informatietechnologie

De Michigan Micro Mote, vergeleken met een Amerikaanse cent. Bron: Michigan State University

Wat is de kleinste computer ooit?

Laat een reactie achter / Ideeën, Ideeën en techniek, Techniek, Visionaire projecten / Door Germen Roding / 14 mei 2015 19 november 2021

De kleinste computer is veel interessanter dan supercomputers, al komt deze minder in het nieuws. Hoe groot is de kleinste computer ooit geconstrueerd? Antwoord: kleiner dan je wellicht denkt. En dit is nog maar het begin…

Kleinste computer, kleiner dan een rijstkorrel

Aan de Amerikaanse staatsuniversiteit van Michigan, werken enkele hoogleraren en tientallen doctoraalstudenten aan de kleinste computer ooit, de M³, voluit Michigan Micro Mote.

Dit computertje heeft, inclusief accu, een doorsnede van kleiner dan twee millimeter en het hart, de Phoenix processor, gebruikt 500 picowatt, ongeveer evenveel vermogen als vijfhonderd menselijke lichaamscellen. Daardoor kan het op een miniatuur-zonnepaneeltje van minder dan een vierkante millimeter werken en zelfs in schemerig licht volkomen zelfstandig functioneren. Het computertje is zo klein, dat het als pakketje op de rug van een vlieg kan worden geplakt.

De kleinste computer ooit is voorzien van sensoren, die beweging, temperatuur en druk kunnen waarnemen. Het kan zelfs van een kleine camera worden voorzien. Het apparaatje wordt geprogrammeerd met lichtsignalen. Vervolgens kan er een radioverbinding worden gelegd. De antennes hebben een bereik van ongeveer twintig meter.

Hoe snel rekent de Phoenix processor?
Nerd alert. Met een kloksnelheid van rond de 0,1 megahertz, of 100.000 berekeningsrondes per seconde (ter vergelijking: moderne chips scoren rond de 1-2 GHz, dat is tienduizend maal sneller) is dit microcomputertje zelfs langzamer dan een antieke Commodore-64, de oudere lezers wellicht nog bekend als eerste homecomputer. Een programma van 2000 instructies, leest de sensoren uit en verstuurt de data per radio. Deze instructies zijn elk tien bits lang, dat is de informatieinhoud van een getal als 1023 (in binaire code: 1 111 111 111). De drie geheugenblokken, één met het ‘woordenboek’, één met het programma en één met de gemeten data, zijn zeer klein, resp. 64×10-bit IROM, een 64×10-bit IMEM en een 52×40-bit DMEM. De totale informatieinhoud van deze computer is hiermee kleiner dan die van deze paragraaf in dit stukje. Minder geschikt dus om, zeg, de nieuwste incarnatie van bijvoorbeeld World of Warcraft op te spelen, maar ideaal voor verzamelen en doorsturen van sensordata.

Wat kan je er mee?
Dit computertje is erg nuttig, omdat hiermee microsensoren aangestuurd kunnen worden en ook zeer kleine ruimtes bereikt kunnen worden. Er is heel veel belangstelling uit de medische wereld, uit de olie-industrie en ook van biologen. Verwerken in een pil, in de bloedbaan brengen of door kleine spleten in rots sturen is in principe geen probleem met deze kleine computer.

En nog veel kleiner
In principe zou het nog veel kleiner kunnen, al zou dit een ongunstige trade-off betekenen voor enkele eigenschappen. De elementen in de Phoenix processor zijn nog relatief grof: elk rond de 180 nanometer, waardoor het computertje nog rond de 1.000.000 nanometer in diameter is. Ter vergelijking: moderne computers werken met elementen die 10x kleiner in diameter zijn dan dit: 18 nanometer. Menselijke cellen zijn rond de 50.000 nanometer in doorsnede. Kan het computertje met nog factor 100 verkleind worden, wat in principe kan met de chiptechniek begin jaren 2020, dan zou zelfs binnen een menselijke cel gemeten kunnen worden. Wel moet er dan een alternatieve energiebron gevonden worden, bijvoorbeeld door suiker te verbranden in een mitochondrion.

Als kind droomde ik van in de lucht zwemmende vissen. Augmented reality maakt deze droom - en nog veel meer- waar.

