Svenske skoler har prioritert bruk av datamaskiner i undervisningen.

Over 200 – av ialt 290 – svenske kommuner har investert i en PC for hver eneste skoleelev og lærer – den såkalte en-til-en-modellen.

Denne svenske databølgen begynte rundt 2007, i etterkant av en stor amerikansk skolesatsing.

– Det er tydelig at de nesten provoserende positive evalueringene i USA har påvirket svensk skole, mener pedagog Håkan Fleischer.

Han mener at både evalueringene av og forskningen på skolesatsningen er overfladisk.

Negative erfaringer

I sin doktoravhandling har han undersøkt hvordan ’en-til-en’-arbeid påvirker undervisningen.

Fleischer peker på flere negative erfaringer med PC-bruken.

Elevene blir stresset og distraheres av både egen og andre elevers bruk av sosiale medier. Og selv når eleven ønsker å konsentrere seg om skolearbeidet er det ikke alltid praktisk mulig.

Kan bidra til dårligere kunnskaper

I verste fall kan en-til-en-modellen bidra til at elevene ender opp med dårligere kvalitet på kunnskapen, mener Fleischer.

– Elevene kaster seg utpå og samler informasjon uten noe ordentlig utgangspunkt. De går seg vill i mengder av informasjon som de forventes å automatisk kunne navigere seg gjennom.

– De blir forvirret, og veiledningen fra lærerne går ofte ut på å bare svare på spørsmål, istedet for å reflektere over og sette kunnskapen i ny sammenheng, sier han.

I Norge presenterte Senter for IKT i utdanningen nylig en rapport om teknologiske framtidsutsikter for norsk skole.

Også her understreket ekspertgruppen at teknologien må integreres skikkelig i et pedagogisk rammeverk.

• Les også: Vil snu opp ned på klasserommet

Føler de ikke har nok tid

Fleischers studie inkluderer en oversikt over tidligere forskning på bruk av en-til-en-modellen i undervisningen, intervjuer med elever om deres erfaringer med denne arbeidsmåten, og analyse av innleverte elevoppgaver med fokus på kunnskapsdybde og kritisk vurdering.

– Elevene opplever stress, da de iblant føler at de ikke har nok tid til å fordøye tidligere kunnskaper og diskutere med hverandre, skriver Fleischer i avhandlingen.

Elevene meldte også at når de trenger å skaffe seg dypere kunnskap foretrekker de å kombinere internett-søk med informasjon fra bøker og samtaler med læreren.

– De skiller mellom overfladisk digital læring og en dypere læring som skjer analogt, påpeker Fleischer, som jobber ved Högskolan för lärande och kommunikation i Jönköping.

Viktig å aktivt velge en strategi

En måte å takle dette i undervisningen er at vi begynner å se datamaskiner, internett og sosiale medier i en større sammenheng, mener han.

At de ikke bare blir sett på som et verktøy for å innhente kunnskap, men også som en egen verden. Skolen må forstå og ta hensyn til de endrede spillereglene i sin undervisning.

– Min forskning viser at om alle får hver sin datamaskin, og man stoler på elevenes evne til å bruke den, fordi vi tror de tilhører en digital generasjon som automatisk takler dette, er man farlig ute å kjøre, konkluderer Håkan Fleischer.

– Uansett hvilken strategi man velger i skolen er det viktig å velge den aktivt – og ikke bare investere i datamaskiner og la resten gå av seg selv.

Referanse:

Håkan Fleischer: En elev – en dator. Kunskapsbildningens kvalitet och villkor i den datoriserade skolan. Högskolan i Jönköping 2013. Sammendrag

Kroppsvarmen din kan gi strøm til sensorer i klærne dine.

Små sensorer som holder øye med huset ditt kan drives av små temperaturforskjeller – batterier blir overflødige.

Et billig plastmateriale åpner for nye muligheter.

Materialet er en termoelektrisk polymer, men for enkelhets skyld kan vi kalle det termoelektrisk plast.

– Dette materialet har store anvendelsesområder, sier førsteamanuensis Dag Werner Breiby ved Institutt for fysikk ved NTNU.

Der det finnes en liten temperaturforskjell, kan det skapes strøm ved hjelp av plastmaterialet, kalt polyetylendioxytiofen eller pedot.

Breibys har sett på oppbyggingen av dette materialet ved hjelp av røntgen.

Leder strøm, ikke varme

Det er gammel allmennkunnskap at plast ikke leder strøm. Tvert imot er de kjent som gode elektriske isolatorer, og elektriske ledninger har derfor et lag med plast rundt seg.

Men som med så mye annet, er dette ikke hele sannheten.

