Έλληνας επιστήμονας προτείνει ένα νέο είδος υπερυπολογιστή. Team led by Greek Scientist Proposes New Supercomputer Using Light-matter “Magic Dust”

Θα συνδυάζει φως και ύλη. Scientists have successfully demonstrated that a type of 'magic dust' which combines light and matter can be used to solve complex problems and could eventually surpass the capabilities of even the most powerful supercomputers. Creating polariton condensates in the vertices of an arbitrary graph and reading out the quantum phases that represent the absolute minimum of an XY Model Credit: Kirill Kalinin

Επιστήμονες από τη Βρετανία και τη Ρωσία, με επικεφαλής έλληνα επιστήμονα, αναπτύσσουν έναν νέο τύπο υπερυπολογιστή, ο οποίος θα βασίζεται σε μια μορφή «μαγικής σκόνης», που συνδυάζει φως και ύλη και η οποία μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την επίλυση πολύπλοκων προβλημάτων.

Αν και οι σχετικές έρευνες βρίσκονται ακόμη σε αρχικό στάδιο, η νέα υπολογιστική τεχνική θα μπορούσε τελικά να ξεπεράσει τις δυνατότητες ακόμη και των πιο ισχυρών σημερινών υπερυπολογιστών. Η λεγόμενη «μαγική σκόνη» αποτελείται από κβαντικά σωματίδια, τα πολαριτόνια, που είναι μισά φως-μισά ύλη, και τα οποία μπορούν να δείξουν το δρόμο για την απλούστερη και ταχύτερη λύση των πιο πολύπλοκων προβλημάτων.

Πρόκειται για μια καινοτόμο λύση, η οποία θα μπορούσε να αποτελέσει τη βάση για ένα πρωτοποριακό είδος υπερυπολογιστή, ικανού να λύνει προβλήματα που σήμερα θεωρούνται αδύνατο να λυθούν σε ποικίλα πεδία, όπως η βιοϊατρική, ο σχεδιασμός νέων υλικών, η χρηματοοικονομική και τα ρομποτικά διαστημικά ταξίδια.

Pavlos G. Lagoudakis, David G. Lidzey and co-workers observed polariton condensation in the yellow part of the visible spectrum from a planar organic semiconductor microcavity containing the molecular dye bromine-substituted boron-dipyrromethene.

Οι ερευνητές, με επικεφαλής τον καθηγητή Παύλο Λαγουδάκη του Πανεπιστημίου του Σαουθάμπτον και του ρωσικού Ινστιτούτου Επιστήμης και Τεχνολογίας Σκόλκοβο (Skoltech) και την καθηγήτρια Ναταλία Μπερλόφ του Πανεπιστημίου του Κέιμπριτζ και του Ινστιτούτου Σκόλκοβο, όπου έγιναν τα σχετικά πειράματα, έκαναν τη σχετική δημοσίευση στο περιοδικό "Nature Materials". Στη μελέτη συμμετείχε ένας ακόμη Έλληνας, ο μεταδιδακτορικός ερευνητής Αλέξης Ασκητόπουλος, απόφοιτος του Πανεπιστημίου Κρήτης και συνεργάτης του Λαγουδάκη.

Η «μαγική σκόνη» από πολαριτόνια δημιουργείται, όταν ένα φως λέιζερ πέσει πάνω σε επιλεγμένα άτομα κάποιου χημικού στοιχείου, όπως γαλλίου, αρσενικού, ινδίου και αλουμινίου. Τα πολαριτόνια είναι δέκα χιλιάδες φορές ελαφρύτερα από τα ηλεκτρόνια και σχηματίζουν μια κατάσταση της ύλης γνωστή ως συμπύκνωμα Bose-Einstein.

Σε αυτήν, οι κβαντικές φάσεις των πολαριτονίων συγχρονίζονται και δημιουργούν ένα μακροσκοπικό κβαντικό αντικείμενο, ανιχνεύσιμο μέσω μετρήσεων φωτοφωταύγειας. Η δυνατότητα ανίχνευσης των πολαριτονίων, αν συνδυασθεί με την υπολογιστική διαδικασία, επιτρέπει την εύρεση της καλύτερης δυνατής λύσης σε ένα πολύπλοκο πρόβλημα.

«Είμαστε ακόμη στην αρχή της εξερεύνησης του δυναμικού των πολαριτονίων για την επίλυση πολύπλοκων προβλημάτων. Σε αυτή τη φάση, αυξάνουμε την κλίμακα της συσκευής μας, ενώ παράλληλα δοκιμάζουμε τη θεμελιώδη υπολογιστική ισχύ της. Ο απώτατος στόχος μας είναι ένας μικροεπεξεργαστής (τσιπάκι) κβαντικής προσομοίωσης που θα λειτουργεί σε συνθήκες περιβάλλοντος» δήλωσε ο Λαγουδάκης.

