استعدادیابی کودکان و بزرگسالان، کارآفرینی و استارت آپی دانش آموزی و دانشجویی

تحقیق و توسعه در صنعت گستره پهناوری شامل هرچیزی از اصول بنیادین فیزیک درباره نیمه رساناها گرفته تا افزایش ویژگی های نوین به محصولاتی که سال ها در بازار حضور داشتند را دربر می گیرد. اما برای به دست آوردن بهترین چشم انداز از چگونگی تفاوت های جهان در سال های آینده، مجله «تکنولوژی ریویو» به شکار پروژه ها در نقطه سرنوشت سازی از این پیوستار- تحقیق و توسعه- رفته است، کار به خوبی سرمایه گذاری شده ای با اهداف تجاری خاص که در صورت موفقیت، پیشرفت چشمگیری در محصولات و خدمات فعلی به بار می آورد.
برخی از این تکنولوژی ها از اکتشاف های نوین در علوم پایه سرچشمه می گیرند اما سایرین از دل پیچ و خم های ترکیب مواد و تکنیک های قدیمی سربرآوردند، یا حتی بر پایه سال ها حرکت حلزون وار بنا شده اند. همگی بر آستانه گشایش راهشان از آزمایشگاه ها به دنیای بیرون ایستاده اند و توسعه آنها تنها به تحریک تقاضای قدرتمند بازار یا نیازهای مشتری شکل گرفته است.
«تکنولوژی ریویو» در جست وجویش برای این پروژه های داغ بالاترین گروه های تحقیق و توسعه (R•D) در جهان را ارزیابی کرده است.
● مترجم گفتار اتوماتیک
▪ کمپانی: IBM
▪ وضعیت: تا نیمه سال ۲۰۰۴ در لپ تاپ ها یا دستیارهای دیجیتالی شخصی (PDA) ظهور می کند.
برخی کارشناسان اجتماعی مدعی اند که ارتباطات از طریق کامپیوتر موجب اختلال در ارتباط های شخصی شده است. اما محققان IBM در آستانه استفاده از کامپیوترها برای نزدیک تر کردن مردم به هم به کمک سیستمی هستند که کلام گفته شده را در هوا ترجمه می کند.
به گفته دیوید ناهامو (Nahamoo . D)، مدیر گروه تکنولوژی های انسان، زبان در مرکز تحقیقات واتسون کمپانی IBM «تلاش برای ترجمه گفتار به گفتار به عنوان پروژه تحقیقاتی جسورانه ای از دو سال پیش آغاز شد» این گروه در حال حاضر نمونه ای مقدماتی از این دستگاه را ساخته است: کامپیوتر لپ تاپی که از نرم افزار شناسایی گفتار برای پردازش واژه های گفته شده به متن استفاده می کند، سپس الگوریتم های پیچیده ترجمه این متن را به زبان دوم بر می گردانند و در مرحله آخر کامپیوتر برای «گفتن» عبارت ترجمه شده از تکنولوژی متن به گفتار بهره می گیرد. البته تا اینجای کار، این نمونه اولیه تنها با زبان های انگلیسی و چینی ماندارین (زبان چینی رسمی) کار می کند. علت انتخاب این زبان ها از سوی تیم IBM تا اندازه ای به خاطر تعداد زیاد افرادی است که به این دو زبان صحبت می کنند، علت دیگر این است که آنها فاحش ترین تفاوت ها را در هر پارامتر زبان شناسی نشان می دهند. برای مثال در «عروض» یا مفهوم داده شده به کلمه یا جمله به واسطه آهنگ صدای گوینده. این سیستم با عبارت هایی که مناسب استفاده در موقعیت های ویژه ای مثل سفارش مسافران در رستوران، گشت زنی در شهر یا جست وجوی مراکز اورژانس است، کار می کند.
به گفته یوکینگ گائو (Y.Gao)، هماهنگ کننده پروژه «این نمونه لپ تاپ از پس یک مکالمه مقدماتی بین دو فرد با زبان های متفاوت به خوبی بر می آید» نسخه ای از این سیستم که در PDAها اجرا می شود نیز در حال ساخت است و اگرچه این گروه برنامه ای برای کار روی سایر زبان ها ندارند. اما این تکنولوژی مستقل از زبان است: یعنی هر زمان که احساس نیاز شد به سرعت می توان آن را در مورد هر دو زبان دیگری نیز به کار برد.
● درمان آسیب نخاعی
▪ کمپانی: بایوژن (Biogen)
▪ وضعیت: انتظار می رود آزمایش های انسانی تا سه چهار سال آینده انجام شود.
زیست شناسان از مدت ها پیش می دانستند که اعصاب پیرامونی (مثل آنهایی که در دست ها و پاها وجود دارند) گاهی اوقات پس از آسیب دیدگی دوباره رشد می کنند اما این مسئله رشته های عصبی موجود در نخاع و مغز را دربر نمی گیرد. امروزه محققان به دنبال روشی برای فائق آمدن بر موانع طبیعی رشد اعصاب و کمک به بیمارانی هستند که از آسیب های نخاعی یا سکته رنج می برند. استفن ام استریت متر (Strittmatter . M.S)، عصب شناس دانشگاه یال، در اواخر دهه ۱۹۹۵ پروتئینی در غشای محافظ سلول های عصبی را که مانع از ظرفیت تولید مثل رشته های عصبی مغز و نخاع می شود، قرنطینه کرد. همچنین استریت متر مولکولی در رشته های عصبی را شناسایی کرد که به این پروتئین باز دارنده رشد مجدد، موسوم به نوگو (Nogo)، پیوند شده است.
