Регистрировать космические лучи можно при помощи смартфона
Создатели проекта CRAYFIS предложили регистрировать космические лучи сверхвысоких энергий (UHECR) с помощью распределенной сети мобильных телефонов. Для этого исследователи из лаборатории методов анализа больших данных (LAMBDA) НИУ ВШЭ разработали алгоритм построения свёрточных нейронных сетей, который может работать на обычных мобильных телефонах и регистрировать мюоны, входящие в состав атмосферных ливней. Камеры мобильных телефонов основаны на похожей базовой технологии, что и детекторы частиц, поэтому они способны регистрировать вторичные частицы (EAS). Частицы взаимодействуют с CMOS камерой и оставляют следы из слабо активированных пикселей, которые иногда трудно отличить от помех и случайного шума. Добровольцам необходимо установить приложение на смартфон, оставить его на ночь камерой вниз, чтобы обычный свет не попадал на неё. И далее смартфон сканирует мегапиксельные изображения со скоростью 5-15 кадров в секунду и отправляет нужную информацию на сервер. Ожидается, что сигналы от взаимодействия космических лучей будут встречаться менее чем на 1 из 500 кадров изображения. А если учесть, что в эксперименте могут принимать участие миллионы телефонов, то возникает проблема в отборе только тех изображений, на которых зафиксированы треки мюонов. «Для отсева фоновых данных требуется триггерный алгоритм. Мы сделали такую нейронную сеть для распознавания мюонных  сигналов, которая может работать на мобильном телефоне достаточно быстро, чтобы успевать обрабатывать видеопоток. Специальная архитектура даёт возможность даже на таком простом оборудовании как мобильный телефон анализировать отклики на прохождение космических лучей», - рассказывает Андрей Устюжанин, заведующий LAMBDA НИУ ВШЭ.  Сеть разбита на каскады. Первый каскад работает с изображением высокого разрешения, а каждый последующий каскад работает с изображением в 4 раза меньше по площади, работают только на тех участках, которые предыдущий каскад оценил как интересные. Если интересных участков не удалось обнаружить, то каждый каскад может прекратить работу сети в этом участке изображения. Сейчас разработанная математическая модель проходит бета-тестирование. Поучаствовать в тестировании можно, записавшись на сайте crayfis.io. Авторы надеются, что, в случае успешного выполнения проекта, полученная информация даст возможность астрофизикам всего мира уточнить источники  космических лучей UHECR, а, возможно, и предложить новые теории их природы.
Наука
19.01.2018 16:29
Яд стрел древних воинов может стать новым мужским контрацептивом
Недостатка в научных исследованиях, пытающихся отыскать эффективную и безопасную мужскую версию таблеток против нежелательной беременности, сегодня не наблюдается. Но вряд ли у какого-то другого кандидата на эту роль существует такая же смертельно опасная предыстория. Учёные предложили использовать весьма необычное химическое вещество, которое может оказаться пригодным для создания мужского противозачаточного средства. Оно было обнаружено в растительном экстракте, который африканские воины и охотники обычно использовали в качестве яда для остановки сердца. Именно им люди натирали наконечники стрел. Исследовательская команда из университетов Миннесоты и Канзаса выяснила, что уабаин – токсичное вещество, полученное из двух видов африканских растений, может послужить основой для "мужского контрацептива". В своём первоначальном виде уабаин встречается в корнях, стеблях, листьях и семенах растений видов Acokanthera schimperi и Strophanthus gratus. Они произрастают на востоке Африки. Именно их эфиопские воины использовали ещё более двух тысячелетий назад. Подобно своим кенийским, танзанийским, руандийским и сомалийским "коллегам", эфиопские охотники и воины извлекали ядовитое вещество, варя растение на огне, а затем погружали наконечники стрел в образовавшуюся жидкость. Быстрая перемотка на пару сотен лет назад: европейские учёные 18 века обнаружили, что экстракт действует как сердечный гликозид. Это группа лекарственных средств растительного происхождения, оказывающих в терапевтических дозах кардиотоническое и антиаритмическое действие, но в больших дозах эти вещества являются сердечными ядами. Из-за этих свойств уабаин в очень малых дозах ранее использовался для лечения таких заболеваний, как гипотензия и аритмия. Хотя он до сих пор считается опасным веществом и сегодня, например, в США уабаин не может применяться в медицинской практике. Тем не менее этот опасный яд может ждать реинкарнация: по крайней мере, в новом и безопасном амплуа. Учёные говорят, что потенциально экстракт может влиять на мужскую фертильность (способность производить потомство). Предыдущие исследования показали, что уабаин может "обуздать" фертильность мужчин, но из-за способности мешать работе человеческого сердца его признали опасным для использования в качестве контрацептива. Теперь же учёные провели ряд экспериментов с самцами крыс, чтобы показать: после изменения строения молекул модифицированный аналог уабаина по-прежнему способен обуздать фертильность животных. При этом вещество больше нетоксично: на сердце и другие системы оно не влияет. При удалении группы сахаров из молекулы этого соединения и замены его лактонной группы на триазольную группу получаемое производное уабаина нацеливается в организме крыс на сперматозоиды, а затем снижает их подвижность. По сути это приводит к мужскому бесплодию. Многообещающий результат (учёные исследовали молекулярные тонкости процесса) может привести к созданию новых мужских контрацептивов. Важно, что эффект от воздействия вещества обратим, отмечают авторы работы. Впрочем, пока использование (и даже испытание) модифицированного вещества на людях даже не планируется. Но, если это всё же случится, то новая таблетка возьмёт своё начало в ядовитых наконечниках стрел из прошлого. Результаты работы американских исследователей представлены в научном издании Journal of Medicinal Chemistry. К слову, ранее "Вести.Наука" (nauka.vesti.ru) рассказывали о столяре из Германии, испытывающем на себе прибор для "выключения" спермы. Кроме того, мы писали про универсальные контрацептивы.
