miércoles, 21 de junio de 2017

Miniaturized ‘Heat Engines’ Could Power Nanoscale Machines of the Future


Research from the University of Manchester has thrown new light on the use of miniaturized 'heat engines' that could one day help power nanoscale machines like quantum computers. 

Heat engines are devices that turn thermal energy into a useful form known as 'work' which can provide power – like any other engine. 

Dr Ahsan Nazir, a Senior Lecturer and EPSRC Fellow based at Manchester's Photon Science Institute and School of Physics and Astronomy, wanted to see how heat engines performed at the quantum level, a sub-atomic environment where the classical laws of physics don't always apply. 

Heat engines at this scale could help power the miniaturized nanoscale machines of the future, such as components of quantum computers. 

Dr Nazir's research, published in the journal Physical Review E, showed that heat engines were inclined to lose performance at the quantum scale due to the way such devices exchange energy with external heat reservoirs – and more investigation would be needed to remedy this challenge. 

"Heat engines are devices that turn thermal energy into a useful form known as 'work'," explained Dr Nazir.

"Besides being of immense practical importance, the theoretical understanding of factors that determine their energy conversion efficiency has enabled a deep understanding of the classical laws of thermodynamics.

"Recently, much interest has focused on quantum realisations of engines in order to determine whether thermodynamic laws apply also to quantum systems.

"In most cases, these engines are simplified using the assumption that the interaction between the working system and the thermal reservoirs is vanishingly small. At the classical macroscopic scale this assumption is typically valid – but we recognised this may not be the case as the system size decreases to the quantum scale.

"Consensus on how to approach thermodynamics in this so-called strong coupling regime has not yet been reached. So we proposed a formalism suited to the study of a quantum heat engine in the regime of non-vanishing interaction strength and apply it to the case of a four stroke Otto cycle.

"This approach permitted us to conduct a complete thermodynamic analysis of the energy exchanges around the cycle for all coupling strengths. We find that the engine's performance diminishes as the interaction strength becomes more appreciable, and thus non-vanishing system-reservoir interaction strengths constitute an important consideration in the operation of quantum mechanical heat engines."

Research from the University of Manchester has thrown new light on the use of miniaturized 'heat engines' that could one day help power nanoscale machines like quantum computers. 

Heat engines are devices that turn thermal energy into a useful form known as 'work' which can provide power – like any other engine. 

Dr Ahsan Nazir, a Senior Lecturer and EPSRC Fellow based at Manchester's Photon Science Institute and School of Physics and Astronomy, wanted to see how heat engines performed at the quantum level, a sub-atomic environment where the classical laws of physics don't always apply. 

Heat engines at this scale could help power the miniaturized nanoscale machines of the future, such as components of quantum computers. 

Dr Nazir's research, published in the journal Physical Review E, showed that heat engines were inclined to lose performance at the quantum scale due to the way such devices exchange energy with external heat reservoirs – and more investigation would be needed to remedy this challenge. 

"Heat engines are devices that turn thermal energy into a useful form known as 'work'," explained Dr Nazir.

"Besides being of immense practical importance, the theoretical understanding of factors that determine their energy conversion efficiency has enabled a deep understanding of the classical laws of thermodynamics.

"Recently, much interest has focused on quantum realisations of engines in order to determine whether thermodynamic laws apply also to quantum systems.

"In most cases, these engines are simplified using the assumption that the interaction between the working system and the thermal reservoirs is vanishingly small. At the classical macroscopic scale this assumption is typically valid – but we recognised this may not be the case as the system size decreases to the quantum scale.

"Consensus on how to approach thermodynamics in this so-called strong coupling regime has not yet been reached. So we proposed a formalism suited to the study of a quantum heat engine in the regime of non-vanishing interaction strength and apply it to the case of a four stroke Otto cycle.

"This approach permitted us to conduct a complete thermodynamic analysis of the energy exchanges around the cycle for all coupling strengths. We find that the engine's performance diminishes as the interaction strength becomes more appreciable, and thus non-vanishing system-reservoir interaction strengths constitute an important consideration in the operation of quantum mechanical heat engines."