استریت متر به دنبال یافتن راهی برای جلوگیری از این گیرنده و در نتیجه دادن اجازه رشد دوباره به رشته های عصبی، از سال ۲۰۰۱ با کمپانی بایوژن همکاری می کند. آنها چندین داروی پروتئینی مطرح کرده اند که می تواند تا یک هفته پس از آسیب دیدگی به نخاع تزریق شود. در واقع این دارو در ترکیب با گیرنده با پروتئین نوگو رقابت خواهد کرد.
به گفته کاترین ترنر (Turne.K)، نایب رئیس بخش ارزیابی کمپانی بایوژن، «اکنون چالش اصلی یافتن بهترین مولکول در میان کاندیداها است» این روش در آزمایش های ابتدایی روی موش ها ورت های دچار آسیب نخاعی، دست کم تا اندازه ای باعث برگرداندن حالت از کارافتادگی شد. به هر حال با وجود این نتایج امید بخش، ترنر خاطر نشان می کند بیشتر محققان، موش ها را مدل های خوبی برای آسیب های عصب شناختی انسان نمی دانند. همچنین آزمایش ها نشان داد دو پروتئین دیگر نیز وجود دارند که به این گیرنده متصل می شوند و هنوز کاملاً روشن نیست که این بازدارنده های نوگو جانشین آنها نیز می شوند یا نه. در واقع این فرایندی است که می تواند لازمه راه اندازی ترمیم در نخاع انسان باشد.
● توقیف اسپم
▪ کمپانی: مایکروسافت
▪ وضعیت: آماده گسترش محصول
سپنتیا دورک ( Dwork.C) ده سال پیش زمانی که بیشتر مردم واژه «اسپم» را به معنی گوشت پرورده می شناختند، به فکر مشکل آشغال پستی ها افتاد.او این ایده را مطرح کرد که تمام کامپیوترهای متصل به شبکه برای ارسال هر نامه الکترونیکی باید یک مسئله ریاضی کوچک جداگانه ای را حل کنند. گواه حل مسئله نیز ضمیمه نامه خواهد شد و بنابر این دیگر هیچ کامپیوتری پیامی را که این گواهی را به همراه نداشته باشد، نخواهد پذیرفت.
به گفته اندروگلدبرگ، همکار دورک در مرکز تحقیقات مایکروسافت «در واقع این ایده گران کردن اسپم به گونه ای است که کاربران مشروع حتی متوجه آن نمی شوند. اما در مورد آنهایی که میلیاردها نامه ناخواسته ارسال می کنند، هزینه کارشان سر به فلک خواهد زد» گفته می شود که حل این نوع مسائل ریاضی برای یک کامپیوتر معمولی ۱۰ ثانیه طول می کشد. بنابراین کامپیوتری که ۲۴ ساعته کار می کند می تواند تنها ۸۶۰۰ پیام ارسال کند. در نتیجه اسپمر ها برای بقای خود مجبور می شوند سرمایه گذاری کلانی در سخت افزارهای جدید انجام دهند. اما در این روش مشکلی نیز به چشم می خورد: شاید کاربران مجهز به کامپیوترهای جدیدتر و سریع تر متوجه محاسبات اضافی نشوند اما صاحبان دستگاه های قدیمی تر تأخیرهای عملکردی جدی ای را تجربه خواهند کرد. بنابراین گلدبرگ و دورک همراه با تدو وبر (Wobber .T) ، همکارشان در مرکز تحقیق مایکروسافت، تصمیم گرفتند این روش را به گونه ای تعدیل کنند که به ویژگی خاصی از کامپیوتر وابسته باشد که در سال های اخیر به سرعت تراشه ها دچار تحول نشده باشد. این ویژگی همان «تأخیر حافظه» یا مقدار زمانی است که پردازشگر کامپیوتر صرف بازیابی اطلاعات یا دستورهای مورد نیاز از تراشه حافظه می کند. یک پازل رمزی که برای نیفزودن بار اضافه بر دوش پردازشگر به حد کافی ساده اما نیازمند بازیابی اطلاعات از حافظه باشد، می تواند تفاوت میان کامپیوترهای قدیمی تر و جدید تر را از بین ببرد. تیم مایکروسافت این روش را که به گفته ووبر توانست در برنامه های ای میل مثل OutLook و سرورهای ای میل اجرا شود، به اثبات رسانده است. مایکروسافت برای گسترش این تکنیک به عنوان یک روش استاندارد در حال مذاکره با کمپانی های کامپیوتری و اینترنتی است.
