The Future of Computation

The purpose of life is to obtain knowledge, use it to live with as much satisfaction as possible, and pass it on with improvements and modifications to the next generation.'' This may sound philosophical, and the interpretation of words may be subjective, yet it is fairly clear that this is what all living organisms--from bacteria to human beings--do in their life time. Indeed, this can be adopted as the information theoretic definition of life. Over billions of years, biological evolution has experimented with a wide range of physical systems for acquiring, processing and communicating information. We are now in a position to make the principles behind these systems mathematically precise, and then extend them as far as laws of physics permit. Therein lies the future of computation, of ourselves, and of life.

Quantum Random Walks without Coin Toss

We construct a quantum random walk algorithm, based on the Dirac operator instead of the Laplacian. The algorithm explores multiple evolutionary branches by superposition of states, and does not require the coin toss instruction of classical randomised algorithms. We use this algorithm to search for a marked vertex on a hypercubic lattice in arbitrary dimensions. Our numerical and analytical results match the scaling behaviour of earlier algorithms that use a coin toss instruction.

Quantum Algorithms with Fixed Points: The Case of Database Search

The standard quantum search algorithm lacks a feature, enjoyed by many classical algorithms, of having a fixed-point, i.e. a monotonic convergence towards the solution. Here we present two variations of the quantum search algorithm, which get around this limitation. The first replaces selective inversions in the algorithm by selective phase shifts of $\frac{\pi}{3}$. The second controls the selective inversion operations using two ancilla qubits, and irreversible measurement operations on the ancilla qubits drive the starting state towards the target state. Using $q$ oracle queries, these variations reduce the probability of finding a non-target state from $\epsilon$ to $\epsilon^{2q+1}$, which is asymptotically optimal. Similar ideas can lead to robust quantum algorithms, and provide conceptually new schemes for error correction.

La compleja faceta del acceso infocomunicacional en América Latina

Los accesos a las actividades de información y comunicación producidas y distribuidas en procesos industrializados son heterogéneos, excluyentes, desiguales y diversos en América Latina, tal como verifica una investigación de escala regional sobre estructura, acceso y concentración de las industrias de la información y la comunicación (infocomunicacionales). El artículo presenta resultados de la investigación y la tendencia experimentada en el sector en los diferentes países latinoamericanos, que revela una complejidad sostenida por servicios de acceso prácticamente universal (radio, televisión abierta, telefonía móvil) y otros de acceso sumamente restringido.

Ideas y opiniones del educador de museos en relación a las tecnologías de la información y la comunicación

[ES] Analizamos en este artículo las ideas y opiniones de los educadores de museos sobre las ventajas e inconvenientes de la integración y uso de las Tecnologías de la Información y de la Comunicación en los museos y espacios de presentación del patrimonio. Para el desarrollo de la investigación, en la que han participado 45 educadores de museos, se ha utilizado la metodología por encuesta, analizando los aspectos a tener en cuenta en su integración y utilización, así como las ventajas e inconvenientes que aportan en la realidad de los museos. Los resultados obtenidos muestran opiniones favorables a la integración y uso de las mismas en estos contextos de aprendizaje y una actitud positiva hacia las tecnologías por parte de los educadores de museos.

Do laptop ao jogo interacional: sentidos circulantes no Fórum de discussão do Programa Conexão Professor (2008-2010)

Esta pesquisa analisa os sentidos circulantes nos textos publicados (postagens) por professores e Moderadora no Fórum de discussão online do Programa Conexão Professor, desenvolvido pela Secretaria de Estado de Educação do Rio de Janeiro (SEEDUC). Parte de dois modos de objetivação das tecnologias da informação e da comunicação (TIC): uma, em que as TIC são apontadas como revolução tecnológica no contexto da sociedade da informação; e outra centrada na recontextualização educacional das TIC. Situa a distribuição de laptops para os professores da rede estadual de ensino no contexto do Programa citado, buscando apreender ambos nos termos do ciclo contínuo de políticas, de Richard Bowe e Stephen Ball. Trata o Fórum de discussão online como locus privilegiado e os textos nele produzidos, entre dezembro de 2008 e julho de 2010, como corpus. Assume como alternativa teórico-metodológica a Análise Crítica do Discurso (ACD), formulada por Norman Fairclough, elegendo como pontos de entrada: o controle interacional, as escolhas lexicais e a modalidade. Investiga, a partir das pistas discursivas detectadas nas postagens, as relações estabelecidas entre a proposta de incorporação das TIC e a totalidade do trabalho docente. Conclui que os sentidos postos em circulação contestam a centralidade atribuída às TIC, apontando a substituição tecnológica como tendência política atual, expressa pelo deslocamento da ênfase na discussão para o fornecimento de materiais prontos, denominados objetos de aprendizagem