Enkelte plastmaterialer kan nemlig lede strøm. Det ser du om du har en av de helt nye OLED-tv-ene. Disse tv-ene har en skjerm som består av en plastfilm som sender ut lys. Det har vært kjent siden 1970-årene at plast kan være halvledere eller ha metalliske egenskaper.

Semimetalliske egenskaper i plast bidrar til en forbedret forståelse av den relativt høye termoelektriske yteevnen til disse materialene. Denne plasten kan lede strøm greit, men leder samtidig ikke varme noe særlig. Og nettopp dette er en av grunnene til at materialet er så interessant.

Ny elektronikk

– Dette funnet er spennende med tanke på utvikling av termoelektronikk og spinntronikk, enkelt sagt ny elektronikk, sier Breiby.

Termoelektronikk utnytter nettopp temperaturforskjeller til å generere strøm, eller omvendt. Ved hjelp av det nye plastmaterialet kan altså kroppsvarmen din drive en sensor i klærne dine.

Kanskje kan dette brukes til å overvåke hjerterytmen din. Kanskje kan kroppsvarmen drive en kalkulator. Det trengs ingen batterier. Dette kan være fullt mulig snart.

–  Bare noen få grader i temperaturforskjell er nok, sier Breiby.

Termoelektrisk plast er mye billigere enn sjeldne uorganiske materialer med lignende egenskaper, og dermed blir teknologien overkommelig i pris for flere anvendelser. Breiby understreker at elektronikk basert på plast ofte har dårligere yteevne, men for mange formål kan dette være godt nok.

Den første kommersielle anvendelsen forventes å være trådløse sensornettverk, hvor det termoelektriske materialet forsyner sensor og radiosender med strøm.

– Dette er jo et plastmateriale, og industrien er flink til å forme slike materialer på en enkel og billig måte, sier Breiby.

Referanse:

Bubnova m.fl: Semi-metallic polymers, Nature Materials, 08 December 2013, doi:10.1038/nmat3824.

Det er slett ingen grunn til å avskrive trusselen fra cyberterrorister.

– Vi må venne oss til at det må brukes mer penger på sikkerhet, sier forsker Niklas Vilhelm i Nasjonal sikkerhetsmyndighet (NSM).

Terror i litt mindre skala

I går fortalte forskning.no hvordan Forsvarets forskningsinstitutt (FFI) fastslår at krig og terror gjennom datanettet ikke er så enkelt som Hollywood vil ha det til.

• Les også: Liten fare for cyberterror

Forsker og tidligere forsvarssjef Sverre Diesen gikk langt i å avdramatisere faren for at terrorister vil bruke nettet til å ta kontroll over for eksempel strømmen eller telenettet. Det er teknisk vanskelig og krever for stor innsats.

Ifølge NSM er ganske riktig en terroraksjon som lammer samfunnet totalt, enormt ressurskrevende, og ikke noen realistisk trussel på kort sikt. Men i mindre skala, eller på lenger sikt, advarer Vilhelm mot både terrorister, fremmede makter og tenåringer på gutterommet:

Tenåring overtok trikken

– I mindre skala, for eksempel et angrep mot fly, tog eller skip, er trusselen mye mer nærliggende, sier han, og viser til et eksempel fra Łódź i Polen i 2008. Der tok en 14-åring kontroll over trikketrafikken.

Tenåringen, som lærerne beskrev som en modellelev og et teknologisk geni, bygde en innretning som så ut som fjernkontrollen til et TV-apparat, men som kunne styre sporvekslene. Fire trikker sporet av og 12 ble skadet mens han lekte med trikkene som med en gigantisk modelljernbane.

– Det går ikke an å utelukke den typen hendelser, selv om det er en litt annen sak enn å lamme samfunnet, sier Niklas Vilhelm.

Han peker også på at det er fullt mulig å lamme strømnettet i en hel landsdel bare ved å kutte en ledning ved et uhell.

– Til en viss grad vil det være fare for at den typen ting kan skje via cyberdomenet, også, sier han.

Kan hacke strømmåleren

I fremtiden kommer folk flest til å ha strømmålere stasjonert hjemme hos seg, for å lese av strømforbruket. Gjennom disse kan være mulig å ta seg inn i datanettet til strømleverandøren og gjøre skade:

– Dette er enheter som har kapasitet som små datamaskiner, og som er direkte koblet til infrastrukturen. Det er uvisst hvordan de kan sikres på en trygg måte, og vi har allerede sett at installeringen ble forsinket fordi det ble påvist at de ikke var så trygge som vi trodde i utgangspunktet, sier Vilhelm.

Han mener det er mulig å modifisere slike strømmålere slik at de kan sende ting inn i nettet som ikke skulle vært der.

