Первый корабль класса ENTERPRISE был создан в 2151 году. Корабли этого класса были первыми кораблями, которые стали исследовать космическое пространство вокруг Солнечной системы. Корабли класса ENTERPRISE были одними из первых кораблей, которые дистигли скорости WARP 5 (шкала Кокрейна). Проект двигателя этого корабля был разарботан доктором Генри Арчером. Это было крупное достижение в сфере освоения космоса, так как скорость других кораблей землян не превышала WARP 3. Корабли класса ENTERPRISE совершили множество открытий в 22-м веке. На этих кораблях были использованы самые современные технологии, непревзойденные в течении следующих 20-ти лет. Первый звездолет был оснащен технологиями, которые отсутсвовали на других кораблях Земли. Это транспортер, фазовые пистолеты и подпространственные сенсоры. Также была повышена научная способность корабля. На нем были установлены хорошие научные лаборатории. Класс ENTERPRISE был слиянием двух типов кораблей: фрегата и крейсера.

Форма корабля такова: от секции тарелки отходят два инженерных корпуса, которые соединяются с гондоламми искривления и с оружейным модулем, находящимся между ними.

История одного из самых захватывающих и многообещающих открытий в физике, которое волнует ученых и сегодня, началась почти сто лет назад со странного математического уравнения. Молодой французский физик Поль Дирак (Paul Dirac), сумевший в 1928 году вывести общее уравнение для описания движения элементарных частиц при помощи теории относительности, наткнулся на интересную особенность своего решения. Из него следовало, что помимо обычных элементарных частиц могут существовать и такие же частицы с обратным по знаку зарядом — своеобразные зеркальные отражения.

Подобное заявление было в диковинку для классической физики, но Дирака это не смутило — он считал, что предсказанные им античастицы вполне могут служить основанием для материи, подобной той, из которой построен наш мир, но с иными свойствами. Спустя четыре года американский физик Карл Андерсон, изучая взаимодействие частиц высоких энергий, прилетающих на Землю из космоса, с молекулами газа, обнаружил на фотопластинке следы, оставленные частицами, имеющими ту же массу, что и электрон, но заряженными положительно. Это был след антиэлектрона (позже названного позитроном), первой экспериментально открытой античастицы. Так началась история антиматерии.

Все наоборот
Следующие два десятка лет принесли открытие античастиц для оставшихся двух составных частей атома — протона и нейтрона. Для этого уже использовались не потоки лучей из космоса, а новые инструменты, способные ускорять элементарные частицы, придавая им огромную энергию. Теоретическая основа для создания таких инструментов, названных ускорителями частиц, была разработана еще в 30-х годах Эрнестом Лоуренсом (Ernest Lawrence). Устроены они довольно просто: основная их часть — полая труба, на всем протяжении которой установлены электромагнитные катушки.

Впрыскивая в такую трубу пучок элементарных частиц и подавая напряжение на электромагниты, можно ускорять полет частиц, одновременно повышая их энергию. Затем путь преграждают металлической мишенью, сталкиваясь с которой частица распадается. В случае если энергия столкновения достаточно высока, можно надеяться на рождение новых элементарных частиц и соответствующих им античастиц. Именно так в 1955 г. были получены антипротоны, а в 1959 — антинейтроны. После этого ученым ставалось лишь попытаться объединить античастицы и получить первое антиядро, а потом и антиатом.

Как известно, атомное ядро состоит из протонов и нейтронов. В простейшем случае ядро включает всего один нейтрон и один протон (атом дейтерия). В 1965 году одновременно европейскими (CERN — Европейский центр ядерных исследований) и американскими исследователями было получено ядро антидейтерия (включающее один антинейтрон и один антипротон), а затем, после 30-летней подготовительной работы, в той же лаборатории CERN, путем соединения антиэлектрона и антипротона были произведены первые девять атомов антиводорода. Достижение европейцев произвело настоящий фурор в научном мире: антиводород, в силу чрезвычайной простоты своего строения, обещал стать для изучения антиматерии столь же важным, каким является водород для изучения материи обычной. К этому времени антиматерией начали серьезно интересоваться не только те, кто жаждал новых знаний об устройстве нашего мира, но и чистые практики — намеревавшиеся заставить антиматерию работать на пользу человека.