Video: een dag in het kantoor van de toekomst, volgens Magic Leap

Laat een reactie achter / Ideeën / Door Germen Roding / 19 maart 2015 26 maart 2015

Augmented reality startup Magic Leap was te laat om op TED hun augmented reality systeem te demonstreren, maar halverwege maart 2015 is hij er dan toch eindelijk: de Magic Leap augmented reality demonstratie. In onderstaande video een eerste kennismaking. Het systeem heeft veel weg van de vergelijkbare bril van Microsoft.

Augmented reality in deze vorm zal denk ik een einde maken aan kantoorkwaaltjes als muisarm en dergelijke. in ieder geval wordt het saaie kantoorleven een stuk lolliger, als bezoekers (of collega’s) straks kantoormedewerkers wild in de lege lucht zien graaien. Of als ze in de pauze een bloederige virtuele Wild West vete uitvechten met hun collega’s. Zo krijgt kantooroorlog een heel andere betekenis…

Telstar was de eerste commerciÃ«le communicatiesatelliet ooit. Het begin van het moderne communicatietijdperk? Bron: Wikimedia Commons

Wanneer is het informatietijdperk begonnen?

10 reacties / Analyses, Techniek / Door Oom T / 7 december 2012 7 december 2012

Tegenwoordig leven we in het informatietijdperk. Overal krijgen we in meer of mindere mate informatie tot ons. En als we Prof. Dr. Gerardus â€™t Hooft mogen geloven staan we pas aan het begin van een grote verandering op het gebied van informatie en technologie. Het informatietijdperk zal volgens hem nog echt goed op gang moeten komen.

Informatieverslaving
Toch zie je al de overduidelijke impact van allerlei informatietechnologieën op onze samenleving. Er zijn dan ook mensen die neigingen beginnen te vertonen die lijken op een verslaving. Ze zijn niet een meester van de technologie, maar meer een slaaf. Internet, televisie en videogames kunnen net zo verslavend zijn als drugs.

Wanneer begon het informatietijdperk?
Het is wel duidelijk wat de grote impact van informatietechnologie en massamedia op samenlevingen wereldwijd is. Maar wanneer is nu precies het informatietijdperk begonnen? Daar zijn verschillende opvattingen over mogelijk. Veel mensen associëren informatietechnologie met computers en internet. Er is echter nog een massamedium die er eerder was en grote impact heeft op de samenleving: de televisie. Maar is het informatietijdperk begonnen met de opkomst van de televisie? Je zou inderdaad kunnen stellen dat het informatietijdperk is begonnen met de opkomst van dit apparaat. Alleen heb je aan een televisietoestel zelf nog weinig. Je bent ook een televisiesignaal nodig en vooral ook een systeem waarmee het mogelijk is het televisiesignaal wereldwijd te kunnen distribueren. Een belangrijke datum is 10 juli 1962. Op deze datum is de eerste commerciële communicatiesatelliet de Telstar 1 gelanceerd. In de dagen erna werden ook de eerste rechtstreekse trans-Atlantische televisie-uitzendingen gedaan. Gedurende de korte levensduur van de Telstar 1 zorgde deze voor 400 transmissies waaronder telefoon- en televisietransmissies. Verder was deze lancering ook het eerste geslaagde commerciële ruimtevaartproject. Interessant weetje is dat de voetbalclub Telstar ook naar deze communicatiesatelliet is vernoemd. Je zou kunnen stellen dat het informatietijdperk met de lancering van de Telstar 1 is begonnen.

Communicatiesatellieten
Sindsdien is het belang van communicatiesatellieten alleen nog maar groter geworden. Zonder communicatiesatellieten zou onze hedendaagse informatiesamenleving niet mogelijk zijn. Satellieten zorgen er namelijk voor dat er een wereldwijd communicatiesysteem mogelijk is. Je zou het kunnen beschouwen als het digitale zenuwstelsel van de mensheid. Informatie die we ontvangen en versturen kunnen via allerlei omwegen van verzender naar ontvanger gaan. En kan een afstand van duizenden kilometers hebben afgelegd zonder dat we dit zelf doorhebben. Zo normaal vinden we het dat het er is zonder goed te beseffen hoe bijzonder het eigenlijk is.

Overigens is het principe van een wereldwijd communicatiesysteem middels satellieten afkomstig van de Engelse sciencefictionschrijver Arthur C. Clarke. In het boek ‘In Wireless World’ uit 1945 beschrijft hij dit idee. Tijdens het werken aan een radarnetwerk voor de Engelse luchtverdediging ontdekte hij het principe van de geostationaire baan. Aan de hand hiervan ontwikkelde hij het idee van een wereldwijd communicatiesysteem en met de lancering van de Telstar 1 werd de werking van dit idee in de praktijk aangetoond.

