно отреагировать на тревогу. Оба пилота долгое время практикуют йогу и освоили медитацию, для каждого научным центром Nestlé была разработана собственная диета, в сутки они будут съедать 2,5 килограмма еды и выпивать 2,5 литра воды и литр спортивных напитков.

 

Почему этот полет может изменить авиацию

 

Поскольку летит самолет не очень быстро, за 23 дня в полете летчики смогут разглядеть массу интересного. Фотография: пресс-материалы

В авиации долгое время не было прорывов, авиаконструкторы ищут альтернативы незаменимой в данный момент нефти последние 15 лет, и новые технологии, конечно, в обозримом будущем должны захватить этот вид транспорта. В данный момент поверить в то, что людей будут перевозить самолеты на солнечных батареях, невозможно, но современники братьев Райт, наблюдавшие за их экспериментами, тоже вряд ли могли представить, что уже через десяток лет самолеты будут принимать полноправное участие в Первой мировой войне. По словам Андре Боршберга, начать применять их технологии в гражданской авиации могут гораздо быстрее, чем мы думаем. Но это не главная миссия авторов Solar Impulse — для них важнее просветительская цель полета и то, что благодаря ему гораздо больше людей смогут заинтересоваться чистыми технологиями и поверить в них.

http://vozduh.afisha.ru/technology/solar-impulse-glavnoe-priklyuchenie-goda/

______________________________________

 Без капли топлива: самолёт на солнечных батареях Solar Impulse 2 начал труднейший этап кругосветки

 

Самолёт на солнечной батарее Solar Impulse 2, совершающий кругосветное путешествие, начал перелёт над Тихим океаном. Пилот Андре Боршберг проведёт в небе шесть дней и ночей, и совершит промежуточную посадку на Гавайях. Он признаётся, что ему приходится готовиться к неизведанному. фото: © Reuters

31.05.2015, 01:34

Самолёт Solar Impulse 2 начал кругосветное путешествие 9 марта 2015 года в Абу-Даби. Ранее он уже посетил Оман (Маскат), Индию (Варанаси), Мьянму (Мандалай) и Китай (Чунцин и Нанкин), напоминает РИА Новости.

Как сообщается на официальном сайте проекта Solar Impulse, самолёт вылетел из китайского Нанкина, начав седьмой, самый трудный и длинный этап кругосветки. За штурвалом самолёта находится бывший пилот истребителя Андре Боршберг. Он проведёт в одиночестве шесть дней и шесть ночей и преодолеет расстояние в 8172 км, достигнув Гавайев, где совершит промежуточную посадку. Отмечается, что вылет задерживался больше месяца из-за плохих погодных условий над Тихим океаном.

Согласно маршруту, самолёт пересечёт Восточно-Китайское и Японское моря, и, пролетев над северной оконечностью японского острова Хонсю, выйдет в воздушное пространство над Тихим океаном и достигнет Гавайев вечером шестого дня перелёта.

«Этот перелёт будет моментом истины для всего проекта. Люди и техника будут работать на своём пределе», - заявляют организаторы кругосветного путешествия.

 

Боршберг сообщал, что до Гавайев у него не будет возможности совершить промежуточную посадку, однако на случай экстренной ситуации у него есть парашют, небольшая спасательная шлюпка и запас еды.

«Во время перелёта мне нужно готовиться к неизведанному: я не знаю как себя поведёт самолёт на протяжении этих дней и ночей», — написал пилот в своём микроблоге в Twitter.

После остановки на Гавайях самолёт отправится в Финикс и Нью-Йорк. Преодолев Атлантический океан, воздушное судно остановится в Южной Европе или Северной Африке и вернётся в Абу-Даби. Кругосветное путешествие займёт ещё пять месяцев, передаёт РИА Новости.

Напомним, презентация самолёта Solar Impulse 2 прошла в апреле 2014 года, и его успешно испытали в июне. Размах крыла воздушного судна составляет 72 метра, вес — 2,3 тонны. Монокрыло самолёта покрывают 17,2 тыс. солнечных батарей, которые производят энергию для снабжения электромоторов. Максимальная скорость самолёта — 140 километров в час.

Первый самолёт серии — Solar Impulse — совершил длительный перелёт на солнечной энергии в апреле 2010 года. Тогда ему удалось провести в воздухе приблизительно 75 минут. В мае 2013 года он совершил перелёт, без остановок преодолев за 26 часов рекордные для него 1,5 тыс. километров.

Оригинал новости RT на русском:

russian.rt.com

 _________________________________

09.03.2015, 08:55 

Швейцарский самолёт отправился в первый в истории кругосветный полёт на солнечных батареях

 

Швейцарский самолёт Solar Impulse 2, использующий для движения только энергию Солнца, сегодня утром отправился из столицы Объединённых Арабских Эмиратов в первый в истории кругосветный полёт. Ожидается, что вечером он сделает первую остановку в столице Омана Маскате. Во время преодоления Тихого и Атлантического океанов самолёту предстоит проводить в воздухе по 5-6 дней. При этом до сих пор мировой рекорд продолжительности пилотируемого полёта для летательных аппаратов на солнечных батареях составлял всего 26 часов.

Самолет на солнечных батареях отправился в первый в истории кругосветный полет

 

Швейцарский самолёт на солнечных батареях Solar Impulse 2, разработанный французской компанией-проектировщиком Dassault Systеmes, сегодня в 06:12 мск отправился из Абу-Даби в кругосветный полёт, сообщает РИА Новости. Это первый в истории кругосветный перелёт аппарата, использующего для движения исключительно энергию Солнца. Предполагается, что заряда, накопленного батареями за день, будет достаточно, чтобы самолёт смог продолжить движение в тёмное время суток до тех пор, пока снова не появится источник энергии.

Кадры взлёта из аэропорта Аль-Батин транслировались по местным телеканалам в прямом эфире. Solar Impulse 2 направился в столицу Омана Маскат, где он сегодня же должен приземлиться. Отмечается, что самолёт подготовлен к полётам в любых погодных условиях, включая пересечение облачных зон. «Это значительное достижение для ОАЭ», — сказал один из участников запуска, доктор Ахмад ибн аль-Хоуль. Предполагается, что пилоты вернутся в Абу-Даби в июле или августе этого года.

 

http://russian.rt.com/article/78456

 

 


30.05.2015 Энергия солнца 

Новости из Германии

21.06.2014 alizar

Германия обновила рекорд по доле энергии, полученной от солнечных батарей. В день 9 июня 2014 года в национальную энергосеть поступило 23,1 ГВтч энергии от фотоэлементов, что составило 50,6% суточного потребления, сообщил Институт систем солнечной энергии общества Фраунгофера (Fraunhofer ISE).

Рекорд поставлен в выходной день, когда потребление минимально, но всё равно это значительное достижение для энергетики.

В июне 2014 года Германия побила ещё несколько рекордов по солнечной энергии. Так, между 13:00 и 14:00 часами 6 июня со всех фотоэлементов в стране была снята мощность 24,24 гигаватта. А за всю неделю 2-8 июня — 1,26 ТВтч.

Германия раньше считалась одним из мировых лидеров по производству ядерной электроэнергии (140 ТВтч/год), но после аварии на Фукусиме в 2011 году правительство решило полностью отказаться от АЭС. Восемь станций было остановлены немедленно, а остальные планируется закрыть до 2022 года.

Теперь Германию считают лидером по производству уже не ядерной, а возобновляемой энергии. В этой стране установлено примерно столько же солнечных электростанций, сколько во всех остальных странах мира, вместе взятых. Для сравнения, в США от солнечных батарей получают только 0,2% всей энергии.

Около 90% всех солнечных панелей в Германии расположены на крышах домов. Их устанавливают даже в маленьких деревнях, на фермах, заводах, административных зданиях, но особенно — в частном секторе. Современные архитекторы даже дома проектируют так, чтобы крыша смотрела на юг.


Пример Германии доказывает, что возобновляемые источники энергии могут закрывать существенную часть потребностей даже такой крупной страны. Генерация солнечной энергии имеет сезонный характер, но хорошо сочетается с ветровыми установками, что даёт в целом стабильный поток. Например,статистика за январь-май 2014 г. показывает вполне стабильную ежемесячную выдачу от солнечных батарей и ветровых установок, в сумме.


К сожалению, бум солнечной энергетики в Германии имеет и неприятный побочный эффект: самая высокая в Европе стоимость энергии для населения. Почти 7 млн домохозяйств в стране тратят 10% или больше совокупного дохода в оплату за электричество, что эксперты называют «энергетической бедностью», когда люди вынуждены экономить даже на мелочах и в чём-то себе отказывать.

Так или иначе, но проблему энергоснабжения из возобновляемых источников нужно решать в масштабах не одной Германии, а всего мира. Один из возможных вариантов — установка большого количества солнечных батарей в пустыне Сахара (проект DESERTEC). 

На карте красным цветом показана площадь, которую необходимо закрыть батареями для удовлетворения потребности в энергии всего мира (левый квадрат), Европы (средний квадрат) или только Германии (правый квадрат).


Такой вариант гораздо экономичнее, чем покрытие солнечными панелями автомобильных дорог.

http://geektimes.ru/post/227029/

_________________________

 

Новости из Японии

Японцы завершили строительство крупнейшей в мире плавучей солнечной электростанции

28.05.2015 SLY_G

Компании Kyocera, Century Tokyo Leasing и Ciel Terre завершили строительствопервой из планируемой сети солнечных электростанций. Первый объект находится на поверхности пруда Сакасамаикэ в префектуре Хёго. Таким необычным образом японцы решили сразу две проблемы – нехватку (и сопутствующую дороговизну) земли и охлаждение панелей для повышения их эффективности.

Строительство электростанции заняло 8 месяцев. Станция состоит из девяти тысяч солнечных панелей размером 1 х 1,7 м, её общая мощность составляет 2,3 МВт. По прикидкам строителей, этого должно хватить для снабжения чуть менее, чем тысячи типичных японских домов. До конца текущего года компании намерены возвести множество подобных объектов по всей Японии. Их совместная мощность должна составить порядка 60 МВт. 

Kyocera TCL Solar Inaugurates Floating Mega Solar Power Plants in Hyogo Prefecture, Japan

После расследования причин катастрофы на АЭС «Фукусима-1» выяснилось, что причиной аварии стали не принципиальная опасность атомной энергетики, а ошибки персонала, вызванные неготовностью к такой аварии. Тем не менее, японцы решили не совершенствовать атомные электростанции или использоватьзарубежный опыт, а переключиться на другие, альтернативные источники энергии.








При этом компании дают несколько противоречивые характеристики своим панелям. Говоря о том, что их эффективность выше благодаря охлаждению в воде, в то же время они утверждают, что панели препятствуют испарению водоёма, закрывая его от солнечных лучей. 


Также они утверждают, что панели выполнены на основе перерабатываемого полиэтилена, который не теряет свои свойства из-за контакта с водой и под воздействием солнечных лучей.

 

http://geektimes.ru/post/251142/

  

 


28.05.2015 Старение клеток человека. Новости из Японии. 

Японские учёные, возможно, нашли выключатель старения клеток человека.

 

 

Профессор Хаяши / University of Tsukuba

Учёные из Цукубского Университета обнаружили, что старение человеческих клеток можно замедлить или даже обратить. Они установили два гена, функционирование которых связано с механизмами старения.

Клетки нашего тела получают энергию благодаря живущим внутри органелламмитохондриям. Судя по всему, на заре эволюции анаэробные клетки, не способные усваивать кислород, объединились в симбиотическом сотрудничестве с древними бактериями, которые умели это делать. В результате, сегодня митохондрии уже не являются самостоятельными организмами, и служат источником энергии для клеток.

Популярная теория старения состоит в том, что из-за постоянного деления митохондрий в клетках происходит постепенное накопление мутаций митохондриальной ДНК. Митохондрии «портятся» и их энергетические свойства сходят на нет. 

Вскоре после появления митохондриальной теории старения была предложена теория, согласно которой на «порчу» митохондрий влияет присутствие в организме свободных радикалов. Но в настоящий момент довольно много исследований приводит доказательства против радикальной теории.

Но учёные из г. Цукуба считают, что, возможно, дело не том, что ДНК митохондрий портится, а в том, что со временем начинают включаться и выключаться определённые гены. Под руководством профессора Джун-Ичи Хаяши исследователи смогли переключить некоторые гены в положение «молодость» и таким образом обратить процесс старения.

В своём исследовании учёные сравнивали фибробласты, клетки соединительной ткани человека, у детей возрастом до 12 лет и у пожилых людей от 80 до 97 лет. Естественным образом, в пожилых организмах наблюдалось существенное уменьшение клеточного дыхания. Это совокупность биохимических реакций, протекающих в клетках живых организмов, в ходе которых происходит окисление углеводов, липидов и аминокислот до углекислого газа и воды. Однако учёные не увидели признаков того, что в клетках пожилых людей ДНК была повреждена сильнее, чем у молодых.

Исследователи предположили, что здесь имеют место эпигенетические эффекты — процессы, изменяющие физическую структуру ДНК, в результате чего некоторые гены включаются или выключаются, но при этом не изменяющие саму её последовательность. А это значит, что теоретически возможно обратить вспять эпигенетические изменения ДНК, перепрограммировав для этого клетки.

Учёные перепрограммировали взятые ими клетки в состояние стволовых клеток, а затем превратили их обратно в фибробласты. В результате оказалось, что у всех клеток клеточное дыхание было восстановлено до уровня молодых.

Поэтому исследователи начали поиск генов, которые можно было бы переключить для того, чтобы предотвратить возникновение вышеописанных дефектов. Они обнаружили два гена, GCAT и SHMT2, которые регулируют синтезглицина — аминокислоты, производимой митохондриями. Было установлено, что регулируя работу этих генов, удаётся полностью восстановить нормальную работу митохондрий в клетках. А добавление глицина в клетки пожилых людей на срок в 10 дней привело к полному восстановлению клеточного дыхания фибробластов.

Из исследования вытекает, что в противовес существующей теории старения, дефекты клеточного дыхания фибробластов возникают из-за эпигенетических процессов. Можно ли, регулируя эти процессы, управлять старением человека? Это необходимо будет установить — и в случае успеха, можно будет разработать глициновую терапию для борьбы со старением.

SLY_G. 

http://geektimes.ru/post/251130/

 

 


 19.05.2015 Мы из будущего

 

Пока учёные рассуждают о возможностях «сильного» искусственного интеллекта, инженеры и конструкторы уже вовсю применяют на практике все те возможности и преимущества, которые предоставляет цивилизации широкое использование его младшего брата, так называемого «слабого» искусственного интеллекта.

При этом масса индустриальных профессий, которые традиционно являлись прерогативой «хомосапиков», на деле, в общем-то, не требуя от них ни особой разумности, ни громадного уровня интеллекта, понемногу переходит в сферу широчайшего задействования слабого, то бишь узкоспециализированного искусственного интеллекта.

Пробежимся по некоторым из этих отраслей экономики, где революция в подходах уже порождает новую реальность, в которой многие профессии из прошлого становятся раритетами, как никто сейчас уже не использует «вертельных собачек», для того, чтобы вращать тушку кролика на вертеле в печи простого крестьянского дома, довольствуясь гораздо более простой, но и менее капризной одновременно подставкой для гриля в своей микроволновке.

Итак, какие же чисто человеческие профессии можно будет уже в ближайшее время «списывать в утиль» из-за того, что роботы и ведущий их слабый искусственный интеллект позволит делать работу этих профессий лучше, легче и дешевле?

1. Водители.

В прошлом году компания «Мерседес-Бенц» уже презентовала прототип роботизированного грузовика, который самостоятельно, без участия водителя, может двигаться по шоссе в условиях междугороднего сообщения:

Mercedes Future Truck 2025 autonomously driving truck premiere - Autogefuhl

Автопилот, который уже давным-давно был привычным делом для лётчиков, пришёл наконец-то и в самую массовую с точки зрения вовлечённых в не людей, отрасль автомобильных транспортных перевозок.

Для Германии это, в общем-то, достаточно актуально — автопилоты позволят значительно упростить труд водителей фур, из-за чисто человеческих ошибок и усталости которых и происходит большинство аварий на дорогах, так как чисто технические проблемы уже давным-давно отошли на задний план при эксплуатации современных грузовых автомобилей.

Для компаний-перевозчиков же это, скорее всего, позволит лоббировать увеличение рабочего дня для водителей: сейчас в Германии существует очень жёсткие нормы по времени, которое фактически водитель может проводить за рулём автомобиля. Не исключаю, что для роботизированных фур этот норматив будет смягчён — Германия всегда отличалась тем, что таким образом часто поддерживала перспективные инновации своей промышленности.

К слову сказать, попутно с роботизацией автомобиля, в новом большегрузном грузовике «Мерседес» решает и массу сопутствующих проблем отрасли: например, устраняются извечно-опасные «мёртвые зоны» в поле зрения грузовика: с помощью стереокамер и радаров большинство объектов дорожного движения уверенно определяются ещё на расстоянии в 70-100 метров, а машинный интеллект успевает адекватно и быстро среагировать в случае опасности даже с самого необычного направления:

F015 Driving in San Francisco: Mercedes concept F 015 Luxury in Motion autonomous car - Autogefuhl

Кроме того, грузовики-роботы смогут обмениваться дорожной информацией по Wi-Fi на расстоянии до 500 метров, что позволит им получать массу информации не только через собственные сенсоры, но и через камеры и радары других участников дорожного движения.

Аналогичные технологии уже шагнули в сегмент легковых автомобилей. Тут «Мерседес» пробует решить гораздо более амбициозную задачу: заставить свой автомобиль-робот двигаться автономно, без помощи человека, в условиях насыщенной препятствиями и опасностями городской уличной среды.

Пока что это не является законченным технологическим прорывом, поскольку серийные легковые автомобили будут пока снабжаться тем же «шоссейным» автопилотом, однако направления усилий «Мерседеса» уже понятно: компания хочет в итоге добиться того, чтобы роботизироанный автомобиль со слабым искусственным интеллектом взял на себя все заботы по передвижению водителя и пассажиров в удобное для них место.

Кстати, и парковаться роботизированные автомобили тоже будут сами:

Audi's automated driving for parking

Есть пока, конечно, и неприятные особенности роботов — на данный момент серьезной технической проблемой беспилотных автомобилей-роботов остается их неспособность двигаться в условиях недостаточной видимости из–за погодных условий — в сильный дождь или снегопад камеры автомобиля не могут распознавать окружающие объекты, что вынуждает всё-таки прибегать к услугам «биологической прокладки» между рулем и сиденьем водителя.

Однако, в целом можно сказать, что уход людей из сферы автомобильного транспорта — уже практически запрограммированный ход событий.

Так, например, за шесть лет экспериментов в рамках программы Google Self-Driving Car все 20 автомобилей проекта в сумме проехали почти что три миллиона километров и за это время стали участниками 11 ДТП, причём — без серьезных последствий. При этом во всех случаях инциденты произошли по вине других участников дорожного движения.

Cемь из одиннадцати произошедших ДТП – удар беспилотному автомобилю в задний бампер. Первый подобный случай произошел, когда беспилотный автомобиль Google ожидал на светофоре разрешающего сигнала — водитель другого автомобиля не рассчитал тормозной путь.

Что интересно, в проекте используются как специально созданные Google автомобили, так и серийные машины производства Toyota, Lexus и Audi — интеграция современных роботов в автоиндустрию уже не требует какой-либо масштабной переделки существующих, и так уже нашпигованных электроникой машин.

При этом Россия уже тоже включилась в этот процесс: на заводе КамАЗ тоже уже объявили о том, что там тоже стартовала разработка роботизированного грузовика. Планируется, что в 2015 году начнутся испытания опытного образца беспилотного грузовика, на 2016 год намечена эксплуатация авто-беспилотников в качестве технологического транспорта на производственных площадках КамАЗа, а в 2017 году будут проведены испытания «КамАЗов» с автоматическим управлением в Татарстане — уже на дорогах общего пользования.

2. Официанты.

«Человек! Ко мне, ласточкой!»

Данные слова вскорости могут устареть в рамках многих ресторанов роботизированного обслуживания. Хотя официанты при этом и будут летать, но при этом не будут вас обсчитывать, плевать в суп за скромные чаевые или же курить в подсобке.

Потому что официантами при этом будут выступать небольшие коптеры производства компании Infinium Robotics, которые могут переносить блюда весом до 2 килограмм на своих вертолётных винтах.

Fully Autonomous Intelligent Flying Robot (Infinium-Serve) in restaurants

Учитывая опять-таки стоимость такого коптера, которая сейчас опустилась в диапазон ниже 1000 долларов США, такое решение опять-таки позволяет высвободить массу рабочих рук, занятых в сфере обслуживания. Уж для того, чтобы носить еду — точно не надо иметь диплом ВУЗа.

При этом, понятное дело, пока что дронам-официантам дана масса технических «подпорок» для обеспечения безопасности работы — например, дроны будут перемещаться по ресторану в автоматическом режиме, ориентируясь на инфракрасные маяки, размещенные по всему помещению.

