19 de dez. de 2023
16 de set. de 2023
Sinais de WiFi permitem fazer fotos
Sinais de WiFi permitem fazer fotos de objetos atrás das paredes
Redação do Site Inovação Tecnológica - 15/09/2023
[Imagem: Pallaprolu et al. - 10.1109/RadarConf2351548.2023.10149785]
Tirando fotos usando WiFi
Embora já tenham sido largamente explorados para detectar a movimentação de pessoas, os sinais de WiFi que permeiam todos os nossos ambientes também podem ser usados para fotografar objetos parados, e fazer isto com uma precisão e uma resolução muito boas.
"O imageamento de paisagens estáticas com WiFi é consideravelmente desafiador devido à falta de movimento," explica a professora Yasamin Mostofi, da Universidade da Califórnia de Santa Barbara. "Adotamos então uma abordagem completamente diferente para resolver este problema desafiador, concentrando-nos em traçar as bordas dos objetos."
A solução envolve a chamada Teoria Geométrica da Difração e seus correspondentes cones de Keller, que permitem traçar os contornos dos objetos - essa teoria da difração, formulada por Joseph Bishop Keller [1923-2016] em 1958, mostra como os raios que incidem sobre uma aresta difratam-se pelo espaço formando uma região cônica.
"Quando uma determinada onda incide em um ponto na borda [de um objeto], emerge um cone de raios emitidos de acordo com a Teoria Geométrica da Difração de Keller, conhecido como cone de Keller," detalhou Mostofi.
O que a equipe descobriu é que esta interação não se limita a arestas visivelmente afiadas, mas se aplica a um conjunto mais amplo de superfícies com curvaturas bem pequenas.
A descoberta da equipe permitiu que a técnica fosse usada, pela primeira vez, para visualizar e ler o alfabeto inglês através de paredes, usando apenas os sinais de WiFi, uma tarefa até agora considerada muito difícil devido aos detalhes complexos das letras.
Mais especificamente, a equipe propôs um núcleo de projeção de imagem baseado em um cone Keller. Esse núcleo é implicitamente uma função das orientações das arestas, uma relação que é então usada para inferir a existência das arestas - e sua orientação, se elas existirem - através de testes de hipóteses sobre um pequeno conjunto de possíveis orientações das arestas.
Em outras palavras, se o cálculo determinar a existência de uma aresta, a orientação da aresta que melhor corresponde ao cone de Keller é escolhida para um determinado ponto, que então será usado para compor a imagem.
"As bordas dos objetos da vida real têm dependências locais," detalhou Anurag Pallaprolu, membro da equipe. "Assim, uma vez que encontramos os pontos da borda de alta confiança por meio do núcleo de imagem que propomos, propagamos suas informações para o restante dos pontos usando a propagação de informações bayesiana. Esta etapa pode ajudar ainda mais a melhorar a imagem, uma vez que algumas das bordas podem ser em uma região cega, ou podem ser dominadas por outras bordas que estão mais próximas dos transmissores."
[Imagem: Pallaprolu et al. - 10.1109/RadarConf2351548.2023.10149785]
WiFi lê através das paredes
Nos experimentos de demonstração, a equipe usou três transmissores WiFi comuns. Os receptores WiFi, por sua vez, foram montados em um veículo de controle remoto que emula uma grade de receptores WiFi à medida que se move. O receptor mede a potência do sinal recebido, que é então utilizado para geração das imagens.
A tecnologia foi extensivamente testada com vários experimentos em três áreas diferentes, incluindo cenários em que as imagens eram geradas através das paredes.
A demonstração é bastante válida porque usou um cenário desafiador, com a geração de imagens do alfabeto, já que as letras apresentam detalhes muito complexos e variados. Finalmente, eles mostraram como sua abordagem permite usar o WiFi para visualizar objetos atrás de paredes, gerando imagens com detalhamento suficiente para que as letras posicionadas detrás dessas paredes fossem lidas. Além disso, eles também capturaram imagens de vários outros objetos, mostrando que podem capturar detalhes que antes não eram possíveis com WiFi.