White Paper: With the move from low-mix to high mix-manufacturing, the need for optimizing throughput across multiple batches of different product is critical to maximizing manufacturing output. Overall line utilization... View White Paper


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miércoles, 18 de noviembre de 2015

A Few Notes on Intel's Knights Landing and MCDRAM Modes from SC15

 When learning about new hardware, there are always different angles to look at it. For the most part, manufacturers talking to the media will focus on the hardware aspects of the new shiny thing, about what it can do at a high level then go into a low level silicon architecture detail (sometimes). Anything on the software side comes through talks about how to write for the new shiny thing – this is why Intel has conferences such as IDF (Intel Developer Forum) to help explain how to use it. Interestingly there can always be information about the true operating nature of the device in a software talk, as opposed to a hardware talk.

As such, I attended a tutorial session here at SuperComputing15 on the MCDRAM (Multi-Channel DRAM) used in Intel’s 2nd generation Xeon Phi, code named Knights Landing (KNL). Specifically the talk focused on the analysis methods and tools, and it went into greater depth as to how the implementation works.

Some of the KNL overview we have seen before – the 72 Silvermont-based cores running at ~1.3 GHz are split into tiles with two cores per tile, two VPUs (Vector Processing Units, AVX-512) per core and each tile shares 1MB of L2 cache for a total of 36MB of L2 across the design.  Rather than the ring topology we see in the standard processor designs from Intel, they are arranged in a mesh topology using an interconnected fabric (which seems to be sets of rings anyway). Despite the 6x7 nature of the image above, shots of the package have had some question that the layout is more akin to a 4x9, although this is unconfirmed.

The big paradigm shifts are everywhere. KNL can be used as the main processor in a computer, running an OS on top of all the cores, or as a co-processor similar to former Xeon Phi silicon – but as noted above in the slide there is no version of QPI for 2P/4P systems. There are a total of 36 PCI 3.0 lanes though, for PCIe co-processors, as well as onboard Omni-Path control for network interconnects. The cores are 14nm versions of Silvermont, rather than 22nm P54C, with claims that the out-of-order performance is vastly improved. The die has a total of 10 memory controllers – two for DDR4 controllers (supporting three channels each), and then eight for MCDRAM.

Each of these high-bandwidth controllers link out to a the on-package MCDRAM (we believe stacked 20nm Micron Planar DRAM) through an on-package interposer, offering 400+ GB/s of bandwidth when all the memory is used in parallel. This sounds similar to AMD’s Fiji platform, which offers 4GB of memory over four HBM (high bandwidth memory) packages, but Intel is prepared to offer 16GB of MCDRAM ‘at launch’. The fact that Intel says at launch could be suggested that there are plans to move into higher capacities in the future.

As the diagram stands, the MCDRAM and the regular DDR4 (up to six channels of 386GB of DDR4-2400) are wholly separate, indicating a bi-memory model. This stands at the heart at which developers will have to contend with, should they wish to extract performance from the part.

The KNL memory can work in three modes, which are determined by the BIOS at POST time and thus require a reboot to switch between them.

The first mode is a cache mode, where nothing is needed to be changed in the code. The OS will organize the data to use the MCDRAM first similar to an L3 cache, then the DDR4 as another level of memory. Intel was coy onto the nature of the cache (victim cache, writeback, cache coherency), but as it is used by default it might offer some performance benefit up to 16GB data sizes. The downside here is when the MCDRAM experiences a cache miss – because of the memory controllers the cache miss has to travel back into the die and then go search out into DDR for the relevant memory. This means that an MCDRAM cache miss is more expensive than a simple read out to DDR.

