صفحه 11--17 فروردین 88
یک تريليون رایانه در يك لوله آزمايش!
رضوان السادات ميرمحمدي
بيوكامپيوتر
در سال 1994 در دانشگاه كاليفرنياى جنوبى، دانشكده مهندسى رایانه، همه چيز مهيا بود تا دكتر لئوناردو آدلمان، ايده حيرت آور خود را مطرح كند؛ ايده اى كه مدت ها پيش با خواندن كتاب بيولوژى [زیست شناسی] مولكولى ژن، نوشته جيمز واتسون در ذهنش نقش بسته بود و حالا مي رفت تا از يك جرقه ذهنى به طرحی جدى در مراكز تحقيقاتى پژوهشى جهان
تبديل شود.
لئوناردو آدلمان توانست توانايى مولكول DNA را در حل مسائل پيچيده رياضى به اثبات رساند. نتايج اين تحقيقات كه در مجله ساینس (آگوست 1994 م.) براى اولين بار منتشر گرديد، جهان را شگفت زده نمود. به طورى كه انجام محاسبات در سطح مولكولى و با كمك مولكول حيات، يعنى DNA سرآغاز تحولى تاريخى در عرصه محاسبات و پيدايش نسل جديد رایانه ها گرديد. آدلمان به كمك روشی جالب توانست براى يكى از مشهورترين مسائل محاسباتى، يعنى مسئله مسير هاميلتونى راه حلى پيدا كند.
مسئله از اين قرار بود كه يك فروشنده فرضى سعى داشت تا بهترين مسير را در عبور از يك سرى شهر انتخاب كند؛ به طورى كه مي بايست از هر شهر تنها يك بار عبور كند و البته از همه شهرهاى مورد نظر نيز بگذرد.
آدلمان، اين مسئله را براى هفت شهر مورد نظر حل كرد. هرچند حل اين مسئله با هفت شهر، به آسانى و حتى بر روى كاغذ هم قابل حل است؛ اما چنانچه تعداد شهرها افزايش يابد، مسئله بسيار دشوار شده، در نهايت به چندين سال زمان براى حل مسئله نياز خواهيم داشت. اهميت ايده آدلمان را مي توان اين گونه بيان داشت:
1. تشريح امكان استفاده از مولكول DNA در حل مسائل كلاسيك رياضى كه به كمك روش هاى مرسوم محاسباتى غيرممكن مي نمود.
2. انجام محاسبات در سطح مولكولى و رفع موانع كوچك سازى قطعات الكترونيكى در صنعت نيمه هادي.
3. اثبات جنبه منحصر به فرد بودن DNA، به عنوان يك ساختمان داده اي.
4. اثبات اين كه DNA به روش پردازش موازى، محاسبات را انجام مي دهد.
DNA جايگزينى براى سيليكون
مطابق قانون مور هر 18 ماه، تعداد قطعات الكترونيكى موجود در تراشه هاى رایانه ای (Chip) دو برابر مي شود و سرعت نيز چند برابر افزايش مي يابد. از طرفى هر روز شاهد كوچكتر شدن وسايل الكترونيكى هستيم؛ اما بالاخره سرعت فيزيكى و كوچك سازى براى ريزپردازنده هاى سيليكونى (نيمه هادى
به كار رفته در ساخت مدارهاى الكترونيكى) به پايان خواهد رسيد؛ به طورى كه از نظر ساخت كارخانه اى با مشكل روبه رو خواهيم شد.
تراشه سازان، سال هاست كه به دنبال جايگزينى براى سيليكون هستند كه اين جايگزينى، همان مولكول DNA موجود در سلول هاى موجودات زنده است؛ منبعى فراوان و ارزان كه بر خلاف مواد سمى ريزپردازنده هاى رايج، از نظر مسائل زيست محيطى، منبعى پاك محسوب مي شود. از طرفى مطابق نظريه دانيل ايلى، مولكول DNA همانند يك سيم مولكولى، هادى جريان الكترون هاست.
DNA چيست و چه ارتباطى با سامانه هاى رایانه ای دارد؟
همان گونه كه اشاره شد، آدلمان، رياضيدان و دانشمند علوم رایانه، با مطالعه كتاب زیست شناسی مولكولى واتسون و بررسى ساختار DNA در نمونه واتسون - كريك (آوريل 1953م.) توانست به عملكرد مشابه مولكول DNA و سامانه هاى رایانه ای پى ببرد.