Artigo: Analysis of Keller Cones for RF Imaging
Autores: Anurag Pallaprolu, Belal Korany, Yasamin Mostofi
Revista: Proceedings of th 2023 IEEE Radar Conference (RadarConf23)
Vol.: 23319896
DOI: 10.1109/RadarConf2351548.2023.10149785
6 de set. de 2023
1 de set. de 2023
NASA testará comunicações a laser com a Estação Espacial Internacional
Redação do Site Inovação Tecnológica - 31/08/2023
[Imagem: NASA/Dave Ryan]
Comunicação a laser
A NASA se prepara para testar em larga escala a comunicação espacial a laser.
Ainda neste ano, será enviado para a Estação Espacial Internacional um módulo de comunicação a laser chamado ILLUMA-T, sigla em inglês para "modem LCRD de usuário de órbita terrestre baixa integrado e terminal amplificador".
Essa unidade comporá o sistema com o LCRD (relé de demonstração de comunicações a laser) já enviado à ISS em 2021, criando um sistema de comunicação a laser completo.
Usando luz infravermelha invisível, os sistemas de comunicação a laser enviam e recebem informações em taxas de dados mais altas do que as antenas operando na faixa de rádio. Com taxas de dados mais elevadas, as missões poderão enviar mais imagens e vídeos para a Terra numa única transmissão.
Uma vez instalado na estação espacial, o ILLUMA-T mostrará os benefícios que taxas de dados mais altas podem trazer para missões em órbita baixa da Terra, tirando proveito de uma tecnologia que já foi testada inclusive na Lua, por meio do demonstrador de comunicação a laser lunar.
"As comunicações a laser oferecem às missões mais flexibilidade e uma maneira rápida de recuperar dados do espaço," disse Badri Younes, da NASA. "Estamos integrando esta tecnologia em demonstrações perto da Terra, na Lua e no espaço profundo."
"Assim que o ILLUMA-T estiver na estação espacial, o terminal enviará dados de alta resolução, incluindo fotos e vídeos, para o LCRD a uma taxa de 1,2 gigabits por segundo," disse Matt Magsamen, gerente do projeto. "Depois, os dados serão enviados do LCRD para estações terrestres no Havaí e na Califórnia. Esta demonstração mostrará como as comunicações a laser podem beneficiar missões em órbita baixa da Terra."
[Imagem: NASA/Dave Ryan]
Comunicação a laser no espaço
Além de taxas de dados mais altas, os sistemas laser são mais leves e usam menos energia, um benefício importante no projeto de naves espaciais. O ILLUMA-T tem aproximadamente o tamanho de um refrigerador e será preso a um módulo externo na Estação Espacial Internacional para realizar sua demonstração com o LCRD.
A ILLUMA-T não é a primeira missão a testar comunicações a laser no espaço, mas aproxima a tecnologia do uso operacional.
Além do LCRD, atualmente na ISS, os antecessores do ILLUMA-T incluem o sistema TBIRD (TeraByte InfraRed Delivery), que está desde 2022 testando comunicações a laser em um pequeno cubesat na órbita baixa da Terra; o LLCD (Demonstração de Comunicações a Laser Lunar), que transferiu dados de e para a órbita lunar para a Terra e de volta durante a missão LADEE (Lunar Atmosphere and Dust Environment Explorer) em 2014; e o OPLS (Optical Payload for Lasercomm Science), que demonstrou em 2017 como as comunicações a laser podem acelerar o fluxo de informações entre a Terra e o espaço em comparação com os sinais de rádio.
créditos: https://www.inovacaotecnologica.com.br/
25 de ago. de 2023
desprezado pela ciência, pode estar salvando sua vida
O timo,
desprezado pela ciência, pode estar salvando sua vida
[Imagem: The Harvard Gazette]
Importância do timo
A medicina moderna há muito considera o timo um órgão dispensável em adultos. Tão desprezado ele é que poucas pessoas sabem dizer onde está o timo ou o que ele faz.
Mas uma nova pesquisa liderada por médicos e pesquisadores da Universidade de Harvard (EUA) mostrou que o pequeno órgão situado no peito, do tamanho de uma noz, desempenha na verdade um papel vital na saúde imunitária à medida que envelhecemos, particularmente na prevenção do câncer.
Quando a equipe comparou dados de pacientes que tiveram o timo removido (timectomia) com dados de pacientes que mantinham seu timo, eles descobriram que os pacientes com timectomia tinham um risco quase três vezes maior de morte por uma variedade de causas, incluindo um risco duas vezes maior de câncer e um aumento no risco de doenças autoimunes.