The second mode is ‘Flat Mode’, allowing the MCDRAM to have a physical addressable space which allows the programmer to migrate  <a href="http://solucionariodatastructuresweiss.blogspot.com/"> data structures </a>  in and out of the MCDRAM. This can be useful to keep large structures in DDR4 and smaller structures in MCDRAM. We were told that this mode can also be simulated by developers who do not have hardware in hand yet in a dual CPU Xeon system if each CPU is classified as a NUMA node, and Node 0 is pure CPU and Node 1 is for memory only. The downside of the flat mode means that the developer has to maintain and keep track of what data goes where, increasing software design and maintenance costs.

The final mode is a hybrid mode, giving a mix of the two.

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lunes, 6 de octubre de 2014

¿Cuáles son las bondades del jengibre?

En el segundo episodio de nuestra serie sobre los beneficios de ingredientes populares de BBC GoodFood, la nutricionista Jo Lewin se concentra en una especia celebrada por sus propiedades medicinales.

De las antiguas India y China hasta Grecia y Roma, el tallo subterráneo del jengibre ha sido reverenciado como una especia culinaria y medicinal.

La familia de las zingiberáceas a la que pertenece el jengibre incluye otras dos especias: la cúrcuma y el cardamomo.

La planta del jengibre es un rastrero perenne con un grueso tallo y la habilidad de crecer hasta un metro de alto.

Es nativa del suroriente asiático, India y China, donde ha sido un componente integral de la dieta y valorado por sus propiedades aromáticas, culinarias y medicinales durante miles de años.

Los romanos la importaron de China y para mediados del siglo XVI, Europa estaba importando 2.000 toneladas de la preciada especia al año.

El jengibre de Jamaica, que es más pálido, es considerado como el mejor para uso culinario.

El jengibre se encuentra en varias formas

 

  • - Raíces enteras frescas, que proveen el sabor más fresco
  • - Raíces secas
  • Jengibre en polvo, que se prepara moliendo la raíz seca
  • En conserva o confitado, para el que raíces tiernas y frescas se tajan y se cocinan en un sirope de azúcar espeso
  • Jengibre cristalizado, que también se cocina en sirope de azúcar, se seca al aire y se recubre en azúcar
  • Jengibre encurtido: se cortan tajadas muy delgadas y se meten en vinagre. Este encurtido, que en Japón se llama “gari”, a menudo se sirve con el sushi para refrescar el paladar entre cada plato

 

El origen de…

El pan de jengibre: los griegos antiguos apreciaban tanto al jengibre que lo mezclaban en el pan, creando el primer pan de especias.

La gaseosa de jengibre o ginger ale: en los pubs ingleses y las tabernas del siglo XIX, los baristas ponían recipientes pequeños de jengibre en polvo para que los clientes se lo echaran a la cerveza.

Lo que dice la ciencia

Beneficios del té

El té de jengibre es recomendado para cuando a uno le está empezando un resfriado pues es diaforético, lo que quiere decir que lo calienta a uno por dentro y lo hace sudar.

Por eso mismo, es bueno incluso sin el resfrío, sólo para calentarse.

Para hacer el té…

Ponga 20 o 40 gramos de jengibre fresco tajado en una taza de agua hirviendo. Si le gusta, añada un pedazo de limón o un poco de miel.

Pero esa no es la única propiedad curativa del jengibre y muchas han sido exhaustivamente investigadas.

Si se usa en la piel, puede estimular la circulación y aliviar las quemaduras.

La raíz, que es la parte de la planta que más se usa en la medicina alternativa, es rica en aceites volátiles.

Son esos aceites los que contienen el componente activo gingerol.

Alivia el sistema digestivo…

El jengibre tiene una larga tradición de efectividad a la hora de aliviar molestias y dolor de estómago.

Se le considera como un excelente carminativo, una sustancia que facilita la eliminación de gas del sistema digestivo y mejora el tracto gastrointestinal.

Quienes sufren de cólicos y dispepsia responden particularmente bien al jengibre.

Náusea…

La raíz del jengibre parece reducir los síntomas asociados con la cinetosis, el transtorno debido al movimiento, que incluye mareos, náusea, vómitos y sudor frío.