Dat communicatiesatellieten van groot belang en zelfs van strategische waarde zijn, is ook bij hackers doorgedrongen. Er zijn zelfs hackers met een plan om communicatiesatellieten te lanceren om een eigen satellietcommunicatiesysteem op te zetten. Op die manier willen ze overheidscensuur omzeilen.

Bronnen:

www.wikipedia.nl
Boek ‘Uitvindingen van de 20ste eeuw’

Vivek Kundra, Obama's software-onderkoning.

Update: de open-source overheid

13 reacties / Maatschappij, Nederland / Door Germen Roding / 23 mei 2012 23 mei 2012

De Amerikaanse overheid zet alle niet-geheime overheidsinformatie op internet. Een visionair besluit met verstrekkende gevolgen. Nederland zou er heel veel mee opschieten als het Amerikaanse voorbeeld wordt gevolgd.

Ambtenaren in oorlog met wobbers
Het is de schrik van menig ambtenaar en politicus. De WOB, Wet Openbaarheid Bestuur. Geen wonder dat kranten en journalisten die ‘wobben’, zoals dit in journalistenjargon heet, bepaald niet met open armen worden ontvangen en vaak zelfs met geniepige bureaucratische trucs regelrecht tegengewerkt. De rechter moest er bijvoorbeeld meerdere keren aan te pas komen om RTL Nieuws inzage te geven in inspectierapporten van ziekenhuizen en dergelijke. Toch is dit merkwaardig. Waarom zet de overheid die documenten niet gewoon op internet? We betalen er belastinggeld genoeg voor.

Disclosure, the American way
In de VS bestaat er zowel bij de Republikeinen als de Democraten meer wantrouwen tegen de overheid dan in Nederland. Een van Obama’s verkiezingsbeloften was dan ook: meer openheid.
Sinds zijn aantreden laat Obama er geen gras over groeien.

Hij heeft een speciale functionaris, Vivek Kundra, aangesteld met als enige taak: het openbaar maken van alle niet-geclassificeerde Amerikaanse overheidsinformatie. Anders dan in Nederland is alle informatie die de overheid publiceert, publiek eigendom volgens de Freedom of Information Act. De belastingbetaler heeft er immers al voor betaald, redeneren de Amerikanen. Obama’s project, data.gov, is de logische consequentie.

Overheidsdata wordt goudmijn
De gevolgen zijn nu al merkbaar. Met het vrijkomen van een schatkist aan overheidsinformatie stortten duizenden commerciële partijen zich op deze goudmijn.

Politici als mevriouw Guusje ter Horst willen heel veel van ons weten. Zelf zijn ze heel wat zwijgzamer.

Het gevolg: het is in de VS bijvoorbeeld heel makkelijk om er achter te komen welk ziekenhuis de beste zorg en de minste sterfgevallen kent. Er bestond al jaren lang een weinig gebruiksvriendelijke overheidswebsite, Hospital Compare, die door vrijwel niemand werd bezocht. Dit is naar de maatstaven van de Nederlandse ambtelijke mandarijnen bij het ministerie van Volksgezondheid en politici al heiligschennis. Bing, de zoekmachine van Microsoft, heeft nu de databases gedownload en verwerkt in de zoekdatabase. Wie nu zoekt op de naam van, zeg, het West Boca Medical Center in Florida in Bing weet nu dat het een beter idee is je in het naburige Broward General Medical Center te laten behandelen. Het gevolg: de ziekenhuizen gaan fel concurreren op kwaliteit.

Inspectie: van lam tot leeuw
Ook andere inspectierapporten verdwijnen niet meer in een stoffige la maar komen openbaar, wat bij probleembedrijven een gezond respect voor overheidsinspecteurs oplevert. Je dure marketingcampagne van een half miljoen is weggegooid geld als je klanten op internet kunnen nalezen dat je de smerigste fabriek van de provincie hebt of illegalen onder mensonterende omstandigheden uitbuit.

Snelle bezuinigingen
De kostenbesparingen voor de Amerikaanse overheid zijn enorm. Er hoeven geen dure software- en websiteontwikkelaars meer in te worden gezet. Omdat alle data, die eerst verspreid was over – schrik niet – 24.000 overheidswebsites nu op één enkele plek is verzameld, kunnen ook overheidsprojecten gebenchmarked (met elkaar vergeleken) worden.

Mohammed as-Sahhaf, de Iraakse minister van Informatie, verhief het liegen tot literaire kunstvorm.