– Fremmede land kan klare det

I gårsdagens artikkel beskrev Sverre Diesen fra FFI hvor komplisert det er å ta seg inn i industrielle styringssystemer, som for eksempel et kjernekraftverk. En hacker må gjennom mange lag av systemer, programvare og passord. Svært mye informasjon om systemene må til for å lykkes med angrepet.

Niklas Vilhelm er enig med FFI i at det er veldig vanskelig å komme seg inn i flere systemer på en gang.

– Men dette er kapabilitet som bygges opp av fremmede stater, sier han, og kan ikke si mer konkret om den saken.

– Men det er ikke vanskelig å gjette hvilke stater det gjelder. Der sitter det heltidsansatte, ekstremt godt utdannede mennesker på heltid og prøver å komme seg inn i systemer og utforske dem for å ha muligheten til å angripe dem, sier han.

Vilhelm trekker også frem at cyberkriminalitet er blitt en veldig stor industri. Dermed er det penger å tjene på å utvikle arbeidsverktøy til de kriminelle, og dette er verktøy som også etterretningstjenester og terror- og aktivistgrupper kan dra nytte av.

– Per dags dato er det veldig mye arbeid som legges ned i den typen teknologi, sier Vilhelm.

– På kort sikt kan vi regne med at trusselen neppe er overhengende. Men i et langtidsperspektiv vil dette trusselbildet fort kunne endre seg. Vi vet for lite om hva som er mulig å få til. Men det er mye synsing, hype og uttalelser som ikke er vel underbygd i forhold til fakta, sier NSM-forskeren, som ikke vil utelukke noe på dette området.

Bestikkelser og press

Selv om det er mange lag med sikkerhet å forsere for den som vil gjøre skade, så er det mulig, er budskapet fra Nasjonal sikkerhetsmyndighet.

Etterretningsorganisasjoner kan gjennomføre klassiske operasjoner, og bruke bestikkelser, press eller penger for å innhente data fra mennesker. De kan også levere ut minnepinner for å hente data fra beskyttede systemer.

– Antagelsen om at det er for vanskelig å vite nok om systemene, er ikke helt riktig, sier Vilhelm. – Man bør ikke anta at andre ikke kan noe om systemene, og så bruke det som en sovepute. Det er ikke noen trygg tilnærming.

Penger og kunnskap

Rådet fra Nasjonal sikkerhetsmyndighet er å bruke penger og dokumentasjon til å forberede seg på fremtidige angrep.

– Systemeierne må dokumentere systemene sine bedre. På systemer som har eksistert i lang tid og er tilpasset etterhvert, har folkene som har arbeidet med dem, gjerne gått over i andre stillinger, og kunnskap har gått tapt, sier Niklas Vilhelm.

Han innrømmer at dokumentasjonen i seg selv er en sikkerhetstrussel hvis den kommer i gale hender, men mener at det er en mye større trussel å eie et datasystem som du ikke helt kjenner innholdet i.

– Dessuten er det er viktig for dem som leverer kritisk infrastruktur, å overvåke bedre hva som skjer i nettverket, sier han.

Med kritisk infrastruktur tenker han på alt fra strømnett og elektronisk kommunikasjon til veier og vannledninger.

Vil ha øvelser

– De må logge aktiviteten, de må trene noen til å lete etter spor etter innbrudd, og de må gjennomføre øvelser, forklarer han.

Et eksempel på tiltak er å legge ut honningfeller, det vil si fiktive områder som gir seg ut for å være en del av kontrollsystemet, men som ikke er det. Hvis noen skaffer seg tilgang til en slik felle, skal alarmen gå, for der har ingen reelle brukere noe å gjøre.

– Dette er kjente, konvensjonelle metoder, men som bør tilpasses en industriell sammenheng, sier Vilhelm.

Han innrømmer at arbeidet er ressurskrevende:

– Vi må trene opp folk, og sikkerhetseksperter er mangelvare. Dette vil kreve flere hoder. Systemeierne må anerkjenne at vi lever i en verden som stadig vekk blir mer farlig, med et trusselbilde som blir mer alvorlig.

– Vi må venne oss til tanken på at det må brukes mer penger på sikkerhet, sier Niklas Vilhelm.

Matthew Broderick på gutterommet i War Games. Bruce Willis som kjemper mot cyberterrorister i Die Hard 4.0.

I 30 år har Hollywood hatt en forkjærlighet for filmer der én enkelt hacker sitter foran skjermen sin og bringer verden til randen av sammenbrudd.

Vanskelig og usikkert på nettet

Virkeligheten er en helt annen.

– Jo mer alvorlige skader noen planlegger å påføre, jo vanskeligere er det å få til rent teknisk. Selv for en stormakt med store ressurser er det mye større usikkerhet rundt det du setter igang på nettet sammenlignet med bruk av tradisjonelle våpen, konstaterer Sverre Diesen.

