Suurienergiainen hiukkanen voi kääntää bitin kännykässä. Kuva: Kaisa Rautaheimo / HS
Suurienergiainen hiukkanen voi kääntää bitin kännykässä. Kuva: Kaisa Rautaheimo / HS

Elektroniikan lisääntyessä myös hiukkasten aiheuttamat bittivirheet lisääntyvät.

Kun tietokone kaatuu tai kännykän näyttö menee siniseksi, syyllinen voi olla peräisin ulkoavaruudesta. Kosminen säteily aiheuttaa jatkuvasti häiriöitä kännyköissä, tietokoneissa ja muissa elektronisissa laitteissa.

”Se on suuri ongelma, mutta enimmäkseen näkymätön suurelle yleisölle”, sanoi professori Bharat Bhuva Vanderbildt-yliopistosta Yhdysvaltain tiedeviikolla Bostonissa.

Ulkoavaruudesta tuleva kosminen säteily synnyttää Maan ilmakehään törmätessään suurienergiaisia neutroneita, myoneita, pioneita ja alfahiukkasia. Niitä osuu meihin miljoonia joka sekunti. Emme aisti tätä pommitusta, eikä siitä ole nykytiedon mukaan haittaa eläville organismeille.

Pieni osa hiukkasista on niin suurienergiaisia, että ne sotkevat mikroelektroniikan virtapiirien toimintaa. Ne saattavat myös muuttaa yksittäisiä bittejä laitteen muistista. Näitä muutoksia on alettu kutsua SEU-bittivirheiksi (single-event upset).

Yhden bitin kääntymisestä voi joskus olla vakaviakin seurauksia.

Vuonna 2003 Schaerbeekin kunnallisvaaleissa Belgiassa yhden bitin muutos äänestyskoneessa lisäsi eräälle ehdokkaalle 4 096 ääntä. Virhe havaittiin ja tutkittiin, koska lisä-ääniä tuli enemmän kuin oli mahdollista.

Vuonna 2008 Singaporesta Perthiin matkalla olleen matkustajakoneen automaattiohjaus kytkeytyi pois päältä bitin kääntymisen takia. Kone menetti 200 metriä korkeutta 23 sekunnissa, kolmasosa matkustajista loukkaantui, ja lentokone joutui laskeutumaan kesken matkan.

Lentokoneiden tietokoneissa on ollut myös joukko selittämättömiä toimintahäiriöitä, joiden aiheuttajaksi on epäilty kosmista säteilyä.

Koska hiukkasia on vaikea havaita, myös niiden aiheuttamia häiriöitä on hankala tunnistaa.

”Kun yksi bitti vaihtuu, mahdollisia syitä voi olla vaikka kuinka paljon. Muutos voi johtua esimerkiksi bugista ohjelmassa tai viasta laitteessa. SEU:n voi tunnistaa vai sulkemalla pois kaikki muut syyt”, Bhuva sanoo.

Ongelma on vakava, koska mikroelektronisia virtapiirejä on kaikkialla ja yhteiskunta on yhä riippuvaisempi niiden varmasta toiminnasta.

Entistä pienemmät transistorit tarvitsevat myös vähemmän sähkövarausta bittiä kohti. Niinpä törmäilevä hiukkanen saa bitin kääntymään entistä helpommin ykkösestä nollaksi tai päin vastoin.

Toisaalta pienempiin transistoreihin osuu vähemmän hiukkasia. Nykyisten 16 nanometrin virtapiirien kolmiulotteinen rakenne on myös vähemmän haavoittuva kuin kaksiulotteinen.

Koska transistoreiden kokonaismäärä elektronisissa laitteissa on kuitenkin lisääntynyt, myös hiukkasten aiheuttamien bittivirheiden määrä on edelleen kasvanut.

Elektroniikkaa on vaikeaa varjella hiukkasilta. Virtapiirin suojaaminen suurienergiaiselta neutronilta vaatisi kolmen metrin paksuisen betonikuoren.

Silloin kun virheettömyys on välttämätöntä, yksinkertaisin keino on Bhuvan mukaan kolminkertainen varmistus: tehdään samaan tehtävään kolme virtapiiriä ja annetaan niiden äänestää.

”On häviävän pieni todennäköisyys, että SEU-bittivirhe tapahtuu kahdessa virtapiirissä samaan aikaan. Jos kaksi virtapiiriä kolmesta antaa saman tuloksen, sen pitäisi olla oikein.”

Tätä keinoa myös Yhdysvaltain avaruushallinto Nasa käyttää taatakseen avaruusalusten tietokonejärjestelmien luotettavuuden.

Bhuvan mukaan ongelma on tiedostettu ja sitä on alettu torjua myös lentoliikenteessä, lääketieteellisissä laitteissa, energiajärjestelmissä ja tietoliikenteessä.

”Vain kuluttajaelektroniikka laahaa jäljessä.”