Het gevolg: nu is snel duidelijk welke overheidsprojecten slecht presteren en dus het beste snel de nek om kunnen worden gedraaid. De Amerikanen voegden ook hier de daad bij het woord met als voorlopig resultaat een besparing van vele honderden miljoenen dollar. Mislukte projecten kosten de Amerikaanse overheid drie miljard per jaar, dus er kan nog veel meer winst worden geboekt. Naar Nederlandse maatstaven zou dat ongeveer driehonderd miljoen op jaarbasis opleveren.

Verbeterde democratie

Leugens van politici kunnen nu door burgers gemakkelijk worden doorzien. Als een politicus bijvoorbeeld beweert dat onder zijn bestuur wijken veiliger en rijker zijn geworden, is hij of zij met enkele muisklikken te ontmaskeren.

Kortom: laten ze Kundra als hij in de VS klaar is, alsjeblieft snel deze kant op sturen en dan doorgaan in Brussel.

UPDATE: hackdeoverheid.nl actief

Door toeval kwam ik er achter dat er al vier jaar een werkgroep op internet actief is die er inderdaad naar streeft om alle overheidsinformatie openbaar te maken en online te laten zetten. Hierdoor zouden dezelfde gunstige effecten kunnen ontstaan als nu in de Verenigde Staten te merken zijn. Meer informatie op www.hackdeoverheid.nl.

Van de ENIAC-radiobuizen tot IBM's hersenkraker Watson - we zijn nog maar pas begonnen: natuurkundig gezien kunnen computers nog zeker factor miljoen zuiniger.

Rekenrevolutie gaat leven totaal op zijn kop zetten

4 reacties / Analyses, Ideeën, Visionaire vragen, Wereld / Door Germen Roding / 12 april 2012 12 april 2012

Elke anderhalf jaar verdubbelt het aantal computerberekeningen per eenheid energie. Dit betekent dat informatie, geest, steeds meer de materie binnendringt. Alleen al deze trend zal dingen mogelijk maken die we ons nu nog helemaal niet voor kunnen stellen. Is over twintig jaar je smartphone slimmer dan jij?

: Van de ENIAC-radiobuizen tot IBM’s hersenkraker Watson – we zijn nog maar pas begonnen: natuurkundig gezien kunnen computers nog zeker factor miljoen zuiniger.

Explosie van rekenzuinigheid
Sommige plaatjes moet je gewoon voor zichzelf laten spreken. Zoals deze grafiek. Linksonder zie je de codekraker uit de Tweede Wereldoorlog, ENIAC. Dit voor die tijd revolutionaire, duizend maal zo snelle, maar naar tegenwoordige normen lompe bakbeest was zo groot als een huis, gebruikte evenveel energie als een klein dorpje nu (150-170 kW) en vertoonde regelmatig storingen omdat er een insekt (“bug”) tussen twee schakelaars kroop en werd geëlektrocuteerd. Programmeren gebeurde bit voor bit met de hand door zes vrouwen. De ENIAC leverde ongeveer 500 berekeningen per kWh.

Factor twee biljoen
Aan de andere kant zie je de laptops van nu die honderd biljoen (10¹⁵) berekeningen per kilowattuur leveren. Dat betekent dat rekenen in zestig jaar factor twee biljoen energiezuiniger is geworden. De universiteit van Pennsylvania bouwde einde jaren negentig een veel snellere versie van de ENIAC na op een chip, die slechts een halve watt stroom verbruikte (minder dan een fietslampje).

Elke tien jaar worden computers niet alleen veel sneller, maar ook honderd maal zuiniger. De reden dat een rekenmonster waar een kleine elektriciteitscentrale voor nodig is, nu met het vermogen van een fietslampje aangedreven kan worden.

Computers kunnen nog miljoen maal zuiniger dan nu
Interessant is dat in het begin bijna niemand deze pijlsnelle ontwikkeling zag aankomen. Zo ontbreken computers in de science fictionboeken voor einde jaren vijftig, met uitzondering van die van Isaac Asimov. Alleen de veelzijdige theoretisch natuurkundige Feynman maakte in 1985 een natuurkundige analyse van het fenomeen berekening en zijn conclusie was: “there is plenty of room on the bottom”. Volgens Feynman’s schatting kon berekenen in 1985 nog factor honderd miljard zuiniger (sinds 1985 zijn computers 40 000 maal zuiniger gaan rekenen). Kortom: in theorie kunnen computers nog zeker een factor miljoen sneller en zuiniger worden dan nu. Dat betekent dat de allersnelste supercomputer nu, de Japanse Fujitsu K, die op dit moment 12,7 megawatt elektriciteit vergt (voldoende om een zware goederentrein mee aan te drijven), dan over dertig jaar ongeveer zoveel energie verbruikt als een kleine spaarlamp.