"A magnitude do risco era algo que nunca esperávamos," disse o Dr. David Scadden. "A principal razão pela qual o timo tem impacto na saúde geral parece ser uma forma de proteção contra o desenvolvimento do câncer."
O que é o timo
O timo é o órgão do corpo humano que envelhece mais rapidamente. Mais ativo na produção de células T durante a primeira infância, ele começa a atrofiar em tecido adiposo por volta da puberdade.
É por isso que, durante muitas décadas, os cientistas presumiram que ela servia a um propósito limitado na idade adulta. O timo geralmente é removido devido a problemas no próprio órgão, como câncer de timo, ou durante outras cirurgias cardiotorácicas, porque está localizado na frente do coração e geralmente atrapalha o cirurgião.
No entanto, nos últimos anos, os cientistas começaram a suspeitar que o timo desempenha um papel importante na nossa saúde à medida que envelhecemos, ao continuar a produzir células T que contribuem para a diversidade da população global de células T do corpo. Por exemplo, hoje o transplante de timo trata crianças com imunodeficiência.
É isto que este novo estudo reforça. "Este estudo demonstra o quão vital é o timo para a manutenção da saúde do adulto," concluiu Scadden.
Artigo: Health Consequences of Thymus Removal in Adults
Autores: Kameron A. Kooshesh, Brody H. Foy, D.Phil., David B. Sykes, Karin Gustafsson, David T. Scadden
Publicação: New England Journal of Medicine
DOI: 10.1056/NEJMoa2302892
18 de ago. de 2023
Como a música do Pink Floyd fica gravada no seu cérebro
As palavras saíram meio emboladas, mas a música saiu quase perfeita.
[Imagem: Ludovic Bellier/Robert Knight/UC Berkeley]
Depois da cirurgia, usando um software de inteligência artificial, eles conseguiram reconstruir a música a partir das gravações das ondas cerebrais.
Esta é a primeira vez que uma música foi reconstruída a partir de gravações de eletroencefalografia intracraniana.
Não é exatamente "ler os pensamentos", mas a técnica permitiu capturar todos os atributos da música, incluindo tom, ritmo, harmonia e as palavras, analisando apenas a atividade elétrica das regiões do cérebro.
A frase "Contudo, éramos apenas um tijolo na parede" aparece de forma reconhecível na música reconstruída, com seus ritmos intactos. As palavras são meio confusas, mas decifráveis.
[Imagem: Ludovic Bellier et al. - 10.1371/journal.pbio.3002176]
Invasão da mente?
Como essas gravações de eletroencefalografia intracraniana (iEEG) só podem ser feitas a partir da superfície do cérebro - o mais próximo possível dos centros auditivos - ninguém escutará as músicas em sua cabeça tão cedo. Este experimento foi feito com pacientes de epilepsia passando por uma cirurgia para implante de eletrodos no cérebro.
Mas, para as pessoas que têm problemas de comunicação, seja por causa de derrame ou paralisia, essas gravações com eletrodos na superfície do cérebro podem ajudar a reproduzir a musicalidade da fala que falta nas reconstruções robóticas de hoje.
"É um resultado maravilhoso. Uma das coisas para mim sobre a música é que ela tem prosódia e conteúdo emocional. À medida que todo esse campo de interfaces cérebro-máquina progride, isso oferece uma maneira de adicionar musicalidade a futuros implantes cerebrais para pessoas que precisam, alguém que tem ELA [Esclerose Lateral Amiotrófica] ou algum outro distúrbio neurológico ou de desenvolvimento incapacitante que comprometa a produção da fala. Isso dá a você a capacidade de decodificar não apenas o conteúdo linguístico, mas parte do conteúdo prosódico da fala, parte do afeto. Eu acho que realmente começamos a decifrar esse código," disse o Dr. Robert Knight, da Universidade de Berkeley (EUA).
Artigo: Music can be reconstructed from human auditory cortex activity using nonlinear decoding models
Autores: Ludovic Bellier, Anais Llorens, Déborah Marciano, Aysegul Gunduz, Gerwin Schalk, Peter Brunner, Robert T. Knight
Publicação: PLoS Biology
DOI: 10.1371/journal.pbio.3002176