Хозяин сети заведений, которая уже заказала продукцию Infinium Robotics, заявил, что сможет сократить штат с 90 до 40 человек за счет привлечения роботов. Однако передавать заказ клиенту и брать деньги за обслуживание пока всё-таки будут «хомо ресторанус вульгарис». Хотя интеграция интерактивного меню и POS-терминала в сам дрон, в общем-то, не представляет никакой проблемы.

Вот как это уже выглядит в реальности, а не в рекламном ролике:

Drone waiters to plug Singapore's service staff gap

3. Сельскохозяйственные рабочие

Опять-таки, кто не встречался с типичными образами мексиканца-подёнщика или же украинского колхозника?

Эти архетипические персонажи уже вошедшие в фольклор своих культур, могут в ближайшее время легко исчезнуть — либо же значительно уменьшится в числе.

Одна из самых тупых и тяжёлых работ, а по научному — низкоквалифицированных, до сих пор не может полностью обойтись без человеческого участия. Железный конь пришел на смену крестьянской лошадке, но можно ли уже привести силиконово-сатльного фермера на смену самому крестьянину?

Компания Harvest Automation производит роботов–садовников для тепличных хозяйств, выращивающих все виды горшечных растений. Работа не очень сложная — «бери больше, тащи дальше, ставь аккуратно», но когда таких нелёгких и хрупких горшков за сутки приходится перетащить под несколько тысяч штук, то начинаешь волей-неволей задумываться, а наступил ли уже XXI век или еще мир по-прежнему живёт в XIX-м?

Реальное видео работы сельскохозяйственных роботов. как и положено, прилагается:

Harvest Automation's HV-100 robots space plants at Altman Plants in CA

Вот по этой ссылке ещё масса таких роботов.

В целом, продолжать рассказывать о сегодняшних применениях роботов и систем слабого искусственного интеллекта можно очень долго: автоматизированные билетные кассы вместо кассиров и вендинговые автоматы вместо продавцов, роботы-уборщики вместо дворников-таджиков и складские роботы вместо грузчиков и каптёрщиков.

Практически любая отрасль человеческой экономики, которая может быть представлена нехитрым сюжетом «копать от забора и до обеда», может быть роботизирована уже в ближайшее время и снабжена системами слабого искусственного интеллекта, которые, в большинстве случаев, позволяют руководить роботами ничуть не хуже пилотов, водителей, комбайнёров или трактористов.

Более того, как показали последние исследования, проведенные в MIT, даже присутствие робота в качестве «начальника» отнюдь не вредит при планировании производственных заданий, а даже и помогает. Человек под управлением машины, как оказалось, получает больше удовольствия от процесса труда и чувствует себя комфортнее и спокойнее.

Один из тестов заключался в том, что команда из двух человек и робота трудились в следующих условиях:

1) «ручной режим» — задания для всей команды назначались человеком

2) «автоматический режим» — задания для команды назначались роботом

3) «полуавтоматический режим» — один человек работал сам, а в оставшейся паре человек–робот задания назначал робот.

«Автоматический» режим работы оказался в итоге для всей команды не только более продуктивным, чем «полуавтоматический» и, тем более, «ручной», но кроме того, тестируемые заявляли, что им самим больше нравилось работать в автоматичесом режиме, они считали, что «робот лучше планирует общую работу» и «делает команду сплочённее». 

Decision-Making Authority, Team Efficiency and Human Worker Satisfaction in Mixed Human-Robot Teams

Видать, невозможно всё-таки ненавидеть пустую железку: ни «пергидрольной сукой», ни «старым хрычом» его не назвать — вот и приходится не копить злобу, а концентрироваться на своей работе.

В чём же будет та самая, человеческая ниша в самом ближайшем будущем?

Скажу так: пока что роботы вытесняют людей из тех отраслей экономики, в которые вы вряд ли бы хотели отправить своих детей.

Крутить всю жизнь баранку грузовой фуры или вкалывать на комбайне можно только играя такую роль в сериале или же в пропагандистском фильме — в жизни это скорее тяжёлая, безрадостная и монотонная работа, от которой «дохнут кони».

Пока что люди вынуждены будут уходить в те отрасли, в которых можно будет проявить свой творческих потенциал, там, где роботы пока не могут просто перенять сложные и комплексные операции, без которых немыслимы ткань и строй современной цивилизации.

Ну а для многих низкоквалифицированных рабочих — у меня плохие новости.

В экономике будущего их никто не ждёт. И с этим надо уже что-то делать уже сегодня.

alex_anpilogov

 


23.04.2015 Первый в мире контейнеровоз на сжиженном природном газе

 

 

18 апреля 2015 года был спущен на воду первый в мире корабль-контейнеровоз, работающий на СПГ-топливе (сжиженном природном газе). Корабль получил название «Исла Белла» и представляет из себя контейнеровоз вместимостью в 3 100 TEU (эквивалент 20-футового контейнера), что является хорошим «середнячком» для так называемых фидерных перевозок, которые представляют из себя развозку контейнеров по небольшим портам из центрального перевалочного порта, в который заходят суда, везущие контейнеры по «большому кругосветному кольцу».
В кругосветку и на линиях Азия-Европа, Азия-Америка и Америка-Европа сейчас ходят суда с вместимостью до 18 000 TEU.

Однако, замахиваться сразу на такой серьёзный размер конструкторы Daewoo Shipbuilding и судостроители из General Dynamics NASSCO пока не решились  для новых судов и для нового вида топлива необходимо создать отдельную бункеровочную индустрию и инфраструктуру, которая сможет обеспечить заправку контейнеровозов СПГ во всех необходимых точках их маршрута.
В частности, сама «Исла Белла» будет на первом этапе ходить по единственному фидерному рейсу  из Джексонвилля в американской Флориде в пуэрториканский Сан-Хуан.

Сердцем нового контейнеровоза будет являться двухтопливный двигатель MAN B&W 8L70ME-GI.



Для его питания СПГ-топливо на борту контейнеровоза, в его хвостовой части, оборудованы два громадных топливных танка, объёмом в 900 кубических метров и весом в 380 тонн каждый.



До спуска на воду «Исла Белла» СПГ-топливо использовалось только на самих СПГ-танкерах, которые были вынуждены в любом случае как-то утилизовывать постепенное испарение сжиженного природного газа из своих трансопртных резервуаров. Такой режим хода назывался «режимом хода на кипении» (boil off) и позволял СПГ-танкерам вообще не заботится об инфраструктуре бункеровки  весь нужный объём топлива они получали непосредственно на терминалах загрузки, в свои танки для груза.

Спуск же на воду контейнеровоза знаменует то, что СПГ-топливо выходит на самый массовый рынок современных морских перевозок контейнерный, который гораздо более динамичен и ёмок по сравнению с рынком СПГ-танкеров.

После своих ходовых испытаний, которые должны пройти в IV квартале 2015 года, «Исла Белла» выйдет на регулярную линию и сможет в одиночку обеспечивать до 60% текущего грузооборота между США и Пуэрто-Рико.

Кроме массы заклинаний о снижении выбросов окислов азота (на 98%) и оксида серы (на 97%), углекислого газа (на 72%) и твёрдых частиц (на 60%), основной задачей «Исла Белла» является уменьшение расходов компании на бункеровку контейнеровозов достаточно дорогим мазутом.

Ну а для мировой экономики это  растущий на 50% в период до 2040 года рынок природного газа.
В росте которого ведущую роль будут занимать именно растущие продажи СПГ (сжиженный природный газ, LNG), доля которых практически удвоится уже за следующие 10 лет и составит около 450 миллионов тонн в год к 2025 году.
Для понимания в более привычных нам миллиардах кубических метров газа этот рост составит около 310 млрд. м3, что где-то вдвое превышает все поставки «Газпрома» на весь европейский рынок.

Вот такие у нас в мире новые рыбки, товарищи гномы.

alex-anpilogov.livejournal.com

  


 12.04.2015 Что такое атомный прорыв.

 

tnenergy

Довольно часто в новостях можно услышать про какое-то очередное достижение проекта “Прорыв”. Люди, читавшие статьи Алексея Анпилогова про энергетику на основе быстрых реакторов и замкнутого ядерного топливного цикла часто думают, что это именно то, что он описывал. Но на самом деле есть несколько принципиальных нюансов, про которые я хотел бы рассказать.

Да, предварительно хочу сказать, что я не являюсь специалистом в области ядерной энергетики, и чтение литературы и новостей по этой тематике - просто давнее хобби. Так что возможно,  в понимании тех или иных мотивов выборов каких-то конкретных технических решений я ошибаюсь.

Если говорить коротко (очень развернуто можно прочесть вот здесь), то для получения реактора, который производил бы больше плутония, чем потреблял (плутония или урана 235, это называется Кв>1), нам необходимо получить максимально энергичные нейтроны в АЗ, т.е. отказаться от замедляющей воды, как теплоносителя и постараться поднять плотность топлива (чем больше плотность атома, тем чаще нейтроны будут натыкаться на эти атомы, а не улетать за пределы активной зоны). Идея такого реактора (они называются “быстрыми” или “реакторами-размножителями”) появилась еще на самой заре развития ядерной науки и довольно быстро воплотилась в виде установок, использующих натрий или натрий-калиевый сплав в качестве теплоносителя.

Рис. 1. EBR-1 - первый в мире (1951 год) быстрый реактор с натрий-калиевым охлаждением.

Почему натрий? Основные требования к такому теплоносителю - минимальная температура плавления (у натрия - 96 С), т.к. любые замерзания теплоносителя в трактах добавляют гору проблем, да и не было в 50х конструкционных материалов, способных работать в реакторе при температуре выше 350 градусов. Важно так же отсуствие корозии по нержавеющей стали и цирконию (поэтому отпадает ртуть, бром или кальций), хорошие нейтронные характеристики (не поглощать, не замедлять) - по ним отпадает литий, углеродо- и водородосодержащие жидности (т.е. вся органика).

Натрий смотрелся идеальным кандидатом, а в сочетании с калием температура его плавления была даже еще ниже. Оставалась маленькая проблемка - жидкий натрий реагирует с водой и воздухом бурным пожаром и взрывами. Но это казалось не такой важной задачей - можно же просто не допускать контакта натрия с водой и воздухом, правда?

Так родилась одна из самых продвинутых и широко представленных на сегодня веток быстрых реакторов - натриевая. Как оказалось на практике, “маленькая проблемка” выливается в гигантские сложности - любая микроскопическая трещина в парогенераторе “натрий-вода” быстро разрушается и превращается в полыхающий пожар. Обязательной стала трехконтурная система (т.е. тепло к парогенераторам переносится из реактора специальным промежуточным герметичным контуром с натрием), что бы не допустить вовлечения весьма радиоактивного натрия из бака реактора в такой пожар. Мало того, система парогенераторов была сделана модульной и размещалась в боксах - что бы можно было быстро изолировать и потушить такой пожар, не останавливая весь реактор. У БН-600 - 72 таких модуля. Непростой получалась и система перегрузки ТВС с вакуумизацией (кислород в реакторе не допустим!), разогревом, а в обратную сторону - с отмывом безводным спиртом - все это на роботизированных конвейерах. Сложности добавляет и необходимость контролировать примеси в натрии, например азот и кислород, углерод и водород. В реактор добавляются т.н. “холодные ловушки” - охлаждаемые жидким азотом криосорбционные фильтры, на которых эти примеси (а заодно продукты ядерных реакций нейтронного поля с натрием и конструкционными материалами) оседают.

Рис.2. Внутреннее устройство французкого быстрого натриевого реактора "Суперфеникс" мощностью 1200 мегаватт.

В 80х, когда в СССР вводили в эксплуатацию БН-600, а во Франции доделывали “Суперфеникс” уже было совершенно очевидно, что все эти усложнения системы приводят к ее полной нерентабельности на фоне водяных реакторов - среди них существовали даже одноконтурные кипящие установки (например чернобыльский РБМК или фукусимский BWR-3) - а каждый контур - это + к металоемкости установки (т. е. ее цене) и + к стоимости эксплуатации. Так при переходе от бумажной концепции “реактора который при работе производит больше топлива чем потребляет” суровая реальность затормозила шествие быстрой энергетики. Существовала и еще одна сложность - в рамках ЗЯТЦ должно было обращаться весьма приличное количество выделенного плутония оружейного качества, а значит такой реактор не продашь каждому желающему (например - Саудовской Аравии или Польше). Параллельно работы по ЗЯТЦ выявили еще одну серьезную проблему - при реакторной переработке U238 в Pu239 образуется большое количество т.н. “минорных актиноидов” - изотопов Америция, Нептуния и Кюрия, крайне радиотоксичной дряни с большим периодом полураспада, которые к тому же в реакторе на воде работают нейтронным ядом (а вот в быстрых - топливом). При работе сотен реакторов, объемы минорных актинидов исчислялись бы тысячами тонн, и эта проблемка обещала бы бы масштабнее, чем ОЯТ тепловых реакторов.

На фоне постчернобыльской радиофобии вопрос выживания этого направления ядерной энергетики встал ребром.

Рис.3. Слева - модульный парогенератор БН-800 - 1/4 всей установки.

Именно в этот момент появляется появляется альтернативная концепция не только реактора на быстрых нейтронах но всей энергетики с замыканием - как попытка вырваться из тех проблем, что несла на тот момент эксплуатация натриевых реакторов.

Рис.4. Ранняя концепция РУ БРЕСТ-300.

Итак, БРЕСТ - Быстрый Реактор с ЕСТественной безопасностью. Натрий слишком активен для безопасной эксплуатации ?  Отлично, мы возьмем свинец. А его минус, в виде температуры плавления в 327 С назовем плюсом - при возможной аварии с разрушением корпуса, свинец просто застынет. А он еще и хорошим экранирующим гамма-излучение агентом работает! А у него еще и спектр нейтронов более жесткий, чем у натрия - а значит мы повысим Кв. Далее - используемое в БН топливо, представляющее собой смесь оксида урана и оксида плутония всплывает в свинце, а такое поведение недопустимо при максимальной аварии? Ок, мы будем использовать нитриды этих металлов - заодно и повысим плотность топлива, помните - это снова повышает Кв. Свинец не реагирует с водой - мы можем выкинуть промежуточный контур и многочисленные изолируемые модули парогенераторов. И да - нам не нужен корпус реактора на сотни атмосфер, а значит мы можем сварить его прямо на стройке и снять ограничение на производительность уникального завода (правда у БН такие же преимущества). Теперь разберемся с ЗЯТЦ: мы не будем выделять плутоний - с помощью специальной пирохимической (расплавной) переработки мы отделим осколки деления от тяжелых металлов, в полученную композицию из урана, плутония и минорных актиноидов добавим свежего урана 238, и полученный порошок просто утрамбуем в твэл. Никаких высокотехнологичных таблеток, никакой жидкосной радиохимии. Мы сделаем это прямо на АЭС, не вывозя ОЯТ, в пристанционном модуле регенерации-рефабрикации топлива. И да, в силу того, что плутоний не выделяется в явном виде мы можем экспортировать такие реакторы направо и налево.

При этом, раз мы не выделяем плутоний, то нам нет смысла делать Кв больше единицы - получается, что реактор в БРЕСТ мы загружаем топливо 1 раз на старте, и дальше эта система работает автономно, требуя только практически бесплатный отвальный уран да материал для рефабрикации ТВС. Такое снижение Кв заодно упрощает конструкцию активной зоны и снижает требования к самим твэлам. Единственный отход АЭС — осколки деления плутония — высокорадиоактивные отходы в объеме порядка тонны в год под захоронение, сравните с десятками тонн ОЯТ от теплового реактора.

Главное, что эту концепцию продвигали не какие-то технофрики, а НИКИЭТ - институт, создавший первые военные реакторы-наработчики плутония, первые реакторы для подводных лодок, институт, создавший основу атомной энергетики СССР. Разработчиками вышеизложенной концепции в рамках специального конкурса был коллектив под руководством В. Орлова и Е. Адамова.

Рис.5. Реактор РБМК, созданный в НИКИЭТ

В 90е годы, как известно, нашей стране стало не до инноваций в ядерной энергетике, и проект мог бы быть похоронен и забыт, если бы Адамов не стал министром атомной энергии. БРЕСТ продолжал развиваться, финансироваться и регулярно проходить в планах нового строительства. К концу 90х оформилось 2 реакторные установки на базе этого концепта: 300 мегаваттный опытно-демонстрационный и 1200 мегаваттный промышленный (или “коммерческий”, с расчетной стоимостью электроэнергии на уровне ВВЭР-1200). Однако жизнь одному проекту чуть не окончилась смертью натриевого направления - единственный БН-600 был бы глубоко убыточен, если бы не огромные запасы “лишнего” урана оружейного обогащения, и перспектив развития ветки не просматривалась. Спасти это направление удалось … благодаря американцам и стремлению к договору по сокращению “избыточного” оружейного плутония, в ходе которых переговорщики из МинАтома убедили их профинансировать строительство БН-800, специально назначенным реактором-уничтожителем оружейного плутония.

Рис.6. Установка днища корпуса реактора будущего БН-800, зима 2011-2012.

С уходом Адамова в в конце 2001 и его соратников в 2006 ситуация вновь меняется. Специалисты атомной отрасли знают, что любая новизна в реакторной установке может обернутся крайне дорогостоящими ликвидациями аварий. А БРЕСТ просто соткан из новых, непроверенных решений. Критика касается неотработанности свинцового носителя - известно, что в полностью бескислородной среде горячий свинец растворяет сталь, а при избытке кислорода в нем появляются нерастворимые оксиды свинца, а значит уровень кислорода в системе необходимо поддерживать в очень узком диапазоне, причем в разном при разных температурах и режимах работы реактора. Неизвестно поведение свинцовой коррозии и при нейтронной активации стальных конструкций. Интеграция парогенераторов в корпус реактора приводит к появлению в турбинном паре трития - ужаса любого атомнадзора. Высокая температура плавления свинца оборачивается очень долгой процедурой отогрева и пуска - в случае Брест-300 она займет несколько месяцев. Нитридное вибротопливо имеет очень малую отработанность, а немногочисленные опыты по этому топливу выявляют проблемы на всех этапах - от переработки ОЯТ, до стойкости к распуханию в реакторе и даже к хранению в бассейне выдержки (нитриды реагируют с водой).

В 2007 году разработчик реакторов БН нижегородское “ОКБМ” переходит в атаку в статье директора этой организации. Маятник вновь качнулся в пользу натриевых технологий и финансирование многочисленных НИИОКР, которые надо было провести для поучений обоснований безопасности БРЕСТ и выбора конструктивных решений остановилось окончательно.

Неожиданный итог борбы двух концепций настал в 2010 году, когда была прията ФЦП "Ядерные энерготехнологии нового поколения на период 2010-2015 годов и на перспективу до 2020 года", или проект с громким названием  “Прорыв”. В нем принято соломоново решение - разработать техпроект БН-1200, построить БН-800, как шаг от БН-600 к БН-1200, и построить комплекс БРЕСТ-300-ОД (опытно-демонстрационный, электрической мощностью 300 мегаватт), из реактора с машзалом, модуля фабрикации топлива и модуля переработки топлива. Т.е. к 2020 году на примере реальной эксплуатации оценить все плюсы и минусы обоих концепций ЗЯТЦ и реакторов.

Рис.7. Современные проектные параметры и вид РУ БРЕСТ-300-ОД.

Удовлетворив две основные группировки “реакторных генералов” (кстати, и третью - “Гидропресс” - тоже, эта фирма возглавила проект СВБР-100 - малого быстрого реактора на свинцо-висмутовой эвтектике на деньги Олега Дерипаски и Росатома, но об этом как нибудь в следующий раз), “Прорыв” вызывал глухое недовольство у специалистов отрасли. Претензии можно сформулировать так: “50 лет уже быстрые реакторы ходят в перспективных, и вот их промышленное внедрение опять откладывается на 10 лет в попытке выяснить, какая из версий более правильная. Мы уже похоже на термоядерную энергетику”. Многим виделось более правильным развивать натриевое направление, строя небольшие свинцовые реакторы  для получения необходимого опыта и обоснований безопасности.

Рис.8. Проектное изображение комплекса БРЕСТ. 1. - реактор, 2-машзал с турбиной, 3-модуль переработки ОЯТ, 4-модуль фабрикации свежего топлива.

Однако имеем что имеем. В 2014 в Северском Химическом Комбинате (что рядом с Томском - один из крупных заводов по обогащению урана и радиохимии) началось строительство модуля фабрикации и переработки топлива в рамках строительства БРЕСТ-300-ОД. К 2018 планируется закончить этот модуль, а к 2020 - и сам реактор. Через несколько лет после пуска реактора заработает блок переработки ОЯТ и отправки полученной топливной композиции в модуль фабрикации свежего топлива - и топливный цикл будет замкнут. Всего на стройку заложено финансирование в 64 миллиарда рублей и еще 37 - на НИИОКРы по концепции БРЕСТ.  И эти НИИОКРы активно идут уже несколько лет: построены стенды с макетами парогенератора, главного циркуляционного насоса, петля системы аварийного расхолаживания реактора, произведено множество экспериментальных ТВС с нитридным топливом, которые испытываются в реакторах БОР-60 и БН-600, создана горячая свинцовая петля для изучения процессов свинцовой коррозии и т.д. Самое интересное, что в процессе НИИОКРов произошел отказ от виброуплотненного топлива в пользу таблеточного, однако все остальные ключевые решения остаются неизменные.

Рис.9. Автоматический модуль подготовки ураново-плутониевых нитридных порошков. Обратите внимание на герметичные модули, в которых расположено оборудование.

 

Рис.10. НИИОКР по созданию парогенератора БРЕСТ.

Необходимо отметить, что в рамках Прорыва очень интенсивные НИОКР с созданием стендов всех агрегатов идут и по БН-1200. В т.ч. речь идет о переходе с МОКС-топлива БН-800 на смешанное нитридное топливо в БН-1200, создании новых безопасных парогенераторов (и сокращении их количества до 4), улучшении всех экономических характеристик натриевого направления вплоть до паритета с ВВЭР-1200.

Рис.11. ОКР по парогенератору БН-1200

 

Рис.12. НИОКР по натриевой гидравлике и корозии в рамках БН-1200.

 

Что ж, не смотря на всю критику и скепсис, если БРЕСТ дойдет до физпуска, это будет безусловная веха в мировой ядерной энергетике и новые возможности для замкнутого ядерного топливного цикла, идеи, действительно обещающей почти безграничные энергетические возможности человечеству. 

tnenergy.livejournal.com

 

 


 06.04.2015 Консолидация техноуклада, или как будет выглядеть наша МАТРИЦА

 

Продолжение («правильное» раскрытие) темы, поднятой автором статьи «Немного о Шмагии» http://aftershock.su/?q=node/299771 На самом деле автор указанной статьи затронул фундаментальнейшие вопросы, даже не подозревая об этом. Вот какие это вопросы :

> А на самом деле вся эта цепочка выглядит так: есть наладчики, которые....но не в деталях. Есть настройщики этих самых пультов. Они.... но не в деталях. Стоп, где-то я это уже писал… Собственно, тотальной автоматизации в ближайшем будущем не предвидится. Рабочий сменит гаечный ключ на пару кнопок, и все.
---
Ошибка автора в том, что приведено _В_Е_Р_Н_О_Е_ описание, но "ПРЕДЫДУЩЕГО ЭТАПА". развития (прошлой S-кривой).
Это всегдашняя ошибка аналитиков, увы : им кажется, что пришло наконец "кристальное осознание общей картины" и вот она прямо на ладони, Эврика !
(как вот с этими вопросами, поднятыми автором)
Но нет.
Такое бывает, когда История закрывает прошлую страницу - и "переворачивает ее", продолжая писать с чистого листа.
По инерции "аналитики" (вот как сейчас про либеральный рынок, про законченные уже технологические тренды находящиеся на излете S-кривых, типа ядерной энергетики, металлообработки - да тысячи, десятки тысяч примерок) продолжают писать умные обобщения, диссертации, учебники...
А история уже пошла дальше.

Шпенглер, Фукуяма (конец истории ? или все-таки у истории будет продолжение ?

Давайте разберемся, что сказал автор в процитированной статье ?
1. Техноуклад и технологии его составляющие обязательно иерархичны ("матрешка")
2. На каждом уровне технологической иерархичности требуется участие людей
3. Люди поддерживающие каждый конкретный уровень техноуклада или технологии в остальных не компетентны и архаичны по мировоззрению и общей социализации (кроме собственной предметной области).

Третий тезис возможно и справедлив (человек - самое слабое звено в технологиях).
Но вот первый и частично второй - не выдерживают никакой критики.
Потому, что на самом деле основным трендом современно является СНИЖЕНИЕ ИЕРАРХИЧНОСТИ ТЕХНОЛОГИЙ.
(уменьшение "матрешечности")
Автор построил своё рассуждение на примере ИТ - так давайте посмотрим как НА САМОМ ДЕЛЕ там идут дела сейчас.

Основной ИТ-тренд современности - это переход на централизованные системы и сервисы :

1. Пример из области автоматизации предприятий :
Так например для всех предприятий Росатома (а это более 400 крупнейших пром.предприятий, заводов, НИИ, КБ по всей стране, от Калиниграда до Владивостока...) нет больше "моей бухгатерии" - есть централизованная отраслевая система управления, обеспечивающая всем предприятиям основные функции (которые ранее писали "наладчики" и "программисты") КАК ЦЕНТРАЛИЗОВАННЫЕ СЕТЕВЫЕ СЕРВИСЫ :
- одна бухгалтерия на всю страну,
- один отдел кадров на всю страну
- одна система документооборота на всю страну
- одна система управления проектами на всю страну
- и т.д.
Локальных систем у предприятий в Росатоме сейчас практически нет уже - только подключение к централизованной системе отрасли через Интернет.
Внимание !!! Что это ? - это "тонкий клиент" : на рабочем столе "пустой" простейший монитор, клавиатура и провод (даже системный блок не нужен - никаких "программ" на рабочем месте нет, никакие "наладчики" не нужны)
А вот на том "тонком _У_Н_И_В_Е_Р_С_А_Л_Ь_Н_О_М_ клиенте" подключением к централизованной системе можно вызвать любой интерфейс любой системы-сервиса.
То есть на предприятиях («на местах») теперь НИЧЕГО «НАСТРАИВАТЬ» не надо – все «настройки» «ушли наверх» (на более высокий уровень техноуклада).
Произошел КАЧЕСТВЕННЫЙ ПЕРЕХОД В ТЕХНОЛОГИЯХ, т.к. централизованная мега-система «настраивается» абсолютно по-другому, чем до этого отдельные «бухгалтерии» на каждом из предприятий.

2. Пример из области прикладной ИТ-инфраструктуры
Вместо локальных «MS Offic ов», локальных приложений и систем – сейчас ОБЛАЧНАЯ АРХИТЕКТУРА (нужен офис ? – подключайся к «облачной системе» Office 386 – и работай через Веб так, как будто у тебя он на ПЭВМ стоит).
Зачем вызывать «настройщика» ставить локально на ПЭВМ переводчик, если можно подключиться к GOOGLE ???
Зачем вызывать «настройщика» и ставить локально почту, если есть Яндекс-почта ???
И такая же ситуация и с системами собственной разработки : вместо создания в корпоративной сети десятков серверов БД, Веб-серверов и серверов приложений – всего лишь «заказываешь ресурсы» в ИНТЕРНЕТ-ОБЛАКЕ (описываешь параметры сервера который нужен – и вот он, готовый «из облака» - по подключению ничем от «своего» не отличающийся ,только вот не нужно «настраивать» и «поддерживать»)
Только вот сервер этот – лишь «фантом» в огромной центральной памяти РЕГИОНАЛЬНОГО ДЕЙТАЦЕНТРА, одного на весь регион.
И «настраивается» он совсем по-другому и совершенно НА ДРУГОМ УРОВНЕ, чем отдельный сервер.

3. Пример из области системной архитектуры
Дискретным серверам и системам уже вчера пришли на смену ВИРТУАЛЬНЫЕ КЛАСТЕРЫ типа VM Ware : когда «железо» объединяется в «аппаратный пул» - и забывают про него навсегда (никто туда больше не лазит «в подвал» - поверх аппаратного пула ставится ОС кластера и далее общий пул ресурсов «нарезается» на нужные виртуальные машины средствами гипервизора : нужен сервер ? - нажатием мышки в консоли гипервизора «создаешь» себе такой, как надо но виртуальный – и используешь. (а уж что делается с «виртуальными сетями» это тема отдельной статьи).
Но сейчас и этой технологии пришла на замену новая : происходит «укрупнение» еще на один уровень иерархии ИТ-технологий.
Теперь единицей ИТ-инфраструктуры является не «сервер» - теперь также как создавали виртуальные серверы в виртуальном кластере можно легко и просто создавать целые ЭКЗЕМПЛЯРЫ СИСТЕМ.
Сетевая операционная система MS Azure - это «гипервизор над корпоративной сетью» . Теперь вместо создания и настройки набора СЕРВЕРОВ (БД, АРР,WFE, и др.) для развертывания какой-то корпоративной системы - (быстрого создания, в виртуальной среде, но все-таки создания дискретных серверов) – теперь надо всего лишь выбрать создание ЭКЗЕМПЛЯРА СИСТЕМЫ (например файловый сервис, корпоративный портал, прикладаня система такая-то и т.д.)
И все что нужно для нее «в подвале» (вся доменная инфраструктура, инфраструктура серверов и сервисов) будет создана автоматически и автоматически же настроена и взаимоувязана – сервис Вам будет СГЕНЕРИРОВАН ПОД КЛЮЧ, берите и наполняйте.
И никаких «вызовов настройщиков» - НАСТРАИВАТЬ УЖЕ НЕЧЕГО.
А далее – все эти мега-гипервизоры сольются между собой (замкнутся на централизованный репозиторий и единый дейтацентра) – и вообще придет конец какой-либо «дискретной» (иерархичной !) ИТ-инфраструктуре.

4. Пример из области интерфейсов.
Каждый сам видит взрывное распространение смартфонов, планшетов, устройств с сенсорным вводом.
А почему оно происходит ?
Причина – в ВИРТУАЛИЗАЦИИ НИТЕРФФЕЙСОВ : гораздо проще и дешевле «нарисовать кнопочки» на сенсорном экране, чем штамповать их из пластмассы и металла, изготавливать и собирать вручную.
Но !
Если для механических интерфейсов нужны «настройщики» на каждом месте, то для виртуальных – один единственный ЦЕНТРАЛИЗОВАННЫЙ разработчик на весь мир, остальные скачают себе на планшеты его разработку и она у них «появится на экране» безо всякого «вызова настройщика».

====== ВЫВОДЫ =============
Вышеприведенная информация использована только для иллюстрации (на самом деле разговор должен быть гораздо серьезнее).
Но и этого хватит чтобы проследить основные тенденции и тренды эволюции современного техноуклада :
1. Снижение «иерархичности», переход от дискретных систем «на местах» - к централизованным системам и сервисам (история развивается по спирали ?).
2. Виртуализация интерфейсов, переход от специализированных локальных интерфейсов – к универсальным «тонким клиентам», на которых можно отобразить любой виртуальный ЦЕНТРАЛИЗОВАННЫЙ интерфейс.
3. Соответственная централизация и укрупнение задач и процессов разработки, создания, обслуживания указанных централизованных систем и сервисов.

Грубо говоря, в масштабе цивилизации сейчас происходит тот же процесс, что произошел ранее в масштабе промышленных предприятий : переход от «лоскутной автоматизации» - к централизованным системам (а тогда, в 90-х в каждом конструкторском отделе был свой «программист / настройщик» - где они теперь ?)
Происходит переход от дискретного техноуклада к консолидированному (на всех уровнях и во всех смыслах)
И мы сейчас находимся на промежуточной стадии процесса всеобщей консолидации техноуклада : как после газификации глухой деревни, всех жителей «переключают на газ» с личных баллонов, русских печей и буржуек.
Системы и сервисы «уходят в центр» (на более высокий уровень иерархии техноуклада), вложенность «матрешки технологий» резко уменьшается.
Данные централизуются (централизованное хранение и обработка).
Дальнейшая перспектива – всеобщая стандартизация интерфейсов, устранение сегодняшнего технологического, организационного и возможно социального «зоопарка» - и передача искусственному интеллекту централизованной разработки и поддержки централизованных систем.

Тоже самое происходит и в «промышленных» технологиях (можно описать это на примере отдельной статьи, но кто в теме – те поймут о чем речь)

И главный вывод (персонально для Алексворда – вот почему «умрет Америка», а не из-за каких-то там «биржевых индексов» - это все вторично и исчезающе не существенно)
Все будет по Марксу : ТАКИЕ (как описано выше) «производственные отношения» АБСОЛЮТН ОНЕ СОВМЕСТИМЫ с текущей «конструкцией» экономики на базе «либеральной рыночной идеологии».
Это ее конец.

И (хотелось бы верить !) - начало совершенно нового мира. 

aftershock.su

 

 


 05.04.2015 Немного о шмагии. 

Введение.

 Вот прямо сейчас мы преодолеваем очередной технологический рубеж, который привел к значительному перекосу в области знаний и умений людей, как-то вовлеченных в этот процесс. Собственно, идея структурировано изложить авторское видение изменений появилась давно, но поводом для этого стало прочтения следующих материалов: {1}{2}.

Итак, мы видим, как некий «специалист, по консалтингу» рассуждает о ближайшем будущем и грядущих перспективах, связанных с тотальным внедрением автоматизации на производстве и других сферах. Описываемые перспективы на самом деле пугают, потому что они предполагают, что до 40% людей «не впишутся в рынок». В тексте ниже делается попытка понять, так ли это, также выяснить, почему в принципе строятся такие рассужения. 

 

Программерская матрешка.

Представьте себе простого прикладного программиста, реализующего конкретный функционал по конкретному ТЗ. Это, к примеру, реализация интерфейса и логика поведения – все просто и понятно. Программист видит задачу и набивает в редакторе кода циклы, ну или таскает мышкой визуальные блоки. Он пользуется разными библиотеками и даже целыми фреймворками. Для него это все – почти всегда некий черный ящик. Нет, нормальный программист представляет себе, как работает, к примеру, Hibernate, Spring и прочие ангуляры. Но, он не знает, как именно работает тот, или иной компонент. Это для него магия.

Программист фреймфорка – это не прикладной быдлокодер. Это он писал популярную библиотеку и в деталях знает, как и что работает. Он знает, как выполняется его код на виртуальной машине, или среде исполнения, Но он не знает, как именно это работает. Для него это магия.

Программист виртуальной машины – крутой. Он в деталях знает, что и как происходит в системной области – там, где выделяется память или прочие ресурсы. Он хорошо знает, как работает виртуальная машина на той или иной операционной системы (ОСи). Но он не знает, как именно работает конкретная ОСь. Для него это – ну вы поняли.

Дальше идет программист ОС, программист ядра и драйверов, и разработчик узлов процессора, трассировщик разводки электронной логики… Цепочку, при желании, можно значительно увеличить, или даже сделать двумерной (программист одного фреймворка считает магией работу другого фрейворка).

А теперь финт ушами. Разработчик-схемотехник использует программу, которая помогает разводить логику и подсчитывает кучу параметров схемы. Для этого разработчика программа – это такая же магия. Которую делал, в конечном итоге, прикладной быдлокодер. Цепочка замкнулась, стала многомерной.

 Волшебство возвращается. 

 Что это значит? В процессе развития технологий объем знаний вырос настолько, что не позволяет даже неглупому человеку быть большим «специалистом широкого профиля». Не получится. Из-за нехватки знаний все непонятное начинает восприниматься, как некое волшебство. А что делать совсем простому человеку? Для него все вокруг – магия. Айфон, машина со всеми плюшками, шибко умный лифт, даже работающий роутер. Это все вроде как понятно, но не совсем. Волшебство.

С древних времен человек все непонятные процессы и явления считал чудом, волшебством, колдовством и т.д. Мы привыкли отгораживаться от непонятных вещей и явлений, заменяя их в своем разуме черными ящиками. Которые вполне понятны. «Нажми на кнопку – получишь результат». Этот же фокус наш разум делает и сейчас, подменяя сложные вещи их волшебными образами.

Казалось бы, что такого? В общем-то, ничего, но наш разум продолжает шутить и делает следующее. Все мы имеем (пока что) некие базовые знания, полученные еще со школы. Что есть электричество и радиоволны, то есть белкИ, жиры и углеводы, и т.д. В мире, где многое представляется волшебным, эти знания не находят отклика, и, как условный рефлекс, угасают. Зато растет уверенность, что это все лишнее и ненужное. Что незачем тратить время на это. Свято место пусто не бывает, и «ненужные» базовые знания начинают подменяться теми, что, как полагается, будут более востребованы. Это первая проблема.

 Шмагия повсюду.

Есть такое забавное явление – культ карго. Это типичный пример попытки воздействия на процесс и объект без сколь-нибудь значительного понимания сути. В мире гаджетов, где очень много воспринимается, как магия, начинает появляться ощущение того, что магия и вправду есть, и что можно именно с помощью разновидности магии достичь каких-либо сложных целей.

Проще говоря, в головах людей начинают рождаться карго-культы в миниатюре. Так появляются различные психотехники, методики похудения, разные эзотерики и тому подобные вещи. Главное, чтобы цель была достаточно труднодостижимой. Культы быстро оформляются в стабильную систему, появляются вожди.

Что нужно делать вождю, чтобы обеспечить свое положение? Нам еще на первом курсе рассказывали, что по факту ученые – это такие люди, которые для чего-то придумали новые слова, чтобы казаться умнее и загадочнее. Утрированно, но это так и есть. Новые вожди делают то же самое – выдумывают ритуалы и традиции, табуируют некоторые темы, и т.д. При достаточно большом соблазне легкого результата культ начинает расти, иногда стремительно. И вот уже появляются наукообразные идеи, в некоторых случаях, особенно, если культ «цепляет», он становится очередной альтернативщиной. Это вторая проблема.

 Без работяги никуда.

 Но вернемся к повсеместной автоматизации. Что видят разные «специалисты по консалтингу»? Правильно, стройные конвейерные линии и несколько человек в обслуге. А что происходит на самом деле?

А на самом деле вся эта цепочка выглядит так: есть наладчики, которые ходят, следят за оборудованием, и нажимают кнопки на пультах. Они примерно знают, как работает объект управления, но не в деталях. Есть настройщики этих самых пультов. Они меняют неисправные электронные и механические блоки на новые. Они представляют, как работают эти блоки, но не в деталях. Стоп, где-то я это уже писал… Собственно, тотальной автоматизации в ближайшем будущем не предвидится. Рабочий сменит гаечный ключ на пару кнопок, и все. Магия продолжает свое победное шествие, превращая нас в узкоспециализированных насекомых. Вот и третья проблема.

 Заключение.

Хорошо это, или плохо, но нашествие техномагии не остановить, остается «понять и простить». Чтобы найти себя в этом новом, дивном мире, нужно стать волшебником. С другой стороны, внешнее упрощение позволяет ощущать себя экспертом практически в любой области где замечена магия.

Мое.

 

  


 01.12.2014 Складываем, а не вычитаем. О тонкостях аддитивных технологий

 

Жизнь заставила государство вплотную заняться отечественным производством. Наконец-то! Нам светит национальная технологическая инициатива «Новые производственные », разработка которой уже началась силами институтов развития и научно-технического общества России. Хорошо бы в пылу погони за новыми производственными технологиями не забыть о классических и традиционных, которые, собственно, и обеспечивают нашу промышленность необходимым сырьем и материалами. Но при ближайшем рассмотрении новое зачастую оказывается хорошо забытым старым.

Сколковский институт науки и технологий (Сколтех) уже внес свой вклад в разработку проекта. Его группа по научной и промышленной политике выпустила в конце октября публичный аналитический доклад по новым производственным технологиям. Ирина Дежина, руководитель рабочей группы, привлекла к работе экспертов из разных областей науки и техники. Получилось объемно (400 страниц) и вполне убедительно. Особенно — раздел «Аддитивные технологии». Вот о них мы и хотим сегодня поговорить. 

 

 

Аддитивные технологии: что это? 

 

Человечество любит сходить с ума, был бы повод. Но мода всегда его находит. И тон тут задают не только дизайнеры. Вот и нобелевский лауреат Роалд Хофман считает, что миром правит мода. По его мнению, химию переименовали в нанотехнологии, чтобы увлечь молодежь новым модным словом, дать ей понять, что она работает в авангарде науки, на прорывном направлении.

Конечно, название очень важно само по себе. В нем должны быть интрига, некий парадокс и, конечно, английское звучание. Ну кто бы стал сходить с ума по стереолитографии? Громоздко, непонятно, слишком специально, а для специалистов — старо. Другое дело — 3D-принтинг, в считанные годы овладевший умами людей, даже далеких от технологического мира. Ведь принтер есть во всех офисах и во многих домах. И как же с его помощью напечатать не документ на бумаге, а объемную фигурку? Загадка. Хотя 3D-принтинг и стереолитография, по сути, одно и то же.

Мы не раз писали о том и о другом (см. «Химию и жизнь», 2000, № 8, 2002, № 10, 2006, № 5 и др.). Но технологии развиваются. Не то чтобы вглубь — здесь наши желания упираются в границы применимости методов, но вширь — это точно. Множество вариаций этих методов, их различные применения теперь собраны под одной крышей с названием «Аддитивное производство», или «Аддитивные технологии». С интригой в словах здесь не очень получилось, но звучит тем не менее вполне весомо, даже с претензией.

Так на что же претендуют аддитивное производство (additive manufacturing) и его технологии? Суть аддитивного производства — в сложении, а не вычитании, в таком способе создания детали сложной формы, когда материал наносится последовательно, как правило, слой за слоем, поэтому расходуется его столько, сколько необходимо, не больше и не меньше. Процессом управляет компьютер, в чьей памяти заложена трехмерная модель будущей детали, нарезанная на тонкие слои-сечения. Устройство, подающее материал, скажем экструдер, движется по траекториям, заданным компьютером, слой за слоем конструируя будущее изделие. В общем — очередной виток автоматизации производства. Предполагается, что готовая деталь не нуждается в традиционной механической обработке. Так что аддитивное производство — это еще один способ изготовления деталей и предметов из разных материалов наряду с литьем, прокатом, штамповкой и резкой.

Аддитивное производство — понятие очень широкое, которое охватывает и многие классические технологии. Среди них создание полупроводниковых гетероструктур методами молекулярно-лучевой эпитаксии и CVD — химического осаждения из газовой фазы (1960-е годы), офсетная печать (ведет свою историю с XVIII века), нанесение многослойных покрытий на изделия разными способами, возведение кирпичной стены — «камень на камень, кирпич на кирпич», даже украшение торта кремовыми розочками, которые кулинар выдавливает из кулька или специального шприца, да и сам многослойный торт тоже. Гигантская скульптура «Рабочий и колхозница» В.И.Мухиной и Б.М.Иофана (1937) — пример аддитивного производства. Метровую модель скульптуры разрезали на слои, тщательно их измерили, затем размеры пропорционально увеличили и по ним изготовили деревянные формы, по которым, в свою очередь, выгнули стальные листы для каждого слоя, а их уже сварили в готовую скульптуру. Но сейчас мы говорим о новейших аддитивных технологиях, где главная роль отведена компьютерному моделированию трехмерных деталей любой сложности и их воссозданию слой за слоем с помощью автоматических систем.

Ничто не возникает на пустом месте, у всего в науке и технологиях есть предшественники. И хотя на протяжении последних 20 лет аддитивные технологии рассматриваются как нечто новое, их история насчитывает 150 лет, уходя корнями в такие области, как картография и фотоскульптура. Именно в этих областях деятельности впервые придумали разделить исходную модель на слои или фрагменты, а затем с их помощью воссоздать цельный объемный объект. В 1860 году французский скульптор Франсуа Виллем впервые сделал фотоскульптуру. Он оборудовал специальную круглую комнату, в которой был обозначен точный геометрический центр. В этот центр ставили или сажали в кресло человека, чью скульптуру предстояло сделать, и его одновременно фотографировали 24 камеры, встроенные в стены на равной высоте и равном расстоянии друг от друга. Так скульптор получал исчерпывающую информацию о модели со всех сторон и мог воссоздать ее в материале. Руками, конечно. В 1890 году Йозеф Блантер придумал послойный метод изготовления пресс-форм для печати рельефных топографических карт, на которых видны возвышенности, низменности и горы в строгом соответствии с топографическими линиями.

У истоков современного аддитивного производства стояла стереолитография. Она использовала подход, который придумал Отто Джон Мюнц в 1951 году. В установке Мюнца поршень в цилиндре смещался на маленькое расстояние и освобождал пространство для слоя, которое заполняли светочувствительным полимером. Затем полимер облучали светом так, что он застывал только на определенном участке. Следующее движение поршня — еще один слой, еще один цикл отверждения... В результате из многих слоев получалась объемная полимерная модель.

Это был ключевой принцип, который лег в основу современной стереолитографии (SL). Дальнейшие усовершенствования касались технических деталей — методов сканирования модели, способов формирования слоев из разных материалов, проецирования изображения и технологий отверждения (ультрафиолет, лазерный луч, электронный пучок и т. п.). В 1984 году Чарльз Халл запатентовал технологию и основал компанию 3D Systems, которая в 1986 году начала промышленное использование стереолитографии.

После изобретения принципа и его первого успешного практического использования события всегда развиваются по нарастающей. В 1985 году появляется технология ламинирования LOM (Laminated Object Manufacturing), в 1986 году — технология послойного наплавления FDM (Fused Deposition Modeling). Уже в 1990-х аддитивные технологии с использованием нагрева лазерным и электронным лучом для получения металлических объектов стали частью мирового производственного ландшафта.

Поначалу технологии создания трехмерных объектов называли «быстрым прототипированием». Название никакое. Но тут постарались студенты Массачусетского технологического института и в 1995 году предложили броский короткий термин «3D-Printing». Название понравилось, прижилось, стало модным. Хотя даже из этого названия следует, что 3D-печать лишь часть большой группы технологий, используемых в аддитивном производстве. 

 

 

Завышенные ожидания 

 

Всплеск в развитии аддитивных технологий пришелся на 2009 год. По мнению Королевской инженерной академии Великобритании, он связан с окончанием срока действия одного из ключевых патентов, который описывал метод FDM с использованием плавкой пластиковой нити. В результате цены на системы 3D-печати снизились в несколько раз, а инвесторы и производители немедленно обнаружили множество достоинств в аддитивных технологиях применительно к авиационной и автомобильной промышленности, к архитектуре и строительству.

Достоинства и преимущества, конечно, есть. Сам принцип сложения, а не вычитания подразумевает, что мы экономим исходные материалы. Не надо, подобно скульпторам, брать глыбу мрамора и отсекать все лишнее. Суть аддитивных технологий — использовать ровно столько материала, сколько требуется для создания объекта. Экономия материала в каждом конкретном случае будет различной, от небольшой до значительной. Если, например, у какой-то детали сплошные элементы заменить на ажурные без потери прочности (вспомним башни Шухова), то выигрыш будет очень большим. Ажурные детали сложно формовать штамповкой и литьем. А вот аддитивные технологии с этим справляются легко. И тогда создание шарнирного уголка гондолы для самолета, по оценкам European Aeronautic Defense and Space Company (Бристоль, Великобритания) и EOS Innovation Center (Уорвик, Великобритания), сэкономит до 75% исходного материала. Не говоря уже о том, что облегченные детали без потери прочности очень уместны в самолетах.

Вообще, аддитивные технологии теоретически позволяют изготавливать детали любой произвольной формы и любой сложности, например — изделия с внутренними каналами охлаждения. На токарном станке сделать это, мягко говоря, затруднительно. И конечно же трехмерные компьютерные модели деталей можно мгновенно передавать с помощью Интернета в любую точку мира — туда, где они требуются в данную минуту, на любое локальное производство. Поэтому стоимость и сроки запуска в производство какой-нибудь важной штуки заметно сократятся. Немаловажно и то, что детали можно делать только под заказ, штучно, и не накапливать их на складе. Так что плюсы, безусловно, есть.

Любая новая технология, прежде чем она займет свое место на рынке, проходит вполне стандартный путь «созревания», на котором, впрочем, может и умереть, не добравшись до финиша. Первые успешные попытки применения того или иного нового принципа на уровне прототипов порождают бум исследований и разработок и завышенные ожидания общества, достигающие пика. Затем разработчики, промышленники и общество «прозревают», осознают суровую реальность и начинают расставаться с иллюзиями. И только потом, скатившись с горы массового восторга, технология начинает медленно подниматься на плато, чтобы занять свое место на рынке. Точно такой путь проходят нанотехнологии. Они уже преодолели пик завышенных ожиданий в конце первого десятилетия XXI века, скатились в долину разочарования и теперь потихоньку, методично и без лишнего треска начинают взбираться на плато.

По оценкам компании Gartner, ожидания общества от технологии 3D-печати — соответствующий прибор в каждом доме, который позволит «печатать» самим все, что душе угодно, и не ходить в магазин, - сейчас находятся на пике. Это значит, что в ближайшие несколько лет она начнет скатываться с этой самой горы и лишь через 5—10 лет определит свое реальное место на рынке.

Пока что присутствие аддитивных технологий на мировом рынке более чем скромное — 2,2 млрд. долларов в 2012 году. Причем лишь 54% этой суммы приходилось собственно на продукцию технологий (26% — на производство оборудования , 19% — на производство исходных материалов). Но, как и любая новая технологическая отрасль, она характеризуется очень высокими темпами развития: среднегодовые темпы прироста в 2010—2012 годах составили 27%. Тем не менее Wohlers Associates оценивают рынок аддитивных технологий к 2021 году в размере всего лишь 10,8 млрд. долларов. Для сравнения: рынок продукции нанотехнологий в 2013 году превысил один триллион долларов (по данным Национальной нанотехнологической инициативы США). 

 

 

Трезвый взгляд Сколтеха 

 

Конечно, аддитивные технологии не универсальны. И конечно же любая технология имеет недостатки, ограничивающие и сдерживающие ее применение. В таблице представлен перечень технологий для аддитивного производства и материалы, которые они используют. 

 

Материалы и технологии аддитивного производства

Давайте посмотрим, где здесь таятся подводные камни.

Стереолитография — один из самых старых и заслуженных процессов, дающий наибольшую точность в изготовлении объекта и позволяющий контролировать его параметры. Схема процесса хорошо отлажена. Сначала создают компьютерную модель объекта, затем нарезают модель в STL-формате, чтобы получить набор сечений. Этот набор передают в стереолитографический аппарат, который управляет процессом послойного формирования детали в ванне со специальным полимером. Аргоновый лазер очерчивает двумерные сечения и заставляет полимер затвердевать. Если степень полимеризации недостаточна, то готовые детали помещают в УФ-печи, чтобы уж затвердело наверняка.

Стереолитографию сегодня применяют для быстрого прототипирования, когда нужно изготовить пробный образец чего-либо, для изготовления пресс-форм и форм для литья. Но есть проблемы. В ванне после процесса всегда остается неизрасходованный материал, который, впрочем, функционален — он поддерживает изготавливаемую деталь «на весу». Но его придется отделять, а это время и лишний расход материала. Кроме того, сами изделия из полимера, полученные таким способом, не отличаются долговременной стабильностью, поэтому технологию не используют для серийного производства деталей.

Метод послойной наплавки (FDM) тоже хорош для быстрого прототипирования. Из сопла-дозатора, движениями которого управляет компьютер, расплавленный материал (чаще всего — полилактид или акрилонитрилбутадиенстирол, то есть АВС-пластик) наносится последовательными слоями и быстро затвердевает, поскольку исходно он был нагрет всего лишь на градус выше, чем его температура плавления. При такой технологии точность изготовления детали не может быть высокой (не меньше 0,05 мм), она ограничивается размером сопла и другими факторами. Качество поверхности сильно уступает тому, что получается при литье. И, что очень важно, механическая прочность изделий оставляет желать лучшего. Дело не только в остаточных термических напряжениях, которые вызывают последующую деформацию, но и в ярко выраженной анизотропии, когда механические свойства детали разные по разным направлениям внутри материала.

Струйная печать (IJP, Inkjet Printing) наносит светоотверждаемые полимерные слои (как правило, на основе акрила) при помощи печатающих головок с множеством сопел. Поэтому скорость печати довольно высока. К тому же полимер отверждается ультрафиолетовым излучением непосредственно при печати. Технология дает относительно высокую точность и хорошее разрешение. Все вроде хорошо. Но изделия по своим характеристикам все равно проигрывают тем, что получены традиционным литьем. Они хрупкие! С материалами для этой технологии тоже проблема — выбора практически нет. Так что ее область применения ограничивается прототипированием и точным литьем единичных изделий. 

 

У технологий лазерного спекания (SLS, DMLS) свои трудности, хотя суть та же самая. Создается трехмерная компьютерная модель и нарезается на тонкие сечения. Специальный валик наносит на подложку слой (100 мкм) порошка (полимер, керамика, металл). Лазерный луч (мощность 25—100 Вт, длительность импульса 0,5—25 мс) очерчивает контур и спекает эту часть слоя. Затем валик наносит следующий слой порошка, и все повторяется. В чем проблемы? Проблемы в том, что в этих условиях трудно рассчитывать на полное плавление всех частиц порошка в слое, особенно если это легированный порошок. В результате получается неоднородная микроструктура материала, его механические свойства становятся хуже. Значит, деталь придется дополнительно нагревать, чтобы все там расплавилось. И зачем такая морока, если есть литье и прокат?

Так, может, сделать слой потоньше, а лазер помощнее, чтобы все уж заведомо расплавилось и спеклось? Именно так и поступают при селективном лазерном спекании (SLM, Selective Laser Melting), когда работают с порошками цветных металлов — титана, алюминия и меди: толщина порошкового слоя 20—40 мкм, мощность лазера до 1 кВт. Но чем тоньше слой, тем больше слоев, значит, время изготовления, и без того не маленькое, сильно увеличивается. А более мощный лазер, да еще с большим количеством слоев, съедает больше энергии. Однако, пожалуй, самое главное заключается в том, что при этой технологии детали склонны давать сильную усадку, вызывая значительные остаточные напряжения в изготовленных изделиях, которые, в свою очередь, могут вызвать деформацию и даже расслоение конечного продукта.

С электронно-лучевой плавкой - своя головная боль. Здесь круг используемых материалов ограничен проводящими электрический ток металлическими порошками. Сам процесс EBM выполняется в камере с глубоким вакуумом, что делает его довольно затратным, но, с другой стороны, облегчает работу с материалами, чувствительными к окислению.

Пожалуй, самый неоднозначный в этом ряду - это процесс послойного изготовления объектов из листового материала (LOM). Суть его в том, что изделие собирают из отдельных листов, вырезанных лазером, которые должны быть скреплены между собой. Здесь без ручной доводки, когда нужно убирать лишний материал и зачищать хвосты, не обойтись. Плюс ограниченная точность формирования изделий, неоднородность свойств материала, проблемы с долговечностью… На первый взгляд главная область его приложения — это прототипирование. Хотя у технологии, безусловно, есть потенциал, который еще предстоит раскрыть.

Подводя итог беглому экскурсу по основным аддитивным технологиям, следует признать, что количество факторов, сдерживающих распространение аддитивного производства, велико. Оборудование дорогое, материалы тоже, скорость изготовления маленькая, качество поверхности деталей таково, что необходима последующая механическая обработка, внутри детали наблюдается неоднородность свойств материала. Но главное, чего не приемлет серийное производство, — это плохая воспроизводимость, причем многоуровневая. На одной и той же установке получаются изделия с неодинаковыми характеристиками. Отличия усиливаются, если одну и ту же модель изготавливают на двух вроде бы одинаковых аппаратах одного производителя. А уж если взять оборудование от разных производителей и сделать на них модели по одному «чертежу», то различия будут еще более явными. Эта неустойчивость характеристик оборудования и продукции чрезвычайно затрудняет аттестацию и сертификацию, без которых никакое серийное производство сегодня немыслимо. Вообще, стандартизация новых технологий - глобальная проблема, которую сегодня решают уполномоченные государственные учреждения в содружестве с промышленными компаниями. Все это требует времени, усилий и ресурсов

Об этих проблемах в докладе Сколтеха написано довольно обстоятельно. Спасибо авторам за трезвый взгляд, которого сегодня частенько не хватает миру новых технологий. Однако перечисленные проблемы отнюдь не ставят крест на аддитивном производстве. Просто надо понимать, что у любой технологии есть границы применимости. А проблемы на то и проблемы, чтобы их решать. 

 

 

Сегодня и завтра 

 

Как-то пару лет назад представители современной модной молодежи, далекие, впрочем, от мира технологий, небрежно объясняли мне, что завтра никакие старые производства не понадобятся и все их закроют, потому что буквально всё будут печатать на 3D-принтерах. «И рельсы тоже будут печатать?» — спросила я. «И рельсы тоже», - получила я уверенный ответ. «А где будут брать материал для печати?» — решила я все-таки уточнить. «Да в магазинах купят!» — ответили мне собеседники совершенно серьезно.

Экономическая целесообразность и здравый смысл - вот что сдерживает распространение любых технологий. Зачем нам «аддитивные рельсы» и «аддитивные балки», если они дороже чугунного моста и в любой момент могут лопнуть? Зачем нам пластиковые бутылки и кружки, напечатанные на 3D-принтерах, если каждую надо печатать не меньше часа и стоит она соответственно гораздо больше тех, что производят серийно литьем и штамповкой?

Тем не менее у аддитивного производства со всей очевидностью есть ниша, которую можно описать так: производство единичных изделий и мелких партий уникальных деталей из дорогих материалов и в тех случаях, когда стоимость станочной обработки высока. На самом деле это очень большая ниша, начиная от ремонта и восстановления деталей сложных агрегатов и индивидуальных протезов до создания уникальных деталей сложной конфигурации. 

Одна из сильных сторон аддитивного производства — штучное изготовление изделия любой формы. Как же это важно в медицине! И здесь аддитивное производство продвинулось довольно далеко. Сегодня методом стереолитографии успешно изготовлены и испытаны персональные сердечные клапаны, искусственные челюсти, части коленного сустава, акриловые краниопластические имплантаты (попросту — части черепа). Причем все эти детали сугубо индивидуальные, в точности повторяющие те, что приходится заменять. Два ведущих производителя слуховых аппаратов, Siemens и Phonak, применяют аддитивные технологии для изготовления индивидуальных устройств, точно соответствующих уху пациента. Компании могут сделать такие устройства за один день!

Так что медицина — обширное поле для аддитивного производства, начиная с изготовления специального хирургического инструмента, индивидуальных протезов, имплантатов и заканчивая тканями и органами из клеток человека.

Особый интерес к технологиям аддитивного производства проявляет авиационно-космическая промышленность. В общем-то оно и понятно. Эти отрасли требуют мелкосерийного производства высококачественных деталей, то есть штучного товара. Другое дело, что сертификационные требования здесь очень жесткие. Самолет — это не шутки, из-за поломки одной детали могут погибнуть люди. Да и на космическом корабле тоже. Тем не менее некоторые сертификаты уже выданы. Компания General Electric заявила, что готова к относительно массовому производству топливных форсунок для своего нового турбовинтового двигателя LEAP с помощью процесса DMLS из кобальтохромового порошка. Компания отметила, что может выпускать по меньшей мере 25 000 форсунок в год (одному двигателю требуется 19 форсунок).

Журналисты утверждают, что компания Boeing произвела методами аддитивных технологий более 20 000 деталей, которые уже используют в военных и гражданских самолетах компании. Множество SLS-деталей установлено на нескольких версиях военных самолетов, таких, как самолет дальнего воздушного радиолокационного обнаружения и управления, модели C-40, AWACS и P-8.

Аддитивные технологии оказались чрезвычайно востребованными для ремонта и восстановления деталей больших механизмов, скажем - турбинных лопаток. Расчеты показывают, что если в авиационном двигателе AV8B, сделанном из сплава титана, алюминия и ванадия, восстанавливать лопатки по технологии LENS, то можно сэкономить 715 000 долларов в год. Вообще, в литературе на эту тему много примеров.

Скажем, авиакомпания может сэкономить 2,5 млн. долларов только за счет того, что уменьшит на 50—80% вес металлических креплений в салоне. Именно это и позволяют сделать аддитивные технологии.

Компания Daimler AG (Штутгарт, Германия) в партнерстве с Concept Laser и Фраунгоферовским институтом лазерных технологий перешла на изготовление крупных функциональных металлических частей с помощью аддитивных технологий. Они позволили оптимизировать геометрию деталей и добиться снижения веса. Компания Local Motors с помощью 3D-печати изготовила первый пригодный для поездок автомобиль под названием Strati. Этот двухместный электрокар официально представили публике в сентябре 2014 года в Чикаго. Strati состоит всего из 49 деталей, включая напечатанный на 3D-принтере корпус, в то время как типичный промышленный автомобиль имеет в своем составе несколько тысяч деталей. Печать автомобиля из термопластика, усиленного углеродными волокна- ми, с помощью лазерной системы заняла примерно 44 часа. Автомобиль способен разгоняться до скорости 40 миль в час и проезжать на одной зарядке до 120 миль. Продажи Strati могут начаться в 2016 году, а его цена составит 18 000—34 000 долларов. Другим пригодным для эксплуатации электромобилем, изготовленным с помощью 3D-печати, станет Urbee 2, который будут делать с помощью технологии FDM.

Но пожалуй, самая просторная ниша для аддитивного производства — это товары широкого потребления. Компания FOC (Нидерланды) моделирует предметы обстановки (абажуры, стулья и другие декоративные элементы) и производит их из нейлонового порошка с помощью технологии LS по мере получения заказов через Интернет. 

Ажурная фигурка кота. Когда речь идет об арт-объектах, 3D-печати нет равных

Аддитивное производство дает больше свободы дизайнеру. В сущности — твори, что хочешь, все возможно. Поэтому неудивительно, что на подиум уже выходят модели в одежде из тканей, вышедших из 3D-печати, и в замысловатой пластиковой обуви того же происхождения.

Свобода проектирования распространяется и на клиентов, которые могут через Интернет самостоятельно управлять дизайном продукта. Компания Figureprints предлагает клиентам создать собственного персонажа игры World of Warcraft с помощью программы на сайте и отправить свой заказ производителю. Фигурку персонажа изготавливают на централизованном производстве и высылают заказчику. В игровой индустрии уже существуют сотни миллионов виртуальных персонажей, которых покупатели вполне могут захотеть превратить в физические объекты. По этой причине игровая индустрия может стать одной из самых привлекательных рыночных ниш для аддитивного производства.

Что же касается архитектуры и прикладного искусства, то здесь аддитивные технологии утвердились, видимо, навсегда. А как иначе создавать макеты новых зданий, сооружений и городов. Да и скульптуру проще «отпечатать» по модели (можно ведь и тиражировать), чем лепить руками или отливать из бронзы, — дорого! 

 

 

В мире и в России 

 

Аддитивное производство требует оборудования. Сегодня рынок соответствующих установок делится на три сегмента. Быстрее всего растет сегмент дешевых 3D-принтеров для офисов, ориентированных на изготовление концептуальных макетов. Второй сегмент - оборудование средней стоимости для создания прототипов деталей с различной степенью точности и/или функциональности. Дешевые и средние по стоимости установки обычно работают с полимерным материалом. Третий сегмент — установки высокого класса, которые стоят от двухсот тысяч до двух миллионов долларов. Они работают с полимерами, металлическими и керамическими порошками, с их помощью можно делать вполне крупно- габаритные детали. Ведущие изготовители установок — американские компании 3D Systems и ExOne, израильская Stratasys, шведская Arcam, а также немецкие EOS и Voxejet.

К 2013 году производством и продажей установок занимались шестнадцать компаний в Европе, семь — в Китае, пять — в США и две — в Японии. По числу смонтированных систем с большим отрывом лидируют США, собравшие у себя 38% промышленных установок. Значительное количество установок эксплуатируется также в Японии (9,7%), Германии (9,4%) и Китае (8,7%).

Доля России составляет 1,4%, что и понятно — научный задел России в этой области весьма невелик, всего 0,76% от мирового объема научных публикаций в этой области. За последние 15 лет в России был выдан 131 патент по различным аспектам аддитивного производства (0,14% от мирового количества), причем 14 из них получили российские заявители, а 117 — иностранные. Для сравнения: Южная Корея, США, Япония и Китай совместно владеют 90% патентов в этой сфере.

Что касается производства, то в России используют и внедряют аддитивные технологии считанное количество промышленных компаний и исследовательских центров в Москве, Санкт-Петербурге, Воронеже, Самаре, Ставрополе и Казани. Правда, в основном они продают западное оборудование и в лучшем случае занимаются прототипированием. Опять мы оказались в отстающих. Конечно, все объяснимо: оборудование дорогое, кадры надо готовить, производство соответствующих исходных материалов налаживать, стимулировать фундаментальные исследования и НИОКР.

Но есть и другой важнейший системный фактор. Применение аддитивного производства оправданно лишь тогда, когда четко и эффективно налажено управление всем жизненным циклом продукции — то, что в российской промышленности практически отсутствует. Иными словами, нужна развитая, хорошо скоординированная промышленность—от добывающей к перерабатывающей и производящей. Именно с этим столкнулась российская Нанотехнологическая инициатива, объявленная в 2007 году. В результате РОСНАНО пришлось заниматься созданием системы подготовки кадров и инфраструктуры, стандартизацией, сертификацией и строительством предприятий.

Ничего не поделаешь, придется работать с тем, что есть. Главное, не ставить задачу «догнать и перегнать» и «занять n% мирового рынка». Хотя и на мировом рынке Россия могла бы найти свою нишу, если бы разработала и предложила подходящие материалы для аддитивного производства — металлические или керамические порошки, например. Однако гораздо важнее подумать о внутреннем рынке. А чтобы его создать и обеспечить, необходима общенациональная программа развития аддитивного производства. 

 

 

 

Подготовлено по материалам «Публичного аналитического доклада по развитию новых производственных технологий», выпущенного Сколковским институтом науки и технологий 22 октября 2014 года.

Стрельникова Л.(«ХиЖ», 2014, №12)

hij.ru

 

 


12.09.2014 Затраты на R&D

 

spydell

С патентами, безусловно, много нюансов, т.к. пока нет единого стандартизованного критерия автоматического и бесспорного определения иерархии в технологическом насыщении и наукоемкости патентов на продукты и исследования. Есть, так называемые патентные тролли, патентующие воздух для последующих юридических склок и подавления конкурентов. А есть патенты, призванные защитить уникальные интеллектуальные и достаточно сложные разработки.
Патенты на технические решения в функционировании ядерных реакторов, космических аппаратов или систем противоракетной обороны не равнозначны патентам в степени закругления иконок и их расположении на экране iphone, цветовую гамму меню или отступы рамки экрана от краев смартфона. Т.е. патентный портфель, например Apple (в котором на 90% троллинг патентование для рычагов ограничения конкуренции на рынке) не равнозначен реальной интеллектуальной собственности в какой нибудь аэрокосмической корпорации.
Кроме того, на конечный результат сказывается, так называемая, патентная культура. Одни компании или ученые могут патентовать малейшую малозначительную итерацию, другие же наоборот – придерживаются концепции открытости на научные изобретения, даже если исследование достаточно масштабное.

Критериями определения технологического прогресса могут быть:

  • Затраты на исследования и разработки, количество людей занятых в R&D, количество научно-исследовательских центров, институтов, лабораторий.
  • Некий реальный выхлоп от деятельности – международно-признанные патенты, верифицируемые научные статьи в авторитетных научных изданиях.
  • Практический эффект от деятельности. Произведенная высокотехнологичная продукция и что особо важно – международное признание, нужность этой продукции в других странах, что выражается в величине экспорта хайтек продукции.
В данные будут включены расходы государства, бизнеса и венчурных фондов в фундаментальные и прикладные исследования, как в высших учебных заведениях, НИИ, научно-конструкторских центрах, так и в недрах самих компаний. Вся инфа из OECD из отчетов Research and development (R&D). Сортировка стран от большей к меньшей по размеру экономики среди тех, по каким есть данные.

Инвестиции Китая в науку, исследования и разработки поражают воображение. В 2000 году было около 30 млрд долларов (чуть меньше Франции на тот момент), теперь под 300 млрд (на 2012 год), что уже сравнимо с 15 самыми крупными странами ЕС (все вместе в сумме). По всей видимости, сейчас Китай уже превосходит ЕС из 28 стран. Абсолютный лидер в R&D являются США – 453 млрд инвестиций. С такими темпами развития, Китай уже в 2016 сможет нагнать США. Китай с 2008 по 2014 (т.е. за 4 года) удвоил расходы на R&D. В 1999 году разрыв Китая от США был десятикратный, сейчас уже сходится в ноль.


В таблице видно, что ведущие страны, такие как США, Япония, Франция, Германия, Великобритания за 5 лет увеличили инвестиции на 5-20%, что в рамках приращения инфляции за соответствующий период. Наиболее мощный прирост расходов на R&D идет в Китае и Корее.
Если сравнивать 10-15 летний период, то разрывы еще более фантастические. Т.е. из этой информации выходит, что основной импульс в науке в Азии был получен после 1995 года, где стремительный взлет произошел после 2002. По сути, наука и технологии там создаются на глазах почти с нуля.
Тут интересно вот что. Когда критическая масса научного потенциала и разработок будет достаточной, чтобы влиять на мировой баланс? В принципе, известно, что долгое время технологическими трендами двигали компании из США, Японии, Англии, Германии, Франции, Италии, немного Швеции и Швейцарии. У всех на слуху западные компании. Но для мирового сообщества не так известны китайские компании, бренды. Много ли вы сможете назвать китайских брендов с мировым именем?
Но по ряду объективных признаков видно супер агрессивное развитие научного и технологического потенциала в Китае – по темпам строительства высших учебных заведений, по количеству созданных НИИ, количеству патентов, научных статей и затрат на R&D. А ведь следует учесть, что 300 млрд (на 2012 год) расходов на R&D в Китае – это не тоже самое, что 300 млрд в США, т.к. цены и зарплаты в Китае совершенно другие, чем в США и ЕС. Например, в 28 странах ЕС трудится около 2.6 млн человек в сфере R&D, а в Китае под 3.3 млн. Если для ЕС количество занятых последние 10 лет практически не меняется, то в Китае растут в разы. Следует ожидать мощного прорыва Китая во внешний мир.
В России 38 млрд идет на R&D, где на государство приходится около 12 млрд, но не все идет на науку из этой суммы, а в государство еще включено R&D в гос.компаниях в сфере ОПК и космоса. 38 млрд – это выше, чем в Италии и Канаде, примерно на уровне Великобритании, но значительно уступаем Германии. Хотя стоит отметить положительную динамику, т.к. еще в 2003 были позади Италии и Канады.
Вообще лидеры в R&D следующие – США, Китай, Япония, Германия, Корея и Франция. Именно в таком порядке и с подозрительной точностью эта группа лидеров совпадает с лидерством в экспорте высокотехнологической продукции и в количество патентов. Т.е. создать технологии мирового уровня без супер масштабных инвестиций на голом энтузиазме невозможно.
По внутренним гос.инвестициям в R&D Россия рядом с ТОП 3 после США и Китая на уровне с Японией и Германией, но это связано с тем, что у нас большое количество компаний с гос.участием, особенно в сфере оборонки и космоса.


По источникам финансирования совокупного R&D доля государства у России очень высокая. Выше только в Аргентине. Дело в том, что помимо внутренних расходов (например на науку или гос.предприятия) в России много средств идет формально частным компаниям, но так или иначе аффилированным с государством.


По миру среди ведущих стран доля государства колеблется от 20% до 35%. В России под 70% Отмечу, что доля выросла с 1999 года )) Частных денег все меньше...
Отношение всех расходов на R&D к ВВП.


В России 1.3%. За 15 лет доля почти не выросла. Сейчас на уровне Великобритании, но там есть значительный накопленный технологический базис на высоком уровне. Мы же сильно отстали по технологическим отраслям. А Китая и Корея активно наращивают, как в абсолютном выражении, так и в относительном.
Видно, что технологические страны имеют расходы на R&D от 3% и выше. Помимо уже указанных стран можно отметить Швейцарию, Швецию, Финляндию, где наука и технологии имеют высокий вес в экономике.
Чтобы компенсировать отставание от ведущих стран, в России необходимо увеличить инвестиции на R&D до 100-120 млрд в год (как раз 3% к ВВП), что в течении 5-7 лет хотя бы несколько выровнять диспропорции. Из группы крупнейших развивающихся стран (Китай, Россия, Бразилия, Индия, Мексика, Турция, Южная Африка, Индонезия, Аргентина, Чили). Расходы на науку выше, чем в России только у Китая. В этом аспекте нельзя сказать, что совсем все плохо с наукой в России )) Если же сравнивать с безусловными лидерами – США, Китая, Япония, Германия, Корея, Франция – то да, плохо. Но зато, даже после лихих 90-х Россия все еще может конкурировать с мировыми лидерами в сфере ОПК и космоса, а это в чистом виде технологическое производство. Так что потенциал есть.

Совокупные R&D на душу населения в динамике.


Низкое соотношение в Китае обусловлено слишком большим количеством населения (более 1.3 млрд), тогда как абсолютные показатели и потенциал высоки в мировом масштабе. Кстати, группу развивающихся стран, помимо целого ряда известных признаков, еще отличает малое количество R&D на душу населения.
 

 10.09.2014 Наука и технологии. Тренды

spydell

Существует высокая корреляция между благополучием стран и степенью развития технологий. Хотя сфера услуг сейчас доминирует в структуре экономики, достигая до 80% от добавленной стоимости, но это обманчиво в контексте определения причино-следственных связей в установлении причин высоких стандартов жизни. В мире нет ни одного примера, где можно было бы наблюдать сильную и устойчивую экономику без развития науки и технологий.
Есть масса критериев определения степени развития технологического прогресса, но как наиболее точный – это количество международно-признанных патентов на исследования и разработки в соответствии с процедурами Patent Cooperation Treaty ( PCT ). Вот здесь есть поистине впечатляющие тренды.
Первое на что следует обратить внимание – это фантастический рост научной активности в Китае. За 10 лет количество поданных патентов на регистрацию, авторами или ключевыми соучастниками которых являлись резиденты Китая, выросло в 23 раза (свыше 2300% !). Для сравнения, в США рост всего на 20%, в Великобритании сокращение на 6%, в Германии рост на 30%, а в Японии увеличение в 3.4 раза.

В динамике это смотрится так:

В 2008 Китай сделал Францию и Англию, уйдя в чудовищный отрыв, догоняя технологического лидера – Германию. Полные данные пока на 2011. По предварительным данным, на 2014 год Китай уже опередил Германию на пути к Японии и США по регистрации патентов. Тот, кто считает, что в Китае нет технологий – ошибается. Устаревший стереотип больше не актуален о том, что Китай может только по иностранным шаблонам клепать тапочки. Китай не только индустриальная держава, но и центр технологий и разработок мирового уровня, причем стал этим центром буквально несколько лет назад, успешно перенимая иностранный опыт и добавляя свое. Корея также очень сильно прогрессирует. В 5 раз увеличили количество регистраций патентов за 10 лет.
К слову, Англия деградирует последние 10 лет, во Франции активность сдержанная, Германия на высоком уровне, но роста не наблюдается последние 5 лет.
Лидеры предсказуемо США и Япония, которые вместе держат почти половину от всех патентов в мире (среди заявок на 2011).

Россия находится на 22 месте среди стран по состоянию на 2011 год, опережая Турцию, Бразилию, Мексику, Польшу, но о технологическом лидерстве речи конечно не идет. Всего 1 тыс заявок (лишь 0.6% от мирового количества, по сравнению, например с США, которые удерживают 26% от глобальных технологий.
Существует несколько перспективных отраслей. Перспективность определяется:
Новизной (большинство возникли после 80-х годов, где основное развитие получили после 1995);
Наукоемкостью (концентрация технологий и доля затрат на исследования и разработки в структуре общих затрат);
Темпами роста отрасли и перспективность;
Добавленной стоимостью. В новых отраслях добавленная стоимость обычно всегда высокая и огромный потенциал по генерации высокой нормы прибыли.
Так вот, это следующие отрасли (с топ 5 лидеров по отрасли)

Биотехнологии.

ТОП 5 стран: США, Япония, Германия, Франция, Корея. Но Китай рядом был в 2011 и на 2014 год опередил Францию, выходя на 3 место рядом с Германией.

Нанотехнологии.



ТОП 5 стран: США, Япония, Корея, Германия, Франция. Тут позиции Китая слабы. В России есть некоторые разработки в сфере нанотехнологий (на уровне Китая), хотя далеко не все нашло коммерческое применение, поэтому о них ничего не слышно. Позиции России сильны (относительно самой себя), т.к. около 2.2% всех заявок на регистрацию было от России, тогда как средний уровень мировой доли России составляет 0.4-0.6% в высокотехнологических отраслях.

Информация и телекоммуникация.



ТОП 5 стран: США, Япония, Китай, Корея, Германия. Причем рост активности Китая и Кореи просто невероятен. Китай почти в 40 раз (!!) увеличил активность за 10 лет.

Медицинские технологии.



ТОП 5 стран: США, Япония, Германия, Нидерланды, Корея

Альтернативные источники энергии, «зеленые» технологии.



ТОП 5 стран: Япония, США, Германия, Корея, Китай
С патентами заметил 3 важнейшие корреляции.
1. Объем удерживаемых патентов и количество регистраций патентов согласуется со степенью развития высокотехнологической промышленности в стране со всеми положительными аспектами из этого.
2. Чем выше научная, исследовательская деятельность, чем выше патентная активность – тем выше уровень жизни в отдельном регионе или стране. Рост степени проникновения технологий во все аспекты экономики и общества неизбежно приводит к долгосрочному положительному вектору в уровне жизни.
3. Замечено, что патентная активность совпадает с бизнес циклами в экономике и динамикой ВВП. Например, экономика стран Еврозоны перестала расти в 2007 и по некоторым странам даже сокращается, что соотносится с трендами в научной деятельности. Напротив, Азия (Китай, Корея) активно развиваются, что находит свое отражение в росте экономики.
Следует принимать во внимание Китай и Корею. Эти две страны показывают невероятный рост научной активности за последние 10 лет, что вне всяких сомнений отразится на мировом балансе через 3-5 лет, когда вес в технологиях станет столь значителен, что приведет к тектоническим сдвигам в финансовых и товарных потоках. Когда Китай и Корея будут все агрессивнее отнимать долю рынка в ЕС и США. Как яркий пример - противостояние Samsung и Apple, где Samsung уже опередил Apple в динамике внедрения инноваций. Почти все, что презентует Apple за последние 2-3 года уже было внедрено конкурентами за год-два до презентации, причем зачастую речь идет о копировании (наглом плагиате с незначительными изменениями) технологий конкурентов со стороны Apple.

spydell.livejournal.com

  


 26.06.2014 «Столкновение цивилизаций» - 20 лет спустя

 

Одно из отличий этого труда Хантингтона от большинства политических трактатов заключается в одновременно и аналитическом и количественном подходе автора к вопросу. Помимо рассуждений категориями и словесными формами, которыми обычно ограничивается политическая публицистика, Хантингтон использует численные данные. Подход с количественными параметрами позволяет говорить о проверке, фальсифицируемости, способен достовернее описать реальность и дать точные характеристики процессов. Сегодня доступна агрегированная статистика по 2012 год, Хантингону же пришлось остановиться на 1992 году. Как изменился мир за 20 лет и каковы новые тренды?

Цивилизация развивается и определяет своё развитие в экономике, политике, демографии, энергетике, социальной сфере и т.п.. Поэтому анализируя развитие цивилизаций и их состояние друг относительно друга следует обращаться к параметрам упомянутых сфер.

 Не секрет, что мировые экономические потоки смещаются на восток. В сегодняшнее “коммерческое” время политике приходится всё чаще подстраиваться под экономику. И если раньше “запад” мог через экономику влиять на “восток”, то на сегодня это большой вопрос, так как экономическое влияние зависит от торговых потоков, производимого товара и услуг и т.п., тенденция по которым крайне не в пользу запада. Насколько восток стал самостоятельнее? С какой скоростью развивается процесс? Есть ли замедление или ускорение? В каких сферах разрыв сокращается быстрее, а в каких медленнее? Каковы тенденции у остальных цивилизаций, ведь мир не ограничивается западом и востоком? Наглядно и достоверно в этом сможем разобраться, если продолжим количественный анализ Хантингтона и после 1992 года.

 

Часть 1. Экономика

 

ВВП. Смена лидера - “восток” обогнал “запад”, Китай обгоняет США.

 

Начнём, пожалуй, с ВВП:


“Восток” отражен оттенками красного, “запад” - синего. Исламская цивилизация определена как дуга от Марокко до Пакистана. Латиноамериканская - к югу от США. Остальной запад это, в основном, Канада и Австралия. Данные на 2014 экстраполированы по первому кварталу и текущим трендам.

 1. На сегодня восток равен западу, китайская цивилизация сравнялась с США и европейским макрорегионом.

2. Россия сильно сократила позицию, как и Япония.

3. Сильно сократила в мировом ВВП свою долю Европа - с 28% до 19%. Может это и есть тот самый “Закат европы”, о котором говорил Освальд Шпенглер? Узнаем лет через -дцать. Сегодня такой вывод можно делать лишь на основе предположений и экстраполяций (пусть и обоснованных) - т.е. пока с уверенностью об этом говорить нельзя. А философы и конспирологи ждут его уже сто лет и всё что-то никак.

4. Остальные без особых изменений и находятся на периферии мировых экономико-политических процессов.

 Но следует понимать, что несмотря на все успехи Китая и Индии, их ожидает ещё очень долгая дорога, чтобы достигнуть своего максимального потенциала. Пока же самые высокодоходные производства, а также управление мировыми финансовыми потоками находятся на Западе. Достаточно посмотреть данные ВВП на работника:

  

А также на доли валют в резервах:

Хорошо видна огромная четырехкратная разница между производительностью работника на Западе и на Востоке. А также подавляющий приоритет западных валют и в первую очередь доллара. Однако, при сравнении США и остальных стран западной цивилизации и Японии виден большой отрыв США от остального развитого мира. Этот отрыв трудно объяснить превосходством технологий, поскольку практически всё это доступно и для всех других стран. Преимущество, которое мы видим на графике - это и есть следствие финансовой гегемонии США на мировой арене.

При этом стоит отметить, что из упомянутых стран только Европа имеет альтернативную мировую резервную валюту, а мировую торговую валюту имеют вообще только США - доллар составляет 81%, на втором месте юань с 8%. То есть отсутствие своих мировых торговых и резервных валют не мешает остальным странам находиться в авангарде ВВП на душу.

 

Если рассмотреть отдельные страны Востока а также остальные цивилизации то видно, что Китай и Индия несмотря на самый быстрый рост по производительности труда гораздо ближе к Африке, чем к Западу. И только огромные масштабы населения позволяют даже с такой низкой производительностью отжимать очень существенную часть мирового производства на себя.

 

 

ВВП. Столетия и две индустриализации.

 

Если оперировать масштабом сотен лет, то происходящее не является чем-то из ряда вон выходящим. В средневековье, когда всё упиралось в ручной труд, всё характеризовалось количеством населения. Поэтому на конец средневековья у китайской и индийской цивилизации суммарно было 70% мирового ВВП как у наиболее населённых. Однако всё переиграла промышленная революция в Европе - благодаря качественному прорыву производительность труда возросла в десятки раз: http://mirvn.livejournal.com/12467.html. Тем самым сменился определяющий фактор - с количества населения на развитость промышленности. На этот раз 70% достиг “запад” к 1950 году. С 1950 опять происходит тот же самый перелом - упомянутая индустриализация приходит на восток и доля запада начинает падать. Сначала индустриализуется Япония, потом - Китай и Индия. Эти две индустриализации хорошо видны на таком же графике долей в мировом ВВП, но более масштабном:

 

 Стоит обязательно обратить внимание на долгосрочность и охват упомянутых трендов - масштаб десятилетий/веков, миллиардов человек и десятков триллионов долларов. Такие тренды неповоротливы и их крайне сложно развернуть, если вообще возможно в обозримом будущем. Это уже нечто большее, чем просто экономические тенденции отдельных стран - это тренды концептуального развития цивилизационного масштаба.

 

Демография как количественный, экстенсивный фактор

 

Демографические показатели это важнейших факторы для оценки развития цивилизации, есть десятки различных показателей каждый из которых рассказывает свою часть картины, но мы остановимся на двух самых главных из них. В первую очередь это самый базовый показатель демографии - фертильность, т.е. количество родов за жизнь женщины. Он определяет направление развития на ближайшие десятилетия. Фертильность это вторая производная от населения и первая от прироста.

 Восток сейчас имеет огромные людские ресурсы, миллиарды населения это гигантский задел для индустриализации для увлечения производства и потребления для развития науки в конце концов, ведь если % ученых в мире сравняется с западными показателями нас ждет небывалый расвет науки, если Ньютон или Эйнштейн находятся один на 10 миллиардов человек, то массовое образование востока даст нам следующего Эйнштейна гораздо быстрее чем может дать Европа.

 Но не смотря на огромный накопленный потенциал по населению, восток и в особенности Китай ожидает достаточно скорая смена динамики.

Вернемся к фертильности, в Китае это 1.66, что меньше необходимых 2.01 для сохранения стабильного населения. Так что примерно к 2050 Китай повторит демографическую динамику Японии и Европы наших дней только в гораздо большем масштабе. В Индии ситуация лучше - фертильность на уровне 2.51, это позволяет сохранять положительную динамику роста населения, но и там тенденция идет на снижение. Если пройтись по всем цивилизациям, то единственная с большим потенциалом роста населения это Африканская, где фертильность на сумасшедшем уровне в 5.11. Это ставит Африку в ближайшем будущем в ситуацию цивилизационного вызова по Тойнби и можно только надеяться, что в ответ будет индустриализация, а не война.

 Второй важный параметер это урбанизация населения, % городского населения, город это источник всех наших успехов, только в городе возможно организовать производство только город даёт интенсивную среду для зарождения и развития новых идей. Город это причина и следствие западного пути развития.  Поэтому стоит рассмотреть его подробно.

 Если рассмотреть долю городского населения от полного, то:

  

Видно, как активно Китай занимается урбанизацией. Процесс идёт примерно со скоростью 25 млн человек в год. За четыре года получается городское население России. Индия и Африка только начинают использовать свой потенциал. Япония наоборот, пришла к конечной точке развития индустриальной урбанистической парадигмы (в контексте второй промышленной революции). Высокий уровень жизни и высокий ВВП государства, но в тоже время стареющее население и потолок второй революции не позволяют ни экстенсивно наращивать производство и потребление, ни совершить рывок в производительности труда на душу. Поэтому у Японии в самом ближайшем времени, а чуть позже и у стран Запада, будет стоять выбор: переход на новый виток индустриализации или открытие границ для иммиграции молодых и голодных варваров.

 

Энергия

 

Потребление первичной энергии является удобным социально-экономическим показателем. Напомним, в неё входит всё потребление первичных энергоресурсов, от нефти до солнечной электрогенерации. Во-первых, что за промышленное производство обходится без энергии? Даже в такой высокотехнологичной стране как США, промышленное производство в энергопотреблении имеет долю в 32%, в промышленности же всё плавится, крутится и бегает за счёт энергии. Во-вторых, для комфортной жизни обществу тоже требуется прорва энергии, в быту всё греется, охлаждается, стирается и моется тоже за счёт энергии. По этим причинам, каких-то особых отличий от результатов предыдущих показателей нет:

 

Восток обогнал запад (40% против 35%), Китай давно обогнал и Европу (2007г) и США (2010г). Медленно доли наращивают индуистская, исламская и “остальной восток”. То есть население востока становится всё более цивилизованным и развитым. Но потребление на человека, конечно, очень уступает. У Индии доля ниже - 4,5% против 7% в ВВП. Такой плохой доступ к энергии говорит о низкой развитости общества. В принципе, можно сделать этот вывод и по графику уровня урбанизации, который у Индии крайне низок, а здесь просто увидеть следствие/подтверждение. Африка - безымянная темная полоска в центре графика. Очевидно, что цивилизация до неё ещё не добралась. Конечно, это и так всем известно, но конкретно и точно отследить и текущую ситуацию и тенденцию лучше именно так.

 Об энергии в контексте развития общества высказываются предположения, что мир просто не найдёт столько энергии, чтобы прокормить “восток”, что будет тормозить его развитие. Пессимистические прогнозы/модели класса “мыфсеумрём” на сферу энергетики строили ещё десятилетия назад, взять хотя бы известного многим тут Хабберта: http://mirvn.livejournal.com/6164.html, однако, как показано по ссылке, цена им оказалась невысока. Как и многим другим. При этом, наоборот, есть реальные факты, заставляющие смотреть на энергетическое будущее с оптимизмом: http://mirvn.livejournal.com/9204.html. Аналогично преувеличена и проблема снижения EROEI. У США, страны, которая давным давно исчерпала все “сладкие” ресурсе нефтегаза, в 2012 году EROEI составлял 10,8, а в последние годы вообще отмечается рост: http://mirvn.livejournal.com/5904.html

 

Наука

 

Наука, фундаментальная и прикладная, во многом определяет возможности качественного развития цивилизации. Индикатор здоровья общества и государства и многое другое. Пожалуй, самая интересная и важная сфера 21-го века. В современную эпоху наукоёмких технологий основные затраты приходятся не на этап производства товара, а на этап разработки, интеллектуального труда. Именно наука ответственна за рывки эффективности труда, прошлые и будущие промышленные революции. Посмотрим на научно-исследовательские и опытно-конструкторские разработки:

  

Запад тут очень сопротивляется и выглядит в целом неплохо, намного лучше, чем по остальным параметрам. Это его вотчина с позднего возрождения и эпохи просвещения. Со времён Галилея, Кеплера, Ньютона, со времён рационализма Рене Декарта как универсального метода познания. На сегодня впечатляющие 58%. Как уже стало обыденностью, сопротивляется этим трендам только Китай и успешно - вовсю догоняет Европу. Также хорошо на графике видна суть технологического прогресса крохотной Японии - весомые 16% мировых расходов в 1996. И потом современное угасание - 10% сегодня. Все остальные на фоне этих монстров выглядят крайне слабо. Видно, что запад неспроста занимает лидирующие места по качественному развитию общества.

 Следствием этих расходов являются, например, научные и технические статьи:

 

Ситуация в целом аналогичная. Доля запада огромна, но снижается и в основном за счёт Китая.
Отдельное внимание стоит обратить и на вычислительные мощности цивилизации (на примере суперкомпьютеров из топ-500). О том, почему это важно, мы писали тут.


 

Выводы

 

Структура показанного выше развития заключается в чередовании интенсивных и экстенсивных факторов, т.е. качественных прорывов и количественного роста. До индустриальной революции развитие определялось количественным фактором - числом рабочих рук и потреблением населения. Потом случился качественный прорыв, который в дальнейшем развивался опять количественно (экстенсивный рост). Т.е. сначала происходит изобретение и внедрение (допустим, паровой машины, новой технологии выплавки стали), а потом это изобретение распространяется экстенсивно/количественно (всё больше паровых машин и стали) и количественно упирается в производство и потребление населением. Подобную эволюцию системы можно описать логистической кривой или в случае чередования первойвторой и т.п. промышленной революций - несколькими логистическими кривыми (s-образными кривыми):

 

S-кривая начинается экспоненциальным ростом и заканчивается аналогичным замедлением. Сегодня ситуация такова:

 

1. Запад окончил период (экстенсивного) количественного роста второй промышленной революции, урбанизация закончилась. Запад должен найти новую парадигму научно-технического прогресса, поэтому для запада как никогда важны фундаментальные научные и технологические успехи, поэтому был построен Большой Адронный Коллайдер и строится ИТЭР. То есть вторая уже исчерпала себя, а третья не началась. Вторая на западе упёрлась в предел производства и потребления товаров и услуг населением - население перестало расти, доля городского населения как основного потребителя и производителя тоже перестала расти, производство и потребление товаров и услуг на душу дальше развивать довольно сложно. Выход только один - приближать следующий рывок производительности труда и довольствоваться крайне медленным ростом.

 2. Восток сейчас находится раньше - в разгаре или начале второй. Вопрос количественного роста второй революции на востоке зависит как минимум от количественного фактора населения, его потребления и производства. И вот тут-то у востока гигантский задел. Сотни миллионов населения, которое готово начать и производить и потреблять в рамках второй революции. Сотни миллионов переходят из сельского населения в городское, наращивая и то и то. Восток повторяет путь Запада, поэтому если Запад не найдет новую парадигму, он с центра сцены перейдет на роль хора за спиной великого Востока.

 Но на сегодняшний день об этом говорить немного рано. Если смотреть вперёд на ближайшие годы, то видно, что мир не становится многополярным. Всего лишь двуполярным. Второй полюс это Китай. Индия управленчески менее компетентна и развивается намного медленнее - 4,5% в год против 7,5% у Китая. Её расцвет где-то за горизонтом и прогнозировать что-то ещё нельзя, хотя у неё есть те же самые предпосылки.  Остальные не проявляют какого-то заметного роста доли в мировых процессах с соответствующими выводами для своего местячкового будущего. Восточный макрорегион налаживает и уклепляет необходимые связи внутри себя - замыкает торговые потоки, финансовые и всё меньше экономически зависит от окружающего мира несмотря на глобализацию - наращивает внутреннее потребление.

 Япония упёрлась в потолок производительности труда второй промышленной революции и в своё относительно небольшое население.

Африке пророчат в будущем виток развития/индустриализации, однако пока для этого есть только общие демографические предпосылки. Доля Африки в мировом ВВП крайне низка (3%) и не растёт.

Православная цивилизация и Россия в частности растёт медленно, на уровне мира, т.е. наша доля стагнирует около 4-5% (по ВВП). Столь низкие доли по всем параметрам не позволяют нам стать третьим полюсом, а национальная идентичность не позволяет примыкать ни к одному из других полюсов. Отечественная ниша в мировом разделении труда - это энергия, как низкотехнологичная, так и высокотехнологичная (ядерная). На данный момент эта концепция не позволяет стать объектом какого-то нового взрывного и принципиального роста, поэтому текущие результаты в мировом распределении стагнируют. Однако, исходя из текущей ситуации, возможен рывок за счёт ядерной энергии и ЗЯТЦ - много дешёвой энергии для конкурентно-способности промышленности и населения. Тем не менее, ситуация неоднозначна. ЗЯТЦ в мировом масштабе с лидерством России это врядли ранее 2040-2050 годов. “Запад” же тоже мечтает и пытается внедрить дешёвую энергию и аналогично приближается к этому. Опять же, это в лучшем случае где-нибудь 2030-е: http://mirvn.livejournal.com/8149.html

 

mirvn.livejournal.com

_________________________________________

Первый график можно сделать более информативным, но в ущерб наглядности. Поэтому решили дополнить для любознательных:

правое значение для 2014 года на основе первого и второго кварталов

 

Хорошая статья. Я думаю, вы сознательно опустили мысль о том, что развитие востока упрется в ресурсы, ибо тогда фокус всего текста будет совсем в другом месте :)
И у вас там есть ошибочка: "В первую очередь это самый базовый показатель демографии - фертильность, т.е. количество родов за жизнь женщины. Он определяет направление развития на ближайшие десятилетия, изменение населения это первая производная от него, а количество населения - вторая производная. "
Не производные, а интегралы. Если бы это были производные, то при малейшем изменении фертильности, резко бы менялось количество населения :) Мы же не тли, что бы оно было так :).

Да ошибочка конечно, фертильность вторая производная от населения а не наоборот, спасибо.
Количество населения зависит от изменений в фертильности, природа связи именно такая как между ускорением и расстоянием.

 

plaksiva9tr9pka

Честно говоря, нет. Энергетические ресурсы упомянуты и высказано наше мнение, что ситуация там не фатальна. Ну да, есть некоторые трудности, но не более. Это видно хотя бы по огромному количеству несбывшихся пессимистических прогнозов и по хорошим текущим данным. Мы привели в пример Хабберта, а могли бы ещё кучу всего, но это просто уже не влезало в статью.
По минеральным ресурсам есть статья: http://mirvn.livejournal.com/6995.html

  

 


 01.09.2011 Большая химия сегодня и завтра

  

Голубков С.В. ("ХиЖ", 2011, №9) 

 

Некогда могущественный российский химпром сегодня почти не слышен и не виден. Что происходит в отрасли, которая создает материальную базу в экономике и обеспечивает всю промышленность, да и нас с вами необходимыми материалами и продуктами? О настоящем и будущем российской химической промышленности интересно поговорить с человеком, который знает эту отрасль от и до — и советскую, и нынешнюю. Такой человек, к счастью, есть: Сергей Викторович Голубков, доктор химических наук, профессор, лауреат Ленинской премии, посвятивший большой химии всю жизнь.

 

С. В. Голубков, доктор химических наук, профессор

В 1960 году, после окончания Ленинградского технологического института им. Ленсовета, его направили на Волгоградский химический завод им. С.М.Кирова. Причем — по личному приглашению главного инженера завода Б.Я.Либмана, который заприметил толкового студента еще на преддипломной практике. А дальше карьерный рост был стремительным: аппаратчик, начальник смены, начальник корпуса, через четыре года — начальник крупного цеха, начальник технического отдела и, наконец, главный инженер. Хозяйство было огромным: 350 технологических регламентов, несколько сотен наименований выпускаемой продукции, 30 из которых были удостоены государственного «Знака качества».

В 1974 году С.В.Голубков возглавил отдел химической, нефтяной, газовой и микробиологической промышленности Волгоградского обкома КПСС. При его участии за три года был построен и начал работать крупнейший в мире Светлоярский завод белково-витаминных концентратов, проложен 300-километровый участок магистрального газопровода «Союз», газифицированы два района Волгоградской области. Неудивительно, что его позвали в Москву с повышением — тогда умели работать с кадрами. С 1977 по 1992 год С.В.Голубков — заместитель и первый заместитель министра химической и нефтеперерабатывающей промышленности СССР, ныне первый вице-президент ЗАО «Росхимнефть», профессор РХТУ им. Д.И.Менделеева.

Разговаривать с Сергеем Викторовичем можно часами, потому что это очень интересно. Кажется, он знает все о большой химии в нашей стране и в мире. Но записывать интервью сложно: у него непрерывно звонит телефон, приходят люди и Сергей Викторович занимается со всеми. Несмотря на свой солидный возраст, он по-прежнему остается лидером отрасли, уважаемым и востребованным.

Предлагаем вашему вниманию первую беседу главного редактора Любови Стрельниковой с Сергеем Викторовичем Голубковым, неравнодушным, активным, осведомленным и по-настоящему государственным человеком. Следующее интервью будет опубликовано в ближайших номерах.

 

 

Сергей Викторович, химпром сегодня сильно отличается от того, который был двадцать лет назад? 

 

 

Если коротко и в цифрах, то картина такая: объем производства уменьшился в десять раз, а доля во внутреннем валовом продукте (ВВП) едва дотягивает до двух процентов. 

 

 

А сколько надо? 

 

 

Если мы хотим быть развитой страной с устойчивой экономикой, то доля химпрома в ВВП должна быть не меньше 14%. В советское время мы поднялись до 8%. Понимали, что этого мало, и каждый год наращивали объемы. Было движение вверх. Сейчас — нет. 

 

Количественные показатели можно улучшить: кости есть — мясо нарастет. Было бы желание. Может быть, за последние двадцать лет мы потеряли что-то принципиально важное, что мешает развитию химпрома? 

 

Мы обрели новых хозяев — владельцев химических предприятий, и процесс этот продолжается. Но вместе с этим мы потеряли цельность отрасли. Химпром, российский и мировой, — это сложнейшая система, состоящая из множества подвижных элементов. Они связаны между собой и должны действовать согласованно, чтобы система работала. Ведь «целое есть нечто большее, чем просто сумма его частей». Вот эту цельную картину-мозаику новые владельцы не видят, не желают видеть. Они неплохо разбираются в том, что хотят получить лично. Но вот каким должно быть место их предприятий в российской и мировой химии, они не знают и не собираются даже думать на эту тему. Приобретя свой кусок пирога, они не задумались о том, что химия во всем мире едина, что в химии экономически выгодно сотрудничество, а не самодеятельность. Пока что у нас каждый сам по себе.

Проблема осложняется тем, что наш российский химпром никак формально не объединен — ни на государственном уровне, ни на профессионально-общественном. С завистью смотрю на зарубежные химические общества, которые поочередно возглавляют вице-президенты крупных химических компаний и которые ежедневно работают на объединение отрасли: готовят аналитические материалы о пропорциях в мировой химии, тенденциях и прогрессивных направлениях, обсуждают, обмениваются опытом и идеями. Компании взяли за правило отдавать в хорошие руки, то есть другим компаниям, то, что им стало не интересно, и приобретать новое, согласовывая с соседями по отрасли. А у нас — каждый в своей норке.

Невозможно объяснить, скажем, производителям минеральных удобрений, что без химических средств защиты растений (гербицидов и пестицидов) удобрения не только бесполезны, но и вредны — они кормят сорняки и вредителей полей и садов. Что производителям того и другого надо разрабатывать согласованные программы производства и присутствия на рынке. Причем на внутреннем рынке. Но никто не хочет думать и слушать друг друга. В результате урожайность на наших полях падает, 90% удобрений мы продаем за рубеж за копейки, а потом, совсем уже за другие деньги, покупаем мясо, овощи и фрукты, то есть продукцию, выращенную на наших удобрениях. То же самое и в нефтехимии. Отгоняем немного бензина, а ценнейшие тяжелые фракции, мазут, из которых можно получить широчайший спектр веществ для химической промышленности, продаем как дешевое сырье, чтобы потом покупать изделия из полимеров и пластиков по ценам, многократно превышающим стоимость мазута. В советское время химии в стране не хватало, чтобы обеспечить внутренний рынок, приходилось все время наращивать мощности. А сегодня химии стало в разы меньше, но мы озабочены только экспортом, а не внутренним рынком.

Наконец, есть еще одна значимая потеря. В прежние времена мы были впереди других стран по единичной мощности производства. Этот важнейший показатель — единство материального и энергетического баланса — определяет всю экономику. Чем меньше мощность, тем меньше выход продукции и тем больше отходов и удельных энергетических затрат. Сегодня мы в среднем десятикратно проигрываем в мощности мировым производствам. Даже наш лучший завод по производству полимеров в Буденновске дает 350 тысяч тонн продукции в год при мировом показателе один миллион тонн. 

 

 

Но хоть что-нибудь вдохновляющее и оптимистичное появилось за эти годы? 

 

Пока что поводов для оптимизма мало, но они, к счастью, есть. Возьмем, к примеру, газификацию сел и деревень. Ведь все получилось. А почему? Потому что была сформулирована цель и поставлена задача. А конкретную задачу не так сложно решить. В данном случае надо было обеспечить регионы пластмассовыми трубами для газовых коммуникаций. Они легче, долговечнее и дешевле металлических. Производство отечественных труб, а это сотни тысяч тонн специального полиэтилена, немедленно наладили, и процесс пошел. Это редчайший случай, когда совпали политическая воля руководства страны и проблемы, возникшие у газового монополиста по продаже бытового газа.

Другой пример — химия для частников, как мы говорим между собой. Речь идет об удобрениях и ядохимикатах для огородов и садов, для личных хозяйств, которые по-прежнему помогают нам выживать. Если на больших полях до агрохимии никому нет дела, то в частных хозяйствах сегодня агрохимию используют достаточно грамотно и эффективно. В этом заслуга предприятий малого и среднего бизнеса. Они смогли комплексно подойти к проблеме повышения урожая в огородах и садах, предложив на рынок удобрения отечественного производства вместе с ядохимикатами, правда, импортными, но расфасованными у нас. В результате урожайности на шести сотках может позавидовать Минсельхоз РФ. 

 

Давайте вернемся к формальному объединению отрасли. Может быть, необходимо возродить Министерство химической промышленности, как было в советские времена? 

 

Нет, этого делать не надо. Ошибочно думать, что если мы создадим Минхимпром, то все изменится к лучшему. У предприятий химпрома теперь есть собственники, и это хорошо. А собственникам министерство не нужно. Им требуется нечто другое, но очень важное — чтобы государство точно формулировало приоритеты и цели экономики, чтобы была ясна стратегия экономического развития страны. 

 

На пуске химического предприятия в городе Зима (80-е годы). Министр химической промышленности Л.А.Костандов, зам. министра С.В.Голубков

 

Но у нас же есть Минэкономразвития? Это ведь их дело? 

 

Минэкономразвития — название правильное, по сути оно должно выполнять функции Госплана. Но результатов работы МЭР не видно. Министерство не дает ответа на вопрос, почему мы не формируем и не развиваем внутренний рынок, почему у «нас» не так, как у «них». А где аналитические обзоры, материалы и документы, в которых обозначены приоритеты в экономике, пропорции в промышленности? Ничего подоб- ного Минэкономразвития не делает, хотя это должно быть непрерывной повседневной работой с привлечением лучших специалистов отраслей, поскольку мировой химпром — явление динамичное, подвижное, он все время меняется. А что из этого следует? А следует то, что руководители предприятий и собственники не знают, в какую сторону ветер дует, в каком направлении надо развивать страну и каково место химпрома на экономической карте страны.

Да, формулировать цели — дело очень сложное. Но заниматься этим необходимо. В сущности, это главная работа руководящих органов страны. Будет цель — появятся задачи, с которыми частный бизнес, несомненно, справится. Только дайте отмашку.

Но у нас же руководители страны непрерывно твердят о целях — о модернизации и инновациях. Эти слова уже в зубах навязли. Это не цели, а инструменты, с помощью которых можно целей достичь. Разве вы не чувствуете разницу? Возьмем, к примеру, основные производственные фонды нынешнего химпрома. Все говорят о том, что они изношены, устарели. Действительно, за последние 20 лет мы не построили ни одного нового завода, принципиально не переоборудовали ни одного старого предприятия. Почему? У нас же курс на модернизацию? Да потому, что собственники предприятий не могут рисковать огромными деньгами, не понимая, какие в стране приоритеты, будет ли спрос на их продукцию, какова государственная политика в отношении отечественного химпрома. 

 

 

Тогда как бы вы сформулировали цель? 

 

Здесь не надо изобретать велосипед. Главная и безусловная цель сегодня (равно как и проблема) — формирование и развитие внутреннего рынка. Только так можно стимулировать промышленность и поднимать экономику. Без внутреннего рынка стране не выжить. И государство должно заниматься протекционизмом по отношению к отечественным производителям, а не западным.

 

В рамках этой цели какие задачи надо решать химпрому? Назовите главные. 

 

Химпром должен обеспечить все отрасли отечественной промышленности, и в первую очередь — приоритетные, необходимыми материалами и технологиями. Важнейшая среди них — это пищевая индустрия, ключевой элемент национальной безопасности. Не будет пищи — не будет нации. Чтобы продукты всегда были на полках в магазинах, пищевая промышленность должна быть обеспечена сельхозпродуктами. Это возможно лишь при условии больших и устойчивых урожаев. А это, в свою очередь, невозможно сделать без минеральных удобрений и средств защиты растений. Наш агрокомплекс сегодня совершенно отошел от химии, хотя западные хозяйства как раз с большой охотой используют достижения и российскую продукцию агрохимии. И что в результате? Ничего хорошего. Импортное мясо, фрукты и овощи на прилавках. Для нашей страны с такой огромной территорией и благоприятным климатом это просто национальный позор. Мы продолжаем терять урожай. В этом году мы оказались совершенно безоружными против набегов саранчи, которая аж до Москвы добралась. Она сожрала потенциальный урожай на больших площадях. Хотя в прежние годы мы могли дать этой саранче достойный химический отпор. 

 

 

Действительно, этим летом, в июле, я поймала у себя на балконе в Москве саранчу и очень удивилась. Агрокомплекс — не единственный приоритет?

 

 

На второе место в этом перечне я бы поместил строительную индустрию, которая нуждается в материалах, поставляемых химпромом. Пока отечественное строительство питается исключительно зарубежным материалами. Это огромные объемы, ведь у нас строительство развернулось по всей стране. Строительные работы можно значительно удешевить, а качество значительно улучшить только за счет своей собственной химии, которую проще контролировать, нормировать и регламентировать на своей территории.

Оборонную промышленность тоже надо срочно «охимичить». Возьмем, к примеру, военную технику — танки. Сегодня они не бойцы против западных только потому, что сделаны полностью из металла. А западные — из композиционных материалов, которые позволяют получить максимум полезных свойств при минимуме материальных ресурсов. То же относится и к авиации.

И наконец, бытовая техника, которая сегодня на 100% импортная. А каждый из приборов — на 100% продукт химической промышленности. Объемы продаж огромные: в каждом доме есть телевизор, и не один, холодильник, стиральная машина, СВЧ-печь, электрический чайник, компьютеры и так далее. И конечно же все это мы можем и должны делать у себя в стране. 

 

 

И все же что плохого в том, что мы покупаем импортные чайники и фены? 

 

 

Посчитайте, сколько денег вы тратите в год на приобретение бытовой техники, которую надо все время обновлять, потому что она быстро выходит из строя. В сущности, сегодня она рассчитана на два-три года эксплуатации. Такова политика западных производителей, вынужденных участвовать в гонке обновления, которую навязывают мода и конкуренция. Так вот, если вы подсчитаете, то получится вполне кругленькая сумма, которую каждая семья, кто больше, кто меньше, отдает западным компаниям, то есть поддерживает зарубежных производителей, в первую очередь корейских и японских, — их рабочие места, их экономику. А нам-то надо развивать свою. И поверьте, всю эту технику мы можем делать. 

 

А западные промышленные технологии и процессы покупать можно? Это не повредит нашей экономике? 

 

Можно и нужно покупать западные технологии и ключевое оборудование к ним. Остальное надо делать самим. Но опять же — при условии, что государство поставит цель. Например, довести объем химической продукции на душу населения до среднемировых показателей за 15—20 лет. Вот тут-то и надо покупать технологии и ставить новые современные заводы, которые придется обслуживать, неизбежно улучшать и оптимизировать: типовой процесс работает без переделок семь лет, а затем он нуждается в модернизации. Спустя какое-то время надобность в западных технологиях отпадет. Так поднимались Япония и Китай. 

 

Допустим, технологии и ключевое оборудование мы купим. А с проектированием современных химических гигантов у нас не будет проблем? По-моему, сегодня проектирование — это камень преткновения практически во всех отраслях деятельности в России. 

 

Да, вы правы, с проектированием у нас плохи дела. Сегодня в России никто не может сделать безупречный генплан нового предприятия. Здесь нам необходимо быстро осваивать мировой опыт. Кстати, вы знаете, кто сегодня делает генпланы для новых химических заводов на Западе? Авиационные компании, строящие новые аэропорты. Оказалось, что принципы организации территории аэропорта очень близки к идее создания большого химического кластера — логистика, то есть оптимизация и оптимальное размещение материальных, энергетических и людских потоков, почти та же самая. Теперь и крупные торговые центры строят по разработкам авиационных компаний. 

 

 

Значит, в нынешнем положении российский химпром не может конкурировать, скажем, с Китаем и Южной Кореей? 

 

Мы не конкурируем хотя бы потому, что продаем на внешнем рынке преимущественно сырье. Южная Корея продает свою интеллектуальную продукцию — технику. Причем все материалы, которые идут на ее создание, делают в стране силами южнокорейского химпрома. Подумайте, такая маленькая страна и такая сильная химия. Китай тоже не продает сырье, весь мир он завалил товарами, потому что товары значительно дороже сырья. Зайдите в любой магазин в США — большинство товаров made in China. Да и в наших магазинах похожая ситуация. Китай к тому же продает и интеллектуальную химию — катализаторы, красители, полимеры, биодобавки. И это при том, что у Китая почти нет своего химического сырья, только уголь. Но они научились виртуозно этот уголь перерабатывать, выжимают из него все, что только можно и нужно для химпрома. Вообще, Китай удивляет в хорошем смысле. Несколько лет назад они поставили задачу довести выработку основных химических продуктов на душу населения до среднемировых показателей. И уже близки к достижению цели. Это при их-то населении! А мы не то что не ставим перед собой таких задач на уровне государства, мы их даже не обсуждаем. 

 

Ну а если мы возьмем, к примеру, Арабские Эмираты. Они же торгуют сырьем, нефтью и газом, и в целом как будто неплохо живут. 

 

Здесь надо уточнить — «торговали». С недавних пор они поставили обязательное условие: будем продавать нефть в обмен на поставку химических комплексов с огромной единичной мощностью. Это означает, что уже в ближайшее время ОАЭ будут продавать нефть вместе с продуктами ее второго и третьего передела — полимерами и крупнотоннажной органикой. Сегодня ОАЭ становятся мировым полигоном для крупнотоннажных производств. 

 

Но хоть химики у нас хорошие? Я имею в виду инженеров, технологов, промышленников. 

 

У нас отличные специалисты. Но это относится к инженерам старой закалки и кадровым сотрудникам предприятий. Новое поколение инженеров-технологов слабое. Сегодня предприятия недовольны качеством специалистов, которые приходят к ним после вузов. 

 

Кстати, а сколько приходит и сколько специалистов нужно отечественному химпрому? 

 

На предприятия, хоть как-то связанные с химией, приходят не более 5% всех выпускников химико-технологических вузов, а их у нас четырнадцать. Лучше всего с задачей подготовки кадров для большой химии справляются Ивановский и Казанский химико-технологические университеты. Большая часть их выпускников работает на предприятиях отрасли по всей стране. Сколько нам нужно специалистов? Для химической отрасли нового типа нам требуется тысяча специалистов, инженеров-технологов высокого класса, закончивших магистратуру. Именно они сделают погоду. В принципе такую небольшую армию можно подготовить штучно. И конечно же нужны техники — на порядок больше. Четырнадцати вузов для нашего химпрома много, их надо укрупнять и превратить в три, максимум в пять университетов. 

 

А что такое «химическая отрасль» нового типа? Она диктует какие-то особые требования к специалистам? 

 

Идеальный химический завод нового типа — это компактное крупнотоннажное производство того или иного продукта, которое само полностью обеспечивает себя энергией. Внешняя энергия ему требуется только при запуске. Такова мировая тенденция. Вы же знаете, что основные химические реакции в промышленных процессах протекают с выделением тепла. Чем больше мощность завода, тем больше энергии. Сегодня уже появились комплексы по производству аммиака, которые научились утилизировать выделяющееся тепло и полностью обеспечивать себя энергией. Все они зарубежные. Хорошее современное производство — это оптимальный баланс между продуктом и энергией. Поэтому неудивительно, что сегодня директорами наших химических заводов часто становятся энергетики. Это, конечно, не оптимальное решение: физики, как правило, боятся вещества. Но энергетики тем не менее сегодня более востребованы, чем инженеры-технологи. Так или иначе, современному химическому заводу сегодня нужны не просто химики-технологи, инженеры, а химики-технологи-энергетики-электронщики. 

 

Наши вузы таких специалистов не готовят. Вузы надо переориентировать? 

 

Наши технологические вузы надо реформировать кардинально. Главная их проблема в том, что они занимаются начиткой, учат словесами, а надо бы предоставлять студентам максимальную возможность работать руками, образование ведь технологическое. Поэтому нынешняя учеба, по сути, холостая. Даже будущих врачей уже во время учебы допускают к пациентам, а мы своих студентов бережем. В лучшем случае вывозим на никудышную производственную практику. Однако на практике студенты смотрят, что и как делают другие, хотя и это важно. А обучение — это когда сам пробуешь что-то создать. Вот для такого рода деятельности в вузах нет никаких условий, нет главного — стендов, на которых можно моделировать все промышленные процессы, а их не так много, управлять материальными потоками и энергией, оптимизировать технологические схемы, пробовать новые катализаторы и другие компоненты. Без такого оборудования современное технологическое образование немыслимо. Почему мы этого не делаем, спросите вы? Мелко плаваем, не ставим цель. В результате хорошим, толковым детям не даем возможности вырасти и приобрести необходимую для нашего времени квалификацию. Да и научные руководители у нас не ставят серьезных задач перед студентами. Часто бываю на защитах дипломов, диссертаций, слушаю доклады на разных конкурсах технологических работ. Вынужден заметить, что в подавляющем большинстве случаев темы работ мелкие с точки зрения экономики и здравого смысла, не видящие живую отрасль, несовременные. 

 

А есть интересные задачи, которые мы могли бы предложить молодым будущим технологам? Чем нагрузить их мозг и руки? 

 

Есть три важнейшие задачи современной химии. Первая — насытить рынок наиболее экономически эффективными продуктами: полимерами, волокнами, композиционными материалами, удобрениями и ядохимикатами. Вторая задача — создавать новые классы продуктов: катализаторов, химических материалов для электроники, новых композитов, умных материалов, лекарств нового типа. Это настоящая интеллектуальная химия, когда, используя современные знания из различных областей науки, мы получаем наилучший продукт с минимальными затратами. Наконец, третья задача — стараться переходить на процессы, максимально использующие силы природы, будь то фотосинтез, биомасса, водные среды и так далее. Все это потрясающе интересно, но без должного оснащения лабораторий в вузах мы не продвинемся вперед.

hij.ru

 

 

 


 

25.02.2009  Генная инженерия от A до Z

Как это работает. gleb_kudr 

 

Приветствую уважаемое сообщество!

Итак, это мой первый пост на хабре :)
Посвящен он будет серьезной теме, в которой, волею судеб, я неплохо разбираюсь. А именно, генной инженерии.

Помнится, тут пробегал пост в котором говорилось о геннотехнологической лаборатории “на коленке”. Оказалось, что тема интересна аудитории, поэтому я решил заняться ее развитием с просветительскими целями. 

Я буду давать наглядные и понятные обычным людям примеры для описания сложных процессов. Если кто-то посчитает нужным меня поправить – не стесняйтесь. Я буду сознательно упускать многие вещи, но если вам кажется, что без них страдает логика изложения – так же поправляйте. 


Итак, начнем. Допустим, мы хотим создать трансгенную новогоднюю елку светящуюся синим светом. Допустим, британские ученые как раз недавно открыли ген синего свечения. Вот и посмотрим на этот процесс по стадиям.

Ген свечения.

Будем вести эксперимент, как настоящие ученые. Они слышат что открыт новый ген, что же им делать дальше, если хочется создать елку? 
Настоящий ученый обычно лезет в ncbi.nih.gov и по нескольким ключевым словам ищет научные публикации на эту тему. Например “синее свечение ген светится”. Типична ситуация, когда по одной из ссылок он действительно находит статью “британских ученых”, которая оказывается статьей группы китайских авторов, ни один из которых не отзывается на e-mail. 
С другой стороны, в статье можно выяснить название этого гена. Пусть он будет называться ButiBl1 (названия генов принято давать буквенными обозначениями + индекс, а впереди может идти несколько первых букв названия организма из которого он выделен, их можно отбрасывать). ButiBl1, например, может быть расшифровано как Butiavka marina blue light 1 gene. Но правила здесь не строгие.

По названию гена в базе данных нуклеотидов ищут последовательность гена.Вот что примерно видит ученый на экране.

Кстати, мы можем воспользоваться инструментом BLAST и введя последовательность ДНК, получить, к каким генам она может относиться. Это тоже очень важный рутинный инструмент для генных инженеров. 

Итак, мы получили последовательность гена. Очень хорошо, что дальше? Нужно ведь получить сам ген. Для этого вернемся к вопросу о том, что такое ДНК.

Про ДНК.

ДНК – это длинная молекула (очень длинная), является полимером из четырех вариантов маленьких молекул – азотистых оснований, попросту “букв”. 

Геном клетки разбит на части — от одной до нескольких десятков молекул ДНК, причем обычно у каждой из них есть еще и своя копия -близнец, несущая те же гены. Каждая из молекул ДНК особым образом свернута чтобы поместиться в клетке и покрыта белковыми комплексами, образуя хромосому. 

Я надеюсь, все это помнят, но если нужно освежить память, пожалуйста, в wiki :)

Итак, запомните главное:

1. ДНК – это молекула.
2. Так как это молекула, то ее не видно в микроскоп, не подцепить пинцетом и т.д. и т.п.
3. В клетке считаное количество молекул ДНК, причем если их много, то они разнородные и «собрать их пучком» чтобы подцепить пинцетом (пункт 2) тоже не получится.

Как же генные инженеры работают с молекулой ДНК если она одна и с ней невозможно провести никаких прямых манипуляций? Дело в том, что во всех процедурах происходит работа не с одной, а с множеством молекул ДНК, с тысячами и миллионами ее копий. 
Тысячи таких одинаковых молекул плавают в водном растворе и этот раствор называется “препаратом ДНК”. Все манипуляции с молекулами проводятся типичными химическими методами. 

То есть ученые работают не с одной молекулой, а с огромным их количеством в растворе с применением химических методов. 

Как же нам получить ген bl1? Есть два способа. Первый – прямой химический синтез. Однако им не получить достаточно длинные молекулы из-за ошибок синтеза. Поясню, почему.
ДНК – это полимер. Его можно синтезировать наращивая по кирпичику, причем есть четыре кирпича разных цветов. На каждой стадии наращивания эффективность составляет порядка 99%. То есть из ста молекул одна получается неправильной. Теперь представьте, что нам нужно сделать молекулу длиной в 1000 букв? Тогда применяя банальную арифметику окажется, что доля верных молекул составит 0,99^1000=0,00004
Учитывая, что разделить верные и неверные молекулы почти невозможно, наша затея тут потерпит фиаско, и в реальных задачах синтез более 100-150 букв уже представляется малореалистичным.

Остается второй способ.

Потрошим бутявку

Мы выбиваем из шефа командировку на побережье Мальдивских островов, где только и водится пресловутая бутявка морская (Butiavka marina). 

Ловим ее, толчем в порошок, заливаем последовательно разными химическими гадостями чтобы из всей массы тканей в растворе остались только молекулы ДНК. Конечный итог этого – препарат ДНК бутявки. Так как выделение производится из относительно большого образца, то там не одна молекула ДНК, а много – от каждой клетки по паре штук. Эта ДНК содержит не только ген bl1, но и все остальные бутявочные гены. 

Этот этап называется выделением ДНК. Ее можно выделить не только в виде раствора, а переосадить и получить сухой препарат, то есть чистые молекулы ДНК. 

Амплификация

Итак, командировка окончена, поэтому мы метнемся обратно в лабораторию где нас поджидает чудная процедура амплификации.

Смотрите, в препарате ДНК бутявки куча всяких разных генов, а не только нужный нам. Мы же можем работать только с однородными препаратами, нам нужно довести содержание молекул ДНК гена bl1 хотя бы процентов до 90. 
И тут мы применяем поистине чудесный прием, являющийся краеугольным камнем современной биоинженерии, называемым полимеразной цепной реакцией или ПЦР (polymerase chain reaction, PCR). За открытие этого метода присудили нобелевскую премию, хотя до сих пор ходят споры о приоритете, поэтому фамилий не называю, кому интересно – почитайте.

Принцип полимеразной цепной реакции довольно сложен, объяснение дам очень грубое и только для того чтобы было хоть какое-то представление, за подробным – добро пожаловать по ссылке выше. 

Итак, нам нужно размножить (амплифицировать) молекулы ДНК определенного гена. Для этого мы открываем страничку с последовательностью нашего гена и находим его концы. Берем 20-30 букв с конца и столько же с начала и синтезируем короткие молекулы ДНК химическим синтезом (обычно это делают специальные фирмы)

То есть мы имеем две новые пробирки. В одной из них плавает много коротких 30-буквенных последовательности ДНК, гомологичных началу гена, а во второй – то же самое, но для конца гена. Эти новые молекулы называются праймерами.

Теперь мы запускаем реакцию ПЦР, причем умножаться у нас будет участок между двумя праймерами (между начальным и концевым). Реакция ПЦР – это биохимическая циклическая реакция, требующая смены температуры. В свое время ее делали на водяных банях, теперь же используют специальные приборы – амплификаторы (они же ПЦР-машины). Их строение очень простое, там стоят элементы Пельтье, есть место для пробирок и ко всему этому присобачены электронные мозги и управляющая панель. 


То есть вернулись мы в лабораторию с ДНК бутявки. Заказали два праймера — к началу и к концу гена. Потом взяли чистую пробирку, капнули туда чуть-чуть ДНК, чуть чуть каждого праймера, полимеразу (фермент, который строит ДНК), нуклеотидов для строительства ДНК, и немного солей для правильной работы фермента, поставили в амплификатор на пару часов. В амплификаторе смесь то нагревалась, то остужалась и на выходе мы получили пробирку в которой плавает очень много копий ДНК нужного нам гена.

Однако пробирка прозрачная, как увидеть что там есть какая-то ДНК, да еще нужная? 



Детекция ДНК.

Существует много способов увидеть ДНК, я же опишу классический, называемый гель-электрофорезом. 

В лаборатории имеется небольшая ванночка с электродами, называямая форезной камерой.
В эту ванночку заливается расплав электрофорезного геля, который по сути очень похож на мармелад. Но вместо сахара там находятся добавки солей и флуоресцентный краситель – бромистый этидий. Это вещество интересно тем, что встраивается в молекулу ДНК и в этом случае начинает светиться в ультрафиолете. 

После того как гель застынет мы наносим в лунку на нем препарат ДНК где предположительно уже должно быть много копий гена bl1 и включаем электрический ток. В другую лунку наносим “маркер веса” – специальный препарат молекул ДНК, состоящий в равных долях из молекул длины 100, 200, 300 и т.д. нуклеотидов.
Молекулы ДНК полярны и движутся в электрическом поле, при этом чем они длиннее, тем сильнее цепляются за структуру геля и тем медленнее в нем движутся. Через некоторое время мы выключаем электричество и несем гель под ультрафиолетовую лампу. 
На той дорожке где мы нанесли маркер веса мы видим кучу полосок. Самая дальняя от места нанесения пробы соответствует самой короткой ДНК, самая ближняя – самой длинной. 
В соседних лунках ДНК бежит с одинаковой скоростью, поэтому мы сравниваем их расположение на соседних дорожках и можем определить, относительный размер.

Итак, мы обнаружили на дорожке где нанесли пробу одну светящуюся полоску и размер ее судя по соседнему маркеру веса является таким, каким мы ожидали.


Мы аккуратнентко вырезаем лезвием из геля этот светящийся кусочек – он содержит много ДНК гена bl1 запутавшейся в геле и с помощью специальных манипуляций высвобождаем из него молекулы.

Можно себя поздравить, мы выделили ген bl1 из бутявки! 

Я рассказал только о первой стадии этого сложного и длинного процесса. Продолжать ли дальше? Решать вам :)

 

Ч2

Итак, настало время продолжения статьи о том, как все же сделать светящуюся елку к следующему новому году с применением настоящей генной инженерии, а не той, о которой вы до этого могли прочитать в новостях :) 

Краткое содержание предыдущей серии:

Ученые открыли ген синего свечения. Мы прочитали об этом гене и загорелись сделать светящуюся трансгенную елку. Нашли в специализированных ресурсах его название и последовательность, выбили командировку у шефа и скатались туда, где живет животное – бутявка, в которой содержится этот ген.
Путем различных ухищрений с применением специального оборудования мы получили чистые молекулы ДНК гена bl1, кодирующего белок синего свечения.


У нас есть ген. Чего же мы ждем, спросят читатели, давайте засунем этот ген в елку и она начнет светиться?

Не все так просто, и вот, почему.

Любой ген работает только когда с него считывается информация. В нашем случае это мРНК белка bl1. Более того, сама мРНК должна работать, но это отдельная история. 
Второе – ген должен передаваться при делении клетки ее потомкам. Иначе все пойдет насмарку. 
Третье – ведь ген это не булавка, его еще засунуть как-то нужно!

Если мы просто поместим в клетку ген, то ни информация с него не будет прочитана, ни передаваться он не будет (да, собственно, и с засовыванием его большие проблемы). Поэтому, мы должны навесить на него какую-нибудь служебную информацию, которая бы позволила ему работать и облечь в форму, которая позволит передаваться потомкам. А так же каким-то образом занести его в клетку.

Однако еще раньше мы постараемся сохранить имеющийся ген, чтобы в любой момент можно было его получить много и не ездить за бутявкой.

Первая трансформация.

Самая первая задача, которая стоит на каждом этапе – сохранить результаты предыдущих этапов. Актуальная задачи и в программировании, не правда ли? :)
Сейчас мы поместим наш ген в бактерию, так, чтобы в любой момент мы могли ее размножить и достать оттуда необходимое количество. Это будет наш первый трансгенный организм и процесс его создания называется трансформацией.
Почему мы просто не можем размножить ген с помощью ПЦР, как мы делали до этого? Дело в том, что вероятность ошибки в реакции ПЦР 1/10^3, а в бактерии 1/10^6, то есть копирование его происходит в тысячу раз точнее, а точность нам нужна абсолютная и чем больше, тем лучше. 

Итак, помещаем ген в бактерию, как же это сделать? Для этого для начала подготовим контейнер — специальную кольцевую молекулу ДНК, называемуюплазмидой. Эта плазмида может плавать в клетке бактерии независимо от ее генома, размножаться и передаваться потомкам, так как у нее есть необходимые для этого гены и сигнальные последовательности.

Так же в плазмиде есть гены маркёры. Это такие гены, которые помогут нам отобрать клетки с плазмидой, от клеток где ее нет. Маркёром, например, может быть ген окраски (бактерии с плазмидой будут окрашены) или устойчивости (бактерии с плазмидой не умрут на среде с антибиотиком). 

Плазмиды можно купить в биотехнологической компании, их продают всем желающим. Прийдет она к вам в виде прозрачного раствора в небольшой пробирке (собственно, так же выглядит раствор любой другой ДНК). Для вставки гена в плазмиду ее нужно надрезать ферментом — рестриктазой (речь о ней пойдет далее), но часто они продаются уже надрезанными. 

Допустим мы купили современную плазмиду, например pJET1,2 от Fermentas.



Вот она, красавица. В верхнем правом углу много мелких названий – это перечислены сайты рестрикции. Rep – это участок отвечающий за репликацию (размножение) плазмиды в клетке, а Amp – репортерный ген устойчивости к антибиотику – ампициллину. 

К плазмиде поставляется набор реактивов, так называемый “кит”. Мы капаем по инструкции чуть чуть раствора нашего гена, плазмиды с реактивами из кита и фермента лигазы и получаем раствор, где молекулы плазмиды соединились с молекулами гена и получилась единая кольцевая молекула, содержащая ген bl1. 
Такую плазмиду называют “плазмида со вставкой”.
Фермент лигаза сшивает пристыкованые друг к другу участки ДНК. Она сшивает все подряд и не может определить, правильно ли все пристыковано (например, может просто сшить плазмиду саму с собой, вовсе без нашего гена), поэтому наша задача делать так, чтобы стыковаться молекулы могли только определенным образом. Чуть дальше я расскажу об этом, когда пойдет речь о липких концах.

Плазмида pJet1,2 продается уже разрезанной посередине гена eco471R. Это ген кодирует клеточный яд – мощную рестриктазу, которая убъет клетку если лигаза сошьет плазмиду без вставленного гена bl1 и такая плазмида попадет в бактерию. Это очень удобно, так как нам не нужно беспокоиться, что вырастут бактерии, в которых вовсе нет вставки, что бывает с другими типами плазмид (этот тип назван плазмидой-самоубийцей или “selfkill plasmid”).
Изначально эта информация выходила за рамки статьи, но я подумал, что иначе будут вопросы, зачем этот ген :)


Далее берем специально подготовленную культуру бактерий кишечной палочки (Echerichia coli или E.coli) и по протоколу трансформации капаем в них раствор плазмиды со вставкой. Протоколы могут быть разные, вот пример. Бактерии очень легко поддаются трансформации, по сути ДНК просто в них проникает и все, никаких других ухищрений. 

Обычно трансформацию делают вечером, наутро бактерии подрастают и мы уже имеем результаты.

На чашке Петри со средой для роста, имеется множество колоний. Каждая колония — потомки одной единственной трансформированной клетки. Мы выбираем некоторые из них, тестируем на содержание bl1 методом ПЦР (чтобы убедиться в наличии гена) и можем положить на хранение. 



Бактерии растут очень быстро и теперь плазмиду с геном можно выделить из них в любой момент в нужном количестве 

Итак, мы засейвились :) и параллельно получили культуру трансгенных бактерий. Будут они светиться или нет зависит от того, какую плазмиду для трансформации мы выбрали, есть ли в ней сигнальная последовательность для синтеза мРНК – промотор. 

Отмечу, что вот такое сохранение промежуточных результатов всегда проводят в бактериях, независимо от того, с каким далее объектом происходит работа. Просто с ними очень удобно работать и хранить (быстро заморозив в жидком азоте).

Подготовка транскрибирующейся последовательности.

Чтобы последовательность гена работала в клетке, с нее должна прочитываться мРНК(а с нее — белок), то есть она должна транскрибироваться. Для того чтобы это произошло, перед геном обязательно должна стоять управляющая последовательность – промотор.

Промоторы есть у всех генов и они отвечают за то, в каких условиях должен синтезироваться ген, однако определенные промоторы работают только в определенных организмах. Так, бактериальные промоторы не работают у растений и наоборот, растительные – в бактериях. Так как мы хотим, чтобы елка светилась ярко, то поставим ген под суперпромотор, который работает постоянно. Для растений им может являться промотор 35S из вируса мозаики цветной капусты. 

К счастью на не нужно искать этот вирус и цветную капусту :) Можно купить уже готовую плазмиду, содержащую промотор и имеющую место для вставки гена. Например, такую как на рисунке.



Следующий шаг — мы выделяем плазмиду со вставкой из культуры бактерий и вырезаем оттуда ген. Вырезание производится с помощью ферментов-рестриктаз (просто к раствору плазмидной ДНК добавляем фермент и буфер для работы фермента). По бокам от встроенного нами гена в плазмиде содержатся участки ДНК (сайты рестрикции), которые ими узнаются и происходит разрезание.

Всегда нужно выбирать те рестриктазы, которые будут резать только в одном месте, не разрезая сам ген (определенная рестриктаза всегда узнает определенный сайт, который состоит обычно из 6 определенных нуклеотидов). Например, рестриктаза EcoR1 всегда разрежет ДНК если обнаружит в ней последовательность G'AATTC, причем резать будет и одну цепь и вторую. 


Если рестриктаза режет не точно посередине последовательности узнавания, то по краям остаются так называемые “липкие концы”, где часть ДНК одноцепочечна. Такие концы имеют свойство “липнуть”- пристыковываться к другим липким концам с той же последовательностью одноцепочечных участков. Если последовательность будет иной, то стыковки не произойдет. Таким образом если мы вырежем ген двумя рестриктазами – одной для начала гена и другой для конца, то начало и конец его будут иметь разные концы, которые соединятся только с себе подобными. Это очень важно для контролирования ориентации гена, ведь работает он только если повернут определенным образом к служебным последовательностям.



Некоторые рестриктазы могут порезать четко посередине и получим “тупые концы”. По тупым концам тоже можно сделать сшивку, но получится 50% вероятность пришить ген не той стороной которой нужно, а задом наперед.

После вырезания гена очищаем его от остатков плазмиды с помощью электрофореза.

Аналогичным образом разрезаем купленную плазмиду с промотором и смешиваем ее с вырезанным геном.
Добавляем лигазы и вуаля – имеем сшитую последовательность, где у нас имеется промотор 35S и ген bl1. 



Снова трансформируем бактерии, уже этой полученной конструкцией. Так как мы ввели промотор, работающий у растений, то светиться такие бактерии не будут. Если бы мы ввели бактериальный промотор, то на этом шаге культура бактерий бы засветилась. 

Плазмида с промотором, геном, маркёрами и другими служебными частями называется “плазмидой для экспрессии”. Ее уже можно использовать для получения трансгенных растений. 

Это у нас второе сохранение. Мы уже знаем как заставить бактерии светиться и получили почти все необходимое, чтобы получить трансгенные растения. 

Заметьте, процесс генноинженерной работы многоступенчатый и многозадачный. В реальной жизни одновременно происходит работа с 3-4 экспериментами находящимися на разных стадиях. Пока в одном растут бактерии, для другого мы проводим рестрикцию плазмиды, а для третьего выделяем ген. Происходит это из-за того, что никогда не бывает настолько идеально гладкого хода работ, как я описал, всегда возникают проблемы по разным причинам, их приходится обнаруживать, преодолевать. Даже на выявление ошибки на каждой стадии уходит минимум несколько часов.
И именно для преодоления проблем нужен весь объем знаний молекулярного биолога, а не для последовательного капанья из одной пробирки в другую, чем может заниматься и лаборант :)

Но о том, как же мы все-таки получим светящуюся синим елку, я расскажу в заключительной статье. Там же приведу список оборудования и реактивов, с ценами :)

 

Ч3

Краткое содержание предыдущих серий:

Ученые открыли ген синего свечения. Мы прочитали об этом гене загорелись сделать светящуюся трансгенную елку. Нашли в специализированных ресурсах его название и последовательность, выбили командировку у шефа и скатались туда, где живет животное – бутявка, в которой содержится этот ген.
Путем различных ухищрений с применением специального оборудования мы получили чистые молекулы ДНК гена bl1.
К этим молекулам ДНК навесили служебные последовательности для работы внутри клетки, и создали трансгенные бактерии E.coli на их основе. 


О трансформации растений.

В идеале, пока мы делали все манипуляции с генами, наш товарищ сосредоточенно работал над тем, что искал, каким образом можно транформировать елку. Если мы просто польем ее раствором ДНК гена bl1, пусть даже со всеми служебными областями, ничего не изменится. Нужно как-то поместить эти молекулы внутрь клетки, причем не просто внутрь клетки, а внутрь молекулы ДНК, находящейся в клеточном ядре.

И это очень сложная задача, сильно зависящая от того, что за организм мы трансформируем. 
Агент, который доставляет молекулы ДНК внутрь клетки называется вектором. Вектором может быть просто раствор ДНК, какие-то организмы (бактерии), вирусы, специальные частицы. 

Способ доставки

Чаще всего растения трансформируют вектором на основе агробактерии (Agrobacterium tumefaciens). Это такая паразитическая бактерия, которая несет в себе гигантскую плазмиду, называющуюся Ti. Эта плазмида переносит в геном растения-хозияна гены, которые позволяют этой бактерии комфортно существовать. То есть бактрия сама по себе умеет встраивать куски своей ДНК в ДНК растения. 

Так вот, бактерию можно обмануть и сконструировать для нее такую Ti плазмиду, чтобы там оставалось все необходимое для переноса, но заменить переносимую часть на ту, которая нам нужна, например на ген bl1 с промотором 35S из вируса табачной мозаики. Этот трюк является основой так называемой агробактериальной трансформации. 

К сожалению с елкой не все так просто. Если честно, я вообще не слышал, чтобы ее смогли трансформировать. Для таких трудных объектов часто единственный способ – это прямая баллистическая трансформация или gene gun.

Это дорогой и сложный, но универсальный способ доставки ДНК внутрь клетки. Он заключается в том, что молекулы ДНК налепливают на микрочастицы золота, которыми потом выстреливают с большой скоростью в культуру клеток. В часть клеток эти частицы попадают и оставляют молекулы ДНК, которые с довольно низкой вероятностью встраиваются в геном.





Что именно мы трансформируем?

Но, ведь даже если акт встраивания произойдет, он произойдет в одной клетке! Она как-то должна выжить среди массы других. 
Для этого используется генетический маркёр, который содержится в ДНК, которой мы выстрелили. Этим маркером может быть ген устойчивости к гербициду (веществу, ядовитому для растений). 

Культуру клеток после выстреливания помещают на среду с гербицидом, к которым устойчивы только трансформированные клетки. На картинке видно, что часть каллусов желтая — мертвая, а часть зеленая. Вот так и проявляется действие гербицида. Каллусом называется неорганизованная масса недифференцированных растительных клеток.

image

Вы заметили что везде я веду речь не о целом растении, а о культуре его клеток? Это важное дополнение, невозможно «мутировать», то есть трансформаировать весь организм сразу (кстати, камень в огород безграмотных sci-fi про мутантов). Приходится работать с отдельными клетками. Приходится — потому что это сложно и неудобно, клетки вне организма очень капризны и часто не хотят расти так как нам нужно. 

Получение живой культуры клеток — это отдельная биотехнологическая задача, о которой речь более иди не будет, так как она слишком сложна для включения в эту статью. 
Но в любом случае для работы с культурами клеток еще и стерильные условия, которые можно обеспечить, только приобретя ламинар-бокс и автоклав. Культуры клеток растут на особых средах в чашках Петри. В среды добавляют разные вещества для роста – соли, сахара и самое главное – определенный состав гормонов, который побуждает клетки делиться или формировать взрослые растения. 



Конкретные шаги.

Это было лирическое вступление, а теперь пойдет проза. Весь процесс разбивается на несколько стадий.

Плазмида

Берем нашу плазмиду с имеющимися служебными последовательностями, вырезаем оттуда нужный кусочек (методами, описанными в части 2) и помещаем в купленную векторную плазмиду для переноса в растения. Этой плазмидой трансформируем агробактерии (методы так же описаны в предыдущей статье). Сразу с агробактериями мы не работаем потому что они значительно менее удобны чем E.coli и хуже растут. 

Культура клеток

Параллельно мы пытаемся получить стерильную клеточную культуру растения, используя литературные и собственные данные о том, на какой питательной среде лучше всего растут клетки этого вида. В качестве исходного материала для клеточной культуры используют семена или черенки, которые на среде с добавкой гормонов разрастаются в неорганизованную массу клеток — каллус. Обычно процесс получения культуры клеток занимает 1-2 месяца (так как обычно они растут медленно). 

Культура бактерий

После этого мы выращиваем культуру агробактерии или подготавливаем частицы золота с напылением ДНК для трансформации, в зависимости от того, какой способ подходит для этого вида растения.

Трансформация

Теперь у нас все есть для трансформации. Мы проводим инкубацию с бактериями (около часа), либо выстрел частичками золота с помощью gene gun.

Отбор трансформантов

Помещаем на среду с антибиотиками для убивания остатков бактерий и гербицидом для того, чтобы выросли лишь трансформированные клетки.

Регенерация

Через некоторое время трансформированные клетки формируют колонии – каллусы. Эти каллусы высеваются на среду с добавкой растительных гормонов (ауксинов и цитокининов) для регенерации.

image

Мы получаем трансгенные растения (в нашем случае — светящуюся елку)!

Далее нам предстоит испытать их на наличие вставки, ее работоспособность, но это уже отдельный разговор.

Вот схема процесса для улучшения понимания:

image

Как и в любом научном эксперименте, при трансформации обязательно нужно ставить контроли, то есть эксперименты, показывающие нам, что все сделано правильно.
Положительным контролем для получения трансгенного растения служит трансформация с помощью купленного тестового вектора с наличием определенных маркеров. Если она произойдет, то это покажет нам, что мы все делаем правильно и наша методика подходит.

Отрицательным контролем служит отсутствие трансформации и помещение клеток сразу на среду с гербицидом. Для чего это нужно? Чтобы не оказалось, например, что такой дозы гербицида недостаточно для полного подавления роста нетрансформированных растений.

Если проведен положительный и отрицательный контроль, а трансформация не удалась, то это значит, что проблемы в нашей конструкции и нужно все переделывать

Ну а как вы хотели, генетическая инженерия непростая вещь :)

Помните, постановка контрольных реакций на каждой стадии эксперимента – необходимое условие для того, чтобы быть уверенным, что все идет как надо. 


Вот и все, по-моему я обрисовал как мог процесс получения трансгенных растений в лаборатории. Надеюсь, информация показалась вам интересной :)

Заключение.

Помнится, я обещал посчитать стоимость оборудования (исходя из реальной стоимости про покупке б/у) и реактивов для осуществления этого процесса. 

Амплификатор – 30 тысяч рублей
Центрифуга настольная – 20 тысяч
Реактивы (в виде готовых наборов) – 30 тысяч
Источник тока, форезная камера, УФ лампа (трансиллюминатор) – 30 тысяч
Ламинар-бокс – 90 тысяч
Автоклав настольный – 50 тысяч
Автоматические дозаторы от 0,5 до 1000 мкл — 25 тысяч 
Весы лабораторные — 20 тысяч
Расходный пластик (пробирки, наконечники дозаторов, чашки петри и т.д.) — 7 тысяч
Программное обеспечение для работы с последовательностями ДНК– по-хорошему может стоить больше 1000$, но можно обойтись без него или использовать триальные версии. 

Стоимость помещения и т.д. я не рассматриваю, так как оно слишком индивидуально. 

В принципе видно, что с оснастить генетическую лабораторию могут довольно многие, было бы желание и умение. На сегодняшнем этапе оборудование дорогое, но не стоит космических денег. 

А вообще, у меня есть серьезное ощущение, что генная инженерия сейчас только в начале своего долгого пути, так что и знания о ней будут не лишними никому :) Вряд ли распространение получат лаборатории «на коленке», но уже нет сомнений, что генетические технологии прочно войдут в медицинскую, пищевую отрасль, криминалистику. И кто знает, как оно пойдет дальше. 

2all Извиняюсь за такую задержку в выпуске третьей части, она была написана давно, но никак не было времени ее довести до ума и опубликовать. 

http://geektimes.ru/post/48533/

http://geektimes.ru/post/48846/

http://geektimes.ru/post/52862/

 

К сожалению, некоторые картинки утрачены на сайте-первоисточнике. Реплики статьи на прочих панелях отсылают к первоисточнику.