Alle som har vært i en bygning der det skjer byggearbeid, vet at lyden av slagbor og diamantsag går gjennom marg og bein.

Selv om man sitter langt fra der operasjonene pågår, forplanter lyd og vibrasjon seg slik at det virker som det skjer rett over hodet på en selv – og til tider inni hodet.

Nordlandssykehus i Bodø skal nå foreta en større utbygging ala det St. Olavs Hospital i Trondheim har gjennomført. Blant annet skal ei ti etasjes stor høyblokk i betong rehabiliteres.

Arbeidet er tenkt utført mens pasienter befinner seg på rommene sine. Planen er da å rehabilitere en halv blokk i gangen, og flytte pasientene fra den ene til den andre bygningsdelen.

Hvilke nivåer kan aksepteres?

Utbyggingssjef for Nordlandssykehus HF, Terje A. Olsen, skjønte utbyggingen ville kunne bli et problem og at han måtte ta tyren ved hornene. Han kontaktet derfor akustikkforskere ved Sintef i Trondheim før anbud ble sendt ut.

Utbyggingssjefen ønsket en utredning om hvilke støynivåer som kan aksepteres – både av pasienter – og ikke minst av ansatte som skal oppholde seg i dette i tre år.

Utredningen skulle også se på hvilke metoder som kunne anbefales for å tilfredsstille kravene til støynivå.

Dramatisk lydreduksjon

Forskerne Truls Gjestland og Anders Homb vet det meste om lyd og hvordan lyd forplanter seg i bygg.

De skiller mellom det de kaller “luftlyd” som er det vi erfarer når vi hører noen prate eller forflytte seg i et annet rom, og “strukturlyd” som er lyd som forplanter seg som vibrasjoner i gulv og vegger. Slike vibrasjoner kan nemlig “stråle ut lyd” på helt andre steder enn der de oppsto.

Det har blitt gjort målinger på ulike steder i bygget der betongarbeidet foregikk, og nå er forskerne i ferd med å avslutte utredningen som skal gå til Nordlandssykehuset. Konklusjonen er at bruk av boreverktøy med diamant på tuppen, kan redusere støyproblemene betraktelig.

– Under en rehabilitering må det bores en rekke hull. Bruk av slagbor viste seg å gi en støy på 85 desibel i naborommet – dette er på grensen til at man får hørselskade, sier støyforsker Truls Gjestland.

– Diamantboret ga derimot bare et lydnivå på cirka 60 desibel.

Om man demper lyden med ti desibel, oppleves dette som en halvering av styrken, ifølge forskerne. 20-25 desibel lavere nivå vil derfor oppleves som en dramatisk reduksjon. Og når man kommer ned i 60 desibel, er man på samme lydnivå som når to mennesker snakker sammen.

Støyforskjellene på borene, skyldes at diamanttuppen gnager seg inn i betongveggen i stedet for slagboret som slår og banker seg innover i veggen.

Hvilke krav skal stilles?

Når lyd brer seg utover, svekkes den vanligvis ved avstand.

I et kontorbygg vil man for eksempel bare svakt høre at folk går i gangen eller henter seg kaffe ved automaten. Støyen ligger kanskje rundt 50 desibel, sier Anders Homb.

– Lyden fra et diamantbor vil altså være såpass svakt at det vil drukne i andre smålyder.

De to akustikkforskerne som gikk rundt og målte støy i ulike rom på sykehuset, har diskutert hva som er rimelig å sette av krav til lyd på et arbeidssted som dette. Hvor mye tåler pasienter, leger og sykepleiere å utsettes for?

De viser til at internasjonale studier for eksempel har vist at restitusjon hos pasienter krever stillhet.

Forskerne sier at det finnes lite eller ingenting av informasjon rundt støyspredning og støygrenser for de som befinner seg innendørs og i nærheten av et byggearbeid.

– Alt av forskning på støy er rettet mot den som bruker utstyret og handler om det arbeidsrelaterte miljøet. Om du betjener slagbor, er for eksempel regelen at du skal ha på øreklokker, sier Gjestland.

– Eller det eksisterer anbefalinger for støy utenfor bygget – i forhold til for eksempel naboer.

Ikke siste gang

Gjestland og Homb tror neppe dette blir siste gang støy under rehabilitering blir diskutert og hvilke krav som bør stilles.

Både skoler og kontorer trenger rehabilitering, og det er ikke alltid byggene kan fraflyttes mens arbeidet pågår.

