Simonyi Károly-díj, 2007

Charles Simonyi édesapja emlékére alapította ezt a díjat, melyet minden évben egy-egy fizikus és mérnök vehet át. 2007 díjazottjai: Szőkefalvi-Nagy Zoltán, a KFKI Részecske- és Magfizikai Kutatóintézet igazgatója és Zarándy Ákos, a SZTAKI munkatársa.

A fizikus: Szőkefalvi-Nagy Zoltán,
aki a részecskék keltette röntgensugárzás, a "PIXE" módszerének fejlesztése és alkalmazása révén szerzett nemzetközi elismertséget.

- Honnan ered a PIXE-eljárás és mit takar az elnevezés?

- A módszer az ionnyaláb-analízis technikák egyik változata. Régen a gyorsítók néhány millió elektronvolt energiájú részecskenyalábokat állítottak elő, és a kutatók ezekkel váltottak ki magreakciókat. Magyarországon Simonyi professzor úr épített először gyorsítót. A magfizikában alkalmazott energia nemsokára több nagyságrenddel meghaladta a néhány millió elektronvoltot, ezért a régi berendezéseket már egyre kevésbé használták kifejezetten magfizikai célokra, de azonnal elkezdték őket más területeken is alkalmazni. A mi csoportunk például Keszthelyi Lajos vezetésével mágneses ötvözetek atommagjait vizsgálta, mert ezek viselkedése a szilárd testek tulajdonságairól is felvilágosítást adott.

Amikor egy részecskenyaláb ütközik a céltárgy atomjaival, elektronok lökődnek ki a helyükről, mielőtt még magreakciókra kerülne sor, és az elektronok visszarendeződésekor röntgensugárzás távozik. Ez a "karakterisztikus röntgensugárzás" tehát minden nagy energiájú részecskével való bombázás mellékterméke. A magfizikai kísérleteket ez a röntgensugárzás általában zavarja, fontos információt adhat viszont a céltárgy összetételéről.

Karakterisztikus röntgensugárzást már korábban is keltettek például röntgencsövekkel; a jelenséget röntgenfluoreszcenciának nevezték el. Hasonló módon keletkezik röntgensugárzás az elektronmikroszkópban, ezt az úgynevezett EDAX-módszer hasznosítja. A PIXE elnevezés a részecskék keltette karakterisztikus röntgensugárzás angol rövidítése, de a sugárzáskeltő részecskék körébe az elektronokat nem értik bele. Mivel a karakterisztikus röntgensugárzás energiája a rendszámmal van szoros kapcsolatban, a PIXE kémiai elemek kimutatására szolgáló - analitikai - módszer. Alkalmazása a 70-es évek legelején kapott nagy lendületet, amikor megjelentek azok a félvezető detektorok, amelyekkel még a szomszédos elemek karakterisztikus röntgensugárzását is szét lehetett egymástól választani. Például a mangán és a vas sugárzásának energiája között 6-700 elektronvolt eltérés van, amit csak egy elegendően jó felbontóképességű detektor tud megkülönböztetni. A gáztöltésű ionizációs kamrák és a proporcionális számlálók nem voltak erre alkalmasak. Egy magfizikában szokásos protonnyaláb keresztmetszete milliméter nagyságrendű, és az ionok 10-30 mikron mélyen hatolnak csak az anyagba (a protonok lefékeződnek), tehát az analizált térfogat mikroliternyi, az érzékenység pedig majdnem minden elemre ppm nagyságrendű (milliomodrésznyi mennyiség is kimutatható). Csak az egészen kis rendszámú elemek jelentenek kivételt, mert ezek karakterisztikus röntgensugárzásának olyan kicsi az energiája, hogy a sugárzás útközben elnyelődik, nem érkezik meg a detektorba. Az elektronmikroszkópos eljáráshoz képest a PIXE-módszernek az az előnye, hogy a protonok lefékeződéséből eredő "háttér" kisebb, a kimutatási érzékenység nagyobb.

