새로운 연구에 따르면 지문처럼 사람의 호흡 패턴도 고유할 수 있습니다. 연구원들은 97명의 건강한 사람들의 호흡을 24시간 동안 추적하여 호흡 패턴만으로 참가자들을 높은 정확도로 식별할 수 있음을 발견했습니다. 이러한 패턴은 BMI와 우울증 및 불안의 징후와도 상관관계가 있으며, 호흡 분석이 강력한 진단 도구가 될 수 있음을 시사합니다. 이 연구는 '코를 통해 마음을 읽을 수 있다'는 것을 시사합니다.
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네이처지는 6월 16일부터 새롭게 출판되는 모든 연구 논문에 동료 검토 파일과 저자의 답변을 자동으로 포함하기로 발표했습니다. 이는 과학 연구의 '블랙박스'를 공개하여 투명성을 높이고 과학적 과정에 대한 신뢰를 구축하려는 목표입니다. 이러한 변화는 연구 평가 재검토와 동료 검토의 중요성 인식을 반영하며, COVID-19 팬데믹 기간 중 연구의 투명성 증대에서 얻은 교훈을 바탕으로 합니다. 동료 검토 보고서 공개는 더 많은 사람들이 연구 과정을 이해하고 과학적 소통을 증진하며, 신진 연구자들에게 귀중한 학습 기회를 제공합니다.
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최근 몇 년 동안 양자 난수 생성기(QRNG) 기술은 눈에 띄는 발전을 이루었습니다. 연구자들은 양자 역학 원리를 이용하여 기존 난수 생성기의 편향 문제를 극복하고 진정한 난수성을 달성했습니다. 초기 이론적 탐구부터 현재 벨 정리에 기반한 실험적 검증에 이르기까지 QRNG는 데이터 보안 및 암호화 응용 프로그램에 필수적인 기술이 되었습니다. 본 논문에서는 QRNG 기술의 발전을 개괄하고 다양한 구현 방법을 다루며 양자 컴퓨팅 및 암호화와 같은 분야에서의 미래 응용 분야를 탐구합니다.
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ChemBench는 화학 분야에서 대규모 언어 모델(LLM)의 성능을 평가하도록 설계된 새로운 벤치마크 데이터셋입니다. 다양한 화학 질문을 난이도별로 분류하여 광범위한 분야를 다룹니다. 결과는 주요 LLM이 전반적인 성능에서 인간 전문가를 능가하지만, 지식 집약적인 질문과 화학적 추론에는 여전히 한계가 있음을 보여줍니다. ChemBench는 화학 LLM의 발전을 촉진하고 더욱 견고한 모델 평가를 위한 도구를 제공하는 것을 목표로 합니다.
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과학 연구의 획기적인 성과! 중국 과학자들이 인간 심장 세포를 포함한 돼지 배아를 21일 동안 생존시키고, 작은 심장이 뛰기 시작하는 데 성공했습니다. 이 연구는 전 세계적인 장기 부족 문제에 대한 잠재적인 해결책을 제시합니다. 연구팀은 유전자 편집 기술을 사용하여 돼지 배아에서 심장 발달에 중요한 두 개의 유전자를 제거한 다음 인간 줄기 세포를 주입했습니다. 인간 세포는 심장 형성에 성공적으로 참여하여 유사한 발달 단계에 있는 인간 심장과 같은 크기로 성장했습니다. 배아는 결국 21일 이상 생존하지 못했지만, 이 연구는 미래 이식을 위한 동물에서의 장기 성장에 귀중한 경험을 제공합니다.
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이 연구는 나노플라스틱(NP)이 복잡한 숙주-미생물 상호작용을 통해 장내 환경을 교란시킨다는 것을 밝혀냈습니다. NP는 맹장, 간, 소장, 대장에 축적되며 최대 48시간 동안 지속됩니다. 만성적인 NP 노출은 마우스의 체중 증가를 유발하지만 간 손상은 크지 않습니다. 그러나 NP는 타이트 정션 단백질(ZO-1과 오클루딘)의 발현을 감소시켜 장 투과성을 증가시키고 장내 미생물 구성을 변화시킵니다. 추가 연구에 따르면 NP는 장내 마이크로RNA를 조절하여 뮤신 MUC-13의 발현을 억제하고 특정 박테리아(예: Lachnospiraceae와 Ruminococcaceae)의 풍부도에 영향을 미칩니다. 특히 Lachnospiraceae에 의해 섭취된 NP는 세포외 소포(EV)가 MUC-13을 억제하게 합니다. 동시에 NP에 의해 변형된 배상세포 유래 EV는 Ruminococcaceae의 증식을 촉진하여 결국 장내 미생물 불균형과 장벽 기능 손상을 초래합니다. 이 연구는 NP 노출이 장 건강에 미치는 잠재적인 장기적 위험을 강조하고 숙주-미생물 상호 작용의 중요한 역할을 강조합니다.