Den tidligere forvarssjefen er nå forsker ved FFI, Forsvarets forskningsinstitutt.

Han går langt i avdramatisere faren for at terrorister vil bruke nettet til å ta kontroll over strøm, telenett, banker eller andre viktige funksjoner i det norske samfunnet.

– Du skal være forsiktig med å si at noe er umulig i denne verden, men det er ekstremt lite sannsynlig, sier han.

Sprenger heller en lastebil

Målet for enhver terrorist er ikke bare å gjøre skade, men å gjøre skade som gir oppmerksomhet.

– Skal du utrette spektakulær skade ved hjelp av cyberterrorisme, så er det krevende. Hvorfor skulle en terroristorganisasjon gjøre det når de langt enklere kan oppnå samme oppmerksomhet ved å fylle en lastebil med sprengstoff og kjøre den inn på et sårbart objekt, eller fremstille nervegass og slippe det løs på undergrunnsbanen? spør Diesen.

Nettet er viktig for terroristene, men av helt andre grunner:

– For terrorister er internett essensielt til propaganda og rekruttering og for å påta seg ansvaret for handlinger, konstaterer forsker Torgeir Broen.

Cybermaktstudie

FFI er igang med å utarbeide en egen cybermaktstudie for å se på hvordan cyberdomenet kan brukes i krigføring. Ifølge de to forskerne er det langt fra opportunistiske nettkriminelle til målrettede cyberterrorister og -krigere:

– Kriminalitet på internett er voldsomt utbredt. Men det er fordi de kriminelle ikke trenger å ta over én bestemt maskin for å oppnå økonomisk vinning. Når du er avhengig av å ta ett spesifikt system, så blir det fort veldig vanskelig, sier Torgeir Broen.

Lag på lag på lag

Selv om det er mulig ut å ta seg inn på brukerområdet til en litt slurvete operatør som har brukt navnet på katten eller fødselsdagen til kona som passord, så er det en lang vei å gå og mange lag å passere før du kommer så langt at du må begynne å gjette passord. Sverre Diesen bruker kontrollsystemer i industrien som eksempel:

– Hvis du skal sørge for at et industrielt styringssystem, for eksempel i et kjernekraftverk, kommer ut av kontroll, så skal du først inn på energiselskapets digitale område. Så må du ta deg inn i et spesielt nettverk. Så inn i en spesiell pc på det nettverket, og så inn på en spesiell programvarekomponent på den spesielle pc-en.

– For å klare det, er du helt avhengig av å kjenne disse systemene, vite hvilken versjon de bruker av hvilke programmer, og hvordan de brukes. Da tårner vanskelighetene seg opp, forklarer han.

Etterretning

Det betyr at om militære hackere fra et annet land skal klare å gjøre noen skade, så trenger de informasjon. Mye informasjon:

– Sånne operasjoner er så etterretningsavhengige at linken mellom dem som driver med cyberoperasjoner og vedkommende lands etterretningstjeneste er veldig tett. Det må den være, sier Broen.

Diesen innrømmer at det er vanskelig å få folk flest til å forstå hvordan virkeligheten ser ut:

– Vi sliter med at oppfatningene folk har, er laget av underholdningsindustrien. Der er dette fremstilt som langt enklere enn det er i virkeligheten, konstaterer han. Han ser på hackerfilmene som god underholdning, men heller ikke mer.

Ødela Irans atomsentrifuger

Diesen skiller mellom åpne og lukkede nett. De lukkede nettene er de frittstående som ikke er koblet til internett, som for eksempel militære nett og industrielle kontrollnett.

– Der er det en tendens til at flere og flere nett blir koblet til internett, for at man skal kunne ha full nytte av dem.

– Samtidig ser vi at de lukkede systemene mer og mer bruker den samme programvaren som i åpne nett. Sikkerhetsmekanismene i kommersiell programvare er ofte bedre enn dem som finnes i spesialprogramvare, blant annet fordi de utsettes for mange flere forsøk på å finne sikkerhetsfeil, forklarer Torgeir Broen.

Det er mulig å gjøre fysiske ødeleggelser med digtale midler. Men eksemplene er få. FFI-forskerne tenker først og fremst på Stuxnet – dataormen som ødela sentrifugene til Irans atomprogram for tre og et halvt år siden.

Lurer motparten

Men blir cyberdomenet brukt i krigføring, så regner de med at det vil skje på helt andre måter:

– Vi har mer tro på dette som supplement til fysisk maktanvendelse. Det i et kritisk tidsvindu å nekte motparten tilgang til sine egne systemer, sier Diesen.

– Slikt kan gjøres ved en helt åpen inntrengning, hvor motparten er nødt til å slå av systemet fordi han ser at det er kompromittert – eller mer subtilt ved at man manipulerer informasjon uten at motparten forstår at noen er inne i systemene hans, forklarer han.

