Приветствую! Новости последней недели в научно-техническом плане выдались на редкость разнообразными. Тут и обещание Илона Маска построить катапульту на Луне, и китайские запреты на эксперименты с органами управления автомобилем, и моментальная 3D-печать, и новая антенна для спутников ГЛОНАСС, и даже предложение построить гостиницу, имитирующую прогулки по Луне. А также российские инженеры предложили способ увеличения скорости обмена данными между GPU и уменьшения размеров больших языковых моделей примерно на треть без потери качества, тогда как японский автопроизводитель Suzuki запустил в Индии продажи электромобилей, при которых батарея не приобретается вместе с ними, а только арендуется. Дальше — обо всем этом подробнее.
Table of Contents
- 3D-печать менее чем за секунду
- Электромагнитная катапульта на Луне
- Управлять автомобилями будем по классике
- Покупаешь автомобиль — батарея по подписке
- «Яндекс» повысил скорость обмена данными между GPU
- Большие языковые модели можно уменьшить на треть без потери качества
- В ЛЭТИ создали новую антенну для ГЛОНАСС
- Гостиница в виде Луны на Земле
3D-печать менее чем за секунду
В научной фантастике «дальнего прицела» одним из почти обязательных элементов является устройство, которое способно «создать» практически любой предмет буквально за мгновение. Дальше у различных фантастов идеи расходятся. В одних случаях мы имеем дело с неким «репликатором», создающим копию, в других набор ограничен, в третьих можно создавать только заранее загруженные модели… В общем, вариантов много, и все они звучат как нечто из далекого будущего, где космические корабли уверенно бороздят. Однако коллектив китайских разработчиков опубликовал статью в журнале Nature и продемонстрировал на видео способ уже работающей 3D-печати со скоростью создания объектов менее чем за секунду. Если точнее, то за 0,6 секунды они создают объект глубиной 1 см с вокселем 0,019 мм. Наименьший размер, который позволяет создавать установка, – 11-12 мкм толщиной, что уже в 20 раз лучше, чем серийные установки. Все благодаря принципиально иному подходу к печати. Емкость, в которой создается объект, неподвижна, вокруг него вращается проектор. Это решает проблему консистенции геля, достаточно вязкости как у обычной воды. Лазерный луч создается отдельным микрочипом с продвинутой системой зеркал, в процессе идет динамическое просчитывание необходимой фокусировки в глубине объекта. Собственно, с этим и связано сейчас ограничение по глубине. Печатать можно как заранее спроектированные объекты, так и копии, но, разумеется, как телефон старика Хоттабыча, структуру этот «репликатор» не передаст, только внешнюю форму. Принципиальным ограничением служит фокусировка лазера: свет падает всегда под углом, так что область печати выглядит как два конуса, а это налагает ограничения по геометрии объекта. Второй момент – это сложность и длительность создания шаблона действий, нужны большие вычислительные мощности и прецизионная механика высочайшего уровня, если вам не требуется что-то сложнее тестовой модели или очень приблизительной копии. Сколько уйдет времени на доведение этого опытного образца до пригодного к промышленному применению, сказать трудно. Возможно, космические корабли к этому сроку уже будут реальностью.
Электромагнитная катапульта на Луне
Вслед за Хайнлайном и Шанхайским институтом спутниковой инженерии (SAST) Илон Маск заявил о планах по строительству на Луне электромагнитной катапульты для полетов к другим планетам. Впрочем, в 1970-е в MIT по заданию НАСА уже просчитывали вариант того, чтобы построить на Луне катапульту, которая отправляла бы на нужные орбиты руду для строительства там чего-нибудь полезного. Принципиальное отличие заявления Илона Маска от древнего проекта MIT и актуального SAST заключается в том, что ни о каком проработанном концепте и расчетах речи не идет. Это очередное визионерство, так что я бы поставил на то, что проект SpaceX по строительству катапульты на Луне находится где-то рядом с романом «Луна – суровая хозяйка». К тому же катапульту рассматривают в SpaceX как средство запуска спутников, которые с помощью ИИ будут исследовать дальний космос. С другой стороны, в отличие от сидящей на голодном пайке НАСА и чистых теоретиков из SAST, которые к тому же увязывают свой вариант с российско-китайской лунной станцией, Илон Маск имеет деньги и возможности начать реализовывать свой проект куда интенсивнее. При условии, что Starship наконец-то полетит стабильно. Понимает это и мультимиллиардер, который оговорился, что катапульта будет после Starship.