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최근 연구는 세포와 미생물과 같은 활성 물질이 유리 전이를 겪을 때의 흥미로운 역학을 밝혀냈습니다. 연구는 수동적인 대응 물질과는 크게 다른 활성 유리에서의 독특한 거동을 보여줍니다. 시뮬레이션과 실험을 통해 연구자들은 밀도, 상호 작용, 자기 추진력이 활성 시스템에서 유리 전이에 어떻게 영향을 미치는지 탐구합니다. 그들은 활성 물질이 기존 유리와 비교하여 다른 항복 거동과 노화 현상을 보인다는 것을 발견했습니다. 이러한 발견은 복잡한 비평형 역학에 대한 이해를 심화시키고 재료 설계와 생물학적 시스템에 대한 새로운 통찰력을 제공합니다.
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8억 1천만 달러가 투입된 베라 루빈 천문대는 향후 몇 달 안에 본격 가동될 예정입니다. 세계 최대의 디지털 카메라를 탑재하여 전례 없는 우주 세부 사항을 보여주는 3200메가픽셀 이미지를 촬영합니다. 3~4일마다 남반구 전천의 지도를 작성하고 10년간의 운영 기간 동안 각 지점을 약 800회 관측하여 수백만 건의 과도한 천문 현상과 변광성 현상을 포착합니다. 얻어진 데이터는 우주의 역사, 암흑 물질, 태양계의 잠재적 위험 물체를 연구하는 데 사용됩니다. 구경이 다른 대형 망원경만큼 크지는 않지만, 전례 없는 속도와 광시야는 천문학적 발견에 혁명적인 도약을 가져올 것으로 기대됩니다.
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연구진은 졸-겔법을 이용하여 고효율 CO2 전기화학적 환원을 위한 새로운 MxNi1−x@SDC 촉매를 합성했습니다. 이 촉매는 다양한 금속염을 구연산과 에틸렌글리콜과 혼합하고 고온 처리하여 제작되었습니다. Co0.5Ni0.5-SDC 및 LSCF 물질도 합성되었으며, 전해 전지가 구축되었습니다. 전기화학적 측정, 다양한 특성 분석 기술(XRD, SEM, TEM, XPS, XAS, 라만 분광법 등) 및 DFT 시뮬레이션을 사용하여 촉매의 성능과 구조를 자세히 조사하고, 고효율 CO2 전기화학적 환원 메커니즘을 밝혔습니다.
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연구자들은 객체 중심 슬롯 어텐션과 관계적 병목 현상을 결합한 새로운 시각 추론 접근법을 제안합니다. 이 방법은 먼저 CNN을 사용하여 이미지 특징을 추출한 다음, 슬롯 어텐션을 사용하여 이미지를 여러 개체로 분할하고 개체 중심의 시각적 표현을 생성합니다. 관계적 병목 현상은 정보 흐름을 제한하여 복잡한 장면을 이해하기 위해 개체 간의 추상적인 관계를 추출합니다. 마지막으로, 시퀀스 투 시퀀스 및 대수적 기계 추론 프레임워크를 통해 시각 추론 문제를 대수적 문제로 변환하여 효율성과 정확성을 향상시킵니다. 이 방법은 레이븐스 프로그레시브 매트릭스와 같은 시각 추론 작업에서 뛰어난 성능을 보입니다.