Практиканты антимира
Задуматься над использованием антиматерии в практических целях заставляет простой факт: как следует из знаменитого уравнения Эйнштейна E=mc2, масса является концентрированной формой энергии. Иначе говоря, максимальное количество энергии, которое мы можем получить от какого-либо тела, мы получим, лишь преобразовав его целиком в излучение. Этого чрезвычайно просто добиться при помощи антиматерии — столкнув атом с антиатомом (процесс называется аннигиляцией). В этом случае один килограмм вещества (хотя бы того же водорода) способен дать в миллиарды раз больше энергии, чем при обычном сгорании. Казалось бы, все энергетические проблемы человечества решаются одним махом!

К сожалению, не все так просто. Дело в том, что для производства какого-то количества антиматерии (или просто — антивещества) необходимо затратить энергию не меньше той, которое способно это количество дать при аннигиляции. Черпать же антивещество из природных источников мы не можем за неимением последних. Поэтому использовать антиматерию на электростанциях в качестве идеального топлива не получится. Однако если такое крайне малое количество такого топлива способно стать источником гигантского количества энергии, будучи само весьма компактным, то почему бы не использовать его в космонавтике? Идея эта, впервые высказанная фантастами (вспомните звездолет Enterprise из сериала «СтарТрэк»), получила самую живую поддержку со стороны научной общественности. Конечно, сделать все согласно сценарию фантастического фильма не выйдет. Во-первых, мешает очень маленькая производительность нынешних генераторов антивещества: все они представляют собой уже известные нам ускорители частиц, и лучшие из них способны синтезировать лишь миллиардную долю грамма антиматерии в год. КПД такого генератора фантастически низок (0.00000001%), в результате чего приблизительная стоимость грамма измеряется триллионами долларов. Вторая по важности проблема заключается в необходимости полностью изолировать такое топливо от всех окружающих предметов — иначе после заправки в излучение превратятся не только топливные баки, но и сам звездолет вместе с его пассажирами.

Пристегните ремни
Тем не менее, решения обеих проблем отыскались довольно быстро. Для хранения антивещества предложили использовать вакуумную камеру, помещенную в замкнутый кокон из управляемых электромагнитных полей. Решение не самое дешевое, но главное, что прототипы таких хранилищ уже имеются — к примеру, в американском проекте Mark I несколько миллиардов антипротонов хранились в течение недели. С недостатком антивещества и его дороговизной решено бороться еще проще: дефицитная антиматерия может играть лишь роль запала, инициирующего реакции, протекающие в мощных атомных двигателях.

В это же время астрономы продолжают поиски островов антиматерии во Вселенной. Идея Дирака о возможном существовании целых миров, составленных из антивещества, подверглась некоторой правке: сегодня ученые склоняются к мысли, что на антиматерию приходится в лучшем случае лишь около миллионной доли типичных звездных систем вроде нашей галактики. И обнаружить их — дело чести. Пока такие поиски, ведущиеся с помощью детекторов частиц высоких энергий, вынесенных за атмосферу (как это было, к примеру, в проекте AMS в 1998) успехом не увенчались, но ученые намерены продолжить их, разместив детекторы на борту Международной космической станции уже в 2004 году.

Специалисты NASA воплотили идею, показанную в фантастическом сериале Star Trek: универсальный приборчик Tricorder, выручающий команду Enterprise во множестве ситуаций. И, более того, реальный "персональный помощник астронавта" обставляет выдуманный в два счёта. (Видно, что плохо смотрел Трек автор - при всех возможностях PSA с трикордером его не сравнить - прим. адм.)
Tricorder в фильме напоминает современные компьютеры-наладонники, но обладает широчайшими возможностями.
Вот офицер Спок хмуро смотрит на экран машинки и говорит: "В этом туннеле уровень кислорода ниже нормы, Tricorder показывает, что я продержусь здесь не более часа."

Тот же прибор служит и средством видеосвязи, благодаря которой мудрый капитан Керк успокаивает друга: "Сейчас я перешлю тебе карту туннелей, и ты выберешься отсюда".