- Milyen anyagokat vizsgálnak ezzel az eljárással?

- A módszert először levegőminták, aeroszolok elemzésére használták. A vastag minták spektrumának kiértékelése ugyanis nehéz, ha az elemek koncentrációját is meg akarjuk határozni. A vékony minta kiértékelése egyszerű, mert a röntgensugárzás intenzitása arányos a koncentrációval, de ilyen mintát általában nem tudunk egykönnyen előállítani. A levegőminta gyorsan elkészült, mert egy vékony, néhány mikron vastagságú szűrőre szívták rá a vizsgálandó anyagot.

Van az eljárásnak egy "extravagáns" változata is. Szokásos esetben a vizsgálathoz a mintát be kell helyezni a gyorsító terébe, ahol vákuum van. Akármekkora tárgyat nem tudunk betenni, mert nincs rá hely, de olyat sem, amelyik a vákuumban elpárolog.  Mi a megoldás? A vákuumcső végét nem fémfallal zárjuk le, hanem "ablakkal": például néhány mikron vastag műanyag vagy fémfóliával. (A műanyag azért jobb, mert alacsony rendszámú elemekből áll, ezért a spektrumon nem hagy nyomot.) A részecskenyaláb még körülbelül 10 centimétert tesz meg a levegőben, de a vákuumot a fólia megtartja. 1973 körül sikerült először "kihozni" a nyalábot, és ettől kezdve nagyméretű mintákat, például műtárgyakat vagy régészeti leleteket is tudunk vizsgálni. A bombázás hatása olyan csekély, hogy semmiféle elváltozást nem észlelünk a mintákon. Még folyadékot - injekciós tűből kinyomott cseppet - is lehet így elemezni.

Az ionnyaláb-analízis során nemcsak a PIXE-módszert használhatjuk: detektálhatjuk a visszaszórt nyalábot és magreakciókat is kelthetünk. Csak a kutatón múlik, hogy milyen detektort használ, melyik folyamatra kíváncsi; egyszerre akár többet is nyomon követhet. Engem főként a PIXE érdekel, mert ez érzékeny nyomelem-analitikai módszer, és az elemzéshez nagyon kevés anyag szükséges, így biológiai mintákat is vizsgálhatunk.

- Nem is akárhogy, hiszen egy biológiai és egy magfizikai eljárás párosításával új analitikai módszert dolgozott ki.

- Számos fehérje jellegzetes alkotóeleme egy vagy néhány közepes rendszámú fémion, például vas, réz vagy nikkel. Fontos feladat annak megállapítása, hogy a vizsgálandó fehérje milyen és hány fémiont tartalmaz. A biokémikusok kedvelt vizsgálati módszere a gélelektroforézis: elektromos térbe helyezett gélben "futtatják" a mintát. Adott idő alatt a különböző molekulatömegű fehérjék különböző távolságokig jutnak el, és ott sávokat alkotnak. Ezeket aztán festéssel teszik láthatóvá. A színes csíkok elhelyezkedéséből - kalibrációval - molekulatömeget határoznak meg. A gél száradás után olyan, mint egy hosszúkás, lapos rágógumi. Miért ne tehetnénk be a megszilárdult gélt a futtatás után a gyorsítóba? Ha az anyagban fém van, annak jelet kell adnia a PIXE-spektrumban. Sajnos nehezíti a helyzetet, hogy a vizsgálatot festés nélkül, "vakon" kell végeznünk, mert a vegyszeres kezelés kimoshatja a fémet a fehérjéből. Így egy magfizikai eljárással olyan információhoz is hozzájuthatunk, amilyet az elektroforézis önmagában nem árulna el. PIXE-PAGE-eljárásunkat világszerte elfogadták, bár sok biológus idegenkedik a magfizikai gyorsító használatától. (A PAGE a "poliakrilamid-gélelektroforézis" kifejezésből származik.)