نكات برجسته نمونه واتسون - كريك را در عبارات زير مي توان خلاصه كرد:
1. مولكول DNA مارپيچى دوگانه است و براى تجسم اين مارپيچ، «ستون فقرات» متناوبى از گروه هاى فسفات و قند را در نظر بگيريد كه حول يك استوانه فرضى بلند، پيچيده شده باشد؛ اين يكى از رشته هاى مارپيچ دوگانه است.
در مارپيچ DNA، دو رشته وجود دارد كه توسط بازهايى كه بيرون از رشته ها به سمت مولكول قرار دارند، با تشكيل پيوندهاى شيميايى ضعيف يكديگر را نگه مي دارند.
2. در DNA، چهار نوع نوكلئوتيد (واحد ساختارى DNA)وجود دارد كه عبارتند از آدنين(A)، تيمين(T)، سيتوزين(C) وگوانين(G). بر طبق نمونه مذكور، ميزان آدنين و تيمين برابر است؛ زيرا بازهاى آدنين در يكى از دو رشته،هميشه به تيمين رشته مقابل مي پيوندد. به طور مشابهى ميزان گوانين با سيتوزين نيز برابر است؛ زيرا دو باز در مولكول DNA، همواره به هم پيوند مي خورند. از اين رو، اگر دو رشته مولكول DNA با شكستن پيوندهاى بين بازها جدا شوند، هر رشته تمام اطلاعات لازم جهت سنتز رشته مقابل را فراهم مي كند. توانايى خود همانندسازى DNA، قابليتى است كه هر مولكول فرضى به عنوان ماده ژنتيكى بايد آن را داشته باشد. DNA نيز اين گونه است؛ به طورى كه با جدا شدن هر دو رشته مارپيچ از هم و سپس سرمشق قرار دادن هر رشته براى سنتز رشته جديد، همانندسازى مي كند. مهمتر اين كه نمونه واتسون - كريك نشان داد كه اطلاعات ژنتيكى به نحوى در رديف بازهاى مولكول DNA رمزشده است؛ درست و همانند آنچه كه در رایانه ها اتفاق مي افتد؛ يعنى ذخيره داده ها به صورت رشته هاى دودويى (باینری) متشكل از دو رقم 0 و 1 مي باشد.
يك رقم دودويى، بيت (Bit) خوانده مي شود. اطلاعات در رایانه هاى ديجيتال، به وسيله گروه هايى از بيت نشان داده مي شوند. با استفاده از روشهاى كدگذارى، بيت ها نه تنها براى نمايش اعداد دودويى، بلكه براى ساير نمونه هاى گسسته، همچون ارقام ده دهى و يا حروف الفبا نيز به كار برده مي شوند.
با استفاده صحيح از مجموعه هاى دودويى و به كارگيرى روش هاى مختلف كدگذارى، مي توان گروه هاى بيت ها را براى ساخت مجموعه هاى كامل دستورالعمل ها جهت انجام محاسبات به كار برد. در مباحث علوم رایانه، داده ها را به طرق مختلفى سازماندهى مي كنند. نمونه منطقى يا رياضى يك سازمان معين براى داده ها را اصطلاحاً ساختمان داده ها مي نامند. ساختمان داده ها، در واقع به گونه اى است كه مي توان داده ها را در چارچوب آن ساختمان پردازش نمود. جالب است بدانيم كه يك رشته DNA رمزگذارى شده با چهار باز
A-T-C-G و با فاصله اى حدود 35/0 نانومترى نوكلئوتيدها از هم، يك ساختمان داده اى منحصر به فرد است. از سويى ديگر، تراكم داده اى DNA يا همان حجم اطلاعاتى كه مي تواند در خود نگه دارد، درمقايسه با رایانه هاى امروزى، فوق العاده است. اين در حالى است كه بيش از 10 تريليون مولكول DNA در يك سانتيمتر مكعب (06/0 اينچ مكعب) جاى مي گيرد. با اين حجم از DNA مي توان 10 ترا بايت (1000 گيگا بايت) اطلاعات را ذخيره نمود و 10 تريليون محاسبه را در يك لحظه به انجام رساند. همچنين يك گرم DNA خشك كه تقريباً به اندازه نصف يك حبه قند است، مي تواند اطلاعات يك تريليون
سی دی را در خود ذخيره كند. تراكم مؤثر DNA حدود 100000 بار،بيشتر از هارد ديسك هاى امروزی است. آدلمان با استعدادى كه داشت، پى برد كه DNA در طبيعت، همانند ماشين تورينگ عمل مي كند. ماشين تورينگ كه به ياد رياضيدان انگليسى Alan Turing نامگذارى شده است، يك آتاماتون است و آتاماتون يك نمونه انتزاعى از رایانه مي باشد. حافظه موقت ماشين تورينگ، نوار است. اين نوار به سلول هايى تقسيم شده كه هر يك از آنها قادر به نگهدارى يك علامت است.