Det kan for eksempel være å sørge for at motparten får beskjed fra luftvarslingsradaren sin om at det ikke skjer noenting i luften, mens det i virkeligheten er fly på vei.

Et cyberangrep er både usikkert og unikt. Det er ikke mulig å øve 100 prosent realistisk, og du vil ikke vil vite om det lykkes før det faktisk er igang.

Og etter et angrep vil motparten både kunne beskytte seg mot at det samme angrepet skjer igjen, og sannsynligvis bruke det som er skjedd til å lære seg å angripe på samme måte selv.

På gamlemåten

Det er enklere å ramme en motstander på «gamlemåten», ved hjelp av fysiske innbrudd eller utro tjenere.

– Skal du inn i et datasystem som ikke er tilkoblet internett, må du fysisk inn i nettet med en minnepinne eller lignende. Det er lettere å bruke utpressing eller manipulering til å skaffe seg en utro tjener, enn det er å forsere brannmurer og sikkerhetsmekanismer logisk.

– Det er som å stjele en bil: Nå er det blitt så vanskelig å stjele en moderne bil, at det er lettere å stjele nøkkelen, forklarer Sverre Diesen.

Derfor er det ikke mulig å gardere seg, selv i et lukket nett.

– Det er derfor vi sier at selv et gradert nett, som Forsvarets FIS Basis HNS-nettverk, har så vid distribusjon og tilgang at man ikke kan basere seg på at motparten ikke er inne i det. Man kan ikke basere seg på at alt ryker hvis motparten først kommer inn i nettverket. Da må ambisjonsnivået istedet være at han ikke skal kunne hindre oss permanent i å bruke det, sier han.

Dataeksperter under militær kommando

Egentlig er det Forsvarets rolle som er tema for FFIs cybermaktstudie. Men en av de tingene som skal drøftes, er hvor grensen går mellom oppgavene til Forsvaret og Nasjonal sikkerhetsmyndighet.

– Det sivile samfunnets beredskapsapparat har ansvaret for å overvåke og beskytte samfunnsviktige datasystemer, men vi ser på hvordan Forsvaret skal kunne forsterke det sivile samfunnet i slike sammenhenger.

– Forsvaret er imidlertid bare i meget begrenset grad istand til å forsterke det sivile samfunnet. Datasystemene som brukes, er skreddersøm for brukernes formål. Forsvaret har ikke nødvendigvis kompetanse til å gå inn i bankene og diagnostisere og utbedre etter et dataangrep, sier Torgeir Broen.

Men det er aktuelt å diskutere en løsning der Forsvaret kan sette driftsorganisasjonen hos en tjenesteleverandør under militær kommando, på samme måte som beredskapsordninger som eksisterte under den kalde krigen. Der er det mye «politisk upløyd mark», som Diesen uttrykker det.

– En slik modell er det som omtales som en cyberreserve. Andre land planlegger å innføre tilsvarende modeller. Estland, Nederland og Storbritannia har enten innført det eller utreder det, understreker Torgeir Broen.

Cybermaktstudien fra FFI er ferdig neste høst. Mye av den får du aldri lese.

– Men det skal produseres en enklere, ugradert rapport, forteller Broen.

Referanse:

Cybermakt – nye utfordringer i et nytt domene, FFI-fakta 2013

Når du søker korteste vei mellom Oslo og Bergen ved hjelp av GPS, skreller dataprogrammet bort overflødig og irrelevant informasjon.

Det vil si Afrika, London, Stavanger og så videre.

Algoritmer er matematiske formler som bestemmer fremgangsmåten for hvordan valg foretas i et dataprogram. 

Alle datasystemer er programmerte med algoritmer, som stort sett går ut på å redusere et komplekst problem til et enklere.

– Jo bedre matematisk teori man har i utgangspunktet, dess bedre algoritmer får man, sier matematikkforsker Michal Pilipczuk ved Institutt for informatikk, Universitetet i Bergen.

Pilipczuk løste nylig en nøtt som verdens beste matematikere har slitt med i over 20 år. Løsningen på matteproblemet gjør det raskere å finne veier mellom flere punkter som ikke krysser hverandre.

Dette kan bidra til bedre algoritmer og at datamaskinen kanskje foreslår bedre reiseruter i fremtiden.

Tenker ikke selv

Selv om Pilipczuk driver med ren matematisk grunnforskning, kan innsatsen hans få praktiske konsekvenser.

– Datamaskiner kan ikke tenke selv. Selv om de har blitt veldig kompliserte klarer de ennå ikke å løse enkelte algoritmeproblemer som for mennesker kan fremstå som banale, sier professor Fedor Fomin, som har vært veileder for Pilipczuk.