Graduate of the University of Athens, Greece, Pavlos Lagoudakis received his PhD degree in Physics from the University of Southampton, UK in 2003 and conducted his postdoctoral research on optoelectronic properties of organic semiconductors at the Ludwig Maximilians University of Munich, Germany.  In 2006, he returned to Southampton as Lecturer at the department of Physics and Astronomy, where he combined his expertise in inorganic and organic semiconductors and set up a new experimental activity on Hybrid Photonics. In 2008, Pavlos was appointed to a personal chair at the University of Southampton. From 2011 to 2014, Pavlos chaired the University’s Nanoscience Research Strategy Group, an interdisciplinary research group of ~100 academics across physics, chemistry, maths, engineering, biology and medicine. Since 2013, Pavlos is the Director for Research at the department of Physics and Astronomy at the University of Southampton. At Skoltech, Pavlos has designed, setup and is leading the Hybrid Photonics Group with a focus on hybrid LEDs, PVs and quantum simulators. Pavlos has pioneered in the field of polaritonics with the first demonstration of polariton lasing at room temperature and he is recognized in the international scientific community for the realization of the theoretical proposals of Dexter (1979) and Agranovich (1998) on hybrid organic-inorganic photonic devices for light harvesting and light emission respectively. For his contribution in the field of polaritonics and hybrid photonics Pavlos received the Quantum Electronics Young Scientist Prize from the International Union of Pure and Applied Physics (Sydney, 2011). Pavlos has leveraged over £20M of funding from the Engineering and Physical Sciences Research Council (EPSRC), the Royal Society, the British Council, UKIRIE, the EU and industry.

Ο έλληνας επιστήμονας αποφοίτησε από το Τμήμα Φυσικής του Πανεπιστημίου Αθηνών το 2000, πήρε το διδακτορικό του στη Φυσική από το Πανεπιστήμιο του Σαουθάμπτον το 2003 και πραγματοποίησε μεταδιδακτορική έρευνα στο γερμανικό Πανεπιστήμιο Λούντβιχ Μαξιμίλιανς του Μονάχου πάνω στις οπτοηλεκτρονικές ιδιότητες των οργανικών ημιαγωγών.

Από το 2013 είναι διευθυντής ερευνών του Τμήματος Φυσικής και Αστρονομίας και καθηγητής του Κέντρου Φωτονικής και Κβαντικών Υλικών του Πανεπιστημίου του Σαουθάμπτον. Παράλληλα, στο Skoltech της Ρωσίας δημιούργησε και είναι επικεφαλής της Ομάδας Υβριδικής Φωτονικής. Ο Λαγουδάκης είναι πρωτοπόρος διεθνώς στο πεδίο της πολαριτονικής.

Πηγές: Natalia G. Berloff, Matteo Silva, Kirill Kalinin, Alexis Askitopoulos, Julian D. Töpfer, Pasquale Cilibrizzi, Wolfgang Langbein, Pavlos G. Lagoudakis. Realizing the classical XY Hamiltonian in polariton simulators. Nature Materials, 2017; DOI: 10.1038/nmat4971 - http://www.tovima.gr/science/article/?aid=904074

Μπορεί μια «θεότητα τεχνητής νοημοσύνης» να αναλάβει τη βελτίωση της κοινωνίας; Deus ex machina: former Google engineer is developing an AI god

Are you there God? It’s me, robot. Way of the Future, a religious group founded by Anthony Levandowski, wants to create a deity based on artificial intelligence for the betterment of society. Photograph: Ociacia/Getty Images/iStockphoto

Ήταν θέμα χρόνου κάποιος να το σκεφθεί. Αφού οι άνθρωποι και οι θεοί τους δεν έχουν καταφέρει έως τώρα να δημιουργήσουν έναν παράδεισο επί της Γης, μήπως θα ήταν πιο έξυπνο να «ποντάρουν» σε έναν από μηχανής θεό;

Αυτό ακριβώς σκέφθηκε ο πρώην μηχανικός της Google 'Αντονι Λεβαντόφσκι, ο οποίος ίδρυσε τη θρησκευτική ομάδα -αίρεση θα την έλεγαν παλαιότερα - «Η Οδός του Μέλλοντος» (Way of the Future), που θέλει να δημιουργήσει μια θεότητα τεχνητής νοημοσύνης, με στόχο να αναλάβει αυτή τη βελτίωση της κοινωνίας.

Έτσι, μπορεί κάποιοι, όπως ο εκατομμυριούχος επιχειρηματίας Έλον Μασκ της Tesla και της Space X, να φοβούνται την τεχνητή νοημοσύνη όπως ο διάολος το λιβάνι, κάποιοι άλλοι όμως όπως ο Λεβαντόφσκι τη θεοποιούν.

Η αποστολή της νέας τεχνο-αίρεσης όπως αναγράφεται στο ιδρυτικό καταστατικό της, σύμφωνα με τη βρετανική «Γκάρντιαν», είναι «να αναπτύξει και να προωθήσει μια θεότητα βασισμένη στην τεχνητή νοημοσύνη και, μέσω της κατανόησης και της λατρείας αυτής της θεότητας, να συμβάλει στη βελτίωση της κοινωνίας».