Именно Tricorder, как говорят специалисты исследовательского центра NASA (Ames Research Center), вдохновил их на создание робота по имени Personal Satellite Assistant (PSA), то есть — помощника астронавта.

Но даром, что Tricorder "родом" из XXIII века, а PSA — лишь из XXI — аппарат NASA не уступает киношному "по функционалу", и даже превосходит его. Прежде всего, нужно сказать, что PSA, выглядящий как яркий баскетбольный мяч, самостоятельно летает по станции за счёт миниатюрных реактивных движителей. Именно такого мобильного помощника, который освобождал бы руки для работы с оборудованием станции, астронавты давно просили создать инженеров. PSA оснащён датчиками атмосферы, измеряющими почти все мыслимые её параметры — химические и физические.

Робот также служит системой прямой связи астронавтов с наземным центром управления — на поверхности мяча есть видеокамера, микрофон, динамики и дисплей.

Робот может действовать самостоятельно, по командам экипажа или даже под управлением с земли.

Он может облетать станцию в инспекционной "поездке", следить за лабораторными животными в контейнерах (пока астронавты спят), изучать труднодоступные места внутри станции на предмет неисправностей.

Робот может действовать самостоятельно, по командам экипажа или даже под управлением с земли.
Он может облетать станцию в инспекционной "поездке", следить за лабораторными животными в контейнерах (пока астронавты спят), изучать труднодоступные места внутри станции на предмет неисправностей.

Он же может, как верный пёс, парить рядом с астронавтом, выполняющим какой-либо эксперимент, и с помощью экрана (а также синтезатора речи) подсказывать человеку последовательность действий.

Вообще, PSA работает как персональный секретарь миссии, выполняя те же функции, что сегодня возложены на ноутбук или карманный PDA с программой-планировщиком.

Только компьютеры всё время норовят уплыть куда-нибудь в сторону, и их приходиться крепить к чему-то или держать в руке, что неудобно.

Но, в отличие от обычных компьютеров, робот может ещё и помогать экипажу в поисках многочисленного инструмента (где, что лежит, и зачем это нужно), благодаря встроенному сканеру радиочипов-идентификаторов. Этот же "умный" мяч способен подавать сигналы тревоги при определённых событиях на станции, связанных с режимами работы её оборудования или с какими-то происшествиями, случающимися с полезным грузом.

Заметим, робот с равным успехом может использоваться, как мечтают его создатели, и на борту шаттлов.

Нынешние экспериментальные образцы дроида-мяча "почти" готовы к запуску на МКС. Для доведения их до ума специалистам NASA потребуется дополнительное финансирование и ещё, однако ж, три года.

Руководство агентства ещё не приняло окончательного решения — продолжать ли проект, что бы "почти" превратилось в "полностью".

По сообщению издания C-Health, врачи сумели частично вернуть зрение жителю Канады, ослепшему 20 лет назад в результате несчастного случая. Этому человеку в центральную нервную систему были вживлены искусственные электронные глаза. Хотя это устройство и не обеспечивает 100% восстановления зрения, теперь этот 39-летний фермер (который предпочитает, чтобы его называли только по имени - Дженс) способен даже водить машину по пустой автостоянке.

Дженс - лишь один из 20 пациентов, которым доктор Уильям Доубел, изобретатель "искусственных глаз", помог избавиться от казавшейся безнадежной слепоты. Операции всем пациентам проводились в Португалии, поскольку Федеральная комиссия по пищевым продуктам и медикаментам США еще не одобрила применение этого устройства на территории Соединенных Штатов. Если это все-таки произойдет, то доктор Доубел сможет открыть клинику в Сент-Луисе, штат Миссури.

Вся операция стоит $98 тысяч. Пациенты носят что-то вроде солнцезащитных очков, в которые вмонтирована миниатюрная камера. Микрокомпьютер и стимулятор носятся в специальной сумке либо на поясе. Все это оборудование крепится к крошечному устройству, напоминающему пожарный гидрант и вживленному в череп. Это устройство соединяет два электрода с поверхностью участка мозга, отвечающего за зрение. По мнению авторов C-Health, устройство напоминает то, которым пользуется инженер Лафорж в сериале Star Trek: The Next Generation.