در ارتباط با نوار، يك هِد خواندن و نوشتن وجود دارد كه مي تواند به راست و چپ حركت كند و در هر حركت، يك علامت بخواند. ماشين تورينگ، فايل ورودى و يا سازه خروجى مشخصى ندارد. هر نوع ورودى و يا خروجى، به واسطه نوار انجام مي شود و داشتن فايل ورودى و خروجى، تغييرى در نتيجه به وجود نمي آورد. طبق ايده آدلمان و تحقيقات گسترده پروفسور شاپیرو، مولكول DNA همانند ماشين تورينگ، اطلاعات را پردازش كرده، آنها را به صورت يك توالى يا فهرستى از علائم، ذخيره مي كند. از اين رو، دانشمندان براى ساخت نانو رایانه در پى جايگزينى ريزپردازنده هاى سيليكونى با مولكول DNA هستند.
نانو رایانه، عبارت است از يك رایانه با مدارهاى بسيار كوچك كه تنها توسط يك ميكروسكوپ ديده مي شوند. نانو رایانه ها مي توانند به صورت هاى زير طراحى شوند: الكترونيكى؛ كه در آن از فناورى نانوتكنولوژى براى ساخت مدارهاى ميكروسكوپى استفاده مي شود. ارگانيك يا بيوشيميايى؛ همانند رایانه هاى DNA و كوانتومى؛ رایانه هاى كوانتومي.
نانو رایانه ها با موادى در ابعاد مولكولى سر و كار دارند و نويدبخش ساخت رایانه هاى بسيار كوچك و سريع تر هستند. از گروه رایانه های در ابعاد نانو، رایانه هاى DNA مي باشند كه تركيبى از مولكول DNA به همراه آنزيم هاى پردازش مولكول و چند قطره آب مي باشند. ورودى، خروجى و برنامه نرم افزارى ماشين مذكور، همگى از مولكول DNA ساخته شده اند. در طبيعت آنزيم هايى وجود دارد كه مولكول DNA را \\”cut\\” مي كنند. همچنین آنزيم هايى نیز هستند كه عمل \\"paste\\” انجام مي دهند و آنزيم هايى براى \\"copy\\”
و نيز آنزيم هايى براى تعمير \\"repair\\” مولكول DNA وجود دارند و حتى چيزى فراتر از اينها و همانند واحد پردازشگر مركزى رایانه (CPU) كه داراى يك رشته از اعمال پايه، نظير عمليات جمع، انتقال بيتى و عملگرهاى منطقى است و به ما اجازه بسيارى از محاسبات پيچيده را مي دهند. نكته حائز اهميت اين است كه اعمال فوق، تنها در يك لحظه و به صورت موازى صورت مي گيرد.
پردازش موازى، چه نوع پردازشى است؟
پردازش موازى به معنى به كارگيرى روشهاى متنوع در پردازش همزمان داده هاست كه به منظور افزايش سرعت و محاسبات رایانه هاى رایانه ای مورد استفاده قرار گرفته اند. يك سامانه پردازش موازى، به جاى پردازش متوالى دستورات (خطى)، قادر است پردازش همزمان داده ها را براى رسيدن به سرعت پردازش بيشتر انجام دهد.
به عبارت ديگر، هدف از پردازش موازى، بالا بردن سرعت پردازش رایانه و افزايش دفعات پردازش درطول بازه معينى از زمان است.