Anthony Levandowski, the former head of Uber’s self-driving program, with one of the company’s driverless cars in San Francisco. Photograph: Eric Risberg/AP

Ο Λεβαντόφσκι βρίσκεται στο επίκεντρο μιας νομικής διαμάχης ανάμεσα στην Uber και στη θυγατρική Waymo της Google. Ο ίδιος υπήρξε συνιδρυτής της εταιρείας αυτόνομης οδήγησης Otto, που εξαγοράσθηκε από την Uber το 2016. Στη συνέχεια απολύθηκε από την τελευταία, εν μέσω κατηγοριών ότι είχε κλέψει εμπορικά μυστικά από τη Google για να αναπτύξει την τεχνολογία αυτόνομης οδήγησης της Otto.

Παρόλες αυτές τις περιπέτειές του - ή ίσως ακριβώς εξαιτίας αυτών- βρήκε χρόνο και τη δέουσα αφοσίωση για να ιδρύσει την ομάδα «Η Οδός του Μέλλοντος».

Πάντως, η μελέτη της ιστορίας δείχνει ότι η ανάδυση νέων τεχνολογιών και επιστημονικών ανακαλύψεων στην ιστορία της ανθρωπότητας όντως είχε «παρενέργειες» στις κατά τόπους θρησκείες, συχνά εξαφανίζοντας τους παλαιούς θεούς προς όφελος κάποιων πιο σύγχρονων. Γι' αυτό, άλλωστε, ο ισραηλινός ιστορικός Γιουβάλ Νώε Χαράρι -συγγραφέας του μεταφρασμένου και στα ελληνικά παγκόσμιου μπεστ-σέλερ "Homo sapiens"- θεωρεί πολύ πιθανό ότι στον 21ο αιώνα οι επαναστατικές τεχνολογίες θα «γεννήσουν» νέα θρησκευτικά κινήματα.

Ήδη, διάφορα «μυαλά» της Σίλικον Βάλεϊ στην Καλιφόρνια, της κοιτίδας των νέων καινοτομιών, θεωρούν θέμα χρόνου την εμφάνιση μιας οριακής στιγμής στην ιστορία, της λεγόμενης «μοναδικότητας» (singularity), όταν οι μηχανές με τεχνητή νοημοσύνη θα ξεπεράσουν πια τους ανθρώπους σε νοητικές ικανότητες.

Elon Musk urges for proactive regulation of AI to help prevent the risk of the ‘existential threat’ Photograph: Brian Snyder/Reuters

Μπορεί ο Μασκ να προειδοποιεί ότι «με την τεχνητή νοημοσύνη ουσιαστικά επικαλούμαστε τον δαίμονα», όμως οι τεχνο-ουτοπιστές οραματίζονται ότι οι άνθρωποι θα κατακτήσουν επιτέλους την (ψηφιακή) αθανασία, «φορτώνοντας» ένα αντίγραφο του εγκεφάλου και του νου τους σε μια μηχανή.

Ορισμένοι -συνήθως προτεστάντες- χριστιανοί θεολόγοι προτιμούν να βλέπουν την τεχνητή νοημοσύνη με θετικό μάτι, απλώς ως μια ακόμη τεχνολογία που οι άνθρωποι εφηύραν υπό την αιώνια καθοδήγηση του Θεού.

Μερικοί άλλοι όμως, όπως ο Λεβαντόφσκι, οι οποίοι δεν έχουν μείνει ικανοποιημένοι από τις «επιδόσεις» ούτε του Θεού ούτε της ανθρωπότητας (με τόσους κακούς και αμαρτωλούς τριγύρω μας), θεωρούν πιο ελκυστική ιδέα την πίστη σε μια νέα θεότητα πιο ορθολογική και ικανή να κάνει τον κόσμο καλύτερο. Κάπως έτσι, με ένα μικρό νοητικό και ψυχολογικό άλμα, μπορεί κανείς να προσδώσει θεϊκές ιδιότητες στην υπερανθρώπινη μηχανική νοημοσύνη - και να προσεύχεται στην πανταχού παρουσία της και στην άπειρη σοφία της...

