Генетика и молекулярная биология

, пиковая вычислительная мощность такого суперкомпьютера составит 40 терафлопс, что соответствует 84 месту в рейтинге самых мощных вычислительных систем мира.

Благодаря используемым модулям Tesla, основанным на графических чипах Nvidia, новая система насчитывает 10080 параллельно работающих процессорных ядер. Еще 56 ядер приходится на процессоры AMD Phenom.

Tesla используется в таких решениях Nvidia, как персональные суперкомпьютеры - сравнительно дешевые системы, по производительности эквивалентные 250 обычным компьютерам.

Под кластеризацией понимается разбиение множества входных сигналов на классы, при том, что ни количество, ни признаки классов заранее не известны. После обучения такая сеть способна определять, к какому классу относится входной сигнал. Сеть также может сигнализировать о том, что входной сигнал не относится ни к одному из выделенных классов — это является признаком новых, отсутствующих в обучающей выборке, данных. Таким образом, подобная сеть может выявлять новые, неизвестные ранее классы сигналов. Соответствие между классами, выделенными сетью, и классами, существующими в предметной области, устанавливается человеком. Кластеризацию осуществляют, например, нейронные сети Кохонена.

Нейронные сети в простом варианте Кохонена не могут быть огромными поэтому их делят на гиперслои(гипрколонки) и ядра( микроколонки). Если сравнивать с мозгом человека то идеальное количество параллельных слоёв не должно быть более 112. Эти слои в свою очередь составляют гиперслои(гиперколонку) в котрой от 500 до 2000 микроколонок( ядер). При этим каждый слой делится на множестово гиперколонок пронизывающих насквозь эти слои. Микроколонки кодируются цифрами и единицами с получением результата на выходе. Если требуется то лишние слои и нейроны удаляются или добавляются.Идеально для подбора числа нейронов и слоёв использовать суперкомпьютер. Такая система позволяет нейронным сетям быть пластичной.

Но, может быть, первыми киборгами следует считать 15 слепых пациентов Балтиморского университета, которым в 90-е годы было имплантировано устройство, позволяющее видеть без помощи глаз? Чуда, конечно, не произошло, электронные приборы не позволяют пока различить газетный текст, но люди стали видеть свет и распознавать цвета.

Многие ученые, работающие над проблемой искусственного зрения, пытаются активизировать потенциальные возможности мозга слепых. Разработанная американскими учеными электронная система искусственного зрения построена следующим образом: в глазницах слепого устанавливаются стеклянные глаза - высокочувствительные экраны, воспринимающие световые волны (вместо сетчатки). Стеклянные глаза, содержащие матрицы светочувствительных элементов, соединяются с сохранившимися мышцами зрительных органов слепого. Благодаря усилию глазных мускулов положение этих экранов (камер) можно менять, направляя их на тот или иной объект. В дужках темных фальшивых очков, заменяющих оптический нерв, размещены микроузлы, преобразующие изображение, "считываемое" с экрана, которое передается в электронный блок, связанный с электродами, кончики которых введены в участки гловного мозга, ведающие зрением. Соединение электронных схем с вживленными электродами производится либо по проводам с подкожным разъемом, либо через передатчик, устанавливаемый снаружи и имеющий индуктивную связь со вживленной частью системы под черепной коробкой.

Каждый раз, когда экран в глазнице слепого регистрирует какой-либо несложный объект, миниатюрная ЭВМ в дужке очков преобразует изображение в импульсы. В свою очередь электроды "переводят" их в иллюзорное ощущение света, соответствующее определенному пространственному образу. Предстоит еще много сделать, чтобы подобные системы искусственного зрения стали высокоэффективными приборами, приносящими реальную пользу не отдельным пациентам, а тысячам и тысячам слепых.

Интересно, что глаз воспринимает единый визуальный ряд очень фрагментарно, создавая целый набор различных зрительных репрезентаций, которые затем параллельно - в форме отдельных нервных импульсов - транслируются в нервные центры мозга.

Выяснилось, что визуальный образ формируется мозгом на основе двенадцати отдельных грубых «набросков», в которых отражены определенные элементы внешнего мира. Формирование этих образов обусловлено структурно, - строгая специализация ганглиев находит непосредственное отражение в строении сетчатки. Она состоит из нескольких слоев. Зрительную информацию воспринимают светочувствительные фоторецепторы (палочки и колбочки). Они передают импульсы слою горизонтальных и биполярных клеток, которые связаны с ганглиями многочисленными нервными отростками. На этом этапе и фильтруется информация.

Все ганглии делятся на 12 групп, и каждая из них снимает свое «кино», фиксирует свою часть картинки - это может быть движение, или большие структурно однообразные объекты, или границы объектов, и т. п. Затем мозг складывает эти куски окружающей реальности воедино и, вероятно, дополняет их образами, хранящимися в памяти. На основе полученных данных была построена компьютерная модель, симулирующая активность ганглиев и наглядно демонстрирующая, какие именно изображения передаются в мозг.

