>>2014年上海公務(wù)員考試答案
智能手機(jī)讓人們隨時(shí)隨地與外界保持聯(lián)系,將世界連接成一個(gè)前所未有的緊密整體?茖W(xué)家們一直在試圖通過各種新穎的方式,利用你的智能手機(jī)來承擔(dān)起“拯救世界”的重任。
空氣污染監(jiān)視器
來自美國加州大學(xué)的科學(xué)家已經(jīng)研發(fā)出一種小型的智能手機(jī)附加組件,用以監(jiān)測(cè)空氣污染。該系統(tǒng)使用一個(gè)名為CitiSense應(yīng)用程序來收集來自傳感器的數(shù)據(jù),并繪制出空氣質(zhì)量地圖。收集到的數(shù)據(jù)不僅可以被帶有傳感器的用戶使用,其他人也可以使用。例如,哮喘病患者可以通過這些數(shù)據(jù)判斷他們是否應(yīng)該在某個(gè)時(shí)間段避開某個(gè)地區(qū)。科學(xué)家還可以用該設(shè)備獲得更加詳細(xì)豐富的數(shù)據(jù)。他們?cè)谑サ貋喐缱隽说谝淮卧囼?yàn),該地區(qū)之前只有10個(gè)傳統(tǒng)的空氣污染監(jiān)測(cè)站?茖W(xué)家指出,只要圣地亞哥310萬居民中的100人使用該設(shè)備,他們就可以獲得非常豐富和詳細(xì)的數(shù)據(jù),如此豐富的數(shù)據(jù)用傳統(tǒng)的監(jiān)測(cè)設(shè)備是根本無法獲得的。
便攜式顯微鏡
目前,加州大學(xué)洛杉磯分校已經(jīng)研發(fā)出可以將單個(gè)病毒成像的便攜式顯微鏡。這種便攜式顯微鏡適合安裝在智能手機(jī)背面,適用于完成傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室工具無法完成的任務(wù)。一個(gè)可能的應(yīng)用場(chǎng)景是用于測(cè)量患者樣本中的病毒載量,這樣醫(yī)生就可以遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)病人的治療效果。
來自伯克利的工程師也開發(fā)出一個(gè)稍微不那么強(qiáng)大的顯微成像設(shè)備。這種設(shè)備對(duì)廣泛的社會(huì)群體來說是非常有意義的。工程師們將該設(shè)備分發(fā)給學(xué)生,讓他們記錄其周圍每天的環(huán)境數(shù)據(jù),并將數(shù)據(jù)上傳至智能手機(jī)。該類設(shè)備的支持者希望它可以成為教室里有價(jià)值的一部分。
地震預(yù)警
如今的智能手機(jī)一般都具備重力感應(yīng)器(MEMS),它能根據(jù)手機(jī)的上下位置調(diào)整手機(jī)屏幕的圖像。來自意大利國家地球物理和火山學(xué)研究所的地震學(xué)家試圖利用iPhone4和iPhone5上的重力感應(yīng)芯片來測(cè)量地震規(guī)模。做法是將智能手機(jī)連接成一個(gè)地震儀網(wǎng)絡(luò),緊急應(yīng)變小組可以通過該網(wǎng)絡(luò)快速查明地震震中,更快的提供救援措施。先前的研究也表明,MEMS可以區(qū)分地震震動(dòng)和日常諸如跑步類的運(yùn)動(dòng)。
其他科學(xué)家希望利用該技術(shù)創(chuàng)建一個(gè)地震預(yù)警網(wǎng)絡(luò)。通過收集大量手機(jī)數(shù)據(jù),科學(xué)家可以預(yù)測(cè)出下一場(chǎng)地震可能在哪發(fā)生,并向安裝App的所有用戶發(fā)出預(yù)警。地震預(yù)警系統(tǒng)可以挽救眾多的生命,利用智能手機(jī)是進(jìn)行地震預(yù)測(cè)的一種相對(duì)廉價(jià)的方式,而且不需要增加對(duì)新硬件的需求。
醫(yī)療附屬裝置