Πηγές: https://www.theguardian.com/technology/2017/sep/28/artificial-intelligence-god-anthony-levandowski - http://www.tovima.gr/science/article/?aid=904075

Αντρέ Μπρετόν, «Τα γραπτά φεύγουν»

Eugenio Grandell, El arte de la conversación, 1976

Το ατλάζι των φύλλων που γυρίζει κανείς στα βιβλία σχηματίζει

            μια γυναίκα τόσο ωραία

που όταν δεν διαβάζει κανείς την ατενίζει με λύπη

χωρίς να τολμά να της μιλήσει χωρίς να τολμά να της πει πως

            είναι τόσο ωραία

που αυτό που πρόκειται να μάθουμε δεν έχει τιμή

Αυτή η γυναίκα περνά ανεπαισθήτως μέσα σε θρόισμα λουλουδιών

καμιά φορά στρέφεται μέσα στις τυπωμένες εποχές

και ζητά την ώρα ή καμώνεται πως κοιτάζει τα κοσμήματα

            κατάματα

όπως δεν κάνουν τ’ αληθινά πλάσματα

Και ο κόσμος πεθαίνει ένα ρήγμα δημιουργείται στα δακτυλίδια

            του αέρος

ένα σχίσμα στην θέση της καρδιάς

Οι πρωινές εφημερίδες φέρνουν αοιδούς των οποίων η φωνή έχει

το χρώμα της άμμου πάνω σε ακτές απαλές και κινδυνώδεις

και καμιά φορά οι βραδινές αφήνουν να περάσουν κάτι πολύ νέα

κοριτσάκια που οδηγούν θηρία αλυσοδεμένα

Μα το πιο ωραίο είναι στα ενδιάμεσα διαστήματα ορισμένων

            γραμμάτων

όπου χέρια πιο λευκά από το κέρας των αστεριών το μεσημέρι

            αφανίζουν μια φωλιά λευκών χελιδονιών

για να βρέχει πάντοτε

Τόσο χαμηλά τόσο χαμηλά που τα φτερά δεν μπορούνε πια να

            σμίξουν

Χέρια απ’ όπου ανεβαίνει κανείς σε μπράτσα τόσο ελαφρά που η άχνα

            των λιβαδιών στα χαριτωμένα της κυματιστά περιπλέγματα πάνω

από τις λίμνες είναι ο ατελής τους καθρέφτης

μπράτσα που δεν εναρθρώνονται με τίποτε άλλο παρά με τον

            εξαιρετικό κίνδυνο ενός σώματος καμωμένου για τον έρωτα

του οποίου η κοιλιά καλεί τους στεναγμούς που ξέφυγαν από

            θάμνους γιομάτους πέπλους

και που δεν έχει τίποτε το εγκόσμιο εκτός από την αχανή παγωμένη

            αλήθεια των ελκήθρων των βλεμμάτων επί της κατάλευκης

εκτάσεως

αυτού που δεν θα ξαναδώ πια

εξαιτίας ενός θαυμαστού ματόδεσμου

που φορώ στο παιχνίδι της τυφλόμυγας των τραυμάτων

René Magritte, The Lovers II, 1928

μτφρ. Ανδρέας Εμπειρίκος

Το πρώτο βαρυτικό κύμα που ανιχνεύθηκε από τρεις γήινους ανιχνευτές. Trio of detectors tracks gravitational waves to their home

This graphic shows the data from each of the three observatories. The top graph shows the Signal to Noise Ratio - or roughly how significant the detection was. The middle graph shows the "chirp" or frequency shift across time. The bottom graph shows the wave form. Credit: LIGO/Caltech/MIT/LSC

Σύμφωνα με τον ιστότοπο ligo.caltech.edu στις 14 Αυγούστου 2017 ανιχνεύθηκε κι άλλο βαρυτικό κύμα, το GW170814. 

The animation shows the coalescence of two orbiting black holes as detected by the Advanced LIGO and Advanced Virgo observatories on the 14th of August 2017. The strength of the gravitational wave is indicated by elevation as well as colour, with dark green indicating weak fields and bright violet indicating strong fields. The amplitude of the gravitational wave is rescaled in time which allows to show the signal during the entire coalescence and not just close to merger, where it is strongest. Additionally, the sizes of the black holes are increased by a factor of two to improve visibility. © Numerical Simulation: S. Ossokine, A. Buonanno (Max Planck Institute for Gravitational Physics), Simulating eXtreme Spacetimes project; Scientific Visualisation: T. Dietrich (Max Planck Institute for Gravitational Physics), R. Haas (NCSA)

Τελικά δεν προέρχεται από συγχώνευση άστρων νετρονίων, αλλά από την συγχώνευση δυο μαύρων τρυπών με μάζες 31 και 25 φορές την μάζα του Ήλιου. Η νέα μαύρη τρύπα που προέκυψε έχει μάζα 53 φορές την μάζα του Ήλιου και βρίσκεται 1,9 δισεκατομμύρια έτη φωτός μακριά από την Γη.

With the Aug. 14 detection of spacetime ripples, scientists were able to home in on the location of gravitational wave‒flinging black holes more precisely than ever before, illustrated in lime green on a map of the sky. The regions associated with three previous detections and an unconfirmed hint are shown for comparison. Credit: LIGO/Caltech/MIT/Leo Singer (Milky Way image: Axel Mellinger)

Πρόκειται για το πρώτο βαρυτικό κύμα που ανιχνεύθηκε και από τους τρεις ανιχνευτές, LIGO (Hanford), LIGO (Livingston) και Virgo. Υπενθυμίζεται ότι ο ανιχνευτής Virgo μπήκε σε λειτουργία στην 1η Αυγούστου 2017.