Opmars van slimme apparaten
Als brute rekenkracht zo goedkoop wordt, zullen allerlei toepassingen mogelijk worden die nu nog ver buiten ons bereik liggen. Virtual reality? Geen punt. Een Watson-achtig programma dat je altijd het winnende argument geeft om iemand anders omver te praten? Standaard. Sensoren die op de zeer zwakke energiebronnen in de omgeving werken – denk aan radiogolven, licht, beweging, temperatuurverschillen en dergelijke – bestaan nu al en zullen dan letterlijk overal in verwerkt worden. Domweg omdat het kan. Onze gezondheidstoestand zal nog nauwlettender in de gaten gehouden worden dan die van intensive-care patiënten nu, domweg omdat de sensoren zo goedkoop en zo krachtig worden dat het de moeite waard wordt.

Alomtegenwoordige sensoren
Deze sensoren zullen continu overal data verzamelen (Erik Brynjolfsson, professor management aan het MIT noemt dit nanodata) en een soort eigen internet gaan vormen, waardoor er letterlijk niets meer verborgen blijft. Deze sensoren zouden ons onmiddelijk duidelijk maken dat er wat mis gaat, variërend van de melk die overkookt tot een geavanceerd productieproces dat spaak loopt en ingrijpen.

Je zou zelfs een ouderwets boek kunnen ontwikkelen, dat elke pagina vult met de inhoud van een gedownload boek. Omdat het boek eigenlijk een computer is, zou je er ook videospelletjes op kunnen spelen en wie weet er wel blaadjes uit scheuren om een spelletje af te maken.

Backup draaien van jezelf
Je zou ook (en nu wordt het echt interessant), hersencel voor hersencel kunnen uitlezen en een kopie van onze geest draaien. Voor het geval er een ongeluk gebeurt, bijvoorbeeld. Je kan dan de opgeslagen kopie weer in een nieuw brein stoppen en vrolijk verder leven.

Geen wonder dat steeds meer technici en ingenieurs nu hun energie stoppen in bedenken van toepassingen om profijt te trekken van deze enorme rekenkracht. Kortom: de komende twee tot drie decennia worden gegarandeerd onvergetelijk. Laten we er voor zorgen dat dit onvergetelijk in positieve zin wordt.

Bron:
Jonathan Koomey, The computing trend that will change everything, MIT Technology Review (2012)

De RASCEL_stochastische_computer uit 1969. Stochastische computers zijn nu vrijwel uitgestorven. Terecht?

Toevalscomputer klopt gangbare computer met factor duizend bij patroonherkenning

5 reacties / Ideeën en techniek, Wetenschap / Door Germen Roding / 24 februari 2012 24 februari 2012

Stochastische computers zijn in de jaren zeventig afgedaan als een dood spoor. Onterecht, zeggen computerwetenschappers. Hun unieke eigenschappen maken ze voor enkele taken verre superieur aan standaard computers en maken bijvoorbeeld automatische voertuigen mogelijk.

Hoe werken stochastische computers?
We kennen allemaal digitale computers, computers, die met nullen en enen rekenen. Alle berekeningen op een standaard computer komen neer op optellen en enkele simpele, zogeheten Booleanse logische bewerkingen.

De RASCEL_stochastische_computer uit 1969. Stochastische computers zijn nu vrijwel uitgestorven. Terecht? Bron: Wikipedia Commons

Stochastische computers, voor het eerst voorgesteld door de geniale John von Neumann in 1953, werken niet met bits en bytes, maar met stromen data van een toevalsgenerator, bijvoorbeeld een kwantumsysteem. Deze datastromen bestaan uit nullen en enen met een bepaalde waarschijnlijkheid van een 1. Als de waarschijnlijkheid van een 1 in de datastroom bijvoorbeeld 0,6 is, dan komen er gemiddeld 3 enen op 2 nullen voor. Deze nullen en enen mogen willekeurig gegroepeerd zijn, zolang hun verhouding maar hetzelfde blijft.

