ความปลอดภัยและประสิทธิภาพของเรือเดินทะเลอาจได้รับการสนับสนุนในไม่ช้าจากอัลกอริธึมใหม่ที่สามารถตรวจสอบและคาดการณ์คลื่นทะเลที่เข้ามา ระบบนี้พัฒนาโดยทีมที่นำโดยZhengru Renจากมหาวิทยาลัยวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งนอร์เวย์ โดยอาศัยข้อมูลเกี่ยวกับการเคลื่อนที่ของเรือเท่านั้น โดยไม่จำเป็นต้องใช้ข้อมูลเซ็นเซอร์ภายนอก
วิธีการทางคณิตศาสตร์ของพวกเขาอาจเป็นประโยชน์
ต่ออุตสาหกรรมการเดินเรือทั่วโลกด้วยราคาถูกและแม่นยำกว่าเทคนิคที่มีอยู่คลื่นทะเลมีอิทธิพลต่อการปฏิบัติงานของเรือและความปลอดภัยของลูกเรืออย่างต่อเนื่อง เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพของกิจกรรมทางทะเล ผู้ปฏิบัติงานต้องเฝ้าติดตาม “สถานะทางทะเล” โดยรอบ ซึ่งประกอบด้วยข้อมูลเกี่ยวกับความสูง ความถี่ และทิศทางของคลื่นที่เข้ามา มักใช้ข้อมูลจากเซ็นเซอร์อุตุนิยมวิทยา เช่น ดาวเทียมและทุ่นลอยน้ำ อย่างไรก็ตาม เทคนิคการวัดแต่ละแบบมีข้อบกพร่อง ทั้งที่เกี่ยวกับต้นทุน หรือความแม่นยำในการวัดแบบเรียลไทม์
ทีมงานของ Ren ได้แนะนำวิธีการขั้นสูงขึ้นในวิธีการของพวกเขา ซึ่งคาดการณ์สภาพท้องทะเลในอนาคตโดยอิงจากการสังเกตการณ์แบบเรียลไทม์บนเรือ ในการพัฒนาอัลกอริธึม นักวิจัยมุ่งเป้าไปที่แนวทาง “ไม่มีพารามิเตอร์” ซึ่งสามารถสร้างสถานะทางทะเลขึ้นใหม่โดยอิงจากอิทธิพลที่มีต่อการเคลื่อนไหวของเรือ วิธีนี้จะมีความยืดหยุ่นมากกว่าวิธีการที่ใช้เซ็นเซอร์ที่มีอยู่เดิม แต่ก่อนอื่นทีมจะต้องใช้เทคนิคทางคณิตศาสตร์ที่แตกต่างกันหลายอย่างเพื่อให้แน่ใจว่ามีความแม่นยำสูงสุด
กระดกขึ้นลงในการสร้างสภาพทะเลโดยรอบขึ้นใหม่ การเคลื่อนไหวของเรือจะได้รับการวิเคราะห์โดยใช้การแปลงฟูริเยร์ ซึ่งให้ “สเปกตรัมกากบาท” ของการที่เรือลอยขึ้นและลง จากนั้นทีมของ Ren ได้ใช้ฟังก์ชันการปรับให้เรียบที่เรียกว่าพื้นผิวเบซิเยร์ ก่อนที่จะรวมเทคนิคการเพิ่มประสิทธิภาพเพื่อลดข้อผิดพลาดที่เกิดจากการตอบสนองเฉพาะของเรือต่อคลื่น
ใยแก้วนำแสงใต้ท้องทะเลตรวจสอบกิจกรรมแผ่นดินไหวและคลื่นทะเล
ในที่สุด นักวิจัยได้ใช้ฟังก์ชันที่คำนวณไว้ล่วงหน้าซึ่งมีชื่อว่า “ตัวดำเนินการแอมพลิจูดการตอบสนอง” ซึ่งสามารถอธิบายรูปทรงเฉพาะของตัวเรือได้ สิ่งนี้ทำให้การคำนวณสามารถแสดงความสัมพันธ์ระหว่างการเคลื่อนที่ของเรือกับความสูงของคลื่นที่เฉพาะเจาะจงได้อย่างแม่นยำ ด้วยเทคนิคที่ผสมผสานกันเหล่านี้ Ren และเพื่อนร่วมงานสามารถสร้างการเคลื่อนที่ของคลื่นที่เข้ามาใหม่ได้อย่างแม่นยำ โดยอิงตามการเคลื่อนไหวของเรือจำลองล้วนๆ
โดยไม่จำเป็นต้องปรับแต่งพารามิเตอร์ของแบบจำลองอย่างระมัดระวัง เจ้าหน้าที่ควบคุมเรือสามารถลดทั้งเวลาและค่าใช้จ่ายที่จำเป็นในการติดตามสถานะทางทะเลโดยรอบได้อย่างมาก ข้อดีเหล่านี้ได้รับการปรับปรุงให้ดียิ่งขึ้นไปอีก เนื่องจากสามารถใช้เทคนิคนี้ได้ทันทีในสถานการณ์จริง โดยไม่ต้องใช้เซ็นเซอร์ภายนอก ทีมของ Ren หวังว่าอัลกอริธึมของพวกเขาจะถูกนำไปใช้อย่างกว้างขวางในไม่ช้า: ปรับปรุงทั้งความปลอดภัยและประสิทธิภาพของอุตสาหกรรมการเดินเรือทั่วโลก