Keszthelyi Lajos révén nagyon szoros kapcsolatban voltunk a Szegedi Biológiai Központtal, a PIXE-PAGE-módszert is közösen dolgoztuk ki, és hamar kiderült, hogy a biológusok, biofizikusok számára nem elsősorban az a fontos, hogy hány százalék fém van a mintában, hanem az, hogy egy fehérjemolekulára mennyi fém jut. Ehhez meg kell mérni a fehérje mennyiségét is. Erre a PIXE-módszer általában nem alkalmas, mert a fehérje jellemző komponensének, a nitrogénnek olyan kicsi a röntgensugárzás-energiája, hogy csak nagyon speciális detektorokkal észlelhetnénk. Ezért a nitrogén mérésére az ionnyaláb-analízis egy másik módszerét, a magreakció-analízist választottuk. A sok nitrogént tartalmazó poliakrilamid gél helyett ekkor nitrogénmentes cellulózacetát hordozót használtunk. Így ugyanazon a mintán végeztük a PIXE-elemzést és a magreakció-analízist.

- Korábban említette, hogy a PIXE-módszerrel műtárgyakat is vizsgálnak. Mire adnak felvilágosítást a méréseik?

- A gyűjtőket, régészeket, művészettörténészeket legelőször általában az érdekli, hogy mikor készült a tárgy és - ami ezzel összefügg - eredeti-e vagy hamisítvány. Ezek az elemzések csak akkor mondanak valamit a korról, ha más információval is rendelkezünk. Nézzünk egy szakirodalmi példát. Galilei rendszerint följegyezte, mikor írta a tanulmányait, de vannak olyan lapok, amelyekről hiányzik a dátum. Olaszországban a "kihozott" PIXE-nyalábbal megvizsgálták a tinta összetételét, és mivel korábban elég jól kiderítették, hogy Galilei mikor milyen tintát használt, több esetben meg tudták állapítani, mely időszakban születhettek a kérdéses írások.

Az eredetiség eldöntése még nehezebb - és nem is természettudományos - feladat. Nem tudjuk megmondani, hogy egy tárgy eredeti-e; legfeljebb hamisítások, későbbi beavatkozások jegyeit fedhetjük föl. A titánfehér festékről például tudjuk, hogy az 1920-as évek előtt a festők sehol sem használták, mert csak ettől kezdve gyártották stabil formában és elérhető áron. Ha tehát az ember egy korábbi festmény fehér foltjain titánt mutat ki, akkor a kép vagy hamisítvány, vagy átfestették.

A dozmati Madonna, melynek restaurálásához
a röntgenfluoreszcenciás elemzés segítséget adott

A nyolcvanas években a Magyar Nemzeti Galériából hoztak két Mészöly Géza-képet. Azt a gyanújukat akarták alátámasztani, hogy az egyik hamisítvány, míg a másikról nagy bizonyosággal állították, hogy eredeti alkotás. Az elemzéshez nem is gyorsítót használtunk, hanem egy radio-aktív izotóppal működő röntgenfluoreszcenciás berendezést. (A kihozott nyalábos PIXE-eljárás azért előnyösebb, mert a "meglőtt" folt kicsit fluoreszkál a sötétben, jobban látjuk a felületet, míg a röntgenfluoreszcenciás módszerrel kevésbé tudjuk fókuszálni a nyalábot.) Az eredeti képen ólomfehér festéket találtunk, a másikon titánfehéret, megerősítve a restaurátorok vélekedését. A mérésről annak idején a sajtó is említést tett.

A természettudósok, legalábbis Magyarországon, egyelőre jobban lelkesednek az eljárás iránt, mint a régészek, művészettörténészek. A múzeumok közül egyedül a Louvre-ban, a piramis alatt üzemel egy gyorsító, amelyet kifejezetten azzal a céllal építetettek, hogy kihozott nyalábbal vizsgáljanak műtárgyakat.

- Talán nincs ma olyan matematikus, fizikus Magyarországon, aki ne ismerné Szőkefalvi-Nagy Béla nevét...