Op het eerste gezicht lijkt het absurd om met toevallige data te willen rekenen. De stochastische computer heeft ten opzichte van de digitale computer echter enkele voordelen. Ten eerste is er de grotere ongevoeligheid voor ruis. De kansverdeling van een datastroom wordt immers nauwelijks beïnvloed als er af en toe een één in een nul verandert of andersom, terwijl slechts één foutje voldoende is om een digitale computer lam te leggen. Kortom: stochastische computers in bijvoorbeeld ruimtevaartuigen die voortdurend bloot worden gesteld aan kosmische straling zouden wel eens veel stabieler kunnen zijn dan digitale computers.

Een tweede groot voordeel is dat de stochastische computer even makkelijk optelt als vermenigvuldigt. Voor een digitale computer stijgt het aantal benodigde berekeningen kwadratisch als beide operatoren twee keer zoveel cijfers krijgen. Voor de stochastische computer wordt deze net als bij optellen slechts twee keer zo groot. De reden: vermenigvuldigen van twee kansen, bijvoorbeeld 0,25 en 0,7, komt neer op het tellen van het aantal malen dat er in beide toevalsstromen een 1 voorkomt. Dit kan met een simpele AND-check (die hier zou uitwijzen dat in 0,175 deel van de gevallen beide stromen tegelijk een 1 opleveren).

Er is echter een belangrijk nadeel. Toevalsgetallen, zoals statistische variabelen, kunnen alleen nauwkeurig worden gelezen door heel veel metingen. Erg onpraktisch en de reden dat je dit stukje niet op een stochastische computer, maar op een snelle digitale computer leest.

Toevalscomputer berekent snelste weg
Vicente Jose Canals en zijn collega’s van de groep Electronic Systems van de Universiteit van de Balearische Eilanden in Palma de Mallorca laten een goed voorbeeld zien. Als mensen van een kleine, geïsoleerde universiteit zijn ze niet bang originele ideeën te proberen. Ze hebben stochastische rekenmethodes toegepast voor patroonherkenning. Het probleem hier is een inputsignaal (de te herkennen data) te vergelijken met een referentiesignaal (het patroon) om vast te stellen of deze overeen komen. In de echte wereld komt er nogal wat ruis voor in inputsignalen, waardoor de grote ruistolerantie van stochastische computers grote voordelen heeft. Canals en zijn collega’s gebruiken hun techniek om een zelfsturend voertuigje door een eenvoudige omgeving te loodsen waarvoor het beschikt over een interne kaart. Voor deze taak moest het de afstanden tot de muren meten en bepalen waar het precies is op de kaart. Het berekent vervolgens de optimale route naar zijn bestemming.

De groep beweert dat hun voertuig in verschillende tests de optimale route berekende die het moest nemen. Helaas publiceerden ze niet de details van hoe ze dit voor elkaar kregen – een zwak punt dat mogelijk systematische fouten maskeert.

Parallelle verwerking compenseert langzame werking
Volgens Canals en zijn groep werkt een conventionele chip zeventig maal sneller dan een stochastische chip, maar kan een conventionele chip alleen signalen sequentieel, achter elkaar dus, verwerken. Een stochastische chip kan echter de signalen tegelijkertijd verwerken, wat de chip drie ordes van grootte (duizenden malen) sneller maakt dan een conventionele chip in het oplossen van de patroonherkenningstaak. Een enorme verbetering. Toch zou ons dit niet moeten verrassen. Immers, denken veel hersenonderzoekers, ook ons brein heeft veel trekjes van een stochastische computer. Voortdurend geven neuronen korte stroomstootjes af in een bepaalde frequentie. Zou dit de sleutel zijn tot veel krachtiger hardware?

Bron
Vincent Canals et al., Stochastic-Based Pattern Recognition Analysis, ArXiv (2012)

Tijd voor piraten.net

8 reacties / Wetenschap / Door Germen Roding / 26 november 2011 26 november 2011

Internet wordt steeds meer aan regels gebonden. Bruut politieoptreden, claims van honderdduizenden euro’s of zelfs executies in dictatoriaal geregeerde landen zijn het gevolg van de steeds sterkere greep van overheden op het internet. Het wordt dus tijd om een nieuw internet op te zetten waar nog wel vrijheid heerst. Als we allen samenwerken, komt dat er ook. Lees hier hoe.