Forskningsrapporten konkluderer med at det å jobbe med diamantbor både kan være noe dyrere og ta lengre tid enn vanlig. Men det har så store fordeler med tanke på helse, miljø og sikkerhet, at det anbefales.

Forskerne anbefaler også at man bør utrede om det kan veksles på utstyret – og for eksempel begrense støyende aktiviteter til visse perioder. De understreker også at tett informasjon og varsling viser seg å hjelpe på støyplager for folk.

– Kunnskapen er en forutsetning for at vi kan gå i gang med arbeidet, sier utbyggingssjef Terje A. Olsen.

Det er ingen fare for at containerskipene skal få seg en ubehagelig overraskelse på sin vei over Atlanteren.

Det 2000 kvadratkilometer store kontinentet eksisterer nemlig kun i den virtuelle verden, på skjermbilder i Forsvaret.

• Les også: Få kvinner velger Forsvaret

Landet, som heter Missionland, er skapt i et Nato-samarbeid for å gi bedre muligheter til å trene på skarpe oppdrag i et ektefølt, syntetisk terreng. 

I samme verden 

Når soldater i ulike Nato-land skal trene på simulerte oppdrag sammen, må deres virtuelle verdener se like ut selv om den ene operatøren sitter i Norge og den andre i Canada.

Derfor trenger de det samme datasettet. 

Missionland er det første datasettet som møter Nato-landenes individuelle krav, og som er nøytralt for alle landene.

• Les også: Forsvaret vender hjem

Hittil har kartene over det fiktive kontinentet en grunnstruktur som kan tilpasses ulike behov.

– Ideen er at de som vil bruke Missionland skal legge til egne data. På den måten vil Missionland bli mer realistisk etter hvert, sier Karsten Bråthen, sjefsforsker ved Forsvarets forskningsinstitutt (FFI), som har vært med på å utvikle datasettet. 

Ørken og Arktis

Med koordinater, kart, terrengstruktur, 3D-modeller og landskap med cirka 30 meters oppløsning, blir en slik virtuell simulator et virkelighetsnært treningssted.

Hæren har i dag flere simulatorer med ulike databaser. Disse kommer i ulike formater, spesialtilpasset for hver trener, og er ofte geografisk spesifikke. Men dette legger begrensinger for bruken, ettersom én virtuell verden kun kan benyttes i en bestemt simulator.

- Missionland vil gi Hæren mulighet til å trene med den samme virtuelle verden i flere simulatorer, fordi den er basert på åpne industristandarder, forklarer Jan-Erik Blix, sjef for simulatorseksjonen ved Hærens taktiske treningssenter (HTTS). 

- Det vil også gi bedre mulighet for å trene tilpassede scenarioer i ulike klimasoner.

Dermed kan soldater som befinner seg på ulike steder løse oppdrag i det samme fjellet eller ved samme kyst, de kan gjemme seg i skogen, og de kan gå i ett med det hvite i den arktiske kulda eller med sanda i tørre, hete ørkener.

Missionland har også mange bebodde områder, med byer, veier og flyplasser.

Mer simulering i vente

Forsvaret har i dag simulatorsystemer som opprinnelig ikke var utviklet for å koble seg til andre systemer.

Dette er i rask endring etter som virtuelle virkeligheter er i ferd med å bli en større del av de militæres hverdag. Ikke bare på bakken, men også på sjøen og i lufta.

• Lesd også: Det jødiske forsvaret

De framtidige F-35-pilotene til Luftforsvaret vil få atskillig flere timer i flysimulator enn dagens F-16-piloter har, kom det fram under et FFI-forum i fjor sommer.

Hele 40 prosent av sin tid vil de nye jagerflyenes piloter tilbringe i en simulator, mot 10 prosent i dag.

Simulering brukes ikke bare fordi slik trening er kostnads- og tidseffektivt, den begrenser også miljøbelastning og risiko.

– Ved å bruke simulering kan vi øve på ting vi ikke kan øve på i virkeligheten, for eksempel elektronisk krigføring eller ekstremt farlige eller høyt graderte oppdrag, forklarer Karsten Bråthen.

Vi kan ikke lenger føle oss sikre på at samtalen med mormor er helt privat. Det avslørte Edward Snowden.

Nå har forskere fra Danmarks Tekniske Universitet (DTU) utviklet en løsning som kan forhindre avlytting av mobiltelefoner. Løsningen er en app basert på dynamisk kryptering.