Os gêneros digitais no livro didático de língua portuguesa

Este trabalho de pesquisa tem dois objetivos principais: o primeiro diz respeito a avaliar, em livros didáticos, indicados pelos professores do Estado do Piauí, Teresina, a abordagem proposta neles acerca dos gêneros digitais, tendo em vista a grande disseminação da tecnologia da informação e comunicação nas últimas décadas. Para tanto, propõe-se um acurado levantamento dos livros didáticos, do 6 ao 9 ano, verificando a incidência de gêneros discursivos digitais e não digitais nos diferentes livros analisados. Buscou-se entender os critérios de como são apresentados, bem como o tratamento dado ao gênero, cotejando a forma de abordagem proposta para os gêneros denominados digitais a outros gêneros predominantes na abordagem dos diferentes livros. Das quatro coleções analisadas, percebeu-se uma abordagem mais formalizada não só do ponto de vista da estrutura, mas também do ponto de vista dos recursos linguísticos que compõem os diferentes gêneros não digitais. Em contrapartida, pôde-se verificar uma incidência muito restrita de abordagem dos gêneros digitais. Os resultados nos levam a postular que esses são pouco frequentes nos livros didáticos mais adotados no estado e, quando são apresentados, há uma abordagem voltada somente para a sua estrutura, de forma metalinguística, sem preocupação com o uso social dos recursos utilizados nos gêneros digitais. Tal perspectiva nos levou ao segundo objetivo: propor a apresentação de uma sequência didática, cujo gênero central são os gêneros digitais, atendendo às habilidades e competências 1 e 9 do ENEM Exame Nacional do Ensino Médio. Neste sentido essas competências e habilidades visam a identificar as diferentes linguagens veiculadas na mídia; conhecer e dominar os recursos expressivos como caracterizadores dos sistemas de comunicação e informação, além de reconhecer a função social da linguagem, como também o impacto das ferramentas tecnológicas na vida pessoal e profissional. Estas habilidades e competências usam os dois pilares fundamentais: a função social do gênero e a aplicação do seu uso. A proposta apresentada baseia-se em uma concepção sóciohistórica de língua, considerando a importância de uma conscientização dos cidadãos, jovens em idade escolar, da importância social dos recursos tecnológicos, bem como a necessidade de ampliação do uso em uma sociedade multissemiótica

Club Penguin: a produção de subjetividade capitalística na narrativa interativa nos videogames

Na pesquisa Club Penguin: a produção de subjetividade capitalística na narrativa interativa nos videogames vamos realizar a cartografia (Deleuze & Guattari) do gameplay do Club Penguin, em sua plataforma principal, online. É uma pesquisa em andamento, já que o jogo não tem um objetivo único a ser alcançado e sua narrativa não é conclusiva, pois depende integralmente do agenciamento entre formas de pensar, agir e sentir do usuário com a programação do jogo, produzindo um rizoma que nunca se fecha. Para poder verificar seus efeitos na produção da subjetividade capitalística das primeiras pistas que seguimos foi a presença das tecnologias de informação e comunicação, que, ao mesmo tempo em que permitem a autonomia do usuário, exercem uma vigilância e um controle consentidos, produzindo dados que servem de base para a manutenção e preservação da sociedade de controle (Gilles Deleuze). Nossa segunda pista está ligada às práticas e laços que se formam no decorrer do jogo, que refletem os efeitos das relações presentes no capitalismo contemporâneo, que tem como base o consumo e a produção de signos e afetos, tal como descritas por Hardt & Negri. O percurso da terceira pista está ligado às linhas de enunciação e visibilidade cujos efeitos se refletem nos processos de subjetivação das crianças que participam do jogo, visto que o público alvo deste jogo está na faixa dos 6 aos 14 anos de idade.

Does precision decrease with set size?

The brain encodes visual information with limited precision. Contradictory evidence exists as to whether the precision with which an item is encoded depends on the number of stimuli in a display (set size). Some studies have found evidence that precision decreases with set size, but others have reported constant precision. These groups of studies differed in two ways. The studies that reported a decrease used displays with heterogeneous stimuli and tasks with a short-term memory component, while the ones that reported constancy used homogeneous stimuli and tasks that did not require short-term memory. To disentangle the effects of heterogeneity and short-memory involvement, we conducted two main experiments. In Experiment 1, stimuli were heterogeneous, and we compared a condition in which target identity was revealed before the stimulus display with one in which it was revealed afterward. In Experiment 2, target identity was fixed, and we compared heterogeneous and homogeneous distractor conditions. In both experiments, we compared an optimal-observer model in which precision is constant with set size with one in which it depends on set size. We found that precision decreases with set size when the distractors are heterogeneous, regardless of whether short-term memory is involved, but not when it is homogeneous. This suggests that heterogeneity, not short-term memory, is the critical factor. In addition, we found that precision exhibits variability across items and trials, which may partly be caused by attentional fluctuations.