Alternatief internet
Sommige mensen streven naar anoniem internet, bijvoorbeeld via Tor onions. Dit heeft als nadeel dat de verbinding tussen de Tor onion en de eindgebruiker nog steeds af te luisteren is: een ketting is zo sterk als de zwakste schakel. We ontkomen dus niet aan een fysiek alternatief, een manier van communiceren die niet via internet loopt.
Er zijn verschillende alternatieven bedacht voor internet. Deze variëren van de vrij simpele internet dead drop, een ingemetselde USB stick, tot het (helaas niet operationele, de bedenker is gelijmd door de telecomindustrie) netwerk Netsukuku. Meer informatie in ons artikel. Een softwaregenie of Steve Jobs ben ik niet en denk de meeste andere mensen ook niet. We moeten daarom een simpel systeem bedenken dat met gemakkelijk verkrijgbare, goedkope technologie te implementeren is.

Machtsmisbruik door overheden en grote mediabedrijven
Tot de meest stuitende voorbeelden van internetbreidel en kapotprocederen van internetgebruikers behoren de volgende.
– De 66 jaar oude grootmoeder Lola Scruse werd in 2006 door de Amerikaanse tak van de copyrightmaffia RIAA aansprakelijk gesteld voor het downloaden van liedjes door haar kleinkinderen. Ze moest zesduizend dollar ophoesten, dit terwijl ze van een klein pensioentje leefde en dure nierdialysebehandelingen onderging.
– Ook een andere grootmoeder, Sarah Ward, werd het slachtoffer van het totaal op hol geslagen Amerikaanse rechtssysteem. Ze werd aangeklaagd voor het downloaden van miljoenen dollars aan muziek, waaronder de rapsongs van zanger Snoop Doggy Dogg. Sarah Ward had, naar bleek, slechts een eenvoudige verouderde Apple computer. De op Windows gebaseerde KaZaa-filesharing software die ze gebruikt zou hebben, werkte hier niet eens op. In totaal zijn in de VS alleen al 35 000 mensen aangeklaagd door de RIAA en soortgelijke afpersers.
– De Afghaanse student journalistiek Sayed Pervez Kambaksh werd door het “democratische” regime-Karzai, u weet wel, dat waar Jaap de Hoop Scheffer en zijn trawanten meer dan twintig jonge Nederlandse jongens en meisjes de dood voor in hebben gejaagd, veroordeeld tot de doodstraf, omdat hij informatie over vrouwenrechten in de islam had geüpload. Het parlement steunde deze doodstraf. Door een hogere rechter werd deze straf verminderd tot twintig jaar. De man is nu in zekere zin veilig, buiten Afghanistan.
– Wat dichter bij huis: de Nederlandse cartoontekenaar met het pseudoniem Gregorius Nekschot werd in het holst van de nacht door een arrestatieteam van de Amsterdamse politie van zijn bed gelicht en moest een nacht in de cel doorbrengen. Zijn ‘misdaad’: verondersteld beledigende cartoons over de islam. Volgens de bekeerde haatbaard Johannes van der Ven, althans. Uiteindelijk volgde seponering.

Pirate Box Plus
De meest veelbelovende kandidaat is, vind ik persoonlijk, de Pirate Box van kunstenaar David Darts uit New York. Dit kastje bestaat uit een wifi router met een Linux servertje, gekoppeld aan een flinke harde schijf. De Pirate Box kan overal neergezet worden en biedt een draadloos communicatiepunt voor iedereen met een laptop met Wifi. Als hieraan een fikse externe harde schijf wordt gekoppeld van bijvoorbeeld een terabyte of twee, kunnen er duizenden programma’s, films en muziekbestanden op worden geplaatst terwijl de copyrightmaffia het nakijken heeft. Aan de Pirate Box ontbreekt helaas nog één onderdeel, en dat is een manier waarop de verschillende Pirate Boxes ook met elkaar kunnen communiceren. Zo kan je ook een eenvoudig berichtensysteem opzetten. Dit moet echter vrij eenvoudig te implementeren zijn. Ook moet de unit worden uitgebreid met een energievoorziening, bijvoorbeeld een zonnepaneel.
Van belang is dat de units niet zijn terug te voeren op een persoon. De units moeten daarom autonoom, op energiebronnen uit de omgeving, kunnen werken.

Computer in sloppenwijken

2 reacties / Ideeën en techniek, Mensheid / Door Germen Roding / 1 april 2011 1 april 2011

Direct achter Sugata Mitra’s high-tech bedrijf begon één van de armste sloppenwijken van Delhi. Mitra liet een gat in zijn kantoorgevel breken en installeerde een computer. De gevolgen waren verbijsterend…

Sloppenwijkbewoners verdienen zelden meer dan een euro per dag. Een computer ligt ver buiten bereik. Ze mogen al blij zijn als ze hun eerste levensbehoeften kunnen betalen. Dr. Sugata Misra, die elke dag werd geconfronteerd met de sloppenwijk vlak bij zijn kantoor, vond dit onaanvaardbaar en vond een soort computerkiosk uit die alleen door kinderen is te gebruiken. De kinderen gaan onder het metalen luik staan (wat het licht afschermt). Ze kunnen met hun kleine handen onder de doorzichtige afdekplaat die het toetsenbord afdekt.