Store konsekvenser

Noen ganger tar maskinen bra valg, andre ganger feiler den totalt. For eksempel var det mange datamaskiner som ikke klarte overgangen til år 2000. Tredje verdenskrig uteble, men alle NSBs Signatur-tog og Flytoget stoppet opp.

– Selv det minste fremskritt innen matematisk grunnforskning kan få enorme konsekvenser for hele verden. Vi omgir oss med datateknologi overalt i dagens samfunn, sier Fomin.

På en nettauksjon har du fått øye på en katt av porselen som du bare må ha.

Høyeste bud er 287 kroner, men du er villig til å gå opp til 400 kroner for katten, som passer perfekt inn i din store samling av porselensdyr.

Du starter med et bud på 288 kroner og krysser fingrene for at du får katten til den prisen. Auksjonen avsluttes om fire timer, og du har ikke tid til å følge med.

Derfor gir du et maksimumsbud på 400 kroner og ber auksjonssystemet om å by over hvis det skulle bli nødvendig.

Men hva vil skje hvis auksjonshuset ikke har rent mel i posen? Kanskje det blir lagt inn falske bud fordi systemet vet at du vil by opp til 400 kroner? Det vil jo øke inntjeningen hos både selgeren og auksjonshuset, som får sin bit av kaken.

Kan beskytte mot falske bud

Nå vil det blir mulig å beskytte seg mot auksjonsjuks. Informatikere fra Aarhus Universitet og fra University of Bristol har funnet en metode til å holde maksimumsbudet ditt hemmelig, både for andre bydere og for auksjonshuset.

Forskerne beskrev metoden ved konferansen ESORICS – European Symposium on Research in Computer Security – i England nylig. Arbeidet vant prisen Best Paper Award.

Tillit ikke nødvendig

Det nye i denne metoden er at man kan regne på data fra forskjellige parter, selv om dataene forblir hemmelige, og bare resultatet blir kjent. Alle beregningene utføres effektiv på krypterte data.

– Vi tilbyr en sikker service som garanterer deg at du kan gå ut av auksjonen uten at noen kjenner maksimumsbudet ditt, forteller professor Ivan Damgård fra Institut for Datalogi på Aarhus Universitet.

– Du trenger ikke stole på en bestemt part. I stedet har vi en distribuert service som er implementert på en rekke forskjellige datamaskiner, hvor fortroligheten er garantert.

Flere bruksmåter

Metoden kan også brukes til annet enn auksjoner.

– Med metoden vår kan alle som eier data, delta i en beregning. Så kan vi sørge for at ingen av partene har adgang til å se dataene som det regnes på. Likevel kan de i fellesskap regne seg frem til resultatet, sier Damgård.

Metoden kan også brukes ved hemmelig, elektronisk avstemning. Alle kan avgi stemme uten av det blir mulig for noen å finne ut hva den enkelte har stemt. Kun resultatet blir kjent av alle.

Alle vil ha resultatet

Et annet eksempel er benchmarking, hvor bedrifter vil vite hvordan de ligger i forhold til andre – men uten å offentliggjøre sine egne data. Firmaer vil gjerne måle seg opp mot konkurrentene, men ingen har lyst til å røpe hvordan det går for dem.

– Det er ikke nødvendig at en person skal sitte og se alle dataene. I stedet kan vi tilby en automatisert service med full fortrolighet, sier Damgård.

Effektiv metode

Prinsippet bak beregninger med krypterte data har vært kjent i noen tiår, men det er først nå metoden er blitt rask nok til at den kan brukes i praksis, forteller Ivan Damgård.

– I løpet av de siste fem årene er effektiviteten blitt mange ganger bedre. Nå er beregningene nesten like raske som om dataene ikke var krypterte.

Nå prøver forskerne å finne ut hvordan metoden best kan kommersialiseres – hvem den kan selges til. Det skjer via spinoff-selskapene Partisia og Sepior.

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

På et kontor gjør en forsker myke, gymnastiske håndbevegelser foran nettbrettet sitt.

–Vi jobber med å få til et samspill mellom meg og iPad-en her, der jeg ikke trenger å berøre displayet, sier Petter Risholm. 

Grunnteknologien var klar for noen år siden. Sammen med kolleger på Sintef IKT arbeider han nå med å utvide funksjonen så de kan klare å gripe og flytte objekter på displayet.

Flere ord

Da den norske bedriften Elliptic Labs kontaktet Sintef-forskerne i 2008, lå fokuset på berøringsfri samhandling med stasjonære og bærbare datamaskiner. I dag dreier det om mobiltelefoner og nettbrett.

– Vi prøver å utvide vokabularet og få til mer detaljert samspill, forteller Risholm.