智能手機(jī)豐富的移動(dòng)計(jì)算能力可以為醫(yī)生在沒有實(shí)驗(yàn)室和醫(yī)院的地區(qū)帶來很大便利。發(fā)展中國家面臨的一個(gè)大問題是國民的普遍視力下降。眼睛近視可以通過佩戴近視鏡矯正,但這一問題已經(jīng)影響了數(shù)十億人群,不僅影響讀寫能力,從而間接加劇貧困。佩戴眼鏡對(duì)發(fā)展中國家的人們來說是相對(duì)比較便宜的方法,大概3美元一副,但是視力檢測(cè)卻并不是所有人都能享受得到的。來自麻省理工學(xué)院的科學(xué)家研制出了一種附在智能手機(jī)上的設(shè)備。使用者將其放在眼睛上,系統(tǒng)會(huì)通過激光進(jìn)行眼睛診斷,并給出矯正方法。該設(shè)備售價(jià)僅2美元,這可以改善許多人的生活。
視力問題只是智能手機(jī)附件可以解決的眾多問題中的一個(gè)。耳部感染、腎功能問題及在食品中存在的過敏原等都可以通過智能手機(jī)附件進(jìn)行監(jiān)測(cè)。智能手機(jī)同時(shí)也可以作為便攜式超聲成像系統(tǒng)主要支持設(shè)備,這可以讓發(fā)展中國家的醫(yī)生和助產(chǎn)士為那些以前不能得到醫(yī)療護(hù)理的人們提供服務(wù)。
天氣預(yù)測(cè)
使用衛(wèi)星跟蹤天氣經(jīng)常會(huì)遇到一個(gè)難題,即從太空上看,衛(wèi)星很難分辨白雪皚皚和云層覆蓋的景象。為了解決這個(gè)問題,來自美國威斯康星大學(xué)的研究人員開發(fā)了一款名為SatCam 的iOS應(yīng)用程序。當(dāng)氣象衛(wèi)星掠過安裝SatCam應(yīng)用的手機(jī)用戶頭頂時(shí),該應(yīng)用程序會(huì)發(fā)出提醒,此時(shí)用戶需要用手機(jī)拍攝一張頭頂上空和地平線的照片。研究人員已經(jīng)收集了上千萬張這種照片用以協(xié)助天氣預(yù)測(cè)。作為回報(bào),用戶會(huì)得到一張衛(wèi)星從頭頂飛過時(shí)拍攝的衛(wèi)星照片。但可惜的是,這種方法還不能準(zhǔn)確定位用戶的具體位置。
野外數(shù)據(jù)收集
倫敦帝國理工學(xué)院傳染性疾病流行病學(xué)部已經(jīng)開發(fā)了一個(gè)名為EpiCollect的應(yīng)用程序,其目的是讓在野外工作的科學(xué)家能夠輕松地收集數(shù)據(jù)。非洲東部的獸醫(yī)僅僅通過谷歌捐贈(zèng)的23臺(tái)安卓手機(jī),利用該程序便在一個(gè)月內(nèi)收集到了86000個(gè)動(dòng)物的數(shù)據(jù)。參加該項(xiàng)目的人指出,使用智能手機(jī)可以讓他們?cè)L問實(shí)時(shí)信息,他們相信這將有助于阻止疾病的大規(guī)模暴發(fā)。
另一個(gè)項(xiàng)目是針對(duì)狂犬病的,通過EpiCollect記錄60000只接種過疫苗的狗狗的位置信息,每條位置信息都將在谷歌地圖上做標(biāo)記,從而幫助500人的項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)了解項(xiàng)目的最新情況,并迅速鎖定熱點(diǎn)地區(qū)。
智能手機(jī)衛(wèi)星
目前,有兩個(gè)不同的項(xiàng)目都將智能手機(jī)送上了圍繞地球運(yùn)動(dòng)軌道。
英國薩里太空中心將谷歌Nexus One作為STRaND-1衛(wèi)星的一部分于2013年2月發(fā)射成功。該項(xiàng)目的目的是為了測(cè)試和展示廉價(jià)的消費(fèi)科技在太空使用的能力,并旨在捕捉公眾參與行為。在太空中運(yùn)行一款名叫Scream的應(yīng)用程序,該應(yīng)用程序會(huì)通過互聯(lián)網(wǎng)在太空播放視頻。
STRaND-1幾個(gè)月之后,美國宇航局成功的將基于自身開發(fā)的手機(jī)衛(wèi)星送上了指定軌道。他們的目標(biāo)與英國薩里太空中心團(tuán)隊(duì)的目標(biāo)一致,都在鼓勵(lì)世界各地業(yè)余無線電操作人員跟蹤他們的衛(wèi)星。美國宇航局發(fā)射的手機(jī)同樣基于Nexus,并利用手機(jī)攝像頭拍攝地球照片。這種衛(wèi)星的成本不超過7000美元,而之前的衛(wèi)星成本都在100萬美元以上。