- Valóban, de a családi történet korábban kezdődik. Nagyapám, Szőkefalvi Nagy Gyula a Marianum leánynevelő intézet leánygimnáziumát, majd női felső kereskedelmi iskoláját is igazgatta Kolozsvárott, egyetemi magántanárként pedig geometriát és algebrát adott elő. Kiváló matematikus volt, akit később, már szegedi professzorsága idején, az Akadémia rendes tagjává választott. Hatéves volt, amikor az édesapja meghalt; vasakarattal, nagy erőfeszítéssel küzdötte föl magát az egyetemi katedráig. Ő alapozta meg családunk hírnevét.

Édesapám az ő fia, igazi világnagyság a tudományban, de mindig hangsúlyozta, hogy neki már nem kellett megvívnia azt a csatát, amit a nagyapámnak. Azokra a tudományos magaslatokra, amelyekre ő feljutott, én sajnos nem értem fel, de csodálatos érzés, hogy ebbe a családba tartozom. Édesapám nem volt "showman"-alkat, nem törekedett a laikus közönség elkápráztatására - az ő szakterületével talán nem is igen lehetett volna -, annál inkább kivívta tanítványai és matematikustársai elismerését és nagyrabecsülését, s mélységesen bölcs  ember volt. Amikor élete utolsó éveiben egyre súlyosbodó betegség gyötörte, és testvéreimmel egymást váltva megpróbáltunk valamit visszaadni a tőle kapott gondoskodásból, akkor is csak kaptunk tőle: szeretetet, emberséget, bölcsességet. Megrendít, amit egyik nyilatkozatában mondott: több szorgalommal és akarattal még többre vihette volna!

Hadd idézzük most szó szerint az előbb említett részletet abból az interjúból, amelyet Staar Gyula készített a 80 éves professzorral: "Csak hát az ember olyan, hogy sohasem elégedett. Mert amikor az ember megízlelt valami jót, megismerte a siker érzését, akkor még többre vágyik. Ezért nem lehetek magammal teljesen megelégedve, mert valószínűleg többet is alkothattam volna. Ugyanakkor hálás vagyok a sorsnak, hogy mindezt megengedte nekem, még akkor is, ha több akaraterővel, kitartóbban talán többet tehettem volna."

Az interjú során a gyerekekről többször szó esett, még egy klasszikussá vált könyv írása kapcsán is: "Riesz agglegény volt, az ő lakásán beszélgettünk, nálunk a sok kisgyerek miatt nemigen lehetett matematikát művelni."

- Ez természetesen nem panasz volt, a maga tapintatos, eredetien szellemes módján sohasem mulasztotta el jelezni, hogy a nagy család mennyire fontos neki. Amikor egyszer édesanyám azon aggodalmaskodott, nem veszélyes-e, hogy két kisgyermekünk emeletes ágyon alszik, ő felnézett és mosolyogva csak annyit mondott, elférne ott még legalább egy további szint...

Tréfásan szólva ezen a téren is elmaradtam tőle. Elfogadva feleségem szívből jövő aggodalmát, hogy egy harmadik gyermek kezét már nem tudná fogni, két gyermeket neveltünk fel. Érdeklődésük egészen más irányokat vett, ezzel elkerülték azt az egyetemi felvételin hajdan nekem szegezett kérdést, hogy miért nem matematikusnak mentem. Válaszként sebtében kisütöttem, hogy engem inkább a gyakorlat meg a kísérletek érdekelnek. Édesapám egy hónap múlva Pesten járt - mi Szegeden laktunk -, és azzal jött vissza, hogy "voltam bent az egyetemen, mondták, hogy fölvettek". Majd hozzátette: "Fizikusberkekben elterjedt, hogy azt mondtad a felvételin, azért mentél fizikusnak, mert a matematikához ész kell." A felvételi bizottság fizikus tagjai állítólag egyetértettek ezzel. Eszter lányunk francia és olasz nyelvet és irodalmat tanult, szépirodalmi fordításai is megjelentek már, és két aranyos unokával örvendeztetett meg minket. Gábor a jogászi pályát választotta, rá még vár a családi név továbbvitelének fontos feladata.