У слепых людей появился шанс вернуть себе зрение. В Австралии было разработано устройство, которое может практически полностью заменить «неработающий» глаз - и тогда незрячие от рождения люди смогут увидеть красоту этого мира...

Австралийские изобретатели ищут добровольцев для того, что опробовать свое детище - «кибер-глаз». Этот прибор состоит из силиконового чипа, который вживляется в глазное яблоко, и специальных очков, которые являются своего рода мониторами. Изображения, получаемые очками, разбиваются на пиксели и отправляются в крошечный чип, который, по сути, является кибер-версией сетчатки. Этот чип воспроизводит зрительные образы и передает информацию клеткам натуральной сетчатки вместе с электромагнитными волнами. По словам разработчиков этого прибора, тесты на животных оказались успешными, и теперь изобретатели хотят опробовать «кибер-глаз» на людях. Для участия в эксперименте приглашаются добровольцы, единственное требование к которым состоит в том, чтобы они были абсолютно слепыми людьми. Страдающие частичной потерей зрения в эксперименте участвовать не будут, так как изобретатели опасаются того, что «кибер-глаз» может вызвать ухудшение состояния.

Беспроводные очки с видеокамерой и микрочип, прикрепляемый к сетчатке, могут вскоре вернуть зрение слепым, заявили в среду разработчики новой технологии "искусственных глаз".

Маленькая видеокамера, установленная в очках, передает изображение на микрочип, который передает его на сетчатку с помощью сети электродов.

Как сообщает Associated Press, известный слепой певец Стиви Уандер уже заявил, что рассматривает возможность такой операции. Стиви Уандер уже проконсультировался с доктором Марком Ньюмаюном, офтальмологом из Wilmer Eye Institute, где занимаются разработкой "глазного протеза".

Ньюмаюн, правда, уже сообщил, что вряд ли эта технология поможет Стиви Уандеру, который слеп от рождения. По словам ученого, искусственные глаза скорее всего будут наиболее успешно работать для тех, кто видел в детстве, но затем потерял зрение в связи с различными заболеваниями - например, из-за помутнения роговицы, что является основной причиной потери зрения у пожилых людей.

По сообщению Ньюмаюна, полный комплект аппаратуры "глазного протеза" еще не был протестирован на людях. Однако некоторые компоненты этого аппарата уже испытывались: семнадцати пациентам к сетчатке подключали электроды. При этом большинство из них видели свет, а некоторые даже различали цвета и формы объектов.

Предполагается, что если дальнейшие опыты пойдут успешно, искуственные глаза начнут ставить желающим уже в ближайшие два года.

Две основные технические проблемы, с которыми столкнулись разработчики глазного чипа - сложности с креплением чипа на сетчатке, которая представляет собой нежную и влажную ткань, а также "разрешение" чипа: пока его матрица размером 5X5 миллиметров передает картинку, состоящую из примерно 100 точек, и исследователи надеются, что им удастся сделать чип, передающий хотя бы 500 пикселей для получения на сетчатке более четкого изображения.

Подробнее об операции
Операция начинается с трех микроскопических надрезов на белке глаза. Сквозь них хирурги вводят отсасывающее устройство, которое удаляет гель из внутренней части глаза и заменяет его соляным раствором. Затем хирурги делают точный надрез под сетчаткой и вводят через него жидкость, которая приподнимает часть сетчатки над поверхностью глаза, создавая карман, в который вводится микрочип. После этого в полость глаза вводится воздух, в результате чего сетчатка прижимается к устройству, а надрезы закрываются. За два-три дня пузырек воздуха замещается жидкостями, образующимися внутри глаза.

Увы, позднее компания надолго прекратила свою работу по причинам, с наукой никак не связанным. И лишь сравнительно недавно Optobionics возобновила деятельность, обещая продолжить эксперименты со своим микроскопическим имплантатом.

Как видим, вся эта «гонка биоинженерных вооружений» проходит довольно неспешно. На улучшение найденных решений уходят годы, на проверку их эффективности «в реальном бою» – не меньше. Но миллионам незрячих всё равно, кто именно придёт к финишу первым и получит «призовые» в виде массовых продаж данной техники. Для инвалидов самый ценный приз – возвращённое зрение. Пусть даже с разрешением в несколько десятков пикселей.

Несмотря на все преимущества вирусные системы имеют ряд недостатков: они
дорогостоящи, часто обладают ограниченной клонирующей емкостью, что не позволяет
вводить дополнительные регуляторные последовательности для эффективной экспрессии
терапевтического гена. Кроме того, вирусные системы могут вызывать воспалительные
реакции, что исключает многократные повторные введения вектора. В связи с этим
разрабатываются альтернативные невирусные системы доставки терапевтических генов.

Как или в каких единицах измеряются деления клетки.