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연구진은 기존 LNP 제제와 달리, 사전 자극 없이 휴지기 CD4+ T세포에 mRNA를 효율적으로 전달할 수 있는 새로운 지질 나노입자(LNP X)를 개발했습니다. LNP X의 개선된 지질 조성에는 SM-102와 β-시토스테롤이 포함되어 mRNA의 세포질 전달 효율과 단백질 발현을 향상시킵니다. 연구에 따르면, LNP X는 HIV Tat 단백질을 코딩하는 mRNA를 전달하여 HIV 잠복 감염을 효과적으로 역전시키고, CRISPRa 시스템을 전달하여 HIV 전사를 활성화합니다. 이 연구는 HIV 치료 개발의 새로운 길을 열어 환자 결과를 크게 개선할 가능성을 제시합니다.
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일본 회사 ispace의 달 착륙선 HAKUTO-R Mission 2가 하강 중 추락하여 두 번째 실패를 기록했습니다. 지표면 192미터 상공에서 통신이 두절되었고, 착륙 속도가 너무 빨라서 연착륙에 실패했습니다. 이전 실패를 바탕으로 소프트웨어와 착륙 전략을 개선했음에도 불구하고, 착륙 지점까지의 거리를 적절히 측정하지 못한 것이 원인으로 분석됩니다. 이 임무는 물 전기 분해 장치, 식량 생산 실험 모듈, 우주 방사선 탐사기, 소형 로버의 배치를 목표로 했습니다.
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이 연구는 마우스 모델과 인간 샘플을 모두 사용하여 시스타티오닌 β-신타제(CBS) 결핍의 대사적 결과를 조사합니다. 연구자들은 유전자 편집을 통해 CBS 녹아웃 마우스를 생성하고 RNA 시퀀싱, 메타볼로믹스, 리피도믹스를 포함한 포괄적인 다중 오믹스 분석을 수행했습니다. 그 결과 CBS 결핍은 마우스에서 포도당 불내성, 지방 조직 구성 변화, 에너지 대사 기능 장애와 같은 대사 문제를 일으키는 것으로 나타났습니다. 인간 샘플 분석을 통해 CBS 결핍과 대사 질환 간의 연관성이 더욱 확인되었습니다. 이 연구는 CBS의 대사 조절에서의 역할과 관련 대사 질환에 대한 잠재적인 치료 전략에 대한 중요한 통찰력을 제공합니다.
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자카르타의 번화한 자티네가라 시장에서부터 베트남의 국립공원에 이르기까지 불법 야생동물 거래는 세계 공중 보건에 큰 위협이 되고 있습니다. 이 기사는 야생동물 시장이 질병 전파의 온상임을 강조하며, COVID-19가 주요 사례입니다. 중국이 대부분의 야생동물 거래를 금지했음에도 불구하고, 이 산업은 지하에서 계속되고 있습니다. 연구자들은 야생동물 거래 네트워크를 통해 바이러스가 어떻게 이동하고 인간의 행동이 어떻게 위험을 증가시키는지 추적하고 있습니다. 예를 들어, 베트남에서는 밀수된 천산갑에서 발견된 코로나바이러스의 검출률이 공급망을 따라 증가하고 있으며, 인도네시아에서는 축제 기간 동안 거래가 급증하여 감염 확산 위험이 높아지고 있습니다. 이 기사는 미래 팬데믹을 효과적으로 예측하고 예방하기 위해서는 거래 네트워크와 인간의 행동에 대한 심층적인 연구가 필수적임을 강조하고 있습니다.
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봇 트래픽 급증으로 학술 웹사이트들이 큰 어려움을 겪고 있습니다. 수백만 장의 이미지를 호스팅하는 DiscoverLife와 같은 사이트는 엄청난 트래픽 급증으로 인해 사용할 수 없게 되었습니다. 원인은 무엇일까요? 생성 AI 모델을 훈련하기 위해 데이터를 스크래핑하는 봇입니다. 이는 특정 사례에 국한되지 않습니다. BMJ와 Highwire Press도 유사한 문제를 보고했으며, COAR 조사에 따르면 응답한 회원의 90% 이상이 영향을 받았고, 그중 약 3분의 2는 서비스 중단을 경험했습니다. 오픈 액세스는 재사용을 장려하지만, 이러한 공격적인 스크래핑은 지속 가능하지 않습니다. 리소스 소모가 적은 LLM인 DeepSeek의 출시는 이 문제를 악화시켜 봇 급증을 초래했습니다. 이 문제를 해결하지 않으면 소규모 조직은 생존 위기에 직면하게 될 것입니다.