A mérnök: Zarándy Ákos,
aki 2006-ban kollégáival elnyerte a Szilíciumvölgy egyik legrangosabb elismerését, a Mikroprocesszor-díjat is.

- Roska Tamás tanítványaként a celluláris hullámszámítógépek fejlesztésén, alkalmazásán kezdett dolgozni, s ez a munka ma is folytatódik. Mitől különlegesek ezek a hullámszámítógépek?

- Egy asztali számítógépben, amellyel például szöveget szerkesztünk, csak egy darab központi processzor van - egyetlen olyan egység, amelyik a műveleteket végrehajtja. A mi számítógépeinkben sok száz, akár több ezer, némelyikben sok tízezer processzor is lehet. Ezek persze jóval egyszerűbbek, kisebbek, mint a PC-k "agya", viszont sok ilyen kis processzornak az együttműködése hatékonyabb, célravezetőbb.
Az évek során egyre gyorsabb lett a PC-be beépített processzor, de 2005 után eljutottak oda, hogy a sebesség növelése miatt már 100-150-200 wattot fogyasztott - a hőt pedig el kell vezetni. Ez szabott gátat annak, hogy az "egymagos" PC-processzorok számítási teljesítményét tovább növeljék. Természetesen a nagy számítógépgyártók szintén rájöttek, hogy sok processzort kell egyszerre alkalmazniuk. Most jelenik meg az Intelnek is, az IBM-nek is az a chipje, amelyben már több tucat processzor van.

- A kétfajta gép "filozófiája" azért eltér egymástól.

- Hogyne, azok általános célú számítógépek, a mieink pedig speciális, elsősorban képfeldolgozásra, illetve olyan adatok feldolgozására szolgáló gépek, amelyek képhez hasonló, tehát mátrixban elhelyezkedő, kétdimenziós struktúrát alkotnak. De érdekes, hogy a világ pár éve "nőtte ki" az egyprocesszoros számítógépeket.

A hullámszámítógépnek az a jellegzetessége, hogy a processzorok egy rácson, a rácspontokban helyezkednek el, és a nagyon sok apró processzor "beszél" egymással, így egy hullám végig tud terjedni a rendszeren: az első processzor szól a másodiknak, az pedig a harmadiknak, és az információ futótűzként halad végig. Innen ered a hullámszámítógép elnevezés. A processzorok másik érdekessége, hogy megjelenik bennük az érzékelő is: minden egyes processzoron több érzékelő lehet. Ha a processzorok mátrixot, tehát rácsot alkotnak, akkor egyszerre rájuk vetíthetünk egy képet, és nagy sebességű látóchipként, képérzékelő chipként viselkednek. A szokásos kamerában a képérzékelő után következik a feldolgozó chip. A mi rendszerünkben - architektúránkban - ugyanazon a chipen zajlik a képérzékelés és a feldolgozás. Tehát a chip a beérkező fényt azonnal jelekké alakítja és fel is dolgozza.

- Mennyiben hasonlít ennek a rendszernek a működése a retináéhoz?

- Az érzékelést és a feldolgozást mindkettő összekapcsolja. A retina azonban nem programozható. Van benne négy-öt processzorréteg, s miután a beérkező fény ezen végighalad, megjelennek a feldolgozott jelek. A retinában egy kis processzor egy-két sejt, tehát néhány mikron méretű, míg a mi processzoraink ennél lényegesen nagyobbak, viszont sokkal gyorsabbak és programozhatók. Úgy is lehet őket programozni, hogy például száz retinaprocesszor helyett végezzenek el műveleteket. Újabban, a mai technológiával már el tudunk érni a retináéhoz közel hasonló méreteket, tehát közelítünk ahhoz, hogy a fovea élességét és számítási teljesítményét visszaadja egy-egy chip. Ez nem jelenti azt, hogy a foveánkat ki tudjuk váltani egy chippel, de azt sem, hogy olyan minőségű képfeldolgozásra vagyunk képesek, mint az ember, mert még nem tudjuk, hogyan működik a látórendszerünk. A számítógépek, különösen a hullámszámítógépek elég gyorsak ahhoz, hogy ki tudják számolni azt, amit az emberi látórendszer "kiszámol", csak még nem tudjuk, mit is kellene pontosan kiszámolni.

