Det var ett bra år för teknikutveckling eftersom ett par ingenjörer vid Iowa State University löste ett 50-årigt pussel inom signalbehandling – de kom på en algoritm för att ge en generalisering av den omvända snabba Fourier-transformen – de kallade det för inverterad chirp z-transform, och noterade att den kunde användas med exponentiellt sönderfallande eller växande frekvenskomponenter.

Ett team vid UC Berkeley hävdade att drönare skulle flyga i flera dagar med sin nya solcellsmotor – de sa att de testade en ny design med potential för 50 procent effektivitet, utvecklas genom att tillämpa väletablerade vetenskapliga koncept. De hade redan slagit rekord i solcellseffektivitet genom att nå 23 procent och var övertygade om att de kunde göra det bättre genom att lägga till en mycket reflekterande spegel på baksidan av sin solcellscell.

Ett team vid Pennsylvania State University kom fram till en design av ett litiumjonbatteri som kan ladda ett elfordon på 10 minuter. Deras design involverade att göra laddningar vid en förhöjd temperatur för att öka reaktionshastigheten samtidigt som cellen hölls sval under urladdning - en teknik som de rapporterade ökade 200 miles av körsträcka för en elbil med bara en 10-minuters laddning.

Ett team av ingenjörer vid Columbia University skapade ett system för att översätta hjärnsignaler direkt till tal. Deras system utvecklades med talsyntes och artificiell intelligens med hjälp av frivilliga epilepsipatienter som genomgår redan planerade hjärnoperationer. Systemet kan känna igen en sekvens av tal genom att analysera hjärnvågor.

Och ett team vid det amerikanska energidepartementets Lawrence Berkeley National Laboratory upptäckte att med lite träning, maskinlärande algoritmer kan avslöja dold vetenskaplig kunskap. De skapade ett system med en algoritm utan utbildning i materialvetenskap som kan skanna texten i miljontals artiklar för att avslöja ny vetenskaplig kunskap – de lärde ut systemet med 3,3 miljoner sammandrag av publicerade materialvetenskapliga artiklar.

Ett team vid University of Michigan fann att 3D-utskrift kunde vara 100 gånger snabbare med ljus. Istället för att bygga upp plastfilament lager för lager, som med vanliga skrivare, deras nya tillvägagångssätt för 3D-utskrift involverade att lyfta komplexa former från ett kärl med vätska genom att stelna flytande harts med hjälp av två lampor för att kontrollera var hartset stelnade och var det förblev flytande.

Och ett team av italienska matematiker fann att ny matematik kunde ta maskininlärning till nästa nivå. De visade att maskiner för artificiell syn kunde lära sig att känna igen komplexa bilder snabbare genom att använda en matematisk teori som utvecklades för 25 år sedan av en av teammedlemmarna – tekniken innebar att lära nätverket om verkliga ansikten eller andra föremål innan man tränade för att begränsa uppsättningen funktioner som den analyserade.

Också, ett team vid UC Santa Barbara utvecklade en ny metod för att identifiera en person genom väggar från kandidatvideofilmer med endast WiFi. Deras system kunde avgöra om en person som stod bakom en vägg var samma person som dök upp i videofilmer med endast ett par WiFi-sändtagare utanför. Programvaran analyserade och jämförde den levande personens gång med videon.

Ett team av forskare från Karlsruhe Institute of Technology föreslog luftkonditioneringsapparater som ett botemedel mot klimatförändringar. Deras idé innebar att lägga till hårdvara till annars normala luftkonditioneringsapparater som skulle dra kol från luften när de kylde byggnader. Kolet och en del tillsatt vatten kunde sedan omvandlas till förnybart kolvätebränsle.

Ett team vid University of San Francisco kom på den nya idén att använda Spotify-data för att förutsäga vilka låtar som kommer att bli hits. De tränade fyra maskininlärningsmodeller på låtrelaterad data extraherad med Spotify Web API och utvärderade sedan deras prestanda när det gällde att förutsäga vilka låtar som skulle bli hits. De fann att den bästa uppnådde en precisionsgrad på 99,53 procent.

Ett team med medlemmar från University of Wollongong, Deakin University, Monash University och Kyushu University samarbetade om ett ramverk för AI-driven agil projektledning. Arbetet undersökte den potentiella användningen av AI för agil projektledning – ett sätt att hjälpa till med att snabbt skapa och leverera mjukvara med en iterativ metod. Deras föreslagna ramverk inkluderade djupinlärning, förstärkningsinlärning, naturlig språkbehandling, evolutionär sökning och intelligenta agenter.

Ett team av forskare vid Dalhousie University som arbetar med Tesla rapporterade utvecklingen av ett batteri på miljoner mil. De använde ett katodmaterial från familjen av Ni-rika NCM-katodmaterial eftersom det hade en specifik kapacitet som var 20 procent högre än de som används i Li-ion-batterier som driver mobila elektroniska enheter. De föreslog också att ett sådant batteri skulle hålla i minst två decennier.

