Страница:
По оценкам американского института Роки Маунтин, замена 75-ваттной лампы накаливания на 20-ваттную люминесцентную избавляет земную атмосферу за время жизни лампочки от полутонны «лишнего» углекислого газа. В масштабах всего мира эффект, конечно, колоссальный, но вряд ли одни лишь законодательные запреты помогут решить проблему глобального потепления. Да и не в одних лишь лампах дело. ГА
«Да я за iPod кому хочешь шею сверну!» Увы, отныне эту шутейную угрозу, иногда срывающуюся с языка фанатов популярнейшего в мире MP3-плеера, можно воспринимать буквально. Шестидесятилетний Фрэнк Бёрд (Frank Burd), преподающий математику в школе Германтауна (округ Филадельфия), был госпитализирован с переломом шеи после того, как ретивые старшеклассники намяли ему бока, мстя за любимую игрушку.
Все началось с того, что на уроке алгебры в 11-м классе преподаватель-ветеран был крайне раздражен невниманием ученика, вместо лекции слушавшего любимые MP3-файлы. «Музыка играла так громко, что я отчетливо слышал ее у доски, а некоторые ученики даже постукивали в такт», — вспоминает Берд. После трех безуспешных призывов к порядку рассерженный учитель изъял iPod у беспардонного меломана. Сразу после урока обиженный митрофанушка вместе со своим приятелем подкараулил ненавистного учителя в раздевалке и, внезапно напав, повалил его на пол. Пострадавший был госпитализирован с переломом двух шейных позвонков и травмой черепной коробки. Спустя несколько часов драчунов арестовали. Доказывать их вину долго не пришлось: висевшая в холле камера видеонаблюдения беспристрастно зафиксировала происшедшее. А поскольку эта парочка своими выходками уже успела проесть плешь школьной администрации, обоим грозит неминуемое отчисление.
К счастью, травма оказалась не слишком опасной, и возможно, Бёрд еще вернется в школу, где он всегда был на хорошем счету и у преподавателей, и у студентов. Меж тем история о жестокой мести «айподопоклонников» облетела всю Америку. Как выяснилось, животрепещущая тема «айпод и учеба» мучает многих заокеанских школьных учителей, порой перерастая в ожесточенные военные действия между преподавателями и их воспитанниками. «В нашем районе электроника на уроках поставлена вне закона. От нас требуется изымать ее у детей, но как вы себе это представляете на деле?» — жалуется в своем блоге землячка пострадавшего. «Мы живем в параллельных мирах, — резюмирует ее коллега из Чикаго. — Мы ведем уроки, а они в это время слушают музыку и общаются друг с другом». Не пора ли компании Apple, во искупление своих грехов перед просвещением, засесть за создание коммуникатора между школьниками и учителями? ДК
Работа была выполнена по заказу AMD и прошла строгую проверку ведущих производителей серверов, включая IBM, Hewlett-Packard, Sun и Dell. Все в индустрии понимали, что потребление электроэнергии серверами растет, что с этим надо бороться, но никто толком не знал, как именно оно растет и что нужно делать в первую очередь.
Оказалось, что ситуация даже хуже, чем предполагалось. За пять лет с 2000 по 2005 год потребление электроэнергии выросло впятеро и достигло в США 45 млрд. киловатт-часов, а во всем мире 123 млрд. киловатт-часов. В Штатах это около 1,2% всей выработанной электроэнергии (0,8% в мире) и сравнимо с энергопотреблением всех цветных телевизоров. В этих оценках учитывалось потребление энергии собственно сервером, а также системами освещения и охлаждения компьютерных центров, но не смежным оборудованием вроде дисковых массивов и сетевого оборудования. Если учесть и его вклад, то цифры нужно будет увеличить примерно на треть. Основной рост в потреблении энергии произошел за счет резкого увеличения числа небольших серверов стоимостью менее 25 тысяч долларов. В то же время потребление энергии одним сервером за пять лет выросло незначительно.
Несмотря на тщательность расчетов, основанных на детальных данных исследовательской корпорации IDC и ведущих производителей, они все же носят оценочный характер. Например, сколько электроэнергии потребляет полмиллиона разбросанных по всему миру небольших серверов Google, остается загадкой. Google обычно не покупает готовых серверов, предпочитая покупать комплектующие и собирать свои системы самостоятельно. А вклад только этой компании в общее потребление — порядка одного процента.
Что будет дальше, можно только гадать. Куми считает, что к 2010 году потребление серверов может вырасти еще на 40—75%. Однако здесь есть много неиспользованных возможностей для экономии. Разработка более эффективных микропроцессоров, систем охлаждения и эффективно балансирующего нагрузку программного обеспечения может переломить ситуацию. Заодно автор доклада подчеркивает, что никому еще не удалось оценить экономию энергии в результате использования серверов, однако предполагает, что она заметно больше расхода (например, скачивание музыки с сервера энергетически гораздо эффективнее поездки за диском в магазин). ГА
За пару дней до вручения высшей награды Американской киноакадемии ФБР нашло пирата, который загрузил в Интернет мультфильм «Смывайся!» («Flushed Away») в DVD-качестве задолго до появления официального диска в продаже. Злодеем оказался 27-летний Сальвадор Нуньес-младший, который получил диск от своей сестры, входившей в жюри Американской Киноакадемии. Вычислить пирата смогли благодаря тому, что каждый диск для просмотра членами жюри был снабжен уникальными водяными знаками, которые сохраняются при сжатии и перекодировке в другой формат. Нуньес признал свою вину, заодно сознавшись в том, что выложил в Интернет копию DVD с еще одним мультиком — «Делай ноги» («Happy Feet»), чем несказанно порадовал федеральных агентов, которые претензий по этому мультфильму не имели. Теперь сестре «Робин Гуда» грозит исключение из оскаровского жюри, а пирату — огромный штраф и тюремное заключение сроком до пяти лет.