Virgo’s detector in Italy joined the two U.S.-based LIGO detectors in the hunt for gravitational ripples. Virgo consists of two 3-kilometer arms (one shown) through which laser light bounces back and forth to search for the stretching and squeezing of spacetime. © CYRIL FRESILLON/VIRGO/CNRS PHOTOTHÈQUE

Η συμμετοχή του Virgo στην ανίχνευση των βαρυτικών κυμάτων βελτίωσε θεαματικά τον προσδιορισμό της θέσης του συμβάντος. Στο διάγραμμα που ακολουθεί βλέπουμε την βελτίωση στον προσδιορισμό της θέσης που παράχθηκε το βαρυτικό κύμα GW170814 από την συμμετοχή του ανιχνευτή Virgo. Με κίτρινο χρώμα ο προσδιορισμός από το LIGO – με πράσινο χρώμα ο προσδιορισμός θέσης όταν περιλαμβάνονται τα δεδομένα του Virgo:

Μια σημαντική ανακοίνωση σχετικά με τα βαρυτικά κύματα από τους ερευνητές των ανιχνευτών LIGO και VIRGO μπορείτε να παρακολουθήσετε ΕΔΩ:

Tα χαρακτηριστικά του βαρυτικού κύματος GW170814. This piece of paper contains summarizes data about GW170814. Credit: LSC/Anuradha Gupta/Zoheyr Doctor

Πηγές: GW170814 : A three-detector observation of gravitational waves from a binary black hole coalescence -  physicsgg

Ένα δάσος με κυπαρίσσια κάτω από τον πυθμένα! 60,000-year-old forest found 60ft underwater off Alabama

Ένας εκ των ερευνητών μεταφέρει στην επιφάνεια ένα κορμό από τα κυπαρίσσια του υποθαλάσσιου δάσους. Scientists investigating the graveyard of giant trees just off the coast of Alabama estimate the forest dates back to an ice age roughly 60,000 years ago, when the climate was cold and windy, and neared full glacial conditions – and sea levels were about 400 feet lower than they are today.

Πριν από λίγο καιρό κάποιοι ψαράδες ανέφεραν ότι στον πυθμένα μιας περιοχής περίπου 25 χλμ. μακριά από τις ακτές της Αλαμπάμα υπήρχαν κάποιοι περίεργοι σχηματισμοί. Ομάδα ερευνητών του πανεπιστημίου του Νότιου Μισισιπή και του Πολιτειακού Πανεπιστημίου της Λουιζιάνα αποφάσισαν να δουν τι συμβαίνει στην επίμαχη περιοχή. Διαπίστωσαν έκπληκτοι ότι σε βάθος 20 μέτρων κάτω από τον πυθμένα υπάρχει ένα καλοδιατηρημένο δάσος από κυπαρίσσια!

Οι πάγοι και ο τυφώνας

With the unmistakable shape of cypress knees, intact bark, and sap still leaking from the wood, it’s believed the ancient trees spent millennia buried under the thick sediment, protected from decomposition, before they were finally unearthed by Hurricane Ivan in 2004.

Οι πρώτες αναλύσεις και μελέτες των ευρημάτων δείχνουν ότι το απολιθωμένο δάσος βρισκόταν στην επιφάνεια πριν από περίπου 60 χιλιάδες έτη. Η θεωρία των ερευνητών για το εντυπωσιακό εύρημα τους είναι ότι πριν από 60 χιλιάδες έτη η στάθμη της θάλασσας στην περιοχή ήταν περίπου 120 μέτρα μικρότερη και εκεί που είναι σήμερα θάλασσα υπήρχε στεριά και το δάσος με τα κυπαρίσσια. Είναι γνωστό ότι πριν από περίπου 60 χιλιάδες έτη η Γη βίωσε μια σφοδρή εποχή παγετώνων το τέλος της οποίας προκάλεσε την αύξηση της στάθμης της θάλασσας η οποία είχε ως αποτέλεσμα το δάσος να βυθιστεί.

The Underwater Forest, a new documentary by Ben Raines produced by This is Alabama, details the discovery and exploration of an ancient cypress forest found sixty feet underwater in the Gulf of Mexico, due south of Gulf Shores, Alabama. The forest dates to an ice age more than 60,000 years ago, when sea levels were about 400 feet lower than they are today.

Όμως όπως φαίνεται το δάσος βρέθηκε κάτω από ένα παχύ στρώμα ιζημάτων το οποίο το προστάτεψε από την αποσύνθεση. Με βάση τις αναφορές αλλά και την μελέτη των ευρημάτων οι ερευνητές κατέληξαν στο συμπέρασμα ότι ο τυφώνας Ιβάν το 2004 «ανακάτεψε» τον πυθμένα της περιοχής με αποτέλεσμα να... ξεπροβάλλουν από αυτόν κάποια από τα δέντρα του δάσους. Μάλιστα τα κυπαρίσσια όπως φαίνεται έχουν αρχίσει να λειτουργούν ως ένα είδος κοραλλιογενούς υφάλου αφού έχουν αρχίσει να σχηματίζεται εκεί ένα μικρό τοπικό οικοσύστημα. Ο δημοσιογράφος Μπεν Ρέινς εντυπωσιάστηκε από την ανακάλυψη και προχώρησε στην δημιουργία ενός μικρού ντοκιμαντέρ με τίτλο «The Underwater Forest» για το... Υποθαλάσσιο Δάσος.