Вести.РУ
19.01.2018 18:58
Вредитель в горшке: учёные выяснили, как известное растение калечит людей
Можно ли получить травму от, казалось бы, совсем безобидных окружающих нас предметов? Оказывается, это очень легко. Австралийские медики обнаружили неожиданную тенденцию: у многих пациентов наблюдались странные травмы ушей. Начиная с 2012 года по меньшей мере 28 человек обратились с повреждениями ушных каналов и барабанных перепонок. Общее у всех пациентов было лишь одно: все они держали дома растения из рода юкка. Это древовидные вечнозелёные растения родом из Центральной Америки. Многие из них размещаются в садах и на верандах, а также в офисах и иногда в квартирах. Одной из главных примет доморощенного вредителя являются длинные тонкие листья, заострённые на конце. И медики пришли к выводу, что именно эти листья-"шпаги" становятся орудием преступления. По словам медиков из Мельбурна, если человек живёт или работает в непосредственной близости от юкки, то он рискует получить травмы, вплоть до потери слуха. Из 28 обследованных пациентов, которым листья случайно попали в ушной проход, у 25 наблюдалась перфорация барабанных перепонок, то есть разрывы, которые могут приводить к нарушению слуха. Ещё трём пациентам повезло чуть больше – их растения наградили лишь повреждениями наружных ушей и слуховых каналов. По словам профессора Стивена О'Лири (Stephen O'Leary) из Университета Мельбурна, когда человек решает посадить или приобрести юкку, вряд ли он беспокоится о возможных травмах ушей. Но на самом деле длинные остроконечные листья могут проникать в ушной проход, словно стрела, рассказал медик в интервью радиостанции ABC. Когда какой-либо предмет пробивает барабанную перепонку, это сопровождается не только нарушением слуха, но и частыми головокружениями, потерей равновесия; также повышается риск попадания внутрь инфекции. В большинстве случаев повреждённая барабанная перепонка заживает в течение нескольких недель, однако в ситуации с юккой всё немного сложнее. Листья растения настолько острые и тонкие, что им ничего не мешает продвинуться дальше и зацепить среднее и даже внутреннее ухо. Если мембрану между этими частями слуховой системы повредится, жидкость (перилимфа) из внутреннего уха просочится в среднее, и тогда человеку обеспечены очень серьёзные проблемы. Такая травма известна как перилимфатический свищ (или фистула). И она наблюдалась у 4 из 25 пациентов с повреждением барабанных перепонок. Все они в течение нескольких дней после травмы испытывали головокружение и дискомфорт, однако вовремя обратились к специалистам. Медики поясняют: в данном случае промедление опасно. Повреждение барабанной перепонки может зажить, однако внутренняя травма так и останется, и человек о ней даже не узнает, пока у него не начнутся проблемы со слухом, равновесием и вестибулярным аппаратом. Авторы исследования, опубликованного в издании Clinical Otolaryngology, отмечают, что вред, который человеку могут нанести растения, недооценивается. В конкретном случае с юккой возможны также "нападения" на глаза и горло (особенно это касается детей). Поэтому отоларингологам, хирургам и врачам скорой помощи стоит помнить о таких, казалось бы, нелепых причинах повреждений. Что касается самих любителей растений, им учёные рекомендуют почаще подрезать листья и размещать горшки с вечнозелёными "террористами" в наиболее безопасных местах, где находится меньше всего людей (например, не рядом с входом в комнату, а в углу). Если человека случайно "зарезала" юкка, стоит немедленно обратиться к врачу, даже если нет очевидных причин для беспокойств, заключает профессор О'Лири. На у если по какой-то непонятной причине кому-то самому захочется сунуть голову в горшок с юккой, то лучше перед этим просто надеть наушники.
Вести.РУ
19.01.2018 18:19
Охотники-собиратели оказались виртуозами в распознавании запахов
Вести.РУ
19.01.2018 17:40
Найден первый синтетический фермент – катализатор искусственной жизни
Вести.РУ
19.01.2018 16:42
Меркурий рассказал астрономам, как худеет Солнце
Вести.РУ
19.01.2018 16:10
Психологи разработали новую диагностику пациентов с хроническими нарушениями
Наука
19.01.2018 15:46
Планетологи назвали регионы Земли, для которых падение астероида наиболее вероятно
Вести.РУ
19.01.2018 14:10
Сложный выбор: сурки живут дольше, если меньше общаются с сородичами
Вести.РУ
19.01.2018 11:39
Открыта крупнейшая в мире подводная система пещер, хранящая артефакты майя
Вести.РУ
19.01.2018 10:24
Есть разница: даже пара лишних килограммов может навредить здоровью
Вести.РУ
18.01.2018 18:19
Новый метод поможет прогнозировать будущие политические коррупционные скандалы
Вести.РУ
18.01.2018 17:43
«Цифровое Телевидение» запускает два международных телеканала
Наука
18.01.2018 17:09
Показать еще