Vänni
Seuraa 
Viestejä251
Liittynyt27.11.2013

Syy kännykän jämähtämiseen voi olla peräisin ulkoavaruudesta

Nythän tieto on tietokoneissä pulseina on ja ei tiedoista koottuna, koodattuna. Voisiko on ja ei tietoon käyttää kahta perättäistä on on ja ei ei tietoa, tosin tiedoston määrä kaksinkertaistuisi ja tietokoneen nopeus putoaisi puoleen. Tätä koodausta käytettäisiin sitten tärkeimmissä sovellutuksissa. Ei tarvitsisi tehdä rinnakkaisia tietokoneita varmistukseen.
Lue kommentti

Eurooppalaiset miehet taas ovat kolme kertaa todennäköisemmin mustatukkaisia kuin naiset.

Herrasmiehet pitävät vaaleaveriköistä, kuuluu kuuluisan Marilyn Monroe -elokuvan nimi. Ilmeisesti todella pitävät. Muuten olisi vaikea selittää, miksi vaaleahiuksisuus on naisilla luontaisesti paljon yleisempää kuin miehillä.

Miehillä taas on huomattavasti todennäköisemmin mustat hiukset. Se voi puolestaan selittyä naisten viehtymyksellä tummahiuksisiin miehiin.

Tätä päätyi ihmettelemään tutkijaryhmä, joka selvitti laajassa tutkimuksessa hiusten väriin vaikuttavia geenejä.

Nature Genetics -tiedelehdessä ilmestyneessä tutkimuksessa monikansallinen ryhmä onnistui kartoittamaan 124 uutta geeniä, jotka vaikuttavat hiusten väriin. Aiemmin hiusväriin vaikuttavia geenejä oli löydetty noin tusina.

Tutkimus on toistaiseksi laajin aiheesta tehty: siinä tutkittiin yhteensä 300 000 eurooppalaistaustaisen ihmisen geeniperimää Euroopassa ja Amerikassa.

Tutkimuksessa paljastui monta mielenkiintoista asiaa. Ensinnäkin naisilla vaaleat hiukset ovat kaksi kertaa yleisemmät kuin miehillä. Miehet taas ovat kolme kertaa todennäköisemmin mustatukkaisia kuin naiset.

Tämä pätee sekä perimältään eurooppalaistaustaisiin ihmisiin sekä Euroopassa että Yhdysvalloissa. Löydös oli tutkijoille yllätys.

Tutkijat hakevat syytä parinvalinnasta.

”Osa voi johtua evoluutiosta, sillä vaaleahiuksiset naiset saavat miehiä helpommin, ja vastaavasti tummahiuksiset miehet menestyvät paremmin parisuhdemarkkinoilla vaaleahiuksisiin miehiin verrattuna”, sanoo geneettisen epidemiologian professori Tim Spector Lontoon King’s Collegesta BBC-uutiskanavan haastattelussa.

Hiusten väriin kohdistuu siis sukupuolivalintaa, mikä auttaa pitämään ominaisuutta yleisenä populaatiossa. Spector kuitenkin korostaa, että tämä on spekulointia.

Itse geeneissä ei nimittäin näytä olevan eroa. Jostain syystä ne kuitenkin ilmenevät eri tavalla miehissä ja naisissa.

Vaaleatukkaisia poikia syntyy yhtä paljon kuin tyttöjä, mutta vaaleahiuksisuutta aiheuttavat geenit kytkeytyvät useammin pojilla pois päältä heidän kasvaessaan ja väri tummuu.

Tätä kutsutaan epigenetiikaksi. Ei tiedetä, miksi geenien ilmeneminen muuttuu tällä tavalla. Siihen vaaditaan jatkotutkimusta. Tutkijoita kiinnostaisi sekin, onko taustalla jokin nykyajan kulttuurillinen muutostekijä.

Ihmisen geenit ovat soluissa kiveen hakattuja, mutta epigeneettinen taso on altis ympäristön aiheuttamille muutoksille.

Minijehova
Seuraa 
Viestejä1483
Liittynyt10.10.2011

Naiset ovat paljon useammin blondeja kuin miehet

" Itse geeneissä ei nimittäin näytä olevan eroa. Jostain syystä ne kuitenkin ilmenevät eri tavalla miehissä ja naisissa. Vaaleatukkaisia poikia syntyy yhtä paljon kuin tyttöjä, mutta vaaleahiuksisuutta aiheuttavat geenit kytkeytyvät useammin pojilla pois päältä heidän kasvaessaan ja väri tummuu." Hiusten väri voi vaihtua montakin kertaa elämän aikana. Esimerkiksi ihan vauvana tumma, lapsena vaalea ja tummuu taas vanhetessa, kunnes vaalenee ja lopulta harmaantuu tai putoaa. Tuota värinvaihtelua...
Lue kommentti

Ah, this is obviously some strange usage of the word 'safe' that I wasn't previously aware of.

