Teknikk fra uka som gikk

Teknikk fra uka som gikk

FREDAGSTECH: Spennende smånyheter som du kanskje har gått glipp av denne uken: Autonomt jordbruk, supercomputer etterligner evolusjon, hodetelefoner uten høyttalere.

Autonomt jordbruk

For bønder, odelsgutter og –jenter som innerst inne hater å få jord under neglene, og egentlig føler seg mye mer bekvem med skjerm og tastatur, er frelsen kanskje nær. Det kommer kanskje til å bli fullstendig unødvendig å sette sine bein på åkrene i framtiden, langt mindre være tvunget til å sitte bak rattet i skurtreskeren akkurat den helgen alle vennene dine skal på konserthelg, bare fordi innhøstingen må skje akkurat da.

I Storbritannia finnes det en gård som heter Hands Free Hectare, der innhøstingen nylig er avsluttet. Det som er spesielt med akkurat denne gården er at det er droner og autonome kjøretøy som står for hele jobben, melder nettsiden Live Science.

Hands Free Hectare er en eksperimentgård drevet av Harper Adams University og selskapet Precision Decisions. Målsetningen for prosjektet er å bli den første gården i verden der utplanting, gjødsling, innhenting av prøver og innhøsting av avlingen i sin helhet utføres av roboter. Nylig har prosjektet meldt at dette har lyktes, ved hjelp av vanlige jordbruksmaskiner, droner for forbrukermarkedet og åpen kildekode programvare.

Prosjektet kjøpte inn noen vanlige, små traktorer og andre nødvendige maskiner, som ble utstyrt med GPS, aktuatorer, elektronikk og annen robotteknologi. Deretter utviklet de først fjernstyring av alle maskinene, og så gikk de videre til å preprogrammere operasjonene inn i et automatisk system.

Agronomen på prosjektet spådde at de kom til å høste cirka fire og et halvt tonn med bygg, noe som viste seg å stemme bra. Nå planlegger prosjektet å lage øl av avlingen ­– «Hands Free Beer» – for å feire suksessen. Det synes vi er vel unt.

For de som er mer enn gjennomsnittlig nysgjerrig på dette prosjektet, kan vi anbefale videosiden til prosjektet – der finner du ikke mindre enn 40 videoer som viser hele prosjektets gang.

Supercomputer etterligner evolusjon

En viktig del av det å designe ting, er å optimalisere dem før produksjon. Å fjerne overflødig materiale fra noe som skal lages, reduserer vekten og sparer inn penger på materialforbruk. En vanlig teknikk er å gå fra noe som er massivt inni til å bruke skillevegger og tomt rom for å redusere materialet uten å redusere den påkrevde styrken.

I dag brukes datamaskiner til slike optimaliseringsjobber, men dette har hatt store begrensninger med tanke på oppløsingen. En «Voxel» – altså en «pixel» i en tredimensjonal modell – er enheten maskinene jobber med, og fram til nå har de klart å optimalisere ting som består av opptil 5 millioner voxler. Nå har et team av danske forskere økt oppløsningen til optimaliseringsprogrammet opp mot en milliard voxler. Det åpner for nye muligheter.

De satte en superdatamaskin til å optimalisere en hel fly-vinge med dimensjonene som en Boeing 777 har. Etter at en superdatamaskin med 8.000 prosessorer hadde tygd på oppgaven i ikke mindre enn fem døgn, kom et helt annerledes design ut. Ved å bruke kurvete spanter og diagonale støttestag, veide vingen fem prosent mindre enn vingene en 777 bruker i dag. Fem prosent høres kanskje ikke så mye ut, men det ville resultere i et redusert drivstofforbruk på 200 tonn i året.

Superdatamaskinen brukte en prosess forskerne kaller «morphogenesis», som er den biologiske prosessen en organisme bruker for å finne sin form. Sammen med cellevekst og differensiering av celler, utgjør disse tre faktorene evolusjonær utviklingsbiologi. Sett i det lyset er det kanskje ikke så rart at designet datamaskinen kom fram til, mest av alt minner om beinstrukturen inni nebbet til en fugl. Fugler har utviklet lette og sterke beinstrukturer over millioner av år, og da er det kanskje heller ikke så rart at superdatamaskinen trengte noen døgn på å komme fram til designet.

Det nye designet er så komplekst at det lar seg ikke praktisk produsere ennå, men forskerne setter sin lit til 3D-printprosesser, som i framtiden kanskje vil kunne produsere de mer effektive vingene.

Hodetelefoner uten høyttalere

Det er jo strengt tatt ikke øret som fanger opp vibrasjoner og oversetter dem til nerveimpulser som vi oppfatter som lyd. Det er ikke engang trommehinnen i mellomøret som gjør det. Det er bitte små hår som sitter på innsiden av det væskefylte sneglehuset, som befinner seg i det indre øret. Der er det lydbølger blir til nerveimpulsene som vi oppfatter med det vi kaller hørselen.

Dermed er det jo heller ikke strengt tatt nødvendig å bruke høyttalere med membraner for å levere lyd til oss, om vi bare heller stimulerer indreøret direkte. Det er akkurat det hodetelefonen ALL-terrain Bone Conduction Bluetooth Headphones gjør, melder nettsiden (og nettbutiken til) Popular Mechanics.

Som navnet indikerer, leverer disse hodetelefonene lyd ved hjelp av ørsmå vibrasjoner som forplanter seg via beinet i kraniet, rett til hørselsnervene. Denne løsningen hopper altså over trommehinnen for å gi oss godlyd, og det gjør at vi ikke er fullstendig isolert fra verden, selv om vi lytter på favorittlåta mens vi er ute og går. Det må jo være en stor fordel, for eksempel i trafikken.

I tillegg er dette designet vannsikret. Det er ingen tradisjonelle høyttalermembraner, slik at vann ikke vil ødelegge hodetelefonene. Dermed er denne løsningen egnet for de som er ute i all slags vær, enten de lytter eller synger i regnet.