Незадолго до церемонии вручения «Оскара» в Сети начали обсуждать куда как более веселые события — появилась масса материалов о технических и исторических ляпах, обнаруженных в номинантах на награды Академии этого года. Баги нашлись практически в каждой картине, вот лишь несколько характерных примеров.
В фильме Мартина Скорцезе «Отступники» («The Departed») в эпизоде, когда главный герой Билли приходит в гости к Мэдолин, активное окно Microsoft AntiSpyware на экране ее монитора то появляется, то исчезает. Когда Билли разговаривает с доктором, изображение на дисплее компьютера меняется несколько раз, при этом к клавиатуре никто не прикасался и дело явно не в скринсейвере. Салливан меняет SIM-карту в мобильнике RL7400 оператора Sprint, а в этом аппарате SIM-карты не используются. На фотографиях «северокорейских ракет дальнего радиуса действия» изображены всего лишь российские ракеты противовоздушной обороны. Микросхемы для этих ракет производила, по сценарию, некая мифическая компания MASS Processor, но на чипах отчетливо виден логотип ST Microelectronics. И это лишь несколько ляпов — в фильме их больше полусотни.
В картине «Королева» («The Queen») премьер-министр Тони Блэр в августе 1997 года разговаривает по телефону Nokia 6210, который увидел свет в 2001 году. Вот она — сила королевской власти, которая дает возможность использовать новые модели мобильников за четыре года до начала серийного производства. На те же грабли наступили и создатели «Кровавого бриллианта» («Blood Diamond»). Действие разворачивается в 1990-х годах, но в сцене прибытия в международный аэропорт Кейптауна на заднем плане видны желтые постеры с рекламой современных 3G-телефонов, о которых тогда слыхом не слыхивали. В «Девушках мечты» («Dreamgirls») на пресс-конференции в 1965 году один из фотографов делает снимок с помощью фотокамеры Nikon, которая появилась в продаже лишь в конце 80-х.
Перечислять все обнаруженные дотошными зрителями ляпы не хватит журнальной площади. Если число кинобагов будет и дальше расти теми же темпами, то в придачу к «Оскарам» придется учреждать награды за самые «блохастые» картины. ТБ
В своем манифесте лидер террористической группы, игрок по имени Маршал Кахилл (Marshal Cahill), упрекает создательницу Second Life, компанию Linden Lab, в авторитарных замашках — дескать, управляя виртуальным миром в одиночку, она лишает граждан права избирать свое собственное правительство. «Армейцы» настоятельно потребовали проведения на виртуальных просторах демократических выборов; правда, они умолчали о том, должно ли право голоса быть предоставлено всем 4 млн. зарегистрированных пользователей. К счастью, по разрушительной силе виртуальное оружие не чета своему реальному аналогу: жертв среди мирного населения, равно как и радиоактивного заражения местности, не отмечено. Впрочем, куда большей убойной силой обладает цепная реакция популярной идеи «весь мир насилья мы разрушим» — в курсе богатой на кровавые события «Жизни 1.0» мы это уже проходили. ДК
В этом году премия Тьюринга вместе с денежным призом в сто тысяч долларов впервые будет вручена даме — Френсис Аллен (Frances E. Allen). Самая престижная для компьютерщиков премия Ассоциации по вычислительной технике на сей раз присуждена за «пионерский вклад в теорию и практику технологий оптимизирующих компиляторов, которые заложили основу современных компиляторов и параллельных вычислений».
45 лет — всю свою трудовую жизнь семидесятипятилетняя бабушка Френсис проработала в корпорации IBM. В пятидесятые годы она получила педагогическое образование в Олбани и продолжила изучать математику в Мичиганском университете. В 1957 году Аллен не устояла перед предложением поработать в IBM. Корпорация соблазняла неопытных выпускниц влиться в по большей части мужской исследовательский коллектив брошюрами с заголовком «Моя прекрасная леди». И задачей прекрасной Френсис стал перенос на различные платформы только что разработанного командой Джона Бэкуса первого компилятора для языка Fortran.
Потом Аллен довелось участвовать во многих проектах. В их числе анализ разведданных для Агентства национальной безопасности и разработка программного обеспечения для обработки огромных массивов метеорологической информации. Немногие девушки выдерживали жесткую конкуренцию со стороны своих коллег мужчин, и с 1963 по 1968 год она была единственной леди в команде из почти полусотни программистов.
Но главное признание сослуживцев получили основополагающие работы Френсис по оптимизирующим код трансляторам. В восьмидесятые годы Аллен руководила группой PTRAN (Параллельная ТРАНсляция), которая была ведущей в мире командой по исследованиям параллельных вычислений. Этот проект привел к появлению многих базовых понятий и процедур, включая графы связей программы, которые используются большинством параллельных компиляторов. А сегодня, когда многопроцессорные системы уже мигрировали из суперкомпьютеров и серверов в рядовые персоналки, заложенные в те годы подходы к автоматическому распараллеливанию вычислений становятся особенно актуальными. Особого признания коллег заслужили удивительные способности Френсис налаживать отношения в коллективе. Женщинам это обычно удается гораздо легче, чем мужчинам. А слаженность работы команды, как правило, является условием успеха любого проекта. Заслуги Аллен высоко ценили в IBM, и в 1989 году она первой из женщин удостоилась высшего в этой огромной корпорации звания IBM Fellow, которым могут похвастаться менее двух сотен ведущих ученых. А в 2000 году она стала и первым лауреатом премии, названной ее именем и присуждаемой наставникам молодых специалистов.