افق هاى آينده
به كارگيرى مؤثر رایانه هاى DNA در كشف سرطان هاى ريه و پروستات، در نمونه هاى آزمايشگاهى انستيتو weizmann و تلاش هاى پروفسور شاپیرو سرپرست گروه متخصصان رایانه و بيوشيمى انستيتو، نويدبخش آينده اى روشن براى درمان انواع سرطان و ساير بيماري هاى ناشناخته گرديد.به زودى وسايلى با ابعاد مولكولى و با تركيبى از مولكول DNA و آنزيم هاى لازم، براى تشخيص علائم شيميايى بيمارى و سپس پمپاژ دارو به موضع مورد نظر، طراحى خواهد شد.
جان ریف، سازنده رایانه مولكولى شخصى در سال 2000 ميلادى در اين زمينه مي گويد:
«در آينده ممكن است پزشك به بدن بيمار، تريليون تعداد رایانه تزريق كند. رایانه هاى مذكور به نحوى طراحى شده اند كه به وسيله تمركز بر مولكول هاى معين، به كشف بيمارى پرداخته، سپس اقدام به رهاسازى مولكول هاى ديگرى خواهد نمود؛ مولكول هايى كه در فعاليت سلول هاى سرطانى مداخله كرده و آنها را تخريب مي كنند.اين رایانه ها به صورت خودكار بوده و نيازى به افزاينده هاى شيميايى نخواهند داشت». به گفته شاپیرو، احتمال تداخل مولكول هاى تزريقى با عملكرد سلولى و يا مولكول هاى ديگر، از مسائلى است كه بايد مدنظر قرار گيرد؛ زيرا اين تداخل مي تواند براى عملكرد رایانه مذكور مضر واقع شود.
تازه ترين اخبار نشريه نیچر، خبر از ساخت داروهاى نانو مي دهد. اين داروها وظيفه متوقف نمودن بيمارى در موضع مورد نظر را بر عهده داشته، با رهاسازى مولكول هاى بيولوژيك[زیست شناختی]، در سلول مورد نظر تغييراتى اعمال مي كنند.
در هر صورت، ظهور در ابعاد نانو، رؤيا و شبيه فيلم علمى - تخيلى سفر رؤيايى(1996) نيست كه در آن يك گروه جراحى توسط دستگاهى ويژه، كوچك شده و وارد بدن بيمار در حال مرگ شدند. دانشمندان بر اين باورند كه پيچيدگى ساختار مولكول هاى زیست شناختی، اين اجازه را خواهد داد كه رایانه هاى DNA بدون نياز به بخش هاى الكترونيكى، اعمال خود را انجام دهند.
همان گونه كه قبلاً گفته شد، در يك رایانه DNA، از مولكول هاى DNA و آنزيم ها به عنوان ورودى، خروجى، نرم افزار و سخت افزار سامانه استفاده مي شود. در سال 2003 به اين رایانه، يك منبع تغذيه نيز اضافه گرديد. اين منبع، انرژى خود را از شكسته شدن مولكول هاى DNA تأمين مي كند. در اواسط آگوست 2003 گروه ديگرى از دانشمندان طى مقاله اى اعلام كردند رایانه ای ساخته اند كه براى انجام بازى Tic-Tac-Toe (بازى XO در محيط 3 در 4) طراحى شده است. آنها معتقدند كه اين رایانه، هيچگاه بازى را به انسان نمي بازد.
كاربرد ديگر رایانه هاى DNA، تخصص در آناليز ژن و به عبارتى، محاسبه تركيبات DNA، اجراىواكنش هاى شيميايى، جستجو و استخراج نتايج مورد نظر مي باشد. رایانه هاى DNA، دروازه هايى حيرت انگيز از ناشناخته هاى تركيب علم ژنتيك و دانش مهندسى را فرا روى ما گشوده اند و نويدبخش روزهايى خواهند بود كه در آن اثرى از بيماري هاى لاعلاج و كشنده نيست. ابزارها و داروهاى نانو، جايگزين معاينات پزشكى شده، به راحتى مراحل درمان را انجام خواهند داد و هر انسان مي تواند خود يك پزشك درمانگر باشد.
محاسبات نجومى و فضايى در كمتر از چند دقيقه انجام مي شود. ظهور رایانه هاى DNA، به معنى تحولى تاريخى در صنعت رایانه و پيدايش نسل جديدى از رایانه هاست رایانه هايى با ابعاد و شكلى بسيار متفاوت با رایانه هاي متداول امروزي. هرچند ممكن است اين رایانه ها براى انجام بازي ها و يا اجراى يك فايل MP3، چندان كاربردى نداشته باشند، اما به طور حتم توانايى حل مسائل منطقى و استدلالى و مسائل امنيتى و پنهان سازى را
دارند. قدم بعدى در استفاده از رایانه هاىDNA، بررسى برنامه نويسى ژنتيكى، الگوريتم ها، آتاماتا(ماشين هاى خودكار) و طراحى زبان هاى رایانه ای مي باشد.