I dag bruker nesten alle mobiltelefoner et amerikansk krypteringssystem til beskjeder, samtaler og andre data. Det gjør det lettere å drive overvåkning, mener professor Lars Ramkilde Knudsen, som har vært med på å utvikle teknologien.

• Les også: Greit med overvåkning på veiene?

Dynamisk kryptering er sikrere: Det betyr at hver telefon krypterer på sin egen måte. Og dessuten er det ingen huller hvor krypteringen ikke virker, forteller professor Ivan Bjerre Damgård, som har forsket på datasikkerhet ved Aarhus Universitet.

– De eksisterende systemene krypterer ofte bare samtalene på den trådløse delen av nettet. Her er det kryptering hele veien fra sender til mottaker, sier Damgård, som ikke har deltatt i utviklingen av den nye appen.

Hackerangrep fortsatt en trussel

– Den måten mobiler ofte blir avlyttet på, er at man hacker dem. Skadelig programvare kan plukke opp dataene før de har blitt kryptert, sier Ivan Bjerre Damgård.

Dynamisk kryptering kan ikke forhindre hackerangrep fordi smarttelefoner kommuniserer på mange måter.

• Les også: Overvåkning av mobiler blir lettere

Når vi for eksempel går inn på en hjemmeside, kan en hacker plukke opp kommunikasjonen mellom hjemmesiden og mobilen. Så det er nesten umulig å bli 100 prosent sikret mot overvåking.

– Spekteret av angrep som kommer utenfra er enormt bredt. Dynamisk kryptering lukker noen dører, men alle problemer blir ikke løst, sier Damgård.

Snowden satte fart i dynamisk kryptering

Den skandalen Edward Snowden satte i gang i 2013, har skapt en situasjon hvor ingen kan føle seg sikre. Selv den tyske forbundskansleren har blitt avlyttet av etterretningstjenesten NSA.

• Les også: Svenskene ser deg

Det var nettopp en slik skandale forskerne fra DTU Compute ventet på.

– Vi startet for to år siden. Det var ikke mange som likte ideen. Vi trengte en skandale, sier Lars Ramkilde Knudsen.

Kryptering i app-form

Det er ikke bare forskerne på DTU Compute som utvikler løsninger som kan beskytte privatlivets fred.

Den spansk-amerikanske smarttelefonen Blackphone, som skal være avlyttingsfri, kommer snart på markedet. Men med den nye appen fra DTU Compute trenger du ikke investere i en bestemt telefon.

– Ideen er at man skal kunne bruke den mobilen man har. Vi kaller det «bring your own device». Når du har installert appen, vil du ikke merke at det blir kryptert. Det kjører i bakgrunnen, sier Lars Ramkilde fra Institut for Matematik og Computer Science på DTU Compute.

Appen, som nå testes hos forskjellige bedrifter, vil bli tilgjengelig i sommer.

Gruppen bak oppfinnelsen stiftet like før jul selskapet Dencrypt. DTU har sendt inn en patentsøknad og vil eie ti prosent av aksjene.

© Videnskab.dk. Oversatt av Lars Nygaard for forskning.no.

Hver januar samles elektronikkprodusenter og entusiastiske brukere for å oppleve den nyeste underholdningsteknologien på Consumer Electronics Show i Las Vegas.

Og hver januar kåres det beste produktet på messa. Årets vinner er en maske som lar deg oppleve virtuell virkelighet, virtual reality – VR.

Innlevelse

Masken er en tung kladd foran øynene. Den spennes fast med en reim rundt hodet, og er ikke mye vakker å se på. Men så er den bare en prototyp, som ikke er laget for å bli sett på. Den er laget for å se med.

Straks du tar på deg Crystal Cove fra firmaet Oculus Rift, er du inne i en annen verden. Journalisten Varg Aamo fra nettstedet Hardware.no beskriver i en reportasje fra Las Vegas opplevelsen som en fantastisk innlevelse.

Merk uttrykket: Innlevelse, ikke opplevelse. Den viser hvordan virtuell virkelighet kan gripe tak i deg, også rent fysisk.

Høydeskrekk

Jeg har fått vitnesbyrd om slike innlevelser tidligere. Allerede på midten av 1990-tallet fikk den unge filosofistudenten Anita Leirfall oppleve tidas mest avanserte teknologi på en messe om virtuell virkelighet i Wien.