В последние годы карьеры Френсис участвовала в разработке программного обеспечения суперкомпьютера Blue Gene. Выйдя в отставку в 2002 году, она продолжила активную работу по привлечению женщин к изучению компьютерных наук. Аллен по-прежнему трудится во многих научных и технологических советах, научных обществах, национальных академиях, читает лекции, является почетным профессором ряда университетов, дает консультации и выполняет множество других обязанностей. Френсис Аллен неоднократно удостаивалась всевозможных наград, и вот теперь ее заслуги, наконец, были отмечены высшей премией, которую еще называют «компьютерной Нобелевкой». Кстати, свою первую награду за научные исследования — пару запонок и клипсу для галстука — «Прекрасная леди IBM» получила еще в 1968 году.
Надо сказать, что премия Тьюринга оказалась «самой стойкой» и продержалась, прежде чем ее впервые вручили женщине, сорок лет. То есть заметно дольше высшей научной (Нобелевской) и высшей литературной (Пулитцеровской). Присуждаемую с 1901 года Нобелевку уже через два года получила Мария Кюри, а Пулитцеровскую премию спустя четыре года после основания, в 1921-м, заработала романистка Эдит Вартон. Премию Тьюринга присуждают ежегодно начиная с 1966 года. Среди ее лауреатов изобретатель компьютерной мыши Дуглас Энгелбарт, гуру искусственного интеллекта Марвин Минский и первый руководитель Френсис Аллен — Джон Бэкус. Трудно сказать, отражают ли эти цифры реальный вклад прекрасной половины человечества в прогресс литературы, естественных наук и информационных технологий. Но пока, к сожалению, среди выпускников, получающих степень бакалавра компьютерных наук, женщины составляют лишь 17%, и эта цифра почти не меняется на протяжении последних десяти лет. ГА
В Европейском космическом агентстве (ESA) утвердили следующий межпланетный проект. Очередной аппарат отправится к Меркурию.
Точнее, зондов будет два или даже три. Mercury Magneto-spheric Orbiter (MMO) разрабатывается Японией. Этот аппарат будет выведен на вытянутую полярную орбиту, и ему предстоит с помощью пяти приборов всесторонне изучить магнитное поле планеты. Mercury Planetary Orbiter (MPO) создается европейскими конструкторами. В задачи этого орбитального модуля будет входить детальное исследование поверхности планеты, для чего предусмотрено размещение на зонде одиннадцати научных инструментов. Один из них поможет сделать Россия. На борту MPO изначально планировалось разместить и третий зонд — Mercury Surface Element, которому вменялось сесть на раскаленную поверхность и проработать на ней неделю, изучая химический состав грунта. Этот небольшой робот должен был стать первым аппаратом, севшим на Меркурий. Однако в последних пресс-релизах ESA отчего-то стало помалкивать об этой части своих планов — не исключено, что на посадочном зонде решили сэкономить.
Впрочем, даже в этом случае к Меркурию отправится аппарат, состоящий из трех частей. Оба орбитальных зонда доставит к цели специальный транспортный корабль Mercury Transfer Module. Для вывода трехтонного комплекса на околоземную орбиту одним запуском обойтись не удастся, их потребуется два. Для этого будут использованы ракеты «Союз-Фрегат», которые стартуют, скорее всего, из французской Гвианы в 2013 году. На орбите транспортный модуль объединится с двумя зондами и отправится к Меркурию, используя электрореактивные двигатели (ЭРД). Разбитый о Луну SMART в недавнем прошлом уже опробовал эти двигатели. Главное их отличие от обычных ракет на жидком топливе заключается в использовании электричества для создания тяги. Важно, что ЭРД очень экономны (могут работать многие месяцы), хотя и не способны обеспечить большое ускорение космическому аппарату. Но этого и не потребуется: как уже прочно вошло в космическую моду, будет использован не один и даже не два гравитационных маневра, за счет которых и планируется придать зондам нужное ускорение. Ради экономии топлива комплекс будет лететь долгие шесть лет, время от времени сближаясь с Луной, Землей, Венерой и самим Меркурием.
Кстати, в последние дни сразу два космических аппарата совершили плановые гравитационные маневры. 25 февраля на пути к комете Чурюмова-Герасименко европейский зонд Rosette «оттолкнулся» от Марса, а тремя днями позже дополнительный импульс от Юпитера получил аппарат New Horizons. Обоим зондам лететь к цели еще больше восьми лет. АБ
Прочие астронавты, не получившие в этой пьесе ролей, от комментариев, как правило, отказываются (видимо, из солидарности), а официальные лица утверждают, что единичный случай не должен ставить под сомнение всю систему подготовки к космическим полетам.
Случай, может, и единичный, но оказывается, что нечто подобное все же было предусмотрено. В ворохе рекомендаций NASA по действиям в нештатных ситуациях для астронавтов журналисты раскопали процедуру усмирения буйного товарища по экипажу. В инструкции подробно расписано, как и чем связывать вышедшего из себя коллегу, когда, какие и как вводить транквилизаторы, какие слова сказать в утешение.
Единственное, что не вполне ясно из инструкции, так это что со связанным делать дальше. Космос не обслуживается машинами скорой помощи, да и завезти усмиренного в больницу не представляется возможным. По всей видимости, решение о судьбе несчастного будет приниматься дистанционно врачами и руководителями полета. За борт астронавта, конечно, не отправят, а вот досрочно завершить полет, возможно, придется. В копеечку влетит и внеплановое возвращение с борта МКС на Землю больного с сопровождающим на спасательном корабле, который потом нужно будет экстренно заменить, а это ведь не сломанная гайка.