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본 연구는 2차원 입자 시뮬레이션을 사용하여 마이크로 노즐 가속기(MNA)라고 하는 새로운 양성자 가속 메커니즘을 밝혀냈습니다. MNA는 마이크로 노즐을 사용하여 레이저 에너지를 수소 로드에 집중시켜 강력한 전기장을 생성함으로써 양성자를 GeV 에너지까지 가속합니다. 연구 결과, MNA의 양성자 가속 과정은 예비 가속, 주 구동, 애프터버너의 세 단계로 구성되는 것으로 나타났습니다. 애프터버너 단계는 MNA의 핵심 특징이며, 레이저 조사가 중단된 후에도 양성자가 계속 가속되는 것을 가능하게 합니다. 이는 플라즈마의 자유 팽창 과정에서 고온 전자로부터 양성자로의 열 에너지 효율적인 전달 때문입니다. 본 연구에서는 레이저 강도와 펄스 폭이 양성자 가속에 미치는 영향을 조사하고 MNA와 기존 타겟의 성능을 비교했습니다. 그 결과 MNA는 더 높은 에너지 변환 효율과 더 낮은 각도 발산도를 보이는 것으로 나타났습니다.
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연구원들은 2단계 화학 기상 증착 공정을 사용하여 새로운 실리콘-탄소 복합 음극 소재(SSC)를 개발했습니다. SSC 소재는 서브나노미터 크기의 기공 입구를 가진 독특한 체질 구조를 특징으로 하며, 전해질을 효과적으로 걸러내 유기물이 풍부한 SEI 형성을 억제하고 무기물이 풍부한 SEI 형성을 촉진합니다. 이 무기물이 풍부한 SEI는 계면을 안정화시킬 뿐만 아니라 빠른 Li+ 수송 경로도 제공합니다. 동시에 체질 구조와 무기물이 풍부한 SEI의 결합 효과로 Si의 부피 팽창이 기계적으로 억제되어 c-Li15Si4 형성이 저해되고 사이클 안정성이 향상됩니다. 실험 결과 SSC 음극은 높은 가역 용량, 우수한 사이클 수명 및 높은 속도 성능을 나타내 고에너지 밀도 리튬이온 배터리 분야에서 큰 잠재력을 보여주었습니다.
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새로운 연구에 따르면 카페인은 연령에 따라 뇌의 복잡성과 임계성에 영향을 미치는 것으로 나타났습니다. 연구진은 수면 중 뇌파 데이터를 분석하여 카페인이 젊은 성인과 중년 성인의 뇌 활동 복잡성과 임계성을 증가시키지만, 고령자에게는 그렇지 않다는 것을 발견했습니다. 이 연구는 카페인이 뇌에 미치는 영향과 노화 관련 신경 퇴행성 질환에 대한 새로운 통찰력을 제공합니다.
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본 연구는 헌팅턴병(HD)과 프리드라이히 운동실조증(FRDA)과 같은 반복 확장 장애 치료에서 시토신 염기 편집기(CBE)와 아데닌 염기 편집기(ABE)의 잠재력을 조사합니다. 연구자들은 CAG 및 GAA 반복을 표적으로 하는 편집기를 설계하고 시험관 내 및 생체 내 실험에서 그 효과를 입증했습니다. CBE는 HD 마우스 모델에서 HTT 유전자의 CAG 반복 확장을 크게 줄였으며, 심지어 축소까지 유도했습니다. ABE는 FRDA 마우스 모델에서 GAA 반복을 안정화시키고 FXN 유전자 발현을 증가시켰습니다. 표적 이탈 효과가 있지만, 이러한 결과는 반복 확장 장애 치료에 있어 이러한 염기 편집기의 상당한 잠재력을 시사합니다.
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CAR-T 세포 치료법은 혈액암 치료에서 놀라운 성공을 거두었지만, 복잡한 체외 생산 과정과 높은 비용으로 인해 접근성이 제한적입니다. 이러한 문제를 해결하기 위해 과학자들은 생체 내 CAR-T 세포 치료법을 개발하고 있으며, 이는 신체 내에서 직접 T 세포를 유전자 조작하는 방법입니다. 이 접근법은 생산 과정의 간소화, 비용 절감, 더 많은 환자에게 혜택을 제공할 것으로 기대됩니다. 생체 내 접근법은 T 세포의 정확한 표적화 및 잠재적인 부작용과 같은 과제에 직면해 있지만, 그 잠재력은 매우 크며 암 면역 치료에 혁명을 일으킬 가능성이 있습니다.