Управлять автомобилями будем по классике
Министерство промышленности и информационных технологий КНР (MIIT) представило проект национального стандарта GB 11557-202X, который вступит в силу 1 января 2027 года. Документ фактически вводит запрет на установку рулей в форме штурвала, популяризированных компанией Tesla, поскольку новая методика испытаний требует наличия замкнутого обода. Действующий регламент 2011 года был признан устаревшим на фоне взрывного роста рынка электрокаров, а обновленные правила приблизятся к международным спецификациям UN R12.
Главная техническая проблема для штурвалов заключается в невозможности пройти проверку на удар в верхней части обода, так как у таких конструкций она просто отсутствует. Сообщается, что запрет продиктован серьёзными соображениями безопасности. В частности, статистика показывает, что 46% травм водителей связаны с ударами о рулевое управление. Традиционное круглое колесо создает зону амортизации, тогда как в случае со штурвалом голова водителя может «уйти» в пустое пространство и привести к дополнительным травмам. Кроме того, жёсткие элементы нестандартных рулей создают угрозу разлета осколков при срабатывании подушек безопасности. Ранее китайские власти запретили убирающиеся ручки дверей и ввели список элементов управления, которые обязательно должны быть выполнены в виде физических кнопок с тактильной отдачей при срабатывании. Учитывая, что именно китайские автопроизводители не просто были экспериментаторами, но и наиболее активно внедряли всевозможные новшества в элементы органов управления автомобилями, можно признать, что автомобиль будущего (по крайней мере, в ближайшие десятилетия) будет или беспилотным, или совсем не похожим на те концепты, которые активно продвигались визионерами и футуристами.
Покупаешь автомобиль — батарея по подписке
На неделе в Индии стартовали продажи электромобиля Suzuki e-Vitara. Примечателен он не тем, что это первая «электричка» в популярном семействе Vitara (как обычно, вызывающая определенное негодование петролхедов, все еще зрящих в корни происхождения семейства), а тем, что компания продает только электромобиль, но не батарею к нему. Она сдается покупателям в аренду, так что счастливый пользователь автомобиля должен будет заплатить компании Suzuki 4 рупии за каждый километр пробега. Без учета стоимости электроэнергии, которая будет потрачена на зарядку. Нетрудно посчитать, что при пробеге в 15 тысяч км ежегодная доплата составит 60 тысяч рупий (около 50 тысяч рублей), или же 300 тысяч за типичные 5 лет владения автомобилем. Насколько популярной окажется такая модель, пока неясно. Из преимуществ – в случае любых проблем с батареей вам ее просто заменят на новую. Из минусов – машина получается как бы и не совсем ваша.
«Яндекс» повысил скорость обмена данными между GPU
В России компанией «Яндекс» была разработана новая специализированная библиотека алгоритмов, которая призвана существенно повысить эффективность обучения нейросетей. Как сообщается, эта инновация позволяет увеличить скорость обмена данными между графическими процессорами (GPU) при обучении нейросетей в два раза по сравнению с существующими решениями. Более того, новый подход не только ускоряет коммуникацию, но и сокращает объем передаваемой информации, а также переносит часть задач по управлению этим обменом с графических карт на центральные процессоры, что оптимизирует использование всех вычислительных ресурсов. Библиотека может быть масштабирована на крупные кластеры, и, по информации «Яндекса», ее аналоги имеются только у ведущих мировых технологических гигантов, включая Meta* (*Компания Meta Platforms, в которую входят социальные сети Facebook, Instagram и Threads, признана экстремистской организацией и запрещена в РФ.), AMD и крупные китайские IT-корпорации. Важность оптимизации подобной передачи информации связана с растущими потребностями в создании мощных суперкомпьютеров для передовых систем ИИ, которые оснащаются большим числом графических сопроцессоров. Для их эффективной синхронной работы критически важно наладить быстрый и надежный обмен данными по технически ограниченным каналам связи, и предложенный российскими учеными метод решает эту задачу, позволяя вдвое ускорить передачу данных, сократить сопутствующие накладные расходы и более активно задействовать центральные процессоры. Ожидается, что практическое внедрение этой разработки в инфраструктуру «Яндекса» в комплексе с другими инновациями даст ощутимый экономический эффект: компания сможет сократить свои операционные расходы примерно на 4,8 миллиарда рублей в год и снизить продолжительность простоев в работе графических процессоров, что в конечном итоге ускорит разработку и применение технологий искусственного интеллекта.