Πηγές: Daily Mail - http://www.tovima.gr/science/technology-planet/article/?aid=903529

Ξυθείτε για να αποφύγετε τους... καβγάδες! Looking stressed can help keep the peace

Μελέτη σε πιθήκους μακάκους έδειξε για πρώτη φορά ότι το ξύσιμο δηλώνει στρες και μπορεί να λειτουργήσει ως «εργαλείο» επικοινωνίας μειώνοντας τις διενέξεις και προάγοντας την κοινωνική συνοχή. Scratching might be your pathway to pacifism.

Tο ξύσιμο δεν είναι μόνο το αυτόματο αποτέλεσμα της φαγούρας - συχνά αποτελεί απόρροια του στρες και φαίνεται ότι δρα «πυροσβεστικά» μειώνοντας την επιθετικότητα των άλλων και τελικώς τις διενέξεις.

«Εργαλείο» κοινωνικής συνοχής

First research to suggest scratching may have evolved as a communication tool to help social cohesion. A macaque monkey on Cayo Santiago, Puerto Rico. Credit: Jamie Whitehouse

Διαφορετικά επιστημονικά στοιχεία έχουν δείξει ότι το ξύσιμο μπορεί να αποτελεί σημάδι στρες σε πολλά πρωτεύοντα είδη, συμπεριλαμβανομένου του ανθρώπου. Τώρα μια νέα μελέτη που διεξήχθη από ειδικούς του Πανεπιστημίου του Πόρτσμουθ με επικεφαλής τον υποψήφιο στο Τμήμα Ψυχολογίας Τζέιμι Γουάιτχαουζ είναι η πρώτη που μαρτυρεί ότι οι συμπεριφορές που κρύβουν μέσα τους στρες εξελίχθηκαν ως ένα «εργαλείο» επικοινωνίας με στόχο να επικρατεί κοινωνική ηρεμία και συνοχή. Η μελέτη που δημοσιεύθηκε στην επιθεώρηση «Scientific Reports» έθεσε το ερώτημα σχετικά με το αν το ξύσιμο και άλλες παρόμοιες συμπεριφορές έχουν... κοινωνικό αντίκτυπο. Όπως σημείωσε ο κ. Γουάιτχαουζ, «συμπεριφορές που δηλώνουν στρες, όπως το ξύσιμο, πιθανότατα εξελίχθηκαν ως ένας τρόπος μείωσης της επιθετικότητας σε κοινωνικώς πολύπλοκα είδη πρωτευόντων. Το να δείχνει κάποιος στους άλλους ότι βρίσκεται σε κατάσταση στρες μπορεί να έχει θετική επίδραση τόσο στον… ξυνόμενο όσο και σε όσους τον βλέπουν, καθώς έτσι και οι δύο πλευρές αποφεύγουν τις διαμάχες».

Η ερευνητική ομάδα του Πανεπιστημίου του Πόρτσμουθ έθεσε υπό παρακολούθηση τη συμπεριφορά 45 πιθήκων μακάκων οι οποίοι ανήκαν σε μια μεγαλύτερη ομάδα 200 ατόμων που ζει στο Κάγιο Σαντιάγκο, ένα μικρό νησί ένα χιλιόμετρο μακριά από τη νοτιοανατολική ακτή Πουέρτο Ρίκο. Οι επιστήμονες κατέγραψαν τις κοινωνικές αλληλεπιδράσεις των πιθήκων για μια περίοδο οκτώ μηνών. Ανακάλυψαν ότι το ξύσιμο στους πιθήκους ήταν πιο πιθανό να λαμβάνει χώρα σε στιγμές αυξημένου στρες, όπως όταν βρίσκονταν κοντά σε άλλα άτομα «υψηλότερης βαθμίδας» ή κοντά σε μη φιλικά άτομα.