– Jeg fikk en hjelm på hodet og en joystick i handa. Det var et veldig enkelt landskap der inne. Jeg tenkte at jeg fikk bruke teknologien til å utfordre meg på slikt jeg normalt ikke ville prøvd i virkeligheten. Dermed begynte jeg å fly oppetter veggene i det virtuelle rommet, fortalte Leirfall.

Da hun kom tre-fire meter opp, hørte hun latter fra den virkelige verden utenfor. Hva var det som skjedde?

Leirfall fikk kroppslige reaksjoner som må ha virket komiske på de som stod rundt og ikke kunne delta i innlevelsene.

–   Jeg fikk helt ukontrollerte kroppsbevegelser, og begynte å svette voldsomt. Jeg fikk de fysiologiske reaksjonene på høydeskrekk, fortalte Leirfall.

Sim-kræsj

Leirfall var heldig som fikk oppleve virtuell virkelighet så tidlig.  I dag er hun en av flere filosofer ved Universitetet i Oslo med dataspill som interesse.

• Les også: Filosofer i virtuelle verdener

Dataspillprodusentene har i mange år drømt om å utnytte virtuell virkelighet, men utstyret har enten vært for dyrt for vanlige folk eller for dårlig.

Den store innlevelsen har i mange år vært forbeholdt militært personell  og andre yrkesgrupper med store ressurser i ryggen, for eksempel flygere.

Jeg har selv opplevd kontrasten mellom dårlig hjemmeteknologi og proffenes muligheter i flysimulatorhimmelen.

Jeg har mang en gang landet ordentlige småfly på alle slags store og små flyplasser, uten skade på verken meg selv eller flyet. De gangene jeg har kræsjet grusomt, har vært med Microsoft Flight Simulator.

Flygere har et uttrykk som heter å fly med buksebaken. Det er umulig å fly med buksebaken på en PC-skjerm.

Du sitter helt stille, og får nesten ingen følelse av å bevege deg gjennom lufta og i forhold til bakken.

Rundt deg, ikke foran deg

Da er det noen helt annet å sitte bak spakene på en Boeing 737 i SAS Flight Academy på Gardermoen.  Jeg klarte faktisk å lande beistet, riktignok med veldig god sekundering fra annenflyger og instruktør Bjørn Strøm fra SAS.

Så realistisk er denne simulatoren, at du kan ta hele utdannelsen på flytypen i den virtuelle virkeligheten.

Hva er så forskjellen på simulatoren på Gardermoen og Microsoft Flight Simulator, bortsett fra 100 millioner kroner?

Delvis de hydrauliske føttene i den proffe simulatoren.  De rugger hele cockpiten. Du føler kreftene fra lufthavet og motorene i flykroppen.

Men den viktigste forskjellen tror jeg ligger i grafikken. Ikke i selve detaljrikdommen, for den er faktisk bedre i Microsofts virtuelle flyverden enn på Gardermoen.

Anita Leirfalls opplevelse av høydeskrekk oppe langs de primitive geometriske veggene i den virtuelle verdenen for  20 år siden bekrefter dette. Selv enkel grafikk kan skremme deg skikkelig, hvis du har den rundt deg, ikke foran deg.

Farvel, kvalme

Forskjellen ligger nemlig i måten du kan forholde deg til de visuelle opplevelsene. På PC-skjermen ser du virkeligheten utenfra, gjennom en glassglugge av LCD.

Med VR-briller kan du snu deg rundt og se deg om. Utsynet følger hodebevegelsene.

Denne finessen har vært blant de mest problematiske å få bra nok i forbrukerversjonene av VR. Datamaskinene har ikke vært raske nok.

• Les også: Virtuell virkelighet for folket.

Du snur på hodet, og bildet dreier seg, men litt forsinket. Denne forsinkelsen har gitt kvalme. Nå er endelig datamaskinene raske nok til at forsinkelsen blir tilnærmet borte.

To smartmobiler i fjeset

Dessuten har små, raske og skarpe skjermer blitt mye billigere på få år takket være den eksplosive utviklingen av smarttelefoner.

– Tenk på (VR-briller) i grove termer som å feste to smartmobiler på fjeset og skrive smart programvare for å lime dem sammen, skriver Jeff Atwood på bloggen Coding Horror.

– Forbruker-VR kommer, trolig i løpet av to år. Det skjer på ordentlig denne gangen. (…) Og vi tror det kan omforme hele underholdningsindustrien, skriver Michael Abrash, teknologiskribent og en av utviklerne bak dataspillet Quake.