– Vi har lenge scrollet og bladd på skjerm. Nå jobber vi med å få til å gripe og slippe objekter, eller si stopp ved å holde opp en hånd.

Brødbaking

Forskerne ser for seg dette som en utvidet tjeneste; det skal ikke erstatte funksjonene i et touch-display.

– Men la oss si at du står og baker brød, er klissete på fingrene og skal sjekke på nettbrettet hvor mye hvetemel det egentlig sto i oppskriften; i slike tilfeller ville det være kjekt å slippe å berøre skjermen, sier Risholm.

– Eller du jobber på et verksted og er oljete på hendene når du skal sjekke et telefonnummer på mobilen. 

I tillegg er det mange av oss som sliter med muse-arm, og da kan det være en fordel å samspille med skjermen gjennom større hånd- og armbevegelser i lufta.

I vinden

Internasjonalt er det mange bedrifter som satser på området berøringsfri interaksjon, og mange teknologier konkurrerer.

Det berøringsfrie samspillet er mye i bruk i spillindustrien. Risholm nevner Microsoft sin Kinect-sensor som det mest kjente eksemplet . Den kan gjenkjenne kroppspositurer og store armbevegelser.

Innenfor mobile enheter er ikke berøringsfri interaksjon like utbredt enda, men noen systemer har kommet ut på markedet. 

På Samsungs nyeste mobiltelefon kan man for eksempel bla i en e-bok ved å bevege fingrene foran en integrert infrarød sensor. Men ifølge Risholm har systemet innskrenkende muligheter og synsfelt.

– Samsung satser på å bruke enkle infrarøde sensorer som teknologi. Derfor har den begrenset sensitivitet og gjenkjenner ikke alltid kommandoen.

– For å kunne bruke tjenesten, må brukeren alltid utføre kommandoen rett over sensoren som gjerne er plassert på toppen av PC-en, mobilen eller iPad-en. Beveger du fingre eller hånd litt bort, skjer det ingenting, sier Risholm.

Ultralyd gir gevinst

Derfor vil de norske forskerne heller benytte ultralyd. Da kan hele skjermen benyttes – og man får en stor arbeidsflate.

– Systemet oppfatter hva du gjør både foran og til siden for skjermen. Dette gjør området for samspill stort, og det gjør det mulig å styre enheten uten å måtte skygge for skjermen. 

– I tillegg oppfatter mobilen eller nettbrettet hva du gjør så lenge du beveger deg i området fra 2 til 30 centimeter fra skjermen, sier Risholm.

Utfordringen er å gjøre systemet så robust at det ikke er rom for misforståelser, men slik at kommandoen man gir, alltid blir forstått. Dette blir spesielt utfordrende når forskerne skal utvide til mer avanserte gester som gripe- eller slippe-kommandoer.

Må være billig

Framtidens teknologi for berøringsfri samhandling, må være billig og strømgjerrig. Systemet må være smått og enkelt så det kan integreres i mobile enheter, og det må ha stort arbeidsvolum slik at samspillet blir relativt detaljert.

– Internasjonalt benyttes det både kameraer og infrarødt lys, men vi ser at vår teknologi med ultralyd har egenskaper som oppfyller mange av disse kravene, sier Tom Kavli i Elliptic Labs.

– Den store fordelen er at vi tilbyr et stort volum for å oppfatte og skjønne gestene til en bruker. Man er ikke begrenset til enheten på toppen, men kan operere foran hele skjermen – noe som også er det beste ergometrisk.

Kavli forteller at feltet er i rivende utvikling og at nye, spennende bruksområder vil åpne seg med videre utvikling av teknologien. 

Nå vil firmaet jobbe mot en kommersialisering, og ser for seg at de vil være ute på markedet om få år.

For over fire hundre år siden stod en mann i toppen av et tårn. Mannen kastet ut to kanonkuler, en tung og en lett. De traff bakken nesten samtidig.

Slik går historien om hvordan fysikeren, matematikeren, astronomen og filosofen Galileo gjorde sitt berømte forsøk med tyngdekraften.

Historien er trolig bare en legende. Men velformede og romantiske legender vinner ofte over rotete og skitten virkelighet.

Tårnet i Pisa egnet seg bra til eksperimentet. Allerede den gangen hellet det sørøstover. Fra utsiktsplattformen kunne Galileo dra nytte av femti meters fritt fall rett ned, uten hindringer.

I 1990 ble tårnet stengt for publikum. Det skjeve tårnet var blitt farlig vaklevorent.

- Vi har et realfagsproblem

Nå har Norge fått sitt eget vaklevorne PISA-tårn. Resultatene faller i matematikk og naturfag på de internasjonale PISA-testene av femtenåringer.