Σωτηρία από επιθέσεις

Macaque monkeys on Cayo Santiago, Puerto Rico groom each other. Credit: Jamie Whitehouse

Σε κάθε περίπτωση, το ξύσιμο έσωζε τον πίθηκο από το να γίνει θύμα επίθεσης. Οι πιθανότητες επιθετικής συμπεριφοράς ενός «υψηλόβαθμου» πιθήκου προς έναν «κατώτερο» στην ιεραρχία της ομάδας πίθηκο ήταν της τάξεως του 75% εάν ο πιο... αδύναμος κρίκος δεν ξυνόταν, ενώ έπεφταν στο 50% όταν ο «χαμηλόβαθμος» είχε επιδοθεί στο ξύσιμο. Το ξύσιμο μείωνε επίσης τις πιθανότητες επιθετικότητας μεταξύ πιθήκων που δεν εμφάνιζαν κάποιον ισχυρό κοινωνικό δεσμό. Ο κ. Γουάιτχαουζ σημείωσε: «Καθώς το ξύσιμο μπορεί να αποτελεί σημάδι κοινωνικού στρες, οι υποψήφιοι επιτιθέμενοι πιθανώς αποφεύγουν την επίθεση σε φανερά στρεσαρισμένους πιθήκους. Και αυτό διότι τα άτομα που τελούν υπό καθεστώς στρες μπορεί να συμπεριφερθούν απρόβλεπτα ή και να αποδυναμωθούν εξαιτίας του. Έτσι, μια επίθεση απέναντί τους θα ήταν είτε ριψοκίνδυνη είτε περιττή». Ο ερευνητής προσέθεσε: «Αποκαλύπτοντας το στρες μας στους άλλους, τους βοηθούμε να προβλέπουν τι είμαστε ικανοί να κάνουμε και έτσι η μεταξύ μας κατάσταση γίνεται πιο "καθαρή". Η διαφάνεια τελικώς μειώνει την ανάγκη για διενέξεις, κάτι που έχει όφελος για όλες τις πλευρές προάγοντας την κοινωνική συνοχή». Ελπίζεται ότι η νέα αυτή μελέτη θα οδηγήσει σε καλύτερη κατανόηση του στρες και της εξέλιξής του στους ανθρώπους, καθώς και των τρόπων διαχείρισης του στρες στα ζώα που βρίσκονται σε αιχμαλωσία.

Πηγές: Jamie Whitehouse, Jérôme Micheletta, Bridget M. Waller. Stress behaviours buffer macaques from aggression. Scientific Reports, 2017; 7 (1) DOI: 10.1038/s41598-017-10754-8 - http://www.tovima.gr/science/article/?aid=903301

Μια πρωτοποριακή μέθοδος που προβλέπει ακραία συμβάντα. Technique spots warning signs of extreme events

Έλληνας ερευνητής ανέπτυξε αλγόριθμο πρόβλεψης ακραίων φυσικών γεγονότων. Engineers at MIT have devised a framework for identifying key patterns that precede an extreme event. Method may help predict hotspots of instability affecting climate, aircraft performance, and ocean circulation. Image: Jose-Luis Olivares/MIT

Έναν νέο αλγόριθμο υπολογιστή, που βοηθά στην πρόβλεψη των ακραίων γεγονότων κάθε είδους στη στεριά, στη θάλασσα και στον αέρα, ανέπτυξε έλληνας ερευνητής του Πανεπιστημίου ΜΙΤ των ΗΠΑ.

Πολλά ακραία συμβάντα φαίνεται να συμβαίνουν χωρίς καμία προειδοποίηση, είτε πρόκειται για ένα κύμα-τέρας που από το πουθενά εμφανίζεται στον ωκεανό για να καταπιεί ένα πλοίο, είτε για την απρόσμενη εξαφάνιση ενός είδους ζώου στη φύση, είτε για την ξαφνική δυσλειτουργία μιας μηχανής αεροπλάνου. Συχνά είναι αδύνατον να προβλεφθεί πότε ένα τέτοιο ξέσπασμα «αστάθειας» θα κάνει την εμφάνισή του, ιδίως στα πολύπλοκα συστήματα με πολλά αλληλεξαρτώμενα μέρη.

Themistoklis Sapsis seeks to understand, predict, and optimize complex engineering and environmental systems under extreme uncertainty.

Όμως, ο Θεμιστοκλής Σαψής, αναπληρωτής καθηγητής στο Τμήμα Μηχανολόγων και Ναυπηγών Μηχανικών του ΜΙΤ, μαζί με τον συνεργάτη του μεταδιδακτορικό ερευνητή Μοχαμάντ Φαραζμάντ, που έκαναν τη σχετική δημοσίευση στο περιοδικό «Science Advances» [A variational approach to probing extreme events in turbulent dynamical systems], επινόησαν ένα τρόπο να εντοπίζουν εκ των προτέρων σημάδια-κλειδιά που προηγούνται ενός ακραίου γεγονότος.

Η τεχνική μπορεί να εφαρμοσθεί σε μια ευρεία γκάμα πολύπλοκων συστημάτων, τα οποία φαίνεται πως «εκπέμπουν» τα δικά τους προειδοποιητικά μηνύματα, αρκεί να μπορεί κάποιος να τα «ακούσει». Δεν είναι τυχαίο ότι η μελέτη του έλληνα μηχανικού ενδιαφέρει τις ένοπλες δυνάμεις των ΗΠΑ, γι’ αυτό χρηματοδοτείται από τα Γραφεία Ερευνών και των τριών Όπλων (Ναυτικού, Αεροπορίας και Στρατού).