Большие языковые модели можно уменьшить на треть без потери качества
Еще одна разработка российских ученых в области оптимизации ИИ была представлена московским Институтом искусственного интеллекта и цифровых наук (входит в НИУ ВШЭ). Исследователи предложили метод сжатия больших языковых моделей, который позволяет уменьшить их объем на 25-36% без необходимости дополнительного обучения и без значительной потери в точности. Проблема огромного размера таких систем, как ChatGPT и LLaMA, заключается в том, что они содержат десятки и сотни миллиардов параметров, требующих для своих расчетов сотен гигабайт памяти, что делает их крайне дорогими в эксплуатации и зачастую не позволяет запустить их на одном графическом процессоре. Существующие методы сжатия основаны на постепенном удалении части параметров с постоянным контролем качества, что является очень трудоемким процессом. Ускорить и упростить процесс предлагается т.н. «методом Прокруста», который, подобно мифическому герою, «подгоняет» под нужный формат веса нейросети — параметры, определяющие связи между нейронами. Суть подхода заключается в изменении этих весов таким образом, чтобы они оптимально поддавались сжатию с помощью структурированных матриц — специальных математических конструкций, занимающих гораздо меньше памяти. Эта процедура дообучения выполняется очень быстро и применима к уже существующим популярным большим языковым моделям. Первые испытания на открытых моделях OPT и LLaMA2 подтвердили высокую эффективность разработки: новый метод не только работает быстрее аналогов, но и превосходит их по точности и качеству работы сжатой модели на 9-10%.
В ЛЭТИ создали новую антенну для ГЛОНАСС
В Санкт-Петербургском государственном электротехническом университете «ЛЭТИ» разработали уникальную компактную антенну на керамической основе для системы ГЛОНАСС, которая предназначена для использования в наземных приемниках спутниковых сигналов на транспорте и в других областях. Заявляется, что эта малогабаритная антенна, работающая одновременно в двух частотных поддиапазонах (L1 и L2, частоты 1600 МГц и 1250 МГц), не имеет аналогов на отечественном рынке. Ключевая особенность заключается в особом составе керамики, изменение пропорций компонентов которого позволяет гибко настраивать диэлектрические свойства материала, что значительно упрощает процесс разработки и дает возможность адаптировать производство под любые технические требования заказчиков. В первую очередь речь идет о минимизации габаритов и массы изделий. Созданная ЛЭТИ плоская антенна размером всего 3 на 3 сантиметра и весом около 30 граммов успешно прошла испытания в реальном навигационном поле, продемонстрировав характеристики, превосходящие импортные аналоги. Использование двух поддиапазонов позволяет ей эффективно компенсировать ионосферные погрешности, возникающие при прохождении сигналов через верхние слои атмосферы. Это критически важно для повышения точности позиционирования, так как работа только в одном диапазоне L1 может давать ошибку до пяти метров.
Гостиница в виде Луны на Земле
Как можно было заметить даже из новостей этой недели, с космическими туристами на Луне пока не очень. Даже научной базы ждать там минимум лет десять-пятнадцать, а уж о гостинице, в которую можно просто прилететь и пожить, пусть и за огромные деньги, можно только мечтать. Даже Илону Маску или Джеффу Безосу. Поэтому разработчики гостиничного комплекса Moon World Resorts решили создать Луну на Земле. Если точнее, то в рамках проекта гостиницы Moon обещают сделать площадку, на которой будет имитироваться прогулка по лунной поверхности. К сожалению, у нас есть информация о том, сколько планируется номеров, что войдет в состав гостиничного комплекса, но никаких деталей по главному аттракциону. Так что будем следить за новостями. Тем более что проект весьма амбициозный и примечательный даже без «Лунной прогулки». Предполагается строительство огромного полноценного сферического здания: высота составит 312 метров, а диаметр – 271 метр. Да, проект пока на очень ранней стадии, даже не определена страна, где комплекс будет построен (возможны варианты: Австралия, Бразилия, Китай, Египет, Индия, Польша, Испания, Таиланд, США и ОАЭ). Срок немногим быстрее, чем для российско-китайской лунной базы: 2032 год «при благоприятных обстоятельствах».
