Sidste års bedste:De bedste TechXplore-artikler i 2019

Det var et godt år for teknologiudvikling, da et par ingeniører ved Iowa State University løste et 50 år gammelt puslespil inden for signalbehandling – de fandt på en algoritme til at give en generalisering af den omvendte hurtige Fourier-transformation – de kaldte det omvendt chirp z-transform, og bemærkede, at det kunne bruges med eksponentielt henfaldende eller voksende frekvenskomponenter.

Et hold ved UC Berkeley hævdede, at droner ville flyve i dagevis med deres nye solcellemotor - de sagde, at de testede et nyt design med potentiale for 50 procent effektivitet, udviklet ved at anvende veletablerede videnskabelige begreber. De havde allerede slået en rekord i solcelleeffektivitet ved at nå 23 procent og var sikre på, at de kunne gøre det bedre ved at tilføje et stærkt reflekterende spejl på bagsiden af ​​deres fotovoltaiske celle.

Et team ved Pennsylvania State University kom med et lithium -ion -batteridesign, der kan oplade et elektrisk køretøj på 10 minutter. Deres design involverede ladninger ved en forhøjet temperatur for at øge reaktionshastigheden, samtidig med at cellen holdes kølig under afladning-en teknik, som de rapporterede, tilføjede 200 miles af køreområde for en elbil med kun 10 minutters opladning.

Et team af ingeniører ved Columbia University skabte et system til at oversætte hjernesignaler direkte til tale. Deres system blev udviklet med talesyntesere og kunstig intelligens med hjælp fra frivillige epilepsipatienter, der allerede gennemgik planlagte hjernekirurgier. Systemet kan genkende en række tal ved at analysere hjernebølger.

Og et hold ved det amerikanske energiministeriums Lawrence Berkeley National Laboratory opdagede, at med lidt træning, maskinlæringsalgoritmer kan afsløre skjult videnskabelig viden. De skabte et system med en algoritme uden træning i materialevidenskab, der kan scanne teksten i millioner af artikler for at afdække ny videnskabelig viden - de underviste i systemet med 3,3 millioner abstracts af publicerede materialevidenskabelige artikler.

Et hold ved University of Michigan fandt ud af, at 3-D-print kunne være 100 gange hurtigere med lys. I stedet for at opbygge plastikfilamenter lag for lag, som med konventionelle printere, deres nye tilgang til 3-D-print involverede at løfte komplekse former fra en beholder med væske ved at størkne flydende harpiks ved hjælp af to lys til at kontrollere, hvor harpiksen hærdede, og hvor den forblev flydende.

Og et hold italienske matematikere fandt ud af, at ny matematik kunne bringe maskinlæring til næste niveau. De viste, at kunstige synsmaskiner kunne lære at genkende komplekse billeder hurtigere ved at bruge en matematisk teori udviklet for 25 år siden af ​​et af teammedlemmerne - teknologien involverede at lære netværket om ansigter fra den virkelige verden eller andre objekter, før de trænede for at begrænse sættet af funktioner, den analyserede.

Også, et team på UC Santa Barbara udviklede en ny metode til at identificere en person gennem vægge fra kandidatvideooptagelser ved hjælp af kun WiFi. Deres system var i stand til at afgøre, om en person, der stod bag en væg, var den samme person, som dukkede op i videooptagelser ved hjælp af kun et par WiFi-transceivere udenfor. Softwaren analyserede og sammenlignede den levende persons gang med videoen.

Et team af forskere fra Karlsruhe Institute of Technology foreslog klimaanlæg som et middel til klimaforandring. Deres idé involverede at tilføje hardware til ellers normale klimaanlæg, der ville trække kulstof fra luften, når de afkølede bygninger. Kulstoffet og noget tilsat vand kunne derefter omdannes til vedvarende kulbrintebrændstof.

Et team ved University of San Francisco kom med den nye idé om at bruge Spotify -data til at forudsige, hvilke sange der bliver hits. De trænede fire maskinlæringsmodeller på sang-relaterede data udtrukket ved hjælp af Spotify Web API og evaluerede derefter deres præstation i at forudsige, hvilke sange der ville blive hits. De fandt, at den bedste opnåede en præcisionsgrad på 99,53 procent.

Et team med medlemmer fra University of Wollongong, Deakin University, Monash University og Kyushu University samarbejdede om en ramme for AI-drevet agil projektledelse. Arbejdet undersøgte den potentielle brug af kunstig intelligens til agil projektledelse – et middel til at hjælpe med hurtig oprettelse og levering af software ved hjælp af en iterativ tilgang. Deres foreslåede ramme omfattede dyb læring, forstærkningslæring, naturlig sprogbehandling, evolutionær søgning og intelligente agenter.

Et team af forskere ved Dalhousie University, der arbejder med Tesla, rapporterede udviklingen af ​​et million-mile-batteri. De brugte et katodemateriale fra familien af ​​Ni-rige NCM-katodematerialer, fordi det havde en specifik kapacitet, der var 20 procent højere end dem, der blev brugt i Li-ion-batterier, der driver mobile elektroniske enheder. De foreslog også, at et sådant batteri skulle holde i mindst to årtier.