VR – alt og ingenting

Ikke alle har vært like imponert over virtuell virkelighet. Da jeg laget et radioprogram om temaet for noen år siden, intervjuet jeg forskeren Espen Aarseth, en anerkjent pioner innen dataspillforskningen.

Han var skeptisk til begrepet, og mente at det var alt for omfattende til å kunne få noen særlig definisjonsmakt.

– Bare begrepet virtuell er problematisk. I spill er det snakk om virtuelle penger, men alle penger er jo virtuelle, i den forstand at de er symbolske.

– Det at et tall er trykket på en pengeseddel betyr ingenting så lenge ikke folk tror på verdien av pengeseddelen. Altså er penger et godt eksempel på virtuell virkelighet, sa Aarseth den gangen.

Han pekte på andre former for menneskeskapt virkelighet som også først får betydning når mennesker fyller dem med betydning, for eksempel telegraf, brev, musikk og romaner.

Stiliserte spill

Virtuell virkelighet er altså ikke noe nytt, mente Aarseth. Han trodde heller ikke at dataspillerne ville ta i bruk teknologien. Opplevelsen og kontrollen med avataren i dataspillet var god nok med joystick eller tastatur, mente han den gangen.

Aarseth kan ha et godt poeng. Dataspill trenger ikke å være realistiske for engasjere. Myriaden av enkle spill i appbutikkene på nett viser det. Selv et gammeldags, stilisert brettspill som sjakk fascinerer også fortsatt.

Likevel, vitnesbyrd fra de som nå har opplevd den nye VR-masken til Oculus Rift tyder på at VR endelig kan bli noe mer enn en framtidsvisjon og en flopp, at tida er moden for et kvantesprang i virkelighetsinnlevelse.

Oh. My. God.

– Jeg hadde på meg den nye Oculus Rift, og jeg vil aldri se på den virkelige verden igjen, skriver for eksempel Eric Limer på nettsiden Gizmodo. Han fikk også prøve Crystal Cove-prototypen i Las Vegas.

 

– Oculus Rift er fantastisk. Hvis du har brukt den i den opprinnelige versjonen, vet du at den er utrolig. Den er virtuell virkelighet gjort bedre enn du noensinne har sett før. Det er revolusjonerende. Og det er ingen ting sammenlignet med hva som snart kommer. Oh. My. God, skriver Limer.

– Du observerer ikke bare en virtuell verden, du er omsluttet av den. Det er et bord foran deg, det er en verden rundt deg. (..) Jeg fløy en romjager og ble skutt ut av en tunnel og gjorde en loop og det kilte i magen fordi det føltes så virkelig, fortsetter han.

– Det er ingen tvil i hodet mitt om at når den endelige versjonen av denne enheten kommer ut, vil den forandre verden. For meg har det alt skjedd, avslutter Limer i Gizmodo.

Kunstige kunstverdener

Spørsmålet er så: Hvis vi skal tro de som har sett lyset i de høyoppløselige OLED-skjermene inne i VR-masken til Oculus Rift,  på hvilken måte vil denne nye teknologien forandre verden?

Kanskje kan skepsisen til Espen Aarseth gi en pekepinn. Kanskje er ikke dataspill den viktigste anvendelsen som slike VR-masker kan få.

Spill er ikke først og fremst virtuell virkelighet. Et godt spill er stilisert virkelighet. Det VR-maskene kan gi oss, er alternative verdener å utforske, uten at målet er å vinne eller samle poeng.

• Les også: Åpner døra mot spillverdener

Kanskje flysimulatoren kan være et godt eksempel. Jeg har tilbragt meditative timer foran skjermen, svevende over norske fjell og daler, uten annet mål enn å drømme meg bort. Med en VR-brille og 3D-teknologi kan jeg utforske nye, kunstige verdener.

Noen av disse verdenene kan i ordets beste forstand bli kunstverdener.

Lenker:

Vi har testet nye Oculus Rift – og den er fantastisk, artikkel på nettstedet hardware.no

I Wore the New Oculus Rift and I Never Want to Look at Real Life Again, artikkel på nettstedet Gizmodo

Oculus VR, nettstedet til produsenten

The Road to VR, innlegg på bloggen Coding Horror

What VR Could, Should, and Almost Certainly Will Be Within Two Years, notater og slides til foredrag av Michael Abrash