رایانه هاى DNA نه رؤيايى در دوردست كه واقعيتى دست يافتنى است. رایانه هايى كوچكتر از يك قطره آب كه تريليون تعداد از آنها در يك لوله آزمايش جاى مي گيرند.
منبع: راسخون
استفاده از ویروسها در تولید نسل جدیدی از باطری های زیستی
دانشمندان در موسسه ام آی تی با استفاده از انواع بی خطر ویروسها موفق به تولید باطری هایی شده اند که در آینده می تواند جایگزین باطریهای انواع تجهیزات الکترونیک و باطری اتومبیل ها شود. سرعت و هزینه پایین تولید یکی از دلایل مهمی است که استفاده از ویروسها را در تولید باطریهای صنعتی مورد توجه صنعتگران قرار داده است. ویروسها در تولید انواع باطریهایی نقش دارند که به زودی می توانند در انواع تجهیزات الکترونیکی و حتی اتومبیلها مورد استفاده قرار گیرند. به اعتقاد دانشمندان این مواد به اندازه ای قدرتمند هستند که بتوانند انرژی باطری یک اتومبیل را تامین کرده و به عنوان مولد انرژی شناخته شوند. محققان موسسه
ام آی تی در حال حاضر در تلاش برای تولید انواع قدرتمندتری از این باطری های زیستی بوده و قصد دارند باطریهایی با بارهای مثبت و منفی تولید کنند.
این نوع از باطری ها از 4 جز کلیدی تشکیل شده است که شامل آند و کاتد، مایع الکترولیت و جداکننده ای میان دو قسمت آند و کاتد است. باطری ها به صورت ذاتی انرژی شیمیایی را زمانی که یک الکترون از میان الکترولیت و از پایانه منفی به پایانه مثبت حرکت می کند، به انرژی الکتروشیمیایی تبدیل می کنند.
ویروسهای استفاده شده در باطریهای زیستی کاملا بی ضرر بوده و با نام غیر رسمی باکتری خوار شناسایی می شوند. 3 سال پیش دانشمندان ام آی تی با تغییرات ژنتیکی در یک ویروس موفق به ایجاد نانو رشته ای شدند که قطب آند داشته و ضخامتی برابر یک دهم از موی انسان داشته است.
محققان در حال حاضر موفق به ابداع نوعی مؤثرتر از این نوع باطری ها شده اند. به دلیل اینکه برای تولید این باطریها به مواد بسیار مؤثر و رسانا نیاز بوده است، مشکلات فراوانی در مسیر تکمیل و خلق باطریهای جدید به وجود آمده است به بیانی دیگر بهترین موادی که به عنوان عامل کاتد در باطری می توان انتخاب کرد از خصوصیات عایقی بسیار بالایی برخوردار است که همین خصوصیت دانشمندان را با مشکل مواجه می کند.
ویروسها در باطری جدید به گونه ای تغییر یافتند که با فسفات آهن ترکیب شده و سپس با استفاده از نانولوله های کربن خصوصیت رسانایی را به دست می آورند. باطریهای حاصل انرژی برابر حجم باطری های قابل شارژ که در باطری انواع اتومبیل ها استفاده می شود را خواهند داشت. ابعاد کنونی باطری های جدید به اندازه یک سکه کوچک است، اما دانشمندان معتقدند که می توان این ابعاد را گسترش داده و باطری های قابل انعطافی را برای استفاده در انواع تجهیزات الکترونیکی کوچک و تلفن های همراه تولید کرد. بر اساس گزارش بی بی سی، باطری های ویروسی در حال حاضر تنها توانایی 100 بار پر و خالی شدن از انرژی را دارند و به تدریج توانایی و گنجایش خود را از دست می دهند، اما دانشمندان
ام آی تی قصد دارند با ادامه تحقیقات خود نسلی جدید از این باطری ها را با گنجایش بالاتر و توانایی بیشتر ارائه کنند.