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연구원들은 골재 혼합물의 충진 밀도를 최적화함으로써 생체 시멘트 재료의 압축 강도를 크게 향상시켰습니다. 개선된 Andreassen 모델을 사용하여 최적의 입도 분포 곡선을 설계하고, 다짐 실험으로 검증했습니다. 최적화된 혼합물은 생체 광물화 과정에서 더 높은 골재 충진 밀도를 나타내어 시멘테이션 용액 소비량을 줄였습니다. 그런 다음, 개선된 정지 유동 압력 주입 방법을 사용하여 생체 광물화 실험을 수행하고, 시멘테이션 용액의 압력과 농도 변화가 생체 광물화 깊이와 압축 강도에 미치는 영향을 조사했습니다. 그 결과, 최적의 UACP 함량, 압력, 농도 조합으로 고강도의 균질한 생체 광물화 시편을 얻었으며, 최대 압축 강도는 57.4 MPa에 달하여 이전 연구 결과를 크게 능가했습니다. 또한, 낮은 유속과 높은 골재 충진 밀도는 더 높은 초음파 속도와 압축 강도를 얻는 데 유익한 것으로 나타났습니다.
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미국의 강화된 이민 정책에 대한 우려가 커짐에 따라 미국에서 개최되는 많은 학술 및 과학 학회가 연기되거나 취소되거나 해외로 이전되고 있습니다. 비자 규정 및 국경 통제 강화와 트럼프 행정부의 다른 정책들이 국제 연구자들의 미국 참여를 저해하고 있습니다. 따라서 주최측은 더 많은 참가자를 확보하기 위해 캐나다 등 다른 국가로 학회 개최지를 변경하고 있습니다. 이러한 추세가 지속된다면 미국의 과학계와 학회 개최 도시에 큰 영향을 미칠 수 있으며, 국제 학계에서 미국의 영향력 감소와 과학계의 세계화 후퇴를 시사합니다.
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10년간의 연구 결과, 아시아 벼가 단 3세대 만에 저온내성을 획득한 것이 밝혀졌습니다. 이는 DNA 서열 변화가 아닌, 후성유전학적 변화 때문입니다. 연구진은 저온 스트레스 실험을 통해 이러한 저온내성이 벼 DNA의 화학적 마커에 대한 후성유전학적 변화로 인한 것이며, DNA 서열 자체의 변화는 아니라는 것을 발견했습니다. 이는 기존 진화론적 관점에 도전하는 것으로, 환경적 압력이 게놈을 변화시키지 않고도 유전 가능한 변화를 유발할 수 있음을 시사합니다. 따라서 환경은 수동적인 역할이 아닌, 선택적인 힘으로 작용합니다.
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새로운 연구에 따르면 대규모 언어 모델(LLM) 기반 AI 챗봇은 특히 상대방에 대한 정보를 가지고 있을 때 온라인 토론에서 인간보다 더 설득력이 있는 것으로 나타났습니다. 연구진은 900명의 미국 참가자들을 GPT-4 또는 인간과 10분간의 온라인 토론에 참여시켰습니다. 토론 주제는 사회 정치적 문제였습니다. 그 결과 기본 인구 통계 정보가 제공되었을 때 GPT-4는 64%의 확률로 인간보다 더 설득력이 있었습니다. 이는 LLM이 정치 캠페인이나 타겟 광고에 악용될 가능성에 대한 우려를 높이고 정보전에서 AI의 잠재적 위험을 드러냅니다.
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네이처에 발표된 연구에 따르면, 인간에게만 있는 특정 유전자 조각을 쥐에 주입하면 뇌 크기가 6.5% 증가한다는 사실이 밝혀졌습니다. 이 조각은 신경 세포 생성을 촉진하여 쥐의 뇌 외층을 확장합니다. 이 발견은 인간의 뇌가 영장류 친척들보다 훨씬 큰 이유를 부분적으로 설명할 수 있습니다. 연구진은 HARE5라는 인간 가속 영역(HAR)에 주목하여, 이것이 Fzd8 유전자의 발현을 증가시켜 신경 세포의 발달과 성장을 촉진한다는 것을 발견했습니다. 이 연구는 인간 뇌 진화에 대한 새로운 통찰력을 제공합니다.