- Hogyan lehet átültetni egy látási jelenséget a hullámszámítógép nyelvére?

- Ehhez is a látórendszer működését kell alapul vennünk. A kísérleteket végző biológusok például megvizsgálják a retinák különböző állapotait, abból föltérképezik, milyen kapcsolatban vannak egymással a sejtek, hogyan beszélgetnek, hogyan jut át az egyik hatása a másikra. Föltárják tehát az összeköttetéseket és a jeltovábbításokat, illetve a sejtek reakcióit. A hullámszámítógép mátrixán is ezeket valósítjuk meg.

Az utóbbi években nagyon sokat fejlődött a neurobiológia. A 90-es években általában egyetlen sejtből vezettek el jeleket a vizsgálat során. Ma már több sejtből tudják egyszerre elvezetni a jeleket, és - ami nagyon érdekes - ugyanolyan típusú sejteket is könnyen ki tudnak választani. A 90-es években volt egy kollégám Berkeleyben, aki egy egész évet eltöltött egyfajta ganglionsejtek keresésével.  Szurkálta a szalamandraretinát és egy év alatt nagyjából húsz ganglionsejtet talált. Ma módosított génállományú egértörzseket fejlesztenek ki. El lehet érni például, hogy a vizsgálandó retinasejttípus fluoreszcenssé váljon, s így megfelelő hullámhosszú fénnyel megvilágítva "kiviláglik" a többi közül. A mikroszkóp alatt minden századik vagy ötszázadik sejt világít, és emiatt látják, hol helyezkedik el, milyen más sejtekkel van összekötve. Éppen Roska Tamás fia, Botond dolgozik ezen a területen. Most voltam nála Bázelben, nagyon sok érdekes dolgot tapasztaltam.

A biológiai mérések során előfordul, hogy ha egy adattal nem tudnak semmit sem kezdeni, azt mondják, biztosan rossz volt a mérés. Botond az egyik ilyen adatot - amelyet korábban valószínűleg eldobtak, mert hibásnak tartották - megfejtette. Vizsgálatai szerint az egyik sejt felelős azért, hogy a közeledő tárgyak a retinában vészjelet idéznek elő. Tehát amikor az egérhez közeledik egy sas, egy macska vagy más ragadozó, akkor már a retinájából elindul egy vészjel. Ezt a jelenséget nagyon szépen le lehet játszani azután a hullámszámítógépen is. Éppen ilyen projektet akarunk elindítani Botondékkal.

- Tegyük föl, hogy a hullámszámítógép már modellezi a szem működését. De hogyan kapcsolható hozzá a szemhez?

- Több úton is elindultak azok a kísérletek, amelyek a chipeket igyekeznek hozzákötni a szemhez. Az egyik lehetőség az, hogy egy chipet beültetnek az ember szemébe. Kaliforniában pár éve csúsztattak be először a retina alá chipet. Ezzel legföljebb fényt, árnyékot, vonalakat lehetett felismerni, de betűket már nem, tehát elég kezdetleges volt még az eszköz. Sajnos, négy-öt évbe is beletelik, amíg engedélyezik az emberkísérleteket, de addigra a technológia már elavul. Mi nem is a protézisekkel foglalkozunk.