Tutkijan mielestä presidentti Donald Trumpkaan ei vaikuta tietävän paljon, vaikka laukookin vankasti mielipiteitään. Kuva: Paul D. Williams/The White House
Tutkijan mielestä presidentti Donald Trumpkaan ei vaikuta tietävän paljon, vaikka laukookin vankasti mielipiteitään. Kuva: Paul D. Williams/The White House

Niin sanottu ylivertaisuusvinouma saa epäpätevän ihmisen yliarvioimaan omaa osaamistaan ja pätevän vähättelemään itseään.

Mitä vähemmän ihminen asiasta tietää, sitä enemmän hän luulee tietävänsä. Asioista oikeasti perillä olevat taas saattavat olla taipuvaisia vähättelemään omaa osaamistaan.

Tähän psykologiassa tunnettuun ylivertaisuusvinoumaan eli Dunning–Krugerin vaikutukseen törmää esimerkiksi internetin kommenttipalstoilla. Uusi tutkimus osoittaa, että se vaikuttaa myös poliittisessa ajattelussa.

Politiikan tutkimuksen apulaisprofessori Ian Anson Marylandin yliopistosta havahtui tutkimaan asiaa seuratessaan sosiaalisessa mediassa käytyjä keskusteluja Yhdysvaltain vaalien aikaan. Anson ja muut tutkijat kiinnittivät huomiota siihen, että sosiaalisessa mediassa paljon seuraajia saaneet kommentaattorit esittivät vaalikamppailusta varsin voimakkaita ja itsevarmoja näkemyksiä.

”Vaalien jälkeen jotkut alkoivat puhua jopa Dunning–Kruger-presidentistä, sillä Donald Trump laukoo voimakkaita mielipiteitä asioista, joista ei kuitenkaan vaikuta tietävän paljon mitään”, Anson sanoo Psypost-verkkolehdessä.

Anson huomasi, että ylivertaisuusvinouman vaikutusta ei juurikaan ollut selvitetty politiikan tutkimuksessa. Häntä kiinnosti myös, ovatko erityisen vahvasti johonkin poliittiseen siipeen sitoutuvat ihmiset alttiimpia sille.

Anson kehitti yksinkertaisen koeasetelman testatakseen asiaa. 2600 täysi-ikäistä amerikkalaista vastasi verkkokyselyyn, jossa kartoitettiin heidän tietojaan Yhdysvaltojen politiikasta. Lomakkeessa kysyttiin esimerkiksi, kuka on Yhdysvaltain energiaministeri, kumpi puolue hallitsee tällä hetkellä edustajainhuonetta ja mihin hankkeisiin hallitus käyttää vähiten rahaa.

Koehenkilöitä pyydettiin samalla arvioimaan, miten hyvin he kokevat olevansa perillä politiikasta.

Todellinen osaaminen osoittautuikin kuviteltua vähäisemmäksi. Mitä huonommat tiedot politiikasta ihmisellä testin mukaan oli, sitä paremmaksi hän omat tietonsa arvioi. Ylipäänsä koe osoittautui valtaosalle vaikeaksi.

”Moni amerikkalainen vaikuttaa todella itsevarmalta omista tiedoistaan, koska he eivät tiedä itse, kuinka vähän he oikeastaan tietävät.”

”Vaikutus näyttää myös vahvistuvan, kun ihmiset kohtaavat toisen poliittisen laidan edustajia”, Anson kertoo.

Kokeen toisessa osassa jompaankumpaan poliittiseen laitaan vahvasti samaistuvat osallistujat pantiin pisteyttämään muiden vastauksia. Heille annettiin valmiiksi täytetty lomake, jonka kerrottiin olevan toista poliittista laitaa edustavan henkilön täyttämä. Vakaumukselliset republikaanit siis luulivat arvioivansa vankkojen demokraattien vastauksia ja toisin päin.

Vinouma vaikutti tässäkin. Mitä huonommin henkilö oli itse pärjännyt testissä, sitä todennäköisemmin hän pisteytti muiden testivastaukset puhtaasti omien poliittisten luulojensa mukaan.

”Tulokset viittaavat siihen, että amerikkalainen poliittinen keskustelukulttuuri on laajasti epäonnistunut. Kun yhden laidan edustaja kohtaa omaan puolueeseensa kuulumattoman, on varsin todennäköistä, että hän arvioi sekä omansa että toisen ihmisen poliittisen ymmärryksen väärin. Ja usein vielä niin, että hän pitää itseään pätevämpänä”, Anson sanoo.

Ansonin tutkimus julkaistiin Political Psychology -lehdessä.

Keijona
Seuraa 
Viestejä8868
Liittynyt13.3.2015

Tietämätön luulee tietävänsä politiikassakin

Niihän se on, monesti yksilökeskeisinkin yksilö uskoo tietävänsä kuinka yhteiskuntaa kuuluisi johtaa, on se uskonnonvapaus kamala asia. Parviälyn varassa ajelehtiva demokratia on keskinkertaisuuden ja mitäänsanommattumuuksia molisevien monoistien ymmärtämättön lahko.
Lue kommentti

Rikkaalla riittävästi, köyhä haluaa lisää.