Podríem parlar del 200 aniversari de la informàtica?

Abans que l’electricitat i l’electrònica hi intervinguessin, hi va haver diversos intents de crear elements mecànics per fer càlculs relativament sofisticats. Entre tots aquests, destaquen les idees de Charles Babbage, en concret la màquina de diferències (1819) i la màquina analítica (1837). Malauradament, el caràcter de Babbage i la dificultat d’obtenir l’enorme quantitat de diners necessària van impedir que cap dels dos dissenys arribés a ser provat.

La màquina de diferències era un sistema, basat en el mètode de les diferències finites, que permetria resoldre equacions polinòmiques. La màquina analítica havia de ser un sistema de càlcul més general que s’havia de programar fent servir targetes perforades, mètode que ja empraven els telers Jacquard.

El més interessant de la història és la part de la programació. La màquina analítica no es va poder construir completament però Babbage la va explicar en unes conferències a Torí, de les quals el matemàtic Luigi Federico Menabrea en va fer un recull. Més tard, Ada Byron (ara coneguda com Ada Lovelace) que no havia pogut cursar estudis però havia après matemàtiques pel seu compte, va traduir aquest recull a l’anglès i hi va posar explicacions pròpies. La segona versió d’aquestes notes era tres vegades més llarga que el document de Menabrea i incloïa un exemple de programa que es podria haver implementat en la màquina analítica, el que es considera el primer programa informàtic de la història.

Podeu llegir més informació a la revista IEEE Spectrum i al web del Computer History Museum, on trobareu una interessant explicació de la idea que hi ha al darrere de la màquina de diferències.

Analitzant el funcionament del cervell

Abans de començar a parlar del tema, val la pena comentar que aquesta és l’entrada número 1000 d’aquest bloc. Qui ens havia de dir, quan vam començar a l’abril de 2007, que arribaríem fins aquí. Aquest bloc va començar com a una publicació del Departament d’Enginyeria Elèctrica de la UPC que volia difondre l’enginyeria elèctrica. Al cap d’uns anys, a causa d’un problema d’allotjament i atès que totes les entrades menys una eren meves, es va convertir en un bloc personal que, amb els anys, ha ampliat el seu abast a altres aspectes de la tecnologia. Moltes gràcies a totes les persones que el seguiu, directament o des de les xarxes socials.

El cervell és un sistema de còmput molt més petit i eficient que qualsevol sistema informàtic que hagi existit o que pugui ser creat en les properes dècades. Encara que cada cop es coneix millor quin paper desenvolupa cada part del cervell, segueix sent un gran desconegut.

Seria fantàstic poder analitzar el comportament de les neurones per intentar entendre com funciona però resulta que n’hi ha milers de milions, distribuïdes en tres dimensions en una massa gelatinosa.

Un equip d’experts en microelectrònica de Bèlgica, liderats per Barun Dutta ha estat treballant en desenvolupar uns sensors, que anomenen Neuropixels, que permeten enregistrar el comportament d’un conjunt de neurones. És interessant llegir com el mateix Dutta ho explica en aquest article de la revista IEEE Spectrum.

Entrenant robots sota terra

Sovint sentim parlar de robots que treballen fent tasques de rescat, desactivant explosius, fent tasques crítiques en entorns perillosos, etc. Però abans que un robot sigui capaç de fer aquestes coses, calen moltes hores de millorar disseny i comprovar-ne el comportament.

Llegeixo a la revista IEEE Spectrum les condicions de les proves a les quals es van sotmetre alguns robots en les coves subterrànies que hi ha sota el Zoo de Louisville, Kentucky. Aquestes proves, dissenyades per DARPA (agència de recerca en defensa dels Estats Units), són realment molt exigents.

Val la pena, si us interessa el tema, llegir l’article que ho descriu.