眾包科學(xué)
智能手機(jī)的普及給科學(xué)家們提供了前所未有的收集公眾數(shù)據(jù)的機(jī)會(huì)。野生動(dòng)物數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)是手機(jī)App的一個(gè)重要應(yīng)用,從樹種到具有攻擊性的動(dòng)物再到鳥類種群等等,利用App可以跟蹤它們的任何信息。
美國宇航局還開發(fā)了一個(gè)流星雨相關(guān)的應(yīng)用程序,手機(jī)用戶可以利用該應(yīng)用程序收集流星雨的時(shí)間、位置和亮度等數(shù)據(jù),這些數(shù)據(jù)會(huì)發(fā)送給專家用以數(shù)據(jù)分析,該應(yīng)用程序還可以讓業(yè)余天文愛好者隨時(shí)掌握流星雨時(shí)間表,不至于錯(cuò)過觀測(cè)時(shí)間。
幸福指數(shù)研究
劍橋大學(xué)的心理學(xué)家和計(jì)算機(jī)科學(xué)家聯(lián)手創(chuàng)建了一個(gè)名為情緒感應(yīng)器(Emotion Sense)的應(yīng)用程序,用來研究人的情緒,希望幫助人們生活得更加幸?鞓。該應(yīng)用程序會(huì)定期的收集人們的情緒數(shù)據(jù),同時(shí)也會(huì)收集位置數(shù)據(jù)、社交數(shù)據(jù),以及手機(jī)使用時(shí)長(zhǎng)等數(shù)據(jù)。通過綜合分析這些數(shù)據(jù),研究人員可以得出一個(gè)人的行為和其情緒之間的關(guān)系。這款A(yù)pp還可以幫助人們緩解壓力。Emotion Sense的支持者指出,它可以持續(xù)監(jiān)測(cè)用戶的幸福指數(shù),但通常不用于接收治療的人群。
云計(jì)算
機(jī)器和人在不斷的產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù),處理如此龐大的數(shù)據(jù)需要強(qiáng)大的計(jì)算能力。為此,加州大學(xué)伯克利分校電腦學(xué)系于2003年研發(fā)出一個(gè)名為BOINC的分布式計(jì)算系統(tǒng)。BOINC是一個(gè)計(jì)算平臺(tái),對(duì)志愿者來說,它提供了一個(gè)統(tǒng)一的客戶端程序,這個(gè)客戶端本身并不進(jìn)行實(shí)際的計(jì)算工作,只是提供了管理功能,在志愿者加入了BOINC 平臺(tái)上的計(jì)算項(xiàng)目后,客戶端程序?qū)⒆詣?dòng)下載新的任務(wù)單元,并調(diào)用相應(yīng)項(xiàng)目的計(jì)算程序進(jìn)行計(jì)算,如果參加了多個(gè)項(xiàng)目,它將自動(dòng)在各個(gè)項(xiàng)目間按用戶的設(shè)定來調(diào)配計(jì)算資源,在計(jì)算完成時(shí),它還將自動(dòng)地將計(jì)算結(jié)果上傳,并同時(shí)取得新的計(jì)算單元。
伯克利方面之前曾成功運(yùn)行SETI@home 項(xiàng)目6年多,取得巨大成功,吸引了五百多萬用戶的參加,完成了兩百萬CPU小時(shí)的計(jì)算量。BOINC平臺(tái)的開發(fā),很重要的一個(gè)原因是為了吸引更多用戶加入更多的其他有實(shí)際意義的分布式計(jì)算項(xiàng)目,比如氣候變化、藥物開發(fā)等。
BOINC的前景非常可觀,有可能發(fā)展成一種業(yè)界標(biāo)準(zhǔn),有了BOINC平臺(tái),分布式計(jì)算的開發(fā)和推廣工作變得更加容易簡(jiǎn)便。而統(tǒng)一的界面,統(tǒng)一的方式將會(huì)大大方便新加入分布式計(jì)算的用戶,而不必研究每個(gè)不同項(xiàng)目的參與方法、積分算法等。