Есть еще одно обстоятельство, из-за которого подобный инцидент может погубить весь экипаж. Как известно, на МКС, «Союзах» и шаттлах нет оружия. Если в приступе помешательства на орбите кто-то вооружится попавшим под руку металлическим предметом, то для исправления ситуации слов утешения может и не хватить. И все же, по всеобщему мнению, от оружия на борту больше опасности, чем пользы. Вот бы еще военные и политики понимали это, говоря о военно-космической обороне. АБ
Сейчас считается доказанным, что примерно четверть полной массы (или, что то же самое, полной энергии) нашей Вселенной приходится на невидимую ни в каком диапазоне электромагнитного излучения субстанцию, которая в космических масштабах проявляет себя лишь тяготением и, следовательно, обладает ненулевой массой. Она не размазана по пространству, а концентрируется вокруг галактик и галактических скоплений. Астрономы обычно именуют ее скрытой массой, физики и журналисты предпочитают более эффектное название «темная материя».
Существование скрытой массы было установлено еще в тридцатые годы прошлого века, однако споры о ее природе не прекратились и поныне. Астрономы-первооткрыватели полагали, что ее источником служит обычное вещество, состоящее из протонов, нейтронов и электронов. Эту точку зрения нередко разделяют и их современные коллеги, которые, впрочем, допускают, что невидимое вещество может находиться в каких-то особых состояниях, не имеющих земных аналогов. Темная материя может быть сосредоточена в коричневых карликах (небольших холодных звездах, в недрах которых не вспыхивают термоядерные реакции), полностью остывших и потому переставших излучать белых карликах, планетах или даже неактивных нейтронных звездах, не испускающих направленные потоки электромагнитных волн и потому не наблюдающихся как пульсары. К этой же группе примыкают и продукты гравитационного коллапса сверхмассивных звезд — черные дыры. Все многочисленное семейство кандидатов на роль источников скрытой массы называют макроскопическими компактными объектами (МКО).
А вот у физиков есть излюбленные кандидаты совершенно иного рода. Из современных теорий Большого Взрыва следует, что на самой ранней стадии существования Вселенной в изобилии возникали элементарные частицы с ненулевой массой покоя, не принимающие участия в двух наиболее интенсивных фундаментальных взаимодействиях, сильном и электромагнитном. Такие частицы могут заявлять о себе лишь посредством двух других взаимодействий, слабого и гравитационного. К их числу могут принадлежать как нейтрино, так и еще неоткрытые частицы с экзотическими именами — аксионы, фотино, гравитино и т. п. Их обычно называют вимпсами, от английской аббревиатуры WIMPs — Weakly Interacting Massive Particles, слабо взаимодействующие элементарные частицы. Большинство физиков полагает, что вимпсы образуют если не всю темную материю, то большую ее часть.
Если невидимые с Земли сгустки более или менее нормального вещества действительно существуют, они должны своим притяжением отклонять звездный свет, наподобие стеклянной линзы. Это искривление проявляется по-разному в зависимости от размеров источника света. Далекая галактика, чьи лучи по пути к Земле проходят мимо МКО, наблюдается в сопровождении ложных изображений, так называемых духов. Свет отдельной звезды духов не дает (точнее, они есть, но с Земли неразличимы), однако он меняет интенсивность из-за относительного движения самой звезды, гравитирующей массы и земного наблюдателя.
Именно этот эффект гравитационного линзирования Меткалф и Силк использовали для оценки размеров МКО как источников скрытой массы. Они проанализировали данные наблюдений почти трех сотен сверхновых звезд типа Iа. Такие сверхновые обладают примерно одинаковой абсолютной яркостью и поэтому часто используются в качестве стандартных «свечей» Вселенной. Обработка собранных результатов показала, что МКО могут быть единственным источником темной материи лишь в том случае, если их масса не превышает десяти процентов массы Земли. Если счесть, что это ограничение нереалистично, и допустить существование более тяжелых МКО, то почти наверняка придется признать, что они не исчерпывают всей темной материи. Более того, Силк и Меткалф показали, что вероятность существования МКО с массой, превышающей одну сотую солнечной, не достигает и десяти процентов. Отсюда следует, что вся темная материя или ее львиная доля с большой вероятностью состоит из вимпсов. АЛ
Американские физики вновь продемонстрировали перспективность плазменного ускорения заряженных частиц. Таким способом им удалось почти вдвое увеличить энергию электронов, разогнанных на крупнейшем в мире Стэнфордском линейном ускорителе (SLAC).
Как известно, мощные ускорители электронов отличаются более чем солидными размерами. SLAC, который доводит энергию электронов до 50 ГэВ, имеет длину 3200 м. И это отнюдь не случайно. Размеры радиочастотных вакуумных ускорителей зависят от предела напряженности ускоряющего электрического поля, который не превышает ста миллионов вольт на метр из-за возможности пробоя (рабочий показатель SLAC куда меньше, двадцать миллионов вольт на метр). По этой причине вот уже пару десятков лет ученые обсуждают возможность ускорения электронов не в пустом пространстве, а в плазме. В этом случае электроны наращивают скорость, двигаясь «на гребне» быстро распространяющихся возмущений плотности плазменных зарядов, так называемых кильватерных волн (wakefield). Плазменный разгон в кильватерных волнах в принципе позволяет на три-четыре порядка повысить напряженность электрического поля и при этом не создает опасности пробоя. Поля такой силы можно использовать для разгона электронов или иных заряженных частиц до релятивистских и ультрарелятивистских энергий (частица считается релятивистской, если отношение ее скорости к скорости света сравнимо с единицей и ультрарелятивистской — если оно очень близко к единице) на дистанциях порядка нескольких метров или даже сантиметров.