Mapa de metro animat

Actualment podem trobar moltes dades obertes a internet. Entre elles, algunes companyies de ferrocarril (regionals, metro, etc.) publiquen la situació dels seus trens en temps real. El maker Vonmule va decidir crear aquest mapa mural del metro de Chicago que mostra, en temps real, la situació dels trens.

Podeu trobar més informació al web de Hackster.

Internet i GPS a la Lluna

Fins ara, la comunicació entre la Lluna i la Terra ha estat sempre directa, fent servir emissores de potents i antenes grans. Però si, com es preveu, l’activitat a la Lluna ha d’augmentar durant les properes dècades, caldria millorar el sistema de comunicacions. Algunes de les coses que cal resoldre són la dificultat de posar emissores potents en els vehicles lunars o la pràctica impossibilitat de comunicació directa amb la Terra des de les zones de la Lluna que no tenen visió directa del nostre planeta.

Una proposta que està sobre la taula és la de distribuir 24 satèl·lits artificials al voltant de la Lluna, repartits en quatre òrbites, de manera que es pugui cobrir en forma permanent la major part de la superfície de la Luna i periòdicament la resta. Atès que cada llançament té un cost molt elevat, s’ha buscat un equilibri entre el menor nombre de dispositius i la màxima cobertura.

A més, aquesta distribució de satèl·lits permetria establir un sistema de posicionament similar al GPS per facilitar que els vehicles lunars puguin conèixer, en tot moment, la seva posició.

Podeu llegir els detalls a la revista IEEE Spectrum.

Motors elèctrics basats en un circuit imprès

Els motors elèctrics, comparats amb els tèrmics, són extraordinàriament eficients però sempre seria desitjable aconseguir millors rendiments ja que les pèrdues impliquen una despesa econòmica i l’escalfament del motor i el seu entorn.

En el cas dels motors de flux axial, fa temps es va pensar en la possibilitat de fer uns estators basats en un circuit imprès combinat amb rotors basats en imants permanents. Això permet reduir molt el pes (el ferro dels nuclis és el responsable de la major part de la massa d’un motor), estalviar-se els costos del bobinat i acostar l’estator al rotor, reduint pèrdues.

Fins fa poc, hi havia hagut alguns intents reeixits amb motors de petita potència però ara sembla que s’han fet progressos en aquest àmbit. Llegeixo, en un article de la revista IEEE Spectrum, el cas d’un generador del 3 MW fet amb aquesta tecnologia per a una turbina eòlica. També es parla d’aplicar aquest tipus de motor per a vehicles híbrids.

És un tema que caldrà anar seguint...

Visualitzador lluminós basat en fibra òptica

Aquest visualitzador, creat per elliotmade, consta d’una matriu de 35 x 7 punts, cada un dels quals es correspon amb la punta d’una fibra òptica. La llum de cada punt es produeix en una matriu de 16 x 16 LED NeoPixel i és conduïda fins al visualitzador mitjançant fibra òptica.

Els elements mecànics principals del sistema són dues plaques perforades, una es posa sobre la matriu de LED i l’altra és el visualitzador. A més, hi ha dos separadors que aguanten el visualitzador sobre la placa de la matriu de LED. La matriu on es visualitza la imatge té 245 forats i la matriu de LED té 256 NeoPixels, per tant en sobren onze. L’Elliot ha optat per no emprar dos dels LED i fer servir aquells punts per fixar els separadors. Alternativament, es podria haver fet un visualitzador de 32 x 8 punts, aprofitar tots els LED i fixar el visualitzador d’una altra manera.

L’Elliot també ha preferit que les fibres es veiessin però es podia haver posat tot dins d’una caixa, excepte el visualitzador. Atès que les fibres es veuen, les ha posat seguint un desordre controlat i, en el programa, fa servir un vector que serveix per saber quin LED es correspon amb cada punt del visualitzador. Posant les fibres no visibles, potser seria preferible una forma més ordenada.

Podeu trobar les instruccions i els fitxers al web d’Instructables.