El jengibre también ha sido usado para tratar la náusea y vómitos asociados con el embarazo, incluso en su forma más severa, hiperémesis gravídica.

Inflamación…

El jengibre también contiene un potente componente antiinflamatorio llamado gingerol.

Se cree que eso explica por qué tanta gente que sufre de osteoartritis o artritis reumatoide experimentan una reducción en sus niveles de dolor y mejoras en su movilidad cuando consumen jengibre regularmente.

El gingerol inhibe la formación de las citocinas inflamatorias, las mensajeras químicas del sistema inmune.

A la hora de comprar y guardar...

Si es posible, escoja jengibre fresco en vez del seco pues su sabor es superior y contienen niveles más altos del componente activo gingerol.

Debe ser firme, suave y no tener moho, rastros de putrefacción o arrugas.

El jengibre maduro tiene una piel dura que se tiene que pelar.

El fresco se puede guardar en la nevera por hasta tres semanas si no está pelado.

El jengibre seco debe guardarse en un contenedor muy bien cerrado en un lugar fresco, seco y oscuro por no más de seis meses.

Riesgos

El jengibre es generalmente inofensivo así se tome concentrado en cápsulas, fresco o en té.

Contiene cantidades moderadas de oxalato, así que quienes sufren de afecciones renales deben evitar consumir mucho jengibre.

Ante cualquier duda, siempre es mejor consultar al doctor.

 

Fuente: BBC

miércoles, 18 de junio de 2014

El bambú tiene propiedades nutritivas

El bambú no solo  debe ser aprovechado por su madera, sino también por su contenido proteínico, expuso  Gabriela Tánchez de García, quien fue coordinadora del Centro Educativo del Bambú, que funciona en  Cuyuta, Masagua, Escuintla.

 

MASAGUA - Tánchez expuso que el bambú es comestible, ya que su retoño cuenta con  fibra, agua, carbohidratos y  proteínas, y no contiene  grasa.

Dijo que mineraliza el cuerpo humano, debido a su contenido de silicio, y que tiene la cualidad de   saciar a causa de su cantidad de agua.

Tánchez refirió que el retoño del bambú es utilizado en países asiáticos como una comida de honor y lo ofrecen en los banquetes, ya que  representa  rectitud y  lealtad.

Indicó que la especie Bambusa oldhamii  es la más apropiada para el consumo, ya que entre  los beneficios está su contenido de fibra, lo que ayuda a la digestión, por lo que es bueno para quienes padecen de colon irritable o problemas en los intestinos.

TESIS

Tánchez, quien hizo     su tesis sobre el bambú  para graduarse de ingeniera en Industrias Agropecuarias y Forestales, señaló que debido a que el silicio mineraliza el cuerpo contrarresta enfermedades óseas. También ayuda a bajar de peso.

 En la actualidad,  esta planta es comercializada de manera fresca, pero   ya se   trabaja  en su transformación industrial.

David Valdez, encargado del Centro Educativo Bambú, informó que  en agosto próximo brindarán capacitación sobre bambú alimenticio, y los interesados pueden consultar el sitio web  www.bambu.gt.

 Refirió que ese plantel   se ubica en el km 88.3 de la antigua ruta a Puerto San José, en la aldea Cuyuta, Masagua.

 

POR CARLOS PAREDES / ESCUINTLA

Planta se produce mejor en la costa

El  bambú crece en áreas costeras, con lluvia  de dos mil milímetros por año, y alturas de entre 500 y mil 200 metros sobre el nivel del mar, en suelos drenados.

 

 

Fuente

 

 

 

sábado, 7 de junio de 2014

Idiomas-beneficios

Tegucigalpa, Honduras

Un grupo de científicos británicos descubrió que aprender un idioma extranjero tiene efectos positivos para el cerebro humano incluso cuando el aprendizaje se empieza a una edad avanzada. Entre otros beneficios, estudiar una lengua prolonga la vida, de acuerdo con un artículo publicado en la revista 'Annals of Neurology'.