Кильватерные волны чаще всего возбуждают с помощью мощных импульсов лазерного излучения. Каждый такой импульс выталкивает электроны со своего пути и потому тянет за собой волну зарядовой плотности. В сильно разреженной плазме скорость импульса почти не отличается от скорости света. Поскольку кильватерная волна распространяется вслед за импульсом без отставания, ее фазовая скорость совпадает с групповой скоростью самого импульса, то есть опять-таки приближается к световой.
Идет война айподная
Все началось с того, что на уроке алгебры в 11-м классе преподаватель-ветеран был крайне раздражен невниманием ученика, вместо лекции слушавшего любимые MP3-файлы. «Музыка играла так громко, что я отчетливо слышал ее у доски, а некоторые ученики даже постукивали в такт», — вспоминает Берд. После трех безуспешных призывов к порядку рассерженный учитель изъял iPod у беспардонного меломана. Сразу после урока обиженный митрофанушка вместе со своим приятелем подкараулил ненавистного учителя в раздевалке и, внезапно напав, повалил его на пол. Пострадавший был госпитализирован с переломом двух шейных позвонков и травмой черепной коробки. Спустя несколько часов драчунов арестовали. Доказывать их вину долго не пришлось: висевшая в холле камера видеонаблюдения беспристрастно зафиксировала происшедшее. А поскольку эта парочка своими выходками уже успела проесть плешь школьной администрации, обоим грозит неминуемое отчисление.
К счастью, травма оказалась не слишком опасной, и возможно, Бёрд еще вернется в школу, где он всегда был на хорошем счету и у преподавателей, и у студентов. Меж тем история о жестокой мести «айподопоклонников» облетела всю Америку. Как выяснилось, животрепещущая тема «айпод и учеба» мучает многих заокеанских школьных учителей, порой перерастая в ожесточенные военные действия между преподавателями и их воспитанниками. «В нашем районе электроника на уроках поставлена вне закона. От нас требуется изымать ее у детей, но как вы себе это представляете на деле?» — жалуется в своем блоге землячка пострадавшего. «Мы живем в параллельных мирах, — резюмирует ее коллега из Чикаго. — Мы ведем уроки, а они в это время слушают музыку и общаются друг с другом». Не пора ли компании Apple, во искупление своих грехов перед просвещением, засесть за создание коммуникатора между школьниками и учителями? ДК
Миссисипи отдыхает
Любопытный доклад опубликовал недавно профессор Джонатан Куми (Jonathan Koomey) из Национальной лаборатории имени Лоуренса в Беркли. Ученый оценил количество электроэнергии, расходуемой американскими серверами, и с удивлением обнаружил, что они потребляют больше, чем штат Миссисипи, не говоря о двух десятках других штатов поменьше.Работа была выполнена по заказу AMD и прошла строгую проверку ведущих производителей серверов, включая IBM, Hewlett-Packard, Sun и Dell. Все в индустрии понимали, что потребление электроэнергии серверами растет, что с этим надо бороться, но никто толком не знал, как именно оно растет и что нужно делать в первую очередь.
Оказалось, что ситуация даже хуже, чем предполагалось. За пять лет с 2000 по 2005 год потребление электроэнергии выросло впятеро и достигло в США 45 млрд. киловатт-часов, а во всем мире 123 млрд. киловатт-часов. В Штатах это около 1,2% всей выработанной электроэнергии (0,8% в мире) и сравнимо с энергопотреблением всех цветных телевизоров. В этих оценках учитывалось потребление энергии собственно сервером, а также системами освещения и охлаждения компьютерных центров, но не смежным оборудованием вроде дисковых массивов и сетевого оборудования. Если учесть и его вклад, то цифры нужно будет увеличить примерно на треть. Основной рост в потреблении энергии произошел за счет резкого увеличения числа небольших серверов стоимостью менее 25 тысяч долларов. В то же время потребление энергии одним сервером за пять лет выросло незначительно.
Несмотря на тщательность расчетов, основанных на детальных данных исследовательской корпорации IDC и ведущих производителей, они все же носят оценочный характер. Например, сколько электроэнергии потребляет полмиллиона разбросанных по всему миру небольших серверов Google, остается загадкой. Google обычно не покупает готовых серверов, предпочитая покупать комплектующие и собирать свои системы самостоятельно. А вклад только этой компании в общее потребление — порядка одного процента.
Что будет дальше, можно только гадать. Куми считает, что к 2010 году потребление серверов может вырасти еще на 40—75%. Однако здесь есть много неиспользованных возможностей для экономии. Разработка более эффективных микропроцессоров, систем охлаждения и эффективно балансирующего нагрузку программного обеспечения может переломить ситуацию. Заодно автор доклада подчеркивает, что никому еще не удалось оценить экономию энергии в результате использования серверов, однако предполагает, что она заметно больше расхода (например, скачивание музыки с сервера энергетически гораздо эффективнее поездки за диском в магазин). ГА
Оскару приделали ноги
Незадолго до церемонии вручения «Оскара» в Сети начали обсуждать куда как более веселые события — появилась масса материалов о технических и исторических ляпах, обнаруженных в номинантах на награды Академии этого года. Баги нашлись практически в каждой картине, вот лишь несколько характерных примеров.