Och i en intressant historisk utmaning, ett team av ingenjörer vid MIT satte Leonardo da Vincis brodesign på prov. Bron designades ursprungligen av da Vinci för att förbinda Istanbul med grannstaden Galata. Men det byggdes aldrig; en annan designer fick jobbet. För att ta reda på om det skulle ha fungerat, forskarna skapade små replikblock från da Vincis anteckningar och använde dem för att bygga bron. De rapporterar att det fungerade som planerat.

Ett samarbete mellan flera europeiska universitet som en del av ASSISIbf-projektet ledde till skapandet av en robot som gjorde det möjligt för bin och fiskar att prata med varandra. Roboten kunde få två extremt olika djurarter placerade långt ifrån varandra för att interagera med varandra och fatta gemensamma beslut. Bina fanns i Österrike och fiskarna i Schweiz – roboten tillät dem att skicka signaler fram och tillbaka för att samordna sina beslut.

Och ett team på MIT kom fram till en ny datakomprimeringsteknik för snabbare datorprogram. De beskrev sin ansträngning som det första tillvägagångssättet för att komprimera objekt över minneshierarkin snarare än att flytta dem i fasta bitar av konventionell storlek – det nya tillvägagångssättet kan minska minnesanvändningen samtidigt som prestanda och effektivitet förbättras.

Beth Parks, en forskare från Colgate University som arbetar med ett Fulbright-stipendium i Uganda, tillsammans med en grupp studenter, utvecklat ett nytt sätt att få en solpanel att följa solen – forskarna placerade en hink med stenar på den västra sidan av ramen och en hink med vatten på den östra sidan. Med hjälp av en kontrollerad läcka från vattenhinken, vikten skiftade och panelen roterade långsamt från öst till väst under hela dagen. Tester visade att den fångade 30 procent mer solljus än en fristående panel.

Och ett team av ingenjörer vid MIT utvecklade ett nytt sätt att ta bort koldioxid från luften. Tekniken baserades på att luft fick passera genom en stapel laddade elektrokemiska plattor. Gruppen beskrev det som ett stort batteri som kunde absorbera koldioxid när luft rörde sig över dess elektrod under laddning. I synnerhet, den kunde ta bort kol även med låga koncentrationer som den som finns i luften.

Också, ett team från University of California som samarbetade med Solargiga Energy i Kina fann att koffein kunde ge solceller en energikick. De noterade att koffein är en alkaloidförening som innehåller molekylära strukturer som kan interagera med prekursorerna till perovskitmaterial, och därför, den skulle kunna användas för att förbättra solcellernas termiska stabilitet. Genom att göra det förbättrades effektiviteten från 17 procent till över 20 procent.

Ett team på Saule Technologies, ledd av företagets grundare Olga Malinkiewicz. hävdade att "Inkjet" solpaneler var redo att revolutionera grön energi. Företaget utvecklade en ny inkjet-bearbetningsmetod för perovskite, används för den nuvarande generationen av billiga solceller. Företaget planerar att belägga fönstren på byggnader, så att de kan producera sin egen el.

Ett team vid Technion-Israel Institute of Technology tillkännagav utvecklingen av en ny vattenklyvningsteknik för att generera rent väte. De kom på idén att separera syre- och väteavdelningarna i en PEC-cell i två separata celler, så att syret genererades i solfältet och släpptes ut i atmosfären, medan vätet genererades i en central reaktor i hörnet av fältet.

Och ett team med medlemmar från Stanford University och SLAC National Accelerator Laboratory tillkännagav en ny, mer användarvänligt språk för programmering av superdatorer. Det nya systemet är baserat på ett programmeringsspråk som teamet utvecklat kallat Regent. Den resulterande programmeringsmiljön gjorde det möjligt för forskare att använda superdatorer utan att bli experter på datorsystemet.

Ett team av ingenjörer vid University of Sussex demonstrerade den första personliga ljudprojektorn någonsin med en webbkamera för $12. Demonstrationen innebar att spåra en rörlig individ och leverera ett akustiskt budskap när individen flyttade till en högprofilerad teknik- och mediakonferens i LA. Systemet fungerade med intern mjukvara för ansiktsspårning som styrde ett Arduino-kontrollerat akustiskt teleskop för att fokusera ljudet på ett rörligt mål.

Ett team på MIT gav en presentation vid 2019 års internationella konferens om lärande representationer och beskrev deras arbete med algoritmdesign för att optimera maskininlärningsmodeller upp till 200 gånger snabbare än traditionella metoder. I sin presentation, de beskrev sin NAS-algoritm som direkt kunde lära sig specialiserade konvolutionella neurala nätverk för målhårdvaruplattformar som körs på en massiv bilddatauppsättning på bara 200 GPU-timmar, vilket skulle kunna möjliggöra en mycket bredare användning av sådana algoritmer.

Och slutligen, ett team av forskare vid University of Illinois i Urbana-Champaign byggde mikroskopiska biohybridrobotar som drivs av muskler och nerver. De mjuka robotenheterna drevs av neuromuskulär vävnad som triggades när de stimulerades av ljus. Gruppen visade en ny generation av tvåsvansade robotar som drivs av skelettmuskelvävnad stimulerad av motorneuroner ombord. Neuronerna hade optogenetiska egenskaper:Vid exponering för ljus, neuronerna avfyrade för att aktivera musklerna.

© 2019 Science X Network