 

Los investigadores de la Universidad de Edimburgo compararon las pruebas que se realizaron a 262 participantes en el experimento cuando tenían 11 años con los resultados obtenidos de las mismas personas cuando tenían 70 años.

 

Los científicos llegaron a la conclusión de que las habilidades en el habla y la lectura de los participantes, así como sus capacidades intelectuales en general, habían mejorado gracias al aprendizaje de idiomas extranjeros.

Fuente



 

viernes, 26 de abril de 2013

Senescyt emitirá el 2 de mayo, los resultados de las pruebas para ingresos a universidades

El pasado sábado a nivel nacional, más de 147 000 estudiantes acudieron a rendir las pruebas de ingreso a las universidades del país. En Cotopaxi, el número de jóvenes inscritos estuvo sobre los 4770, quienes acudieron a rendir los exámenes en las siete sedes habilitadas para el efecto.
Al evento llegaron representantes de la Senescyt, quienes verificaron el desarrollo de las pruebas en los diferentes colegios habilitados. El acto contó con la participación de la Policía, la que brindó la seguridad en cada una de las sedes. El proceso inició a las 08:30 con el ingreso de los jóvenes al interior de los colegios, espacio en el cual se observó nerviosismo y tensión en los aspirantes. Luego, a las 10:00 iniciaron las pruebas a cargo de los maestros aplicadores.
Carmen Elena Falconí, vocera de la Senescyt, dijo que el examen busca medir aptitudes en los postulantes y garantizar el acceso a la educación superior de toda la población de forma meritocrática.
Señaló que el examen nacional para la educación superior, estuvo compuesto de tres áreas (razonamiento verbal, numérico y abstracto), evaluadas a partir de 120 preguntas denominadas ítems, de las cuales 12 no son tomadas en cuenta en el proceso de calificación y podrán ser incluidas en futuras versiones, dijo la vocera.
Los estudiantes, según el puntaje que obtengan en el examen, podrán escoger libre y voluntariamente entre 1 800 carreras que ofertan las instituciones de educación superior, desde el 2 hasta el 22 de mayo del presente año. El puntaje alcanzado y la elección del cupo, les permitirá a los estudiantes ingresar a una de las tres nivelaciones.
Falconí, indicó que las notas de los exámenes serán entregadas a partir del 2 de mayo. Recordó que los aspirantes para poder acceder a la universidad, deben como máximo obtener un promedio de 550 puntos, posteriormente, el estudiante a través del sistema puede escoger cinco opciones para la asignación de cupos. El joven tiene la opción de aceptar o rechazar el mismo, en caso de ser positivo, entra a la nivelación de la carrera, para seguir el proceso normal de estudio, pero si rechaza el cupo, el mismo puede ir a la repostulación e ir a una nivelación general y escoger los cupos remanentes existentes. En última instancia, el estudiante puede iniciar de nuevo el proceso, dijo la vocera.
Finalmente, Falconí dijo que los 250 mejores estudiantes de la evaluación, son preparados para ingresar a las mejores universidades del mundo, para ello tienen un incentivo de un salario mínimo vital.

http://www.lagaceta.com.ec/index.php/noticias/latacunga/11937-senescyt-emitira-el-2-de-mayo-los-resultados-de-las-pruebas-para-ingresos-a-universidades

martes, 25 de septiembre de 2012

Proponen mejoras a examen de evaluación de médicos y estudiantes cuestionan su relevancia

 