Az említett kaliforniai kísérletet főként orvosokból álló csoport végezte; nem voltak köztük képfeldolgozó szakemberek, akik a retina jeleit követték volna. Az orvosok egyszerűen rákötötték egy kamera képét a protézis bemenetére, és a beteg, aki először pár fénypontot észlelt, fél perc múlva már semmit sem látott. Fél óra pihenés után újra látta a pontokat. Az egyik kollégám, Bálya Dávid és Botond éppen Dél-Kaliforniában járt, s megnézték a kísérletet. Rögtön rájöttek, hogy a képekkel nem a retina fényérzékeny sejtrétegét gerjesztik, hanem egy olyat, amelyik a retina másik végén van, tehát az információ sok feldolgozási lépés után jut el oda. Mivel ezeket a lépéseket már akkor is jól ismertük, Botond és Dávid felvetette, hogy olyan képeket küldjenek a beteg retinájára, amelyek túljutottak a feldolgozáson. Akkorra már elkészült a Bi-i (báj-áj) nevű berendezésünk. Ezzel vették fel a kamera képeit, a Bi-i-ban levő hullámszámítógép-chip azonnal elvégezte a retinamodellezéseket, a kimenetet pedig ráadták a páciens szemprotézisére. A beteg tartósan látott, mert olyan jeleket kapott, amelyeket értelmezni tudott.

A Bi-i kamera, "Az év terméke"

- Meséljen a Bi-i-ról, hiszen ez lett "Az év terméke" a Vision 2003 kiállításon.

- A 90-es évek végén már egészen jó hullámszámítógép-chipek jelentek meg, és ekkor fölmerült, hogy ezekből ipari látórendszert készíthetünk. Alakult egy cég is, az Analogic Kft., s a SZTAKI-val együttműködve nekiállt kifejleszteni ezt a bizonyos Bi-i kamerát. Ennek a legfőbb jellegzetessége egy nagyon nagy sebességű képfelvevő és feldolgozó hullámszámítógép-chip. A Bi-i valószínűleg azóta is világcsúcstartó kamera, mert vannak ugyan olyan kamerák, amelyek több képet is tudnak rögzíteni egy másodperc alatt, és olyanok is, amelyek nagyobb képekkel dolgoznak, de a Bi-i nemcsak nagy sebességgel veszi fel a képeket, hanem azonnal, két kép felvétele között ki is értékeli őket.

- Mekkora ez a sebesség?

- Akár több tízezer kép/másodperc. Tehát amíg a tv-ben 25-30 képet látunk másodpercenként, addig a Bi-i ezerszer ennyit, 25-30 ezret is fel tud venni, és "mondani" tud róluk valamit. Egyszerű esetben például "szemmel tart" egy területet, és meg tudja ítélni, hogy történt-e változás, bejött-e valaki, átrepült-e rajta valami.

A Bi-i kamera meglepetés volt a 2003-as stuttgarti kiállításon, és a díjjal olyan komoly kiállítókat előzött meg, mint a Siemens vagy a Sony. El is indult az alkalmazása. Például a Tungsram - most már General Electric - megkeresett minket, hogy látni szeretnék, hogyan reped végig egy villanykörtének az üvege.

Újabb lehetőség volt az autólámpa-izzók tesztelése. Ezeket egy nagyfrekvenciás rázópadon gyötrik. Az autó állandóan rázkódik, de az izzóknak ekkor is működniük kell. Így az esetleges selejteket, amelyek csak pár tucat órát bírnának ki, kidobhatják, és a hiba forrását felkutathatják.
A gyújtógyertyáknál a szikrák kialakulását, átütését figyeltük meg a kameránkkal.

Több megrendelő azonban azt mondta, nem baj, ha kicsit lassabb a Bi-i, de nagyobb képeket dolgozzon föl, például több tv-képernyőnyi képet száz kép/másodperc sebességgel, és ne kicsi képeket tízezer kép/másodperccel. Ez érdekes kihívás, mert erre a bővítésre nem adott lehetőséget az architektúránk. Ezért alaposan át kellett alakítani a rendszert, de az új termékekkel most már megint a piacon vagyunk.