«Σήμερα δεν υπάρχει καμία μέθοδος που να εξηγεί πότε θα συμβούν αυτά τα ακραία συμβάντα. Εφαρμόσαμε τη νέα μέθοδό μας σε χαοτικές ροές ρευστών, που είναι το «άγιο δισκοπότηρο» των ακραίων γεγονότων. Αν μπορούμε να προβλέψουμε αυτές, τότε ελπίζουμε ότι θα είμαστε σε θέση να εφαρμόσουμε κάποιες στρατηγικές ελέγχου για να αποφύγουμε αυτά τα ακραία συμβάντα» δήλωσε ο Σαψής.

Έως τώρα, οι προσπάθειες πρόβλεψης ακραίων γεγονότων βασίζονται στην επίλυση δυναμικών εξισώσεων με απίστευτα πολύπλοκους μαθηματικούς τύπους, προκειμένου να προβλεφθεί η εξέλιξη ενός πολύπλοκου δυναμικού συστήματος σε βάθος χρόνου. Όμως, σύμφωνα με τον δρα Σαψή, η φυσική αρκετών πολύπλοκων συστημάτων δεν έχει ακόμη κατανοηθεί επαρκώς και η μοντελοποίησή τους εμπεριέχει σοβαρά λάθη, συνεπώς οι αντίστοιχες μαθηματικές εξισώσεις δεν είναι ρεαλιστικές.

Αλλά, όπως λέει, ακόμη και στα συστήματα εκείνα όπου η φυσική τους κατανοείται επαρκώς, υπάρχει ένας τεράστιος αριθμός αρχικών συνθηκών με τις οποίες μπορεί κανείς να τροφοδοτήσει τις σχετικές δυναμικές εξισώσεις, με συνέπεια να προκύπτει ένας εξίσου τεράστιος αριθμός πιθανών αποτελεσμάτων, πράγμα που καθιστά σχεδόν αδύνατη την πραγματική πρόβλεψη ενός ακραίου συμβάντος.

Όπως επισημαίνει ο έλληνας μηχανικός, «αν απλώς πάρουμε στα τυφλά τις εξισώσεις και αρχίσουμε να αναζητούμε αρχικές συνθήκες που θα εξελιχθούν σε ακραίες καταστάσεις, υπάρχει πολύ μεγάλη πιθανότητα ότι θα καταλήξουμε σε αρχικές καταστάσεις που είναι υπερβολικά εξωτικές, με άλλα λόγια ποτέ δεν πρόκειται να συμβούν στην πράξη. Συνεπώς οι εξισώσεις περιέχουν περισσότερα δεδομένα από ό,τι πράγματι χρειαζόμαστε».

Αλλά αν, εναλλακτικά, αφήσει κανείς στην άκρη τις εξισώσεις και προσπαθήσει να ψάξει μόνο στα δεδομένα του πραγματικού κόσμου για χαρακτηριστικά μοτίβα που θα προειδοποιούν για ένα επερχόμενο ακραίο γεγονός, όπως επισημαίνει, θα χρειαζόταν ένας τεράστιος όγκος δεδομένων σε πολύ μεγάλο βάθος χρόνου, ώστε να μπορέσει να εντοπίσει έγκαιρα κάποιο τέτοιο προειδοποιητικό σημάδι με κάποια βεβαιότητα.

Ο Σαψής δημιούργησε έναν αλγόριθμο υπολογιστή, που συνδυάζει τόσο τις εξισώσεις όσο και τα πραγματικά διαθέσιμα δεδομένα. Ο συνδυασμός αυτός βοηθά καλύτερα στην πρόβλεψη των ακραίων συμβάντων στον πραγματικό κόσμο.

Η δοκιμή του αλγόριθμου σε ένα μοντέλο προσομοίωσης της δυναμικής των χαοτικών ρευστών έδειξε ότι έχει την ικανότητα να προβλέπει ένα μελλοντικό ακραίο συμβάν στο 75% έως 99% των περιπτώσεων, ανάλογα με την πολυπλοκότητα του ρευστού. Τα χαοτικά ρευστά υπάρχουν σε πολλές μορφές γύρω μας, από τον καπνό του τσιγάρου και τη ροή του αέρα γύρω από μια μηχανή αεροπλάνου έως την κυκλοφορία του αέρα στην ατμόσφαιρα, τα ρεύματα του νερού στους ωκεανούς ή την κυκλοφορία του αίματος στο σώμα.

MIT Department of Mechanical Engineering Assistant Professor Themistoklis Sapsis. Photo: David Sella

Ο Θ. Σαψής αποφοίτησε από τη Σχολή Ναυπηγών Μηχανικών του ΕΜΠ το 2005 και πήρε το διδακτορικό του από το Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών του ΜΙΤ το 2011, όπου διεξήγαγε και μεταδιδακτορική έρευνα. Από το 2016 είναι αναπληρωτής καθηγητής στο ίδιο Τμήμα του ΜΙΤ.

Πηγές: news.in.gr – news.mit.edu