● دستگاه مافوق صوت مینیاتوری
▪ کمپانی: جنرال الکتریک
▪ وضعیت: نمونه اولیه تا سال ۲۰۰۵ تحت بررسی خواهد بود.
با وجود دستگاه های الکترونیکی فوق العاده پیجیده و پیشرفت های بزرگ در میزان تفکیک پذیری تصاویر، امروزه سیستم های فراصوت اساساً به همان روشی که با آن در دهه ۱۹۶۰ معرفی شدند، کار می کنند. محدودیت های این روش به این معنی است که سیستم های کوچک، که امروزه کوچک ترین آنها در حد نصف ابعاد یک کامپیوتر لپ تاپ است، تصاویری با وضوح به نسبت پایین تری ارائه می کنند.
کای. ای. تامنیوس (Thomenius .E .K)، فن شناس ارشد در زمینه تصاویر زیست پزشکی و فراصوت در مرکز تحقیقات جهانی جنرال الکتریک، امیدوار است با تغییر کوچکی در روش تولید و تشخیص امواج صوتی مبدل های فراصوت، این وضعیت را دگرگون کند.
بر اساس تصور تامینوس «پزشک دست در جیب خود می برد و دستگاهی را بیرون می کشد و روی شاه رگ گردن می گذارد تا جریان خون را ببیند، یا با گذاشتن آن روی قلب حرکتش را زیر نظر بگیرد»کلید معما جانشین کردن موادی که امروزه در مبدل ها به کار می روند با آرایش هایی از «پوست طبل» های میکروسکوپی از جنس سیلیکون است.
امواج صوتی که به واسطه بر هم کنش امواج فراصوت با بدن تولید شدند باعث ارتعاش این طبل های کوچک و حرکت بارهای الکتریکی از طریق سیلیکون می شود. سپس این بار الکتریکی اندازه گیری و تبدیل به تصاویر خواهد شد. استفاده از سیلیکون به جای مواد پیزوالکتریک قدیمی که برای تبدیل امواج صوت به لوازم الکترونیکی اضافی نیاز دارد به این معنی است که تجهیزات الکترونیکی بیشتری را می توان در مبدل گردهم آورد و در نتیجه دستگاه جمع و جورتری به وجود آورد. همچنین میزان پاسخ دهی پوست طبل های سیلیکونی حساس از اغلب پیزوالکتریک های پیشرفته بیشتر است. علاوه بر این، توانایی ادغام مبدل با لوازم الکترونیکی تصویرسازی در سیلیکون امتیازهای دیگری مثل ارسال بی سیم تصویر به یک صفحه نمایش دور دست را نیز در اختیار می گذارد. و در حالی که امروزه پزشکان برای اجرای انواع مختلف تصویرسازی فراصوت نیاز به تعویض مبدل ها دارند، تا مینوس یک مبدل ساخته شده براساس تکنولوژی سیلیکون می تواند اسکن های گوناگونی از نمایش سه بعدی جنین گرفته تا اسکن رگ ها را انجام دهد.
● ارتباطات تراشه به تراشه
▪ کمپانی: سان مایکروسیستم
▪ وضعیت: در پنج سال آینده می تواند در کامپیوترها مورد استفاده قرار گیرد.
ترانزیستورهای سیلیکونی به حدی کوچک شده اند که دیگر محدودیت کامپیوتر سریع تر به تعداد دستگاه هایی که می توان در یک تراشه چپاند ربطی ندارد. در واقع آنچه که امروز محدودیت های سرعت کامپیوتر را معین می کند. سرعت انتقال اطلاعات بین تراشه ها است. کمپانی سان مایکروسیستم به این مشکل پاسخ می دهد: به جای اتصال تراشه ها با سیم های نازک به آنها اجازه دهیم تا صرفاً با در کنار هم بودن با یکدیگر ارتباط برقرار کنند. طرز کار این روش موسوم به کوپلینگ خازنی به این شکل است: حرکت بار الکتریکی از میان ترانزیستوری روی یک تراشه، اغتشاش در میدان الکتریکی اطراف به وجود می آورد. این میدان متغیر نیز به نوبت خود بار مشابهی برای جاری شدن در ترانزیستور مشابه در تراشه روبه رو القا می کند و به این ترتیب یک حلقه ارتباطات بی سیم در فاصله ای دو میکرومتری به وجود می آید. نتیجه کار ارتباط تراشه به تراشه ای است که ۶۰ برابر سریع تراز سرعتی ترین سیستم های موجود است. به گفته رابرت دراست (Drost .R)، مهندس ارشدی که این پروژه را در کمپانی سان رهبری می کند.
«ارتباطات مجاورتی اساس رشد کامپیوتر است» به اعتقاد وی ابرکامپیوترها، محاسبات علمی، سرورهای شبکه و سرورهای پایگاه های اطلاعات به زودی خواستار شکل سریع تری از ارتباطات تراشه به تراشه خواهند بود. کمپانی سان این تکنولوژی را به عنوان بخشی از تلاش آژانس پروژه های تحقیقاتی پیشرفته دفاعی ایالات متحده برای ساخت نسل بعدی ابرکامپیوترها در شش ساله آینده، توسعه می دهد.