ถนนข้างหน้าเส้นทางสู่การคำนวณควอนตัมขนาดใหญ่นั้นยืดเยื้อและไม่แน่นอน แต่ Zhang เชื่อว่างานของเขาแสดงให้เห็นว่าอาจเป็นไปได้มากกว่าที่เคยคิดไว้ในการสร้างคอมพิวเตอร์ควอนตัมจากโหมด Majorana ซึ่งสามารถช่วยเอาชนะปัญหาข้อผิดพลาดควอนตัมที่สำคัญได้ “ขั้นตอนแรกคือการสร้างความเป็นไปได้” เขากล่าว “ต่อไป เราต้องสร้างพิมพ์เขียว”
นักวิจัยชี้ให้เห็นว่าผลการทำนายในการศึกษานี้
เป็นตัวแทนของกลุ่มมะเร็งกระเพาะอาหารจากประเทศต่างๆ อย่างไรก็ตาม พวกเขาเสนอว่าควรทดสอบ AI ในการทดลองทางคลินิกขนาดใหญ่ในหลายประเทศ พวกเขาเชื่อว่าสิ่งนี้จะตรวจสอบอัลกอริธึมและทำให้แพทย์สามารถปรับปรุงผลการรักษาได้
นักวิจัยในเบลเยียมและเยอรมนีได้พัฒนาเครื่องตรวจจับอัลตราซาวนด์ออปโตเมคานิกส์ที่มีความไวสูงบนชิปซิลิกอนโฟโตนิก ทีมงานที่นำโดยWouter Westerveldที่ Interuniversity Microelectronics Center (IMEC) ในเมือง Leuven แสดงให้เห็นว่าอุปกรณ์ดังกล่าวมีความไวมากกว่าเครื่องตรวจจับแบบเพียโซอิเล็กทริกที่ทันสมัยซึ่งมีขนาดเท่ากันถึง 100 เท่า การออกแบบของพวกเขาสามารถปรับปรุงประสิทธิภาพของเครื่องตรวจจับอัลตราซาวนด์ได้อย่างมากในการใช้งานด้านชีวการแพทย์ที่หลากหลาย
อาร์เรย์ของเครื่องตรวจจับอัลตราซาวนด์แบบเพียโซอิเล็กทริกสูงถึง 10,000 เครื่องถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายเพื่อสร้างภาพเนื้อเยื่อที่มีชีวิตที่ไม่รุกราน น่าเสียดายที่เครื่องตรวจจับเหล่านี้มีข้อจำกัดหลักสามประการ ประการแรก มีการแลกเปลี่ยนพื้นฐานระหว่างขนาดและความไวขององค์ประกอบเซ็นเซอร์แต่ละชิ้น – ยิ่งองค์ประกอบมีขนาดเล็ก ความไวก็จะยิ่งต่ำลง ทำให้ไม่เหมาะสำหรับอาร์เรย์ขนาดใหญ่ที่ซับซ้อนซึ่งต้องใช้เพื่อให้ได้ภาพอัลตราซาวนด์ที่มีสัญญาณรบกวนต่ำและมีความละเอียดสูง
ประการที่สอง เซ็นเซอร์เหล่านี้อาศัยการสะท้อนทางกลที่ความยาวคลื่นอัลตราซาวนด์เฉพาะเพื่อเพิ่มแอมพลิจูดของสัญญาณ – จำกัดอุปกรณ์ให้อยู่ในช่วงความยาวคลื่นที่แคบ สุดท้าย เซ็นเซอร์แต่ละตัวในอาร์เรย์ต้องใช้สายไฟฟ้าของตัวเองเพื่อส่งสัญญาณไปยังคอมพิวเตอร์ ซึ่งทำให้ต้นทุนของเครื่องตรวจจับขนาดใหญ่เพิ่มขึ้นอย่างมาก
ในการศึกษาล่าสุดนี้ ทีมของ Westerveld เอาชนะความท้าทายเหล่านี้โดยใช้เซ็นเซอร์อัลตราซาวนด์แบบออปโตเมคานิกส์ (OMUS) ใหม่ การออกแบบของพวกเขาขึ้นอยู่กับท่อนำคลื่นซิลิกอนโฟโตนิกแบบแยกส่วน: ประกอบด้วยส่วนหลักติดกับเมมเบรนที่เคลื่อนย้ายได้ และ “ซี่โครง” ที่บางกว่าซึ่งติดอยู่กับพื้นผิวคงที่ ท่อนำคลื่นส่วนนี้ถูกจัดเรียงเป็นรูปวงแหวน ทำให้ทำหน้าที่เป็นตัวสะท้อนโฟโตนิก ทั้งสองส่วนถูกคั่นด้วยช่องว่างเล็ก ๆ เพียง 15 นาโนเมตรซึ่งมีสนามไฟฟ้าที่รุนแรง
เมื่อคลื่นอัลตราซาวนด์บิดเบือนเมมเบรนแม้เพียงเล็กน้อย สนามไฟฟ้าทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงอย่างมากในดัชนีการหักเหของแสงของท่อนำคลื่น ส่งผลให้ความยาวคลื่นเรโซแนนซ์ของซี่โครงรูปวงแหวนเปลี่ยนไป นักวิจัยสามารถอ่านความยาวคลื่นนี้ได้แบบเรียลไทม์โดยใช้เลเซอร์ที่ปรับแต่งได้ ทำให้เกิดสัญญาณที่มีความแม่นยำสูง
Credit : eltinterocolectivo.com europeancrafts.net eyeblinkentertainment.com fitflopclearancesale.net fullmoviewatchonline.net