В фильме Мартина Скорцезе «Отступники» («The Departed») в эпизоде, когда главный герой Билли приходит в гости к Мэдолин, активное окно Microsoft AntiSpyware на экране ее монитора то появляется, то исчезает. Когда Билли разговаривает с доктором, изображение на дисплее компьютера меняется несколько раз, при этом к клавиатуре никто не прикасался и дело явно не в скринсейвере. Салливан меняет SIM-карту в мобильнике RL7400 оператора Sprint, а в этом аппарате SIM-карты не используются. На фотографиях «северокорейских ракет дальнего радиуса действия» изображены всего лишь российские ракеты противовоздушной обороны. Микросхемы для этих ракет производила, по сценарию, некая мифическая компания MASS Processor, но на чипах отчетливо виден логотип ST Microelectronics. И это лишь несколько ляпов — в фильме их больше полусотни.
В картине «Королева» («The Queen») премьер-министр Тони Блэр в августе 1997 года разговаривает по телефону Nokia 6210, который увидел свет в 2001 году. Вот она — сила королевской власти, которая дает возможность использовать новые модели мобильников за четыре года до начала серийного производства. На те же грабли наступили и создатели «Кровавого бриллианта» («Blood Diamond»). Действие разворачивается в 1990-х годах, но в сцене прибытия в международный аэропорт Кейптауна на заднем плане видны желтые постеры с рекламой современных 3G-телефонов, о которых тогда слыхом не слыхивали. В «Девушках мечты» («Dreamgirls») на пресс-конференции в 1965 году один из фотографов делает снимок с помощью фотокамеры Nikon, которая появилась в продаже лишь в конце 80-х.
Перечислять все обнаруженные дотошными зрителями ляпы не хватит журнальной площади. Если число кинобагов будет и дальше расти теми же темпами, то в придачу к «Оскарам» придется учреждать награды за самые «блохастые» картины. ТБ
Революция 2.0?
Как видно, от наболевших проблем реального мира не укрыться и в виртуальных кущах вселенной Second Life. В конце февраля в жизнь онлайновых обитателей ворвался террор: группа экстремистов, именующих себя «Армией освобождения второй жизни», навела шороху на «секондлайфовцев», взорвав две «атомные бомбы» вблизи виртуальных магазинов компаний American Apparel и Reebok.В своем манифесте лидер террористической группы, игрок по имени Маршал Кахилл (Marshal Cahill), упрекает создательницу Second Life, компанию Linden Lab, в авторитарных замашках — дескать, управляя виртуальным миром в одиночку, она лишает граждан права избирать свое собственное правительство. «Армейцы» настоятельно потребовали проведения на виртуальных просторах демократических выборов; правда, они умолчали о том, должно ли право голоса быть предоставлено всем 4 млн. зарегистрированных пользователей. К счастью, по разрушительной силе виртуальное оружие не чета своему реальному аналогу: жертв среди мирного населения, равно как и радиоактивного заражения местности, не отмечено. Впрочем, куда большей убойной силой обладает цепная реакция популярной идеи «весь мир насилья мы разрушим» — в курсе богатой на кровавые события «Жизни 1.0» мы это уже проходили. ДК
Прекрасная леди Тьюринга
45 лет — всю свою трудовую жизнь семидесятипятилетняя бабушка Френсис проработала в корпорации IBM. В пятидесятые годы она получила педагогическое образование в Олбани и продолжила изучать математику в Мичиганском университете. В 1957 году Аллен не устояла перед предложением поработать в IBM. Корпорация соблазняла неопытных выпускниц влиться в по большей части мужской исследовательский коллектив брошюрами с заголовком «Моя прекрасная леди». И задачей прекрасной Френсис стал перенос на различные платформы только что разработанного командой Джона Бэкуса первого компилятора для языка Fortran.
Потом Аллен довелось участвовать во многих проектах. В их числе анализ разведданных для Агентства национальной безопасности и разработка программного обеспечения для обработки огромных массивов метеорологической информации. Немногие девушки выдерживали жесткую конкуренцию со стороны своих коллег мужчин, и с 1963 по 1968 год она была единственной леди в команде из почти полусотни программистов.
Но главное признание сослуживцев получили основополагающие работы Френсис по оптимизирующим код трансляторам. В восьмидесятые годы Аллен руководила группой PTRAN (Параллельная ТРАНсляция), которая была ведущей в мире командой по исследованиям параллельных вычислений. Этот проект привел к появлению многих базовых понятий и процедур, включая графы связей программы, которые используются большинством параллельных компиляторов. А сегодня, когда многопроцессорные системы уже мигрировали из суперкомпьютеров и серверов в рядовые персоналки, заложенные в те годы подходы к автоматическому распараллеливанию вычислений становятся особенно актуальными. Особого признания коллег заслужили удивительные способности Френсис налаживать отношения в коллективе. Женщинам это обычно удается гораздо легче, чем мужчинам. А слаженность работы команды, как правило, является условием успеха любого проекта. Заслуги Аллен высоко ценили в IBM, и в 1989 году она первой из женщин удостоилась высшего в этой огромной корпорации звания IBM Fellow, которым могут похвастаться менее двух сотен ведущих ученых. А в 2000 году она стала и первым лауреатом премии, названной ее именем и присуждаемой наставникам молодых специалистов.
В последние годы карьеры Френсис участвовала в разработке программного обеспечения суперкомпьютера Blue Gene. Выйдя в отставку в 2002 году, она продолжила активную работу по привлечению женщин к изучению компьютерных наук. Аллен по-прежнему трудится во многих научных и технологических советах, научных обществах, национальных академиях, читает лекции, является почетным профессором ряда университетов, дает консультации и выполняет множество других обязанностей. Френсис Аллен неоднократно удостаивалась всевозможных наград, и вот теперь ее заслуги, наконец, были отмечены высшей премией, которую еще называют «компьютерной Нобелевкой». Кстати, свою первую награду за научные исследования — пару запонок и клипсу для галстука — «Прекрасная леди IBM» получила еще в 1968 году.