基于等高线的黄土高原小流域地形虚拟

黄土高原地形三维虚拟是"数字黄土高原"的基础,可为区域水土保持生态建设提供科技支撑。针对直接在地理信息系统软件中观察三维场景存在的控制交互能力不足问题,提出综合利用地理信息系统软件的地形插值算法,基于MFC框架下的OpenGL程序设计的思路,实现地形的真实感三维虚拟。以黄土丘陵沟壑区康家沟小流域为例,等高线数据在AutoCAD和ArcView软件中处理,生成ASCII格式的规则网格DEM数据,依据它们绘制三角形带,采用加权平均法求得各点的法向量,设置光照与材质模式,添加动态天空背景,实现了该流域地形的真实感三维虚拟,并增加交互能力,完成自由漫游与多角度观察。

Linear and nonlinear optical properties of the PbSe quantum dots doped germane-silica glass optical fiber

We report development of a new fiber doped with PbSe quantum dots for nonlinear optical applications. PbSe quantum dots related absorption peaks were obtained at 1021, 1093 and 1351 nm. The resonant optical nonlinearity and attenuation at 1500 nm were measured to be 9.4 × 10−16 m2/W and 0.01 dB/m, respectively. The emission around 1540 nm was observed upon near resonant pumping at 1064 nm.

Folate-Conjugated Micelles and Their Folate-Receptor-Mediated Endocytosis

A folate-conjugated copolymer PEG-PLA-PLL/folate was synthesized and mixed with pure PEG-PLA-PLL and a fluorescent model drug mFITC to prepare folate-conjugated micelles. The distribution of micelles was studied on cancer-cell-bearing mice via frozen slicing. The results show that mFITC is successfully encapsulated into folate(+) and folate(-)micelles; PEG-PLA-PLL micelles the latter can be internalized by both HeLa and CHO cells without selectivity due to their cationic surface charges, while folate(+)micelles exhibit more preferential endocytosis by HeLa cells than by CHO cells. The folate(-)micelles showed retention in both organs and tumors. The folate(+)micelles are a promising active targeting drug delivery system for FR over-expressing cells and they accumulate in tumor beds.

星球探测系统的多机器人组内协作研究

建立了子机器人的控制模型,提出了分散式控制与集中式控制相结合的复合控制体系。采用动态分配ID号和由ID号确定机器人组中领导者的机制,建立了有领导者的机器人组的协作方法。其中,领导者与监控平台之间采用无线通讯,机器人组内采用CAN(control area network)总线传递控制信号。同时采用组内基于状态表匹配的控制方式。两个机器人组合利用以上机制,通过相互协调完成差速转弯的实验验证了该控制方法的可行性。

基于C/S模式的多水下机器人仿真平台网络通信研究

文章研究了基于客户端/服务器(C/S)模式的多水下机器人仿真平台中网络通信的关键技术。文章介绍了该仿真平台的结构和功能,分析了仿真平台的信息流向和通信特点,在此基础上,提出了适合该仿真平台应用的网络通信协议和时钟同步方案,并详细讨论了Windows和QNX两种不同操作系统上的应用程序之间进行网络通信的实现方法。

Vision by Man and Machine

The development of increasingly sophisticated and powerful computers in the last few decades has frequently stimulated comparisons between them and the human brain. Such comparisons will become more earnest as computers are applied more and more to tasks formerly associated with essentially human activities and capabilities. The expectation of a coming generation of "intelligent" computers and robots with sensory, motor and even "intellectual" skills comparable in quality to (and quantitatively surpassing) our own is becoming more widespread and is, I believe, leading to a new and potentially productive analytical science of "information processing". In no field has this new approach been so precisely formulated and so thoroughly exemplified as in the field of vision. As the dominant sensory modality of man, vision is one of the major keys to our mastery of the environment, to our understanding and control of the objects which surround us. If we wish to created robots capable of performing complex manipulative tasks in a changing environment, we must surely endow them with (among other things) adequate visual powers. How can we set about designing such flexible and adaptive robots? In designing them, can we make use of our rapidly growing knowledge of the human brain, and if so, how at the same time, can our experiences in designing artificial vision systems help us to understand how the brain analyzes visual information?