Ikke som kanonkuler, riktignok, men nok til at kunnskapsminister Røe Isaksen sier til Dagens Næringsliv: – Vi har et realfagsproblem, og det er alvorlig.

I 1990 startet arbeidet med å stive opp Italias vaklende Pisa-tårn. Ti år seinere kunne det gjenåpnes for publikum.

Å rette opp de norske PISA-resultatene blir trolig et like langsiktig prosjekt. Skal det lykkes, kan det være nyttig å skjele til det skjeve tårnet i Pisa, og den kraftfulle legenden om Galileo.

Nerdeklovnen

Jeg skimter nemlig en figur i toppen av det norske PISA-tårnet også. Tårnet er et elfenbenstårn. Figuren kalles nerd.

Nerden er en åndsfrende av renessansemennesket Galileo. Nerden ånder for molekyler, stjerner og skjeve vinkler.

Det hjelper bare så lite. I moderne mytologi er nemlig nerden en klovn. Mange har beundret Galileo. Få vil bli som nerden. Feil legende.

Den gale professor

Samme år som tårnet i Pisa ble gjenåpnet for publikum, besøkte jeg Brasil for å lage radioreportasjer om forskning og teknologi.

Jeg besøkte avanserte laboratorier, en rakettbase og en stor flyfabrikk. Men den lett kyniske kommentatoren Fritz Utzeri fra avisa O Globo fikk meg ned på bakken igjen.

Disse sentrene for forskning og teknologi er som øyer av fremragende prestasjoner i et hav av middelmådighet, mente han.

-Brasil er et land av vitenskapelige analfabeter. For folk flest er forskeren en slags gal professor, fortsatte Utzeri.

Hvordan står det så til i Norge? Hvis en norsk forsker i realfag vil bredt ut på norske flatskjermer, henger et antrekk klart i kostymelageret:  Klovnedrakten til nerden – den gale professor.

Rare ord

Og noen forskere stiller opp. Jeg har sett en internasjonal toppforsker i realfag gjøgle seg gjennom et intervju på Skavlan. Det var et trist syn, og innerst inne kanskje en trist klovn.

Medienerdene er evig og ensporet entusiastiske, og har noe av den samme underholdningsverdien som rare dyr i zoologisk hage.

Få skjønner hva nerden holder på med, der oppe i sitt skjeve elfenbenstårn. Men det er morsomt å se nerden slippe fra seg rare ord, som faller tungt i bakken. Kom og se! Den gale professor!

Politikk er gjevest

Hvorfor er det slik? Jeg tror dessverre at min egen profesjon må bære noe av skylden. De aller fleste journalister er samfunnsvitere. Bare et forsvinnende mindretall er oppglødd av realfag.

Samfunnsfag gir journalistisk tyngde. Når forskere fra samfunnsfag eller humaniora intervjues, kommenterer de store og viktige saker i tunge media. De skarrer gjerne på r´ene, og det glimter seriøst i brilleglass.

I de samme programmene er et vitenskapelig gjennombrudd innen realfag gjerne en sistesak, presentert som kuriosum av en humrende programleder.

Å arbeide i politisk redaksjon er gjevt. Gjevest er det hvis man kan få avslørt en statsråd på grunn av et piano som ikke skulle vært innleid, eller et stabbur som ikke skulle vært utleid.

Å fly til internasjonale konferanser og intervjue statsmenn, gir stor prestisje. Å forklare hvordan en flyvinge gir løft, gir ingen pressepriser.

Naturvitenskap er stort sett henvist til isolerte programmer, spalter og nettsteder, som om temaet var en mental smitterisiko.

Nettstedet der du leser disse linjene, er ett av de få som forsøker å dekke alle forskningsfelt like godt og grundig, enten de gransker atomer, arbeidsliv eller antibiotika.

Forsterker hverandre

Kanskje er det urettferdig å anklage pressen. Journalister føler også presset for å gi folk det de vil ha.

Folkets ønsker og journalistenes leveringsiver forsterker hverandre, på samme måte som tyngdekraften dro sterkere i Pisa-tårnet jo skjevere det ble.

Så står da de norske PISA-resultatene og vakler. Få vil opp og holde nerden i elfenbenstårnet med selskap. Det føles utrygt. Du blir ikke populær av å være i lag med en nerd. Du blir statist i feil legende.

Risikovillige

– Vi vet at mange har fordommer og komplekser når det kommer til matte, sier Kristin Halvorsen til Dagens Næringsliv. Men hvor ødeleggende er egentlig matteangsten?

Norsk ungdom er villig til å risikere mye og arbeide hardt, hvis det oppfattes som kult. De utsetter seg for drepende kritikk i talentkonkurranser, lar seg mobbe ut av realityprogrammer, trener beinhardt og kaster seg utfor eller klatrer opp stup.