Надо сказать, что премия Тьюринга оказалась «самой стойкой» и продержалась, прежде чем ее впервые вручили женщине, сорок лет. То есть заметно дольше высшей научной (Нобелевской) и высшей литературной (Пулитцеровской). Присуждаемую с 1901 года Нобелевку уже через два года получила Мария Кюри, а Пулитцеровскую премию спустя четыре года после основания, в 1921-м, заработала романистка Эдит Вартон. Премию Тьюринга присуждают ежегодно начиная с 1966 года. Среди ее лауреатов изобретатель компьютерной мыши Дуглас Энгелбарт, гуру искусственного интеллекта Марвин Минский и первый руководитель Френсис Аллен — Джон Бэкус. Трудно сказать, отражают ли эти цифры реальный вклад прекрасной половины человечества в прогресс литературы, естественных наук и информационных технологий. Но пока, к сожалению, среди выпускников, получающих степень бакалавра компьютерных наук, женщины составляют лишь 17%, и эта цифра почти не меняется на протяжении последних десяти лет. ГА
Гравитационное решение энергетического кризиса
Точнее, зондов будет два или даже три. Mercury Magneto-spheric Orbiter (MMO) разрабатывается Японией. Этот аппарат будет выведен на вытянутую полярную орбиту, и ему предстоит с помощью пяти приборов всесторонне изучить магнитное поле планеты. Mercury Planetary Orbiter (MPO) создается европейскими конструкторами. В задачи этого орбитального модуля будет входить детальное исследование поверхности планеты, для чего предусмотрено размещение на зонде одиннадцати научных инструментов. Один из них поможет сделать Россия. На борту MPO изначально планировалось разместить и третий зонд — Mercury Surface Element, которому вменялось сесть на раскаленную поверхность и проработать на ней неделю, изучая химический состав грунта. Этот небольшой робот должен был стать первым аппаратом, севшим на Меркурий. Однако в последних пресс-релизах ESA отчего-то стало помалкивать об этой части своих планов — не исключено, что на посадочном зонде решили сэкономить.
Впрочем, даже в этом случае к Меркурию отправится аппарат, состоящий из трех частей. Оба орбитальных зонда доставит к цели специальный транспортный корабль Mercury Transfer Module. Для вывода трехтонного комплекса на околоземную орбиту одним запуском обойтись не удастся, их потребуется два. Для этого будут использованы ракеты «Союз-Фрегат», которые стартуют, скорее всего, из французской Гвианы в 2013 году. На орбите транспортный модуль объединится с двумя зондами и отправится к Меркурию, используя электрореактивные двигатели (ЭРД). Разбитый о Луну SMART в недавнем прошлом уже опробовал эти двигатели. Главное их отличие от обычных ракет на жидком топливе заключается в использовании электричества для создания тяги. Важно, что ЭРД очень экономны (могут работать многие месяцы), хотя и не способны обеспечить большое ускорение космическому аппарату. Но этого и не потребуется: как уже прочно вошло в космическую моду, будет использован не один и даже не два гравитационных маневра, за счет которых и планируется придать зондам нужное ускорение. Ради экономии топлива комплекс будет лететь долгие шесть лет, время от времени сближаясь с Луной, Землей, Венерой и самим Меркурием.
Кстати, в последние дни сразу два космических аппарата совершили плановые гравитационные маневры. 25 февраля на пути к комете Чурюмова-Герасименко европейский зонд Rosette «оттолкнулся» от Марса, а тремя днями позже дополнительный импульс от Юпитера получил аппарат New Horizons. Обоим зондам лететь к цели еще больше восьми лет. АБ
Если друг оказался вдруг
История, а точнее, беда, приключившаяся с американской астронавткой Лизой Новак (см. «КТ» #674), не сходит с газетных страниц. Рассказаны и пересказаны биографии всех участников драмы, сделаны все мыслимые и немыслимые предположения насчет прошлого, настоящего и будущего главных действующих лиц.Прочие астронавты, не получившие в этой пьесе ролей, от комментариев, как правило, отказываются (видимо, из солидарности), а официальные лица утверждают, что единичный случай не должен ставить под сомнение всю систему подготовки к космическим полетам.
Случай, может, и единичный, но оказывается, что нечто подобное все же было предусмотрено. В ворохе рекомендаций NASA по действиям в нештатных ситуациях для астронавтов журналисты раскопали процедуру усмирения буйного товарища по экипажу. В инструкции подробно расписано, как и чем связывать вышедшего из себя коллегу, когда, какие и как вводить транквилизаторы, какие слова сказать в утешение.
Единственное, что не вполне ясно из инструкции, так это что со связанным делать дальше. Космос не обслуживается машинами скорой помощи, да и завезти усмиренного в больницу не представляется возможным. По всей видимости, решение о судьбе несчастного будет приниматься дистанционно врачами и руководителями полета. За борт астронавта, конечно, не отправят, а вот досрочно завершить полет, возможно, придется. В копеечку влетит и внеплановое возвращение с борта МКС на Землю больного с сопровождающим на спасательном корабле, который потом нужно будет экстренно заменить, а это ведь не сломанная гайка.