El creador del Examen Único Nacional de Conocimientos de Medicina, Beltrán Mena, informó de posibles mejoras en la medición, entre las que se incluye perfeccionar el sistema de preguntas. Julio Sarmiento, ex presidente de la Federación de Estudiantes de la Universidad de Chile, dijo que cualquier retoque a la evaluación es irrelevante ya que no mide la calidad ni de las escuelas, ni de los egresados.
Son cuatro los principales mecanismos con los que el doctor Beltrán Mena pretende mejorar el Examen Único Nacional de Conocimientos de Medicina.
Uno de ellos es que la evaluación, realizada a egresados de escuelas de Medicina en Chile y titulados de escuelas extranjeras, se pueda rendir dos veces al año.
Los otros son elaborar mejores ranking con los detalles académicos de las 18 escuelas de Medicina, dotar de autonomía al examen y perfeccionar el sistema de clasificación de preguntas, estos últimos puntos con la hipotética participación del Consejo de Alta Dirección Pública.
Sobre el mejoramiento de los cuestionarios se refirió el creador del Eunacom, quien agregó que cada una de las mejores en estudio se debería ejecutar de forma gradual.
Respecto de los cambios que se podrían introducir en el Eunacom, el doctor Beltran Mena explicó que el más importante es hacer más complejas las preguntas, es decir, evaluar algo más complejo que la simple memoria o el aprendizaje de cierto esquema de respuesta, mejoraría el grupo de especialistas asesores y el grupo de autores anónimos de las preguntas al interior de cada escuela y para ello creo que lo mejor es generar registro de especialistas con estándares de calidad alto, transparente y por concurso abiertos, para generar registros de especialistas y ese grupo acotado de especialistas elaboraría preguntas de mayor calidad.
Para el facultativo resultan relevantes los posibles perfeccionamientos, debido al conocimiento de que para el 2018 crecerá en un 50 por ciento la cantidad de personas que tomen el examen.
Una medición que para Julio Sarmiento, ex presidente del Centro de Estudiantes de la Escuela de Medicina de la Universidad de Chile, es muy cuestionable, debido a que no mide la calidad de los procesos educativos en las facultades, ni de sus egresados.
Por ello es que el ex dirigente de la Fech, relativizó las mejoras dadas a conocer por Beltrán Mena, ya que, según afirmó, es muy cuestionable el medir los procesos de formación de cada universidad en pruebas estandarizadas.
Mejoraría un sistema que es intrínsecamente malo, que las preguntas no dependan del modelo actual, no va a cambiar mucho el tema de que las universidades igual puedan seguir compitiendo y aprovechándose de este recurso, para pretender ser algo que realmente no son, que las preguntas se mejoren no soluciona el tema de que un examen estandarizado por muy bueno que sea, se puede preparar y es malo para medir calidad, este es un sistema que responde a una visión ideológica de competencia entre instituciones, de calidad con criterios mercantiles, de una visión de la educación como bien de mercado, que es lo que nosotros rechazamos de plano enfatizó el ex líder de los estudiantes de la Facultad de Medicina.
El dirigente agregó que es un mecanismo sesgado y que, como examen, es una pésima política de aseguramiento de la calidad.
Unos de estos factores, a juicio de Sarmiento, sería que la medición está promovida por la Asociación de Facultades de Medicina, donde hay una mayoría de universidades privadas por sobre estatales, por lo que ha servido para defender los intereses de estas instituciones, afirmó.
En esta línea, Julio Sarmiento, enfatizó en que la calidad se debería medir de acuerdo a una buena acreditación para cuyo objetivo se mostró partidario de crear una agencia que tenga la posibilidad de abrir y cerrar carreras, que pueda certificar que los procesos son buenos en cuanto a formación en las universidades y que no sólo evalúe a las universidades en cuanto a los resultados puntuales a través de pruebas estandarizadas, sino que evalúe el proceso, que es lo que en temas de excelencia académica se plantea es lo correcto -en este caso la educación superior- y eso sólo lo puede hacer una agencia acreditadora estatal que realmente resguarde los intereses de la educación pública y no este tipo de agencia, donde hay una sola representación, de universidades privadas con intereses particulares puesto en juego en todas estas decisiones que toma.
Finalmente, Sarmiento comparó este examen con el Simce para la educación básica y media, la Prueba Inicia para las pedagogías y la PSU para el ingreso a la Universidad , en tanto intentan estandarizar los conocimientos.


http://radio.uchile.cl/noticias/155667/