Og i en interessant historisk udfordring, et team af ingeniører ved MIT satte Leonardo da Vincis brodesign på prøve. Broen blev oprindeligt designet af da Vinci til at forbinde Istanbul med nabobyen Galata. Men den blev aldrig bygget; en anden designer fik jobbet. For at finde ud af, om det ville have virket, forskerne skabte små replikablokke ud fra da Vincis noter og brugte dem til at bygge broen. De fortæller, at det fungerede som planlagt.

Et samarbejde mellem flere europæiske universiteter som en del af ASSISIbf -projektet førte til oprettelsen af ​​en robot, der gjorde det muligt for bier og fisk at tale med hinanden. Robotten var i stand til at få to ekstremt forskellige dyrearter placeret langt fra hinanden for at interagere med hinanden og nå fælles beslutninger. Bierne var placeret i Østrig og fiskene i Schweiz - robotten tillod dem at sende signaler frem og tilbage for at koordinere deres beslutninger.

Og et team på MIT kom op med en ny datakomprimeringsteknik til hurtigere computerprogrammer. De beskrev deres indsats som den første tilgang til at komprimere objekter på tværs af hukommelseshierarkiet i stedet for at flytte dem i konventionelt størrelse faste bidder - den nye tilgang kunne reducere hukommelsesforbruget og samtidig forbedre ydeevnen og effektiviteten.

Beth Parks, en Colgate University-forsker, der arbejder på et Fulbright-stipendium i Uganda, sammen med en gruppe studerende, udviklet en ny måde at få et solpanel til at følge solen - forskerne placerede en spand sten på den vestlige side af rammen og en spand vand på den østlige side. Ved at bruge en kontrolleret lækage fra vandspanden, vægten skiftede, og panelet roterede langsomt fra øst til vest hele dagen. Test viste, at den fangede 30 procent mere sollys end et selvstændigt panel.

Og et team af ingeniører på MIT udviklede en ny måde at fjerne kuldioxid fra luften. Teknikken var baseret på at lede luft gennem en stak ladede elektrokemiske plader. Gruppen beskrev det som et stort batteri, der kunne absorbere kuldioxid, når luft bevægede sig over dets elektrode under opladning. Især det kunne fjerne kulstof selv med lave koncentrationer som dem der findes i luften.

Også, et hold fra University of California, der samarbejdede med Solargiga Energy i Kina, fandt ud af, at koffein kunne give solceller et energiboost. De bemærkede, at koffein er en alkaloidforbindelse, der indeholder molekylære strukturer, der kunne interagere med forstadierne til perovskitmaterialer, og derfor, det kunne bruges til at forbedre solcellernes termiske stabilitet. Dette forbedrede effektiviteten fra 17 procent til over 20 procent.

Et team hos Saule Technologies, ledet af virksomhedens grundlægger Olga Malinkiewicz. hævdede, at "Inkjet" solpaneler var klar til at revolutionere grøn energi. Virksomheden var ved at udvikle en ny inkjet-behandlingsmetode for perovskite, bruges til den nuværende generation af billige solceller. Virksomheden forestiller sig belægning af vinduer i bygninger, giver dem mulighed for at producere deres egen elektricitet.

Et team ved Technion-Israel Institute of Technology annoncerede udviklingen af ​​en ny vandspaltningsteknik til at generere rent brint. De kom på ideen om at adskille ilt- og brintkammer i en PEC -celle i to separate celler, så ilten blev genereret i solfeltet og frigivet til atmosfæren, mens brintet blev genereret i en central reaktor på hjørnet af feltet.

Og et hold med medlemmer fra Stanford University og SLAC National Accelerator Laboratory annoncerede en ny, mere brugervenligt sprog til programmering af supercomputere. Det nye system er baseret på et programmeringssprog, som teamet udviklede, kaldet Regent. Det resulterende programmeringsmiljø gjorde det muligt for forskere at bruge supercomputere uden at blive eksperter i computersystemet.

Et team af ingeniører ved University of Sussex demonstrerede den første personlige lydprojektor nogensinde ved hjælp af et webkamera til $12. Demonstrationen involverede sporing af en person i bevægelse og levering af en akustisk besked, da personen flyttede til en højprofileret teknologi- og mediekonference i LA. Systemet arbejdede med intern ansigtssporingssoftware, der piloterede et Arduino-styret akustisk teleskop til at fokusere lyden på et bevægeligt mål.

Et team på MIT holdt en præsentation på den internationale konference om læringsrepræsentationer i 2019, hvor de skitserede deres arbejde med algoritmedesign for at optimere maskinlæringsmodeller op til 200 gange hurtigere end traditionelle metoder. I deres oplæg, de beskrev deres NAS-algoritme, der direkte kunne lære specialiserede konvolutionelle neurale netværk til målhardwareplatforme, der kører på et massivt billeddatasæt på kun 200 GPU-timer, hvilket kunne muliggøre langt bredere brug af sådanne algoritmer.

Og endelig, et team af forskere ved University of Illinois i Urbana-Champaign byggede mikroskopiske biohybride robotter drevet af muskler og nerver. De bløde robotanordninger blev drevet af neuromuskulært væv, der udløste, når de blev stimuleret af lys. Gruppen demonstrerede en ny generation af to-halede bots drevet af skeletmuskelvæv stimuleret af motoriske neuroner ombord. Neuronerne havde optogenetiske egenskaber:Ved eksponering for lys, neuronerne affyret for at aktivere musklerne.

© 2019 Science X Network