Есть еще одно обстоятельство, из-за которого подобный инцидент может погубить весь экипаж. Как известно, на МКС, «Союзах» и шаттлах нет оружия. Если в приступе помешательства на орбите кто-то вооружится попавшим под руку металлическим предметом, то для исправления ситуации слов утешения может и не хватить. И все же, по всеобщему мнению, от оружия на борту больше опасности, чем пользы. Вот бы еще военные и политики понимали это, говоря о военно-космической обороне. АБ
Темной материи убыло
Профессор Оксфордского университета Джозеф Силк (Joseph Silk) и его коллега из Института астрофизики немецкого Общества Макса Планка Бентон Меткалф (R. Benton Metcalf) заметно обесценили акции одной из основных гипотез о природе важнейшего компонента мироздания.Сейчас считается доказанным, что примерно четверть полной массы (или, что то же самое, полной энергии) нашей Вселенной приходится на невидимую ни в каком диапазоне электромагнитного излучения субстанцию, которая в космических масштабах проявляет себя лишь тяготением и, следовательно, обладает ненулевой массой. Она не размазана по пространству, а концентрируется вокруг галактик и галактических скоплений. Астрономы обычно именуют ее скрытой массой, физики и журналисты предпочитают более эффектное название «темная материя».
Существование скрытой массы было установлено еще в тридцатые годы прошлого века, однако споры о ее природе не прекратились и поныне. Астрономы-первооткрыватели полагали, что ее источником служит обычное вещество, состоящее из протонов, нейтронов и электронов. Эту точку зрения нередко разделяют и их современные коллеги, которые, впрочем, допускают, что невидимое вещество может находиться в каких-то особых состояниях, не имеющих земных аналогов. Темная материя может быть сосредоточена в коричневых карликах (небольших холодных звездах, в недрах которых не вспыхивают термоядерные реакции), полностью остывших и потому переставших излучать белых карликах, планетах или даже неактивных нейтронных звездах, не испускающих направленные потоки электромагнитных волн и потому не наблюдающихся как пульсары. К этой же группе примыкают и продукты гравитационного коллапса сверхмассивных звезд — черные дыры. Все многочисленное семейство кандидатов на роль источников скрытой массы называют макроскопическими компактными объектами (МКО).
А вот у физиков есть излюбленные кандидаты совершенно иного рода. Из современных теорий Большого Взрыва следует, что на самой ранней стадии существования Вселенной в изобилии возникали элементарные частицы с ненулевой массой покоя, не принимающие участия в двух наиболее интенсивных фундаментальных взаимодействиях, сильном и электромагнитном. Такие частицы могут заявлять о себе лишь посредством двух других взаимодействий, слабого и гравитационного. К их числу могут принадлежать как нейтрино, так и еще неоткрытые частицы с экзотическими именами — аксионы, фотино, гравитино и т. п. Их обычно называют вимпсами, от английской аббревиатуры WIMPs — Weakly Interacting Massive Particles, слабо взаимодействующие элементарные частицы. Большинство физиков полагает, что вимпсы образуют если не всю темную материю, то большую ее часть.
Если невидимые с Земли сгустки более или менее нормального вещества действительно существуют, они должны своим притяжением отклонять звездный свет, наподобие стеклянной линзы. Это искривление проявляется по-разному в зависимости от размеров источника света. Далекая галактика, чьи лучи по пути к Земле проходят мимо МКО, наблюдается в сопровождении ложных изображений, так называемых духов. Свет отдельной звезды духов не дает (точнее, они есть, но с Земли неразличимы), однако он меняет интенсивность из-за относительного движения самой звезды, гравитирующей массы и земного наблюдателя.
Именно этот эффект гравитационного линзирования Меткалф и Силк использовали для оценки размеров МКО как источников скрытой массы. Они проанализировали данные наблюдений почти трех сотен сверхновых звезд типа Iа. Такие сверхновые обладают примерно одинаковой абсолютной яркостью и поэтому часто используются в качестве стандартных «свечей» Вселенной. Обработка собранных результатов показала, что МКО могут быть единственным источником темной материи лишь в том случае, если их масса не превышает десяти процентов массы Земли. Если счесть, что это ограничение нереалистично, и допустить существование более тяжелых МКО, то почти наверняка придется признать, что они не исчерпывают всей темной материи. Более того, Силк и Меткалф показали, что вероятность существования МКО с массой, превышающей одну сотую солнечной, не достигает и десяти процентов. Отсюда следует, что вся темная материя или ее львиная доля с большой вероятностью состоит из вимпсов. АЛ
Верхом на плазме
Как известно, мощные ускорители электронов отличаются более чем солидными размерами. SLAC, который доводит энергию электронов до 50 ГэВ, имеет длину 3200 м. И это отнюдь не случайно. Размеры радиочастотных вакуумных ускорителей зависят от предела напряженности ускоряющего электрического поля, который не превышает ста миллионов вольт на метр из-за возможности пробоя (рабочий показатель SLAC куда меньше, двадцать миллионов вольт на метр). По этой причине вот уже пару десятков лет ученые обсуждают возможность ускорения электронов не в пустом пространстве, а в плазме. В этом случае электроны наращивают скорость, двигаясь «на гребне» быстро распространяющихся возмущений плотности плазменных зарядов, так называемых кильватерных волн (wakefield). Плазменный разгон в кильватерных волнах в принципе позволяет на три-четыре порядка повысить напряженность электрического поля и при этом не создает опасности пробоя. Поля такой силы можно использовать для разгона электронов или иных заряженных частиц до релятивистских и ультрарелятивистских энергий (частица считается релятивистской, если отношение ее скорости к скорости света сравнимо с единицей и ультрарелятивистской — если оно очень близко к единице) на дистанциях порядка нескольких метров или даже сантиметров.
Кильватерные волны чаще всего возбуждают с помощью мощных импульсов лазерного излучения. Каждый такой импульс выталкивает электроны со своего пути и потому тянет за собой волну зарядовой плотности. В сильно разреженной плазме скорость импульса почти не отличается от скорости света. Поскольку кильватерная волна распространяется вслед за импульсом без отставания, ее фазовая скорость совпадает с групповой скоростью самого импульса, то есть опять-таки приближается к световой.