Het idee bleek meteen al een groot succes. Zes- tot achtjarigen maakten kennis met de computer en deden het direct veel beter op school. De cijfers voor Engels stegen met 11%, die voor wiskunde zelfs met 19%. In een sloppenwijk in Delhi met dertig van deze kiosken kunnen nu zevenduizend van de negenduizend kinderen met computers omgaan (en dus lezen en schrijven). Op dit moment staan er op 23 plekken in India. Ook Cambodja en negen Afrikaanse landen worden nu voorzien van deze computercentra.

Bron: hole-in-the-wall.com

Driehonderd maal zuiniger processor

Laat een reactie achter / Wereld, Wetenschap / Door Germen Roding / 24 maart 2011 24 maart 2011

Onderzoekers van Northrop Grumman Systems in Baltimore onthulden een supergeleidende chip van niobium die driehonderd keer zuiniger is dan de bestaande silicium processors. Eindelijk een einde aan het explosief groeiende stroomverbruik van datacentra? En wat zijn de gevolgen voor privacy?

Supergeleiders: superzuinig
In een supergeleider daalt de weerstand tot nul. Een eigenschap waar elektronica-ontwerpers erg blij mee zijn, want dit scheelt zowel veel energie als afvalwarmte. Een vervelende eigenschap van supergeleiders is dat ze sterk gekoeld moeten worden. Toch blijken de kosten voor koeling meer dan op te wegen tegen de enorme stroombesparing.

Wat houdt de chip precies in?

Josephson junctions worden onder meer gebruikt in SQUIDs, extreem gevoelige afstandsmeters waarmee extreem zwakke magneetvelden gemeten kunnen worden.

De processor heeft een kloksnelheid van 6 Ghz, vergelijkbaar met de huidige generatie personal computers en bestaat uit zestienhonderd Josephson junctions, de supergeleidende equivalenten van een transistor. De processor bestaat uit het metaal niobium en moet gekoeld worden tot 4,2 kelvin – het kookpunt van helium dat vrijwel alleen door middel van helium te bereiken is. Niet echt geschikt voor huishoudelijk gebruik dus, maar in een enorm datacentrum, waar de meeste stroomvreters staan, is dat een minder groot probleem – ware het niet dat helium steeds schaarser wordt. Alleen al in de VS consumeerden al in 2007 de datacentra 12 gigawatt vermogen: de helft van wat centrales in Nederland per jaar aan stroom opwekken en datacentra groeien explosief.
De chip is uit te breiden tot een miljoen Josephson schakelingen zonder dat de performance achteruitgaat. De foutmarge is extreem laag: ongeveer 1 op de 10⁴⁰ bitbewerkingen hapert. Dat is minder dan een molecuul water vergeleken met de inhoud van een middelgroot meer.

Privacy alert
Getuige Wikileaks had de Amerikaanse diplomatieke dienst een opmerkelijke belangstelling voor niobium. Nu is verklaard waarom: vermoedelijk heeft Northrop-Grumman ze al van tevoren getipt. Het bedrijf Northrop-Grumman is een onlosmakelijk deel van het militair-industriële complex dat bij het Pentagon hoort. Datacentra beheersen het grootste deel van het internetverkeer. De verleiding zal daarom ongetwijfeld extreem groot zijn voor dit bedrijf om chips te leveren aan grote datacentra over de hele wereld met een backdoor voor de Amerikaanse geheime dienst. Prettig voor de Amerikanen is ook dat ze een ijzeren greep hebben op de wereldheliumvoorraad.

Rekencapaciteit is absoluut essentieel voor het onderscheppen en analyseren van dataverkeer. Internettappen is, zoals bekend van onder meer Echelon, een geliefde activiteit van overheden, onder andere de Nederlandse, Europese en Amerikaanse. Vermoedelijk zullen dus de Amerikaanse geheime diensten CIA en de NSA, alsmede mogelijk buitenlandse overheden zoals die in Brussel, grote klanten worden van Northrop-Grumman.

Bronnen
Arxiv Blog
ArXiv