По поступившим сообщениям, ученым впервые в мире удалось осуществить успешную телепортацию на атомарном уровне. Журнал Nature пишет, что это прорыв в науке был сделан двумя группами исследователей, работающих над этой проблемой независимо в США и Австрии.

Способность передавать ключевые свойства от одной частицы другой, не имеющей с ней никакой физической связи, была до сих пор достигнута лишь с помощью лазерного луча. Эксперты говорят, что возможность сделать то же самое с такими массивными частицами как атомы может привести к созданию принципиально новых сверхбыстрых компьютеров. Это разработка чем-то напоминает "транспортеры", используемые Жан-Люком Пикардом * и капитаном Кирком в известном телевизионном сериале Star Trek.

Когда физики говорят о "телепортации", они имеют в виду передачу "квантовых состояний" между отдельными атомами. Речь может идти также о таких вещах, как атомная энергия, движение, магнитное поле и других физических свойствах.

Профессор Рейнер Блатт из университета Инсбрука, сказал в интервью агентству Би-Би-Си: "Это – веха в истории науки. Теперь мы сможет осуществлять телепортацию одним нажатием кнопки. Это делалось и прежде, но не таким способом. Теперь мы способны удерживать информацию на другом конце, куда она передается".

В различных странах обсуждаются программы по применению эффекта квантовой телепортации для создания квантовых оптических компьютеров, где носителями информации будут фотоны.

Первые электронные компьютеры потребляли десятки киловатт энергии. Скорость работы квантовых компьютеров и объемы информации будут на десятки порядков превосходить таковые у существующих компьютеров. В будущем сети квантовой телепортации получат такое же распространение, как современные телекоммуникационные сети.

Кстати, квантовые вирусы будут гораздо опаснее нынешних сетевых, так как после своей телепортации они смогут существовать вне компьютера. Квантовые компьютеры будут реализовывать холодные вычисления, работая практически без затрат энергии. В квантовом мире главный вредитель - шум, исходящий из некоррелированного взаимодействия объектов друг с другом.

Речевой ввод и голосовое управление - давно не новость. Но станет ли распознавание речи электронными устройствами привычным элементом нашего быта?

--------------------------------------------------------------------------------

Компьютер! - говорит капитан Кирк, и звездолет Enterprise сразу оживает: включаются защитные экраны и космический корабль устремляется вперед с трехкратной световой скоростью.

Для создателей научно-фантастических фильмов 70-х и 80-х годов говорящие и понимающие человеческую речь компьютеры были такой же мечтой далекого будущего, как искривляющие пространство звездолеты. Но космические корабли, летящие со скоростью выше скорости света, даже в будущем останутся лишь прекрасной мечтой сценаристов, а вот процесс распознавания речи в последние годы сделал гигантский скачок вперед: в ближайшем будущем речевой ввод информации сделает устаревшей клавиатуру и значительно упростит взаимодействие человека с компьютерами и бытовой электроникой.

Уже сейчас существуют многочисленные системы, умеющие воспринимать человеческие слова: компьютеры, медицинское электронное оборудование, автомобили и мобильные телефоны.

Компьютерное распознавание речи существует с 1993 года. Однако, если еще три года назад "программные диктофоны" использовались в основном для развлечения коллег по работе, то современные программы показывают вполне приемлемые результаты, - правда, после интенсивной "тренировки".

Прежде всего, современные программы распознавания речи для ПК позволяют диктовать в обычной разговорной манере. Так называемая дискретная надиктовка с частыми остановками и паузами между словами осталась в прошлом. Однако непрерывный процесс распознавания речи, дающий точность до 95 процентов в оптимальных условиях, все-таки дает пять неправильных букв на 100 знаков. Около 200 ошибок на странице формата A4 - слишком много для профессиональной работы.