- Miért kérték ezt a változtatást?

- Például azért, mert a mi technológiánknak nagyon kicsi az energiaszükséglete, tehát olyan kis eszközökben is jól használható, amelyek elemről működnek. A kis robotrepülőgépek nagyon csekély terhet szállíthatnak a fedélzetükön, ezért a hasznos teher csak kis energiát vehet fel, nincs hely a nehéz elemek számára. Meg kellett oldanunk, hogy a berendezésünk kis térfogatban kis energiával működjön: a felvétel után azonnal értékelje a képeket és közölje az eredményt.

Manapság egyre több helyen megjelennek a térfigyelő kamerák. Kezdetben csak felvették és elküldték a képet, aztán vagy értékelték őket, vagy sem. Most arra törekszünk, hogy ezek a kamerák maguk értékeljék ki a képet, és csak akkor "szóljanak" a központba, ha valamiért figyelmet érdemel a látvány. Ehhez megint az szükséges, hogy kis helyen, a készülék melegedésének elkerülése érdekében lehetőleg kis energiával végezzük el a számítást. Például a biztonsági kamerákba beépítettünk egy valós idejű képfeldolgozást és egy jelzőrendszert, amely tudósít a váratlan eseményekről.

- A látványból előállítanak olyan jelet is, amely beavatkozik egy rendszer működésébe?

- Igen. Korábban szó volt a vakok protéziséről, de fontos feladat a vakok segítése is. Szeretném közbevetni, hogy nem akarunk hiú ábrándokat ébreszteni, a valódi protézistől még messze vagyunk. Fejlesztés alatt álló segítő eszközünk hasonlít egy nyakba fölakasztott mobiltelefonhoz, s az a célja, hogy megkönnyítse a vakok életét az otthoni és munkahelyi környezetben - segít megtalálni egy korábban letett tárgyat; vagy segít eligazodni az utcán, ahol előre szól, ha jön egy lépcső, egy gödör, vagy valami szokatlan van az úton, például otthagytak egy kukát. Szól a buszmegállónál, az utcasaroknál, megmondja, merre kellene továbbmenni, leolvassa a megállóba beérkező buszok, villamosok számát és mutatja, hogy jobbra van vagy balra van-e az ajtó.

Az eszközök árának csökkenése lehetőséget teremt időseket segítő - a biztonsági kamerához kicsit hasonló - berendezések gyártására. A kamera figyeli, van-e mozgás a lakásban: ha az idős ember ki sem kelt egész nap az ágyából, küld egy telefonüzenetet - vagy akár e-mailben egy képet - egy hozzátartozónak. Az idős emberekkel előfordul, hogy elesnek, és ha csak kétnaponta jár hozzájuk valaki, esetleg későn találnak rájuk. Egy ilyen berendezés segít a baj megelőzésében. Ma már tízezer forint körüli összegre szorítható le az ára.

- Mikor válhat ebből a fejlesztésből termék?

- A technológia készen áll, csak össze kell rakni a berendezést.

- Dolgozik a SZTAKI-ban, egy fejlesztővállalatnál, Berkeleyben - hogyan tudja a különböző helyszíneken folyó munkákat összeegyeztetni?

- Nekem még csak sikerül, a feleségemre azonban nagy teher hárul, mert három gyerekünk van. Reggel, este igyekszem velük lenni, de késő este, amikor elcsendesedik a család, gyakran még folytatnom kell a munkát. A Berkeley-beli kollégákkal is ilyenkor lehet beszélni a 9 órás időeltolódás miatt. Néha persze utazni kell: egy-két hetes útra a család nélkül megyek, de tartós kiküldetésekre együtt utazunk.
 

Az interjúkat készítette:  Silberer Vera

Természet Világa, 139. évfolyam, 3. szám, 2008. március
https://www.termvil.hu/ 
https://www.chemonet.hu/TermVil/