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카렌 로이드의 저서 '지구 속 기이한 생명체'는 지구 심층부에 숨겨진 극한 환경에서 번성하는 놀라운 미생물의 세계로 독자를 안내하는 스릴 넘치는 여정입니다. 심해 퇴적물과 화산 분출구에서부터 영구 동토층에 이르기까지, 베테랑 지구 미생물학자인 로이드는 어렵고 때로는 위험한 장소에서 시료를 채취하는 모험을 상세히 묘사합니다. 이 책은 코스타리카 포아스 화산의 고산성 분화구 호수에서의 대담한 시료 채취 임무(54일 후 분화) 등 그녀의 탐험의 어려움과 흥분을 생생하게 그려냅니다. 이러한 매력적인 이야기를 통해 로이드는 '지구 내부 미생물'의 놀라운 다양성과 회복력을 밝히고, 그들의 독특한 적응력을 강조하며, 지구상의 생명체 진화와 지구 밖 생명체의 가능성에 대한 통찰력을 제공합니다.
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본 연구는 5가지 실험을 통해 고속 운동에 대한 인간의 시각적 지각을 조사합니다. 참가자들은 가보어 패치 자극을 사용한 과제를 수행했으며, 운동 방향과 곡률에 대한 지각이 측정되었습니다. 안구 운동 추적 데이터와 초기 시각 모델을 통합하여 고속 운동 중 시각 처리의 시공간 역학과 기저 신경 메커니즘을 밝혀냈습니다. 이러한 결과는 인간 시각 시스템의 기능에 대한 중요한 통찰력을 제공합니다.
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Google DeepMind가 개발한 AlphaEvolve 시스템은 대규모 언어 모델(LLM)의 창의성과 알고리즘 필터링을 결합하여 수학 및 컴퓨터 과학 분야에서 획기적인 성과를 거두었습니다. 미해결 수학 문제를 해결했을 뿐만 아니라, 차세대 AI 칩인 Tensor Processing Units 설계 개선 및 Google의 글로벌 컴퓨팅 리소스 활용률 최적화(0.7% 자원 절감) 등 DeepMind 자체 과제에도 적용되었습니다. 기존의 특정 작업에 맞춰진 AI와 달리 AlphaEvolve는 범용 시스템으로 더 큰 규모의 코드와 복잡한 알고리즘을 처리할 수 있으며, 이전의 전문 시스템인 AlphaTensor를 능가하는 행렬 곱셈 계산 능력을 보여주었습니다.
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본 리뷰 논문은 편도체가 감정 처리에서 하는 중요한 역할과 불안 장애, 우울증, PTSD와 같은 다양한 정신 질환과의 관계를 탐구합니다. 많은 신경 영상 연구를 검토하여 다양한 정신 질환에서 편도체의 비정상적인 활동 패턴을 밝힙니다. 또한, 경두개 자기 자극과 경두개 집속 초음파 치료와 같은 정신 질환 치료에서 새로운 뉴로모듈레이션 기술을 소개하고 편도체 활동과 관련된 뇌 네트워크 연결성에 미치는 영향에 대해 논의합니다. 이러한 연구는 정신 질환의 신경 메커니즘을 이해하고 더 효과적인 치료법을 개발하는 데 중요한 단서를 제공합니다.
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논문 발표 압박 속에서 연구자들은 종종 'P-해킹'이라는 함정에 빠집니다. 이는 통계적 유의성을 얻기 위해 분석이나 데이터를 조작하는 행위입니다. 실험을 조기에 종료하거나, 원하는 결과가 나올 때까지 실험을 반복하거나, 결과를 선택적으로 보고하거나, 데이터를 조정하는 것을 포함합니다. 이는 논문 발표로 이어질 수 있지만, 과학적 발견의 재현성과 신뢰성을 훼손합니다. 이 글은 5가지 일반적인 P-해킹 기법을 강조하고, 유의미한 결과를 얻고자 과학적 진실을 왜곡하는 것을 피하기 위해 사전에 데이터 수집 및 분석 계획을 세우는 중요성을 강조합니다.
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