Компьютер учится понимать речь
1962: Первое коммерческое устройство речевого вывода: модель 7772 от IBM.
1984: Первая система распознавания речи на базе ЭВМ. На распознавание слова уходили минуты. Система различала примерно 5000 слов.
1986: Опытный образец системы речевого ввода Tangora 4. Благодаря специальному микропроцессору впервые стала возможна обработка речи на рабочем месте в реальном времени. В системе уже появилась функция контроля контекста.
1990: Dragon System представила первую американскую версию программы речевого ввода Dragon Dictate System.
1992: Технология Tangora в модели клиент-сервер. Используется RISC-система IBM RS/6000. Речевой ввод с ПК под OS/2.
1993: Появилась первая система речевого ввода для ПК - Personal Dictation от IBM; стоимость $1000. Одновременно выходит Philips Dictation System - первая система непрерывного распознавания речи.
1995: IBM представила на CeBIT систему диктовки VoiceType со специализированными словарями для медиков и адвокатов.
1997: Появилась система клиент-сервер Speech Magic от Philips. Lernout & Hauspie представила первую англоязычную систему распознавания речи.
1998: IBM, Dragon, Lernout & Hauspie и Philips предлагают потребительские версии своих продуктов.
2001: Microsoft выпускает комплект офисных приложений Office XP с поддержкой речевого ввода и управления.

Так работает система распознавания речи
Компьютеры не думают, они лишь исполняют программы. При речевом вводе компьютер выполняет сложный анализ оцифрованной речи. На основе вероятностного расчета он определяет, что именно мог произнести пользователь.

На первом этапе компьютер записывает звук речи в виде цифровой аудиопоследовательности и делит ее на фрагменты длительностью несколько миллисекунд. Программа сравнивает эти аудиофрагменты с записанными в память речевыми образцами. Качество базы данных образцов является наиболее важным условием для безошибочного распознавания речи. Она содержит фрагменты речи различных людей с разными особенностями произношения, такими как снижение звука, диалект, выделение слогов и произношение. Эта часть системы распознавания речи называется системой, не зависящей от говорящего.

Систему, не зависящую от говорящего, дополняет система распознавания говорящего. В основе последней лежит понятие фонемы - наименьшей акустической единицы языка. В процессе тренировки программное обеспечение распознает наиболее важные признаки произношения пользователем фонем и записывает полученные данные в виде профиля говорящего. Очень важно, чтобы в дальнейшем во время диктовки пользователь по возможности точно выдерживал мелодию речи и произношение.

В системе распознавания говорящего при определении "сомнительных слов" используется тот факт, что после определенного слова могут следовать (и имеют при этом смысл) лишь немногие конкретные слова. Владельцам мобильных телефонов этот способ знаком по SMS-сообщениям, при наборе которых нужное слово предлагается автоматически.

В помощь медикам
Специальные решения для определенных областей применения с узко ограниченным словарным запасом не в пример надежнее. Например, программы для рентгенологов преобразуют в текст произнесенные вслух результаты анализа снимков. Однако до эффективного распознавания речи еще очень далеко. Даже при использовании дорогостоящих словарей для медиков и юристов точность распознавания все еще оставляет желать лучшего, и надиктованные документы нельзя пускать в работу без ручной обработки.

На работу с диктовочными программами накладываются и дополнительные ограничения. В большинстве случаев трудно обойтись без гарнитуры с микрофоном. Правда, радиомикрофоны допускают больший радиус действия, однако для контроля результатов пользователь должен видеть экран ПК.

Microsoft и распознавание речи
Аналогичное развитие следует ожидать и в процессе распознавания речи. После того как Lotus, дочерняя фирма IBM, встроила программу распознавания речи ViaVoice уже в версию 9.0 офисного пакета SmartSuite, Microsoft также сделала это своей основной задачей. В состав Office XP уже вошла система распознавания речи, а задолго до этого разработчикам ПО впервые был бесплатно предложен API-интерфейс SAPI 5.0, реализующий речевые функции. Пакет объемом 125 МБ помимо программы распознавания речи включает в себя и программное обеспечение, которое может вслух читать тексты.

Носимые ПК используют речевой ввод, но без клавиатуры в них не обойтись.

Правда, Office XP понимает лишь английский, китайский и японский языки, да и требования к системе серьезные. Только для программы распознавания речи необходимо дополнительно 128 МБ ОЗУ и еще 64 МБ для синтезатора речи. Планировалось, что новая Windows XP (Whistler) также будет поддерживать распознавание речи. Интеграция этих функций в ОС обеспечит поддержку диктовки во всех программах и позволит полностью перейти на управление операционной системой голосом.