قابلیت چند لمسی به ویندوز 7 اضافه می شود
قابلیت چند لمسی که برای کاربران آیفون و گوشی های تلفن همراه آشناست به زودی در ویندوز 7 به كار گرفته مي شود. به گفته مسئولان مایکروسافت قابلیت لمسی ویندوز "روشی خاص برای کار با رایانه در کنار ماوس و صفحه کلید خواهد بود".
به گزارش بی بی سی، مایکروسافت معتقد است که این قابلیت بر روی رایانه های شخصی به سرعت در فروشگاه ها، مکان های عمومی و لپ تاپ ها فراگیر می شود.
تعدادی از سیستم های ویندوز در حال حاضر از این قابلیت پشتیبانی می کنند و اپل نیز خبر داده است که این قابلیت را به بسته های به روزرسانی سیستم عامل Snow Leopard اضافه می کند. تعدادی از لپ تاپ های موجود در بازار از جمله HP TouchSmart و Dell Latitude XT دارای صفحه نمایش چند لمسی هستند و مایکروسافت امیدوار است که با نشر ویندوز 7 اکوسیستم جدیدی برای این قابلیت ایجاد کند. قابلیت چند لمسی شامل ضربه انگشت، کشیدن اجزای صفحه، بزرگنمایی و چرخش است. تمام این کارهای با استفاده از دو انگشت قابل انجام هستند.
تولید دوربین دو چشمی با استفاده از مواد دوستدار محیط زیست
شرکت نیکون که در زمینه تولید دوربین از شهرت بالایی برخوردار است به تازگی محصولی دوستدار محیط زیست با استفاده از مواد بازیافت شده ارائه کرده است.
شرکت نیکون در تولید محصول جدید خود قدم در مسیر تولید محصولات پاک و دوستدار محیط زیست گذاشته است.
دوربین دو چشمی اکوبینز نام محصول جدید این شرکت است که از شیشه ها و عدسی های بدون ارسنیک و زیستی و بدنه پلاستیکی بدون کلراید و قابل تجزیه و بازیافت تولید شده است. همچنین کیف و بند این دوربین نیز از لاستیک قابل بازیافت و بدون استفاده از رنگدانه های مضر و ناسالم تولید شده است. بر اساس گزارش گیزمگ، از دیگر خصوصیات قابل توجه این دوربین می توان به پوششهای لاستیکی، وارسی دیوپتر، وارسی و تنظیم لنزها بر اساس توانایی بینایی چشم کاربر، اشاره کرد. در عین حال بسته بندی این محصول نیز 85 درصد از مواد بازیافت شده تولید شده است.
دستیابی به جزئیات بیشتر تصویر با ساختار روباتیک جدید
محققان دانشگاه کارنگی ملون، روبات سه پایه ای را ابداع کرده اند که قادر به ثبت هزاران تصویر در لحظه از یک صحنه بوده و با ترکیب آنها با یکدیگر می تواند تصویری واحد شامل بیلیونها پیکسل را ارائه کند.
به گزارش مهر، بهترین و حرفه ای ترین دوربینهای دیجیتال توانایی ثبت تصاویری را دارند که از ده ها مگاپیکسل تشکیل شده اند، اما اکنون به واسطه سه پایه روباتیک جدید می توان با استفاده از دوربینی ساده و معمولی تصاویری در سطح گیگابایت به ثبت رساند.
روبات سه پایه که گیگاپن نام گرفته است توسط دانشمندان دانشگاه کارنگی ملون در پیترزبورگ ابداع شده است و با استفاده از موتورهایی روباتیک صدها و یا هزاران تصویر را در حالت زوم کامل دوربین از صحنه ای به ثبت می رساند. سپس این تصاویر به کمک نرم افزار اتصال تصویر با یکدیگر ترکیب شده و به یک تصویر پر جزئیات که از بیلیونها پیکسل تشکیل شده است، تبدیل خواهد شد.
به دلیل داشتن جزئیات بالا، چاپ این تصاویر نتیجه مطلوبی در بر نخواهد داشت، اما می توان آنها را برای نمایش بر روی سایتهای مخصوص قرار داد تا کاربران بتوانند به راحتی و با زوم کردن بر روی تصویر آن را مشاهده کنند.
روبات گیگاپن که از ماه گذشته در اختیار مصرف کنندگان قرار گرفته است علاوه بر مصارف معمولی و خبری می تواند در سطح علمی نیز مورد استفاده قرار گیرد.
