การเก็บข้อมูลบนจานแม่เหล้กปรกติต้องใช้หัวอ่านเข้าไปเปลี่ยนสภาวะแม่เหล็กบนจานเพื่อเก็บรักษาข้อมูล แต่ทุววันนี้พื้นที่ที่ใช้เก็บข้อมูลแต่ละบิตนั้นแม้จะเล็กมากในสายตาของเรา แต่มันคืออะตอมจำนวนมหาศาล ทางไอบีเอ็มได้พัฒนาจนกระทั่งพบว่ากลุ่มอะตอมที่เล็กที่สุดที่จะรักษาภาวะแม่เหล็กให้เสถียรคือ 12 อะตอม

ด้วยการใช้อะตอมเพัยงเล็กน้อยเพื่อให้เก็บรักษา้ข้อมูลได้ เทคโนโลยีนี้หากพัฒนาไปถึงระดับอุตสาหกรรม ก็จะทำให้การเก็บรักษาข้อมูลใช้พื้นที่น้อยกว่าทุกวันนี้ได้มาก

การทดลองเรียงอะตอมใช้อุณภูมิ 1 เคลวิน หรือ -272 องศาเซลเซียส เพื่อให้กลุ่มอะตอมเสถียรขึ้น อย่างไรก็ตามด้วยเทคโนโลยีนี้ หากต้องการใช้งานที่อุณภูมิห้อง จะต้องใช้อะตอมประมาณ 150 อะตอมซึ่งก็ยังเล็กมากเทียบกับเทคโนโลยีปัจจุบัน

ที่มา - ComputerWorld

\(\begin{align}
\pi
\end{align}
\) (พาย) เป็นค่าคงที่ทางคณิตศาสตร์ที่ไม่มีใครไม่รู้จัก เราท่องกันมาตั้งแต่เด็กๆ ว่าค่า (ประมาณ) ของมันคือ 22/7 ถ้าใครได้เรียนต่อในสายวิทย์ก็อาจเคยผ่านตาค่าพายที่ละเอียดมากขึ้น อย่าง 3.14159 26535 ...

และเนื่องจากว่าพายเป็นจำนวนอตรรกยะ \(\begin{align}
\pi\in\mathbb{R}\setminus\mathbb{Q}
\end{align}
\) ซึ่งไม่สามารถเขียนให้อยู่ในรูปเศษส่วนของจำนวนเต็ม a/b ได้ การหาค่าพายให้แม่นยำได้ซัก 100 ตำแหน่งจึงเป็นเรื่องจำเป็น (และการหาให้ละเอียดกว่านั้นก็ถือเป็นงานอดิเรกของนักคณิตศาสตร์-คอมพิวเตอร์ก็ว่าได้)

เรามีเทคนิคมากมายในการหาค่าพาย แต่ก็ดูจะไม่มีวิธีไหนที่ประหลาดไปกว่าการหาค่าพายด้วยการสุ่มแบบ Monte Carlo อีกแล้วครับ

แนวคิดการเอา DNA มาทำคอมพิวเตอร์นั้นถูกเสนอขึ้นครั้งแรกในปี 1994 โดย Leonard Adelman เพื่อแก้ปัญหา "travelling salesman problem" (หาเส้นทางที่สั้นที่สุดในการลากเชื่อมจุด) และในปี 2006 ทีมวิจัยที่นำโดย Erik Winfree แห่ง Caltech ก็ได้เคยสร้างวงจรคอมพิวเตอร์ที่ประกอบด้วย DNA ถึง 12 สายมาแล้ว แต่ว่าวงจรนั้นช้าเกินกว่าจะคำนวณอะไรได้จริงจัง

กลับมาคราวนี้ Erik Winfree ได้จับมือกับ Lulu Qian แห่ง Caltech เหมือนกัน สร้างวงจรคอมพิวเตอร์ DNA อีกครั้งซึ่งมีประสิทธิภาพมากกว่าเดิมอย่างต่ำ 5 เท่า ตัววงจรประกอบด้วยสาย DNA สั้นๆ ถึง 74 สาย เมื่อรวม input และ output ในแต่ละรอบการคำนวณ จะมีสาย DNA เข้ามาเกี่ยวข้องทั้งกระบวนการกว่า 130 สาย

หลักการที่พวกเขาใช้ไม่ได้ต่างจากวงจรคอมพิวเตอร์ที่เราใช้อยู่เลย แค่แทนที่ logic gate ที่เป็นทรานซิสเตอร์ซิลิคอนด้วยสาย DNA, และแทนที่สัญญาณ input/output ด้วยสาย DNA เช่นเดียวกัน

พวกเขาสร้าง DNA สายเดี่ยวและสายคู่ที่มีลำดับเบสตามที่ได้โปรแกรมเอาไว้ จากนั้นก็ใส่มันเข้าไปในหลอดทดลอง ช่วงสาย DNA ที่มีคู่เบสเข้าคู่กัน (เช่น A กับ T, และ C กับ G) ก็จะจับกันโดยธรรมชาติ ปฏิกิริยาการจับกันและแยกคู่กันของสาย DNA ก็จะเหมือนกับการประมวลผลสัญญาณไฟฟ้าของ logic gate ที่เป็นซิลิกอน เมื่อปล่อยให้ปฏิกิริยาดำเนินไปจนจบ ผลลัพธ์ก็จะอ่านได้จากสีเรืองแสงที่พวกเขาได้ติดไว้กับสาย DNA

ประสิทธิภาพของคอมพิวเตอร์ DNA รุ่นใหม่ล่าสุดนี้ต้องถือว่าใกล้เคียงกับคอมพิวเตอร์ซิลิกอนมากที่สุดเท่าที่เคยมีมา มันสามารถคำนวณรากที่สองของเลขฐานสองได้สูงสุดถึง 4 หลัก (เท่ากับ 15 ในเลขฐานสิบ) ค่าผลลัพธ์ที่ได้ละเอียดสูงสุดถึงทศนิยม 0 ตำแหน่ง (อ่านไม่ผิดครับ ศูนย์ตำแหน่ง) ใช้เวลาในการคำนวณแต่ละครั้ง 6-10 ชั่วโมง!

แน่นอนด้วยประสิทธิภาพขนาดนี้ คงไม่มีใครอยากซื้อคอมพิวเตอร์ DNA มาเก็บให้รกบ้าน และจุดมุ่งหมายของนักวิทยาศาสตร์ก็ไม่ใช่การสร้าง dnaPAD หรือ iDNA ขายแข่งกับใครที่ไหน พวกเขาฝันว่าสักวันหนึ่งจะสามารถสร้างวงจรที่ซับซ้อนพอควบคุมกระบวนการชีวเคมีในเซลล์สิ่งมีชีวิตต่างหาก

ที่มา - Ars Technica, Nature News, Discovery News, BBC News, PhysOrg

ปัญหาความไม่สะอาดของคีย์บอร์ดเป็นปัญหาเรื้อรังของคอมพิวเตอร์ทั่วโลก แนวคิดการแก้ปัญหามีตั้งแต่ง่ายๆ เช่นบ้านเราที่เอาแผ่นยางไปหุ้มเพื่อให้ทำความสะอาดง่ายๆ แต่บริษัท Germ Genie มีอีกวิธีที่ดูจะซับซ้อนกว่าคือการตรวจสอบการพิมพ์แล้วยิงแสง UV เข้าไปที่ปุ่มที่เพิ่งถูกใช้งานเพื่อฆ่าเชื้อ

ทีมวิจัยจากมหาวิทยาลัย Hertfordshire ได้รับมอบเครื่องฆ่าเชื้อนี้จากบริษัท เพื่อทดสอบเชื้อ E.Coli, Staphylococcus Aureus, และ Bacillus Subtillis พบว่าเครื่อง Germ Genie สามารถฆ่าเชื้อบนพื้นที่ 90% ของคีย์บอร์ดได้ภายในเวลา 2 นาทีและฆ่าได้ทั้งหมดภายในเวลา 10 นาที

ข้อดีสำคัญของเครื่อง Germ Genie คือมันทำงานด้วยตัวเองโดยไม่ต้องการดูแลจากพนักงานหรือผู้ใช้ และยังทำความสะอาดได้ตลอดเวลา ทำให้มันอาจจะเหมาะกับเครื่องส่วนกลางเช่นเครื่องค้นหาข้อมูลตามงานนิทรรศการต่างๆ

ว่างๆ ล้างคีย์บอร์ดกันบ้างนะครับ..

ที่มา - PhysOrg

Andrew Carol วิศวกรของแอปเปิลได้ใช้เวลาว่างจากการออกแบบคอมพิวเตอร์เพื่ออนาคต มาสร้างคอมพิวเตอร์จากอดีต

คอมพิวเตอร์ที่ว่านี้ชื่อ Antikythera Mechanism ซึ่งเรียกได้ว่าเป็นคอมพิวเตอร์ที่ใช้ในการคำนวณทางวิทยาศาสตร์ที่เก่าแก่ที่สุด ถูกสร้างครั้งแรกในยุคกรีกโบราณเมื่อประมาณ 100 ปีก่อนคริสตกาล โดยมันได้หายไปนานเพิ่งถูกค้นพบในเรืออับปางเมื่อปี 1901 มนุษย์ได้ใช้เวลาอีก 100 ปีเพื่อค้นพบว่ามันถูกสร้างมาเพื่อใช้ในการคำนวณการเกิดอุปราคาได้อย่างไม่ผิดพลาดเลย

Carol ตัดสินใจที่จะสร้างความสนุกด้วยการใช้วัสดุสมัยใหม่ในการสร้างเจ้าอุปกรณ์อันมหัศจรรย์นี้ และวัสดุที่เขาเลือกใช้ก็คือ "เลโก้" นั่นเอง

ด้วยการสนับสนุนจาก Digital Science เขาใช้ชิ้นส่วนของ เลโก้เทคนิค 1500 ชิ้น และใช้เวลาใน 30 วันในการเอาเฟือง 110 ตัวและชิ้นส่วนต่างๆ ประกอบเข้าด้วยกันเพื่อสร้างเจ้าคอมพิวเตอร์โบราณนี้

เจ้าอุปกรณ์ที่ว่าประกอบด้วยส่วนปีกสองด้านซึ่งแต่ละด้านจะมีกล่องเกียร์ 4 กล่อง โดยกล่องเกียร์แต่ละตัวจะทำการคำนวณทางคณิตศาสตร์ 1 ชุด

อยากเห็นกันเต็มๆ มีวิดีโอให้ดูในที่มาครับ

ที่มา - CNET News.com

ปรกติงานด้าน Image Recognition นั้นเรามักจะพูดถึงการจับวัตถุในภาพว่ามีกี่ชิ้นและอยู่ตำแหน่งใด แต่เทคโนโลยี Image to Text (I2T) จากทีมของ Song-Chun Zhu จาก UCLA ก็พัฒนาไปอีกขั้นด้วยการแปลงวีดีโอเป็นข้อความได้สำเร็จ

งานวิจัยนี้จะมีผลเป็นอย่างมากต่อการรักษาความปลอดภัย เพราะถ้าใครเคยประสบกับการต้องนั่งหาเหตุการณ์ในวีดีโอเช่น ไม่รู้ว่าของหายไปตอนไหน หรือของตกอยู่ตรงไหนก็จะพบว่ายิ่งกล้องวีดีโอมาก ยิ่งเวลายาวนาน ความลำบากก็จะเพิ่มมากขึ้นจนแทบไม่มีใครทนได้

แต่เมื่อเราสามารถแปลงเหตุการณ์ในวีดีโอให้เป็นข้อความได้ก็เป็นไปได้ที่เราจะค้นหาผ่านทางระบบค้นหาข้อความที่ก้าวหน้าไปไกลแล้ว

เกิดอีกหน่อยรัฐบาลมีบริการจับ "กิ๊ก" หลายคนคงจบเห่ ส่วนวีดีโอเดโมก็มีให้ตามไปดู

ที่มา - Technology Review

ในปัจจุบัน ชิปจากสารกึ่งตัวนำได้เข้าใกล้ถึงขีดจำกัดอย่างรวดเร็ว วงจรไฟฟ้าได้บางลงจนถึงขนาดระดับอะตอม ซึ่งเมื่อเกิดกระแสรั่วแล้วจะทำให้เกิดข้อผิดพลาดขึ้นใน logic gate หนทางที่จะแก้ไขขีดจำกัดเหล่านี้คือการใช้ quantum manipulations ของอะตอมและโมเลกุลขนาดเล็ก

Kenji Ohmori และทีมงานจากสถาบันวิทยาศาตร์ระดับโมเลกุลใน โอกาซากิ ญี่ปุ่น ได้อธิบายถึงการนำ"การแปลงของฟูริเยร์"ซึ่งเป็นเครื่องมือทางคณิตศาสตร์ทั่วๆไปที่ใช้ในการประมวลผลสัญญาณอิเล็คทรอนิคส์ มาใช้เป็นส่วนประกอบทางตรรกศาสตร์ส่วนใหม่ใน quantum-information science.

ตัวเขาและทีมตื่นเต้นที่พบว่าการสั่นทางควอนตัมของโมเลกุลไอโอดีนใช้เวลาในการทำ"การแปลงของฟูริเยร์"เพียง 145 เฟมโตวินาที ซึ่งเร็วกว่าชิปคอมพิวเตอร์ในปัจจุบันจะทำได้หลายขุม ในท้ายที่สุดแล้ว เทคนิคนี้แสดงให้เห็นในอีกทางว่า ในทางทฤษฎีแล้ว quantum computer จะเร็วและแม่นยำกว่าคอมพิวเตอร์ในปัจจุบัน.

รอซื้อ JARVIS มาเป็นผู้ช่วยส่วนตัวอย่างใจจดใจจ่อ

ที่มา - Nature

ทุกวันนี้วัตถุดิบสำคัญในกระบวนการผลิตชิปคือซิลิกอนนับแต่มนุษยชาติมีทรานซิสเตอร์ใช้แทนหลอดสุญญากาศ ความจริงข้อนี้ก็ไม่เคยเปลียนไปจนวันนี้นักวิทยาศาสตร์จาก IBM ก็ประสบความสำเร็จในการสร้างทรานซิสเตอร์จาก Graphene ซึ่งเป็นรูปแบบการเรียงตัวของอะตอมคาร์บอนเป็นแผ่นชั้นเดียว

ทรานซิสเตอร์จาก Graphene ไม่ใช่เรื่องใหม่ ก่อนหน้านี้ทีมงานเดียวกันเคยสร้างทรานซิสเตอร์แบบนี้ได้ด้วยการแยกชั้น Graphene ออกมาจากถ่านกราไฟต์ได้สำเร็จมาแล้วทำให้ได้ทรานซิสเตอร์ที่ทำงานได้ด้วยความถี่ 26Ghz แต่เทคนิคใหม่เป็นการสร้าง Graphene ขึ้นบนแผ่น silicon-carbide โดยการให้ความร้อนแผ่นวัตถุดิบจนซิลิกอนละเหยไป เหลือไว้เพียงแผ่นคาร์บอนบางๆ เป็นวัตถุดิบในการสร้างทรานซิสเตอร์ที่ทำงานได้ถึง 100Ghz

การใช้งานจริงยังคงห่างออกไปอีกหลายปี และการใช้งานในช่วงแรกคงเป็นงานทางการทหารและงานเฉพาะอย่างเท่านั้น หลังจากนั้นจึงกลายมาเป็นอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ให้เราใช้งานกันจริงๆ

ที่มา - TechnologReview

นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยเพนซิลวาเนีย (University of Pensylvania) ได้สร้างอุปกรณ์เก็บข้อมูล ที่อยู่บนพื้นฐานของลวดนาโน (Nanowire) ซึ่งสามารถเก็บข้อมูลเป็นจำนวนบิตได้มากกว่าหน่วยความจำแบบทั่วไป แทนที่จะเก็บข้อมูลอยู่ในรูปของ "0", "1" ก็จะสามารถเก็บได้เป็น "0", "1" และ "2" ความสามารถดังกล่าว นำไปสู่การพัฒนาอุปกรณ์เก็บข้อมูลรุ่นถัดไป ซึ่งมีความจุของข้อมูลสูงกว่าเดิม

ลวดนาโนที่ทางทีมวิจัยนำมาใช้ มีลักษณะโครงสร้างคล้ายกับสาย โคแอ็กเชียล (Coaxial) โดยส่วนของแกนทำด้วยสารประกอบระหว่าง เจอร์เมเนียม, เงิน, เทลลูเรียม หรือ Ge2Sb2Te5 ในขณะที่ส่วนนอกสร้างมาจาก เจอร์มันเนียม เทลลูไรด์ หรือ GeTe

เมื่อมีการเปลี่ยนแปลงความร้อนให้กับลวดนาโน ส่วนของแกนและเปลือกจะเปลี่ยนจากผลึก กลายเป็นรูปร่างที่ไม่แน่นอน ซึ่งสองสถานะนี้จะมีความต้านทานไฟฟ้าที่แตกต่างกัน ความต้านทานไฟฟ้าต่ำเมื่อแก่นและเปลือกอยู่ในสภาวะเป็นผลึก และจะมีความต้านทานสูงเมื่อทั้งแก่นและเปลือกอยู่ในสภาวะไร้รูปร่าง (Amorphous) ซึ่งจะนำมาใช้แทนค่าบิต 0 และ 1

บิตที่สามจะเกิดขึ้นก็ต่อเมื่อ แกนมีสถานะเป็นผลึกและเปลือกมีสภาวะไร้รูปร่าง (หรือกลับกัน) ซึ่งให้ค่าความต้านทานที่ต่างออกไป

นอกจากความจุที่เพิ่มสูงขึ้นแล้ว การใช้ลวดนาโนสามารถช่วยลดขนาดของอุปกรณ์ลงได้ และการผลิตหน่วยความจำสามารถทำได้มากขึ้น เนื่องมาจากขนาดที่เล็กลงนั่นเอง

ที่มา - Physorg

อะไรทำให้มนุษย์เรามีความแตกต่างจากลิงชิมแปนซี ? นักวิัจัยจาก European Molecular Biology Laboratory's European Bioinformatics Institute (EMBL-EBI) ได้เข้าใกล้คำตอบดังกล่าวมากยิ่งขึ้น หลังจากที่มีการค้นพบข้อผิดพลาด ของเครื่องมือที่ใช้ในการเปรียบเทียบลำดับของรหัสพันธุกรรม เพื่อหาความสัมพันธุ์ระหว่างสิ่งมีชีวิตต่างชนิดกัน และได้พัฒนาเครื่องมือตัวใหม่ ซึ่งแก้ไขข้อผิดพลาด และเพิ่มความเข้าใจในทฤษฏีวิวัฒนาการมากยิ่งขึ้น

เนื่องจากการวิวัฒนาการเกิดขึ้นอย่างช้าๆ ทำให้นักวิทยาศาสตร์ไม่สามารถศึกษาโดยการสังเกตได้โดยตรง และก็เป็นสาเหตุสำคัญ ที่ทำให้ต้องเรียนรู้กลไกการวิวัฒนาการ และความสัมพันธ์ของสิ่งมีชีวิตแต่ละชนิด โดยอาศัยการการเปรียบเทียบรหัสพันธุกรรม

การเปลี่ยนของรหัสพันธุกรรมเพียงไม่กี่ตัว ก็สามารถทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงของสิ่งมีชีวิตนั้นๆ ไปจนถึงรุ่นลูกหลานได้ รหัสพันธุกรรมสามารถถูกแทนที่, สูญหาย, หรือถูกเพิ่มลงไป ซึ่งการเปลี่ยนแปลงเหล่านี้ ทำให้โครงสร้างและการทำงาน ของยีนและโปรตีนเปลี่ยนแปลงไป และก่อให้เกิดสิ่งมีชีวิตชนิดใหม่ๆ ขึ้นมาบนโลก การเรียนรู้การเปลี่ยนแปลงดังกล่าว เป็นการเปิดเผยความเข้าใจในวิวัฒนาการ

การเปรียบเทียบหลายลำดับ เริ่มต้นโดยการเรียงตำแหน่งของลำดับพันธุกรรม ลำดับของรหัสพันธุกรรมที่มีบรรพบุรุษร่วมกัน จะมีตัวอักษรเหมือนกัน ในขณะที่ลำดับที่มีการเพิ่มหรือสูญหาย จะถูกทำเครื่องหมายเป็นช่องว่าง กระบวนการเปรียบเทียบจะใช้พลังในการคำนวนสูงมาก การเปรียบเทียบจะเกิดข้อผิดพลาดขึ้น เมื่อมีลำดับพันธุกรรมที่ใช้เปรียบเทียบเกิดมีการเพิ่ม ในขณะที่ลำดับพันธุกรรมอีกอันเกิดมีการสูญหาย วิธีการแบบเดิมไม่สามารถแก้ไขปัญหาดังกล่าวได้ และำนำไปสู่ข้อบกพร่องในการเข้าใจทฤษฏีวิวัฒนาการ

วิธีการแก้ปัญหาดังกล่าว นักวิจัยได้ใช้วิธีการ นำรหัสพันธุกรรมที่มีปัญหา ไปเปรียบเทียบกับสิ่งมีชีวิตที่มีรหัสพันธุกรรมใกล้เคียงกัน เช่น ถ้ากำลังเปรียบเทียบรหัสพันธุกรรมระหว่างมนุษย์กับลิงชิมแปนซีอยู่ แล้วเจอลำดับที่ไม่สามารถตัดสินได้ว่ามีการเพิ่มหรือสูญหาย เครื่องมือที่ได้รับการพัฒนามาใหม่ ก็จะไปเรียกข้อมูลที่เหมือนกันของสิ่งมีชีวิตที่ใกล้เคียงที่สุด เช่น กอริลลาหรือค่าง ถ้าเกิดมีช่องว่างเหมือนกับลิงชิมแพนซี ก็แสดงว่ารหัสพันธุกรรมของมนุษย์มีการเพิ่มขึ้นมา

ผลจากวิธีการใหม่ ทำให้นักวิทยาศาสตร์ทราบว่า การเพิมของรหัสพันธุกรรมมีโอกาสเกิดขึ้นได้มากกว่าที่เคยคิดไว้ ในขณะที่การสูญหายของรหัสพันธุกรรมก็มีค่ามากเกินไปจากวิธีแบบเก่า

ที่มา - EurekAlert