بر اساس گزارش نیوساینتیست، در حالی که این ساختار روباتیک توسط دانشمندان مختلف در تحقیقات علمی مورد استفاده قرار می گیرد، عده ای دیگر در تلاشند نمونه
سه بعدی آن را به منظور افزایش دقت تصاویر ارائه کنند. همچنین ایده گنجاندن این ساختار در دوربینهای عکاسی SLR نیز ایده ای است که تحت بررسی بوده و احتمال عملی شدن آن بسیار بالا خواهد بود.
استفاده از حروف بریل در نمایشگرهای لمسی
دانشمندان به منظور ایجاد توانایی استفاده از تجهیزات لمسی مانند آیفونها برای کاربران نابینا، اقدام به ابداع نرم افزاری کرده اند که حروف بریل را در نمایشگرهای لمسی و لرزشی گنجانده و فرد قادر خواهد بود با لمس آنها فرمانهای مختلف را به گوشی وارد کند.
استفاده از تجهیزات لمسی مانند آیفون ها تنها زمانی امکان پذیر و لذت بخش خواهد بود که امکان دیدن آن برای کاربر وجود داشته باشد و در صورت نابینا بودن وی استفاده از چنین ابزاری غیر ممکن به نظر می رسد.اکنون روشی جدید به منظور استفاده آسان افراد نابینا از چنین تجهیزاتی ارائه شده است. بر اساس این روش حروف بریل بر روی ابزار لمسی به وجود می آید و فرد می تواند با استفاده از این حروف از تجهیزات لمسی استفاده کند.
در خط بریل حروف با استفاده از ماتریس های2 در 3 که در هر یک از آنها به واسطه وجود یا عدم وجود نقاط برجسته در 6 موقعیت به وجود آمده اند، رمز گذاری شده اند. به منظور نمایش این نقاط بر روی صفحه نمایشگر لمسی محققان دانشگاه تمپر در فنلاند از گوشی نوکیا 770 استفاده کردند. نمایشگر این گوشی از مواد فیزیوالکتریکی تشکیل شده است که در هنگام وارد آمدن سیگنالهای الکتریکی ایجاد لرزش می کند.
محققان با نسب نرم افزاری موفق به موقعیتی شدند که با دریافت امواج قوی لرزشی و یک تک سیگنال حروف به صورت نقاط برجسته و با دریافت سیگنالهای ضعیفتر و لرزشهای طولانی تر به شکل نقاط غیر برجسته تغییر حالت می دهند.
برای درک میزان خطای بصری در این شیوه محققان دو روش را برای خواندن حروف بریل به کاربران ارائه کردند. در روش اول کاربر صفحه نمایشگر را با استفاده از دست چپ لمس کرده و از موجودیت ماتریسهای حروف آگاه می شود. سپس انگشتان خود را به صورت افقی بر روی نمایشگر حرکت داده و سعی در خواندن حروف می کند. کاربران با استفاده از این شیوه به سختی می توانستند حروف را خوانده و درک کنند.
در روش دوم کاربر به سادگی انگشت خود را بر روی هر نقطه ای از نمایشگر گذاشته و آن را ثابت نگاه می دارد. نمایشگر سپس حرفی را با استفاده از امواج لرزشی و در توالی 6 نقطه ای نمایش می دهد که هر یک
360 میلی ثانیه از یکدیگر فاصله دارند. آغاز به خواندن در این شیوه به زمان زیادی نیاز دارد. اما به محض اینکه کاربر به استفاده از آن عادت کند سرعت خواندن افزایش یافته و خواهد توانست یک حرف را در کمتر از 25/1 ثانیه بخواند.
بر اساس گزارش نیوساینتیست، قدم بعدی در مسیر تکمیل این برنامه ایجاد کلمات و جمله های یکپارچه و کامل خواهد بود. نرم افزارهای خوانش نمایشگر در حال حاضر در جهان موجود است، برای نمونه نرم افزارهایی وجود دارند که قادر به تبدیل فایل متنی به صوت هستند. در این صورت با استفاده و الهام گرفتن از چنین نرم افزارهایی می توان حروف عادی را به بریل تبدیل کرده و با استفاده از امواج لرزشی به کاربران نابینا در استفاده از تجهیزات لمسی کمک کرد.
مدیر مسول و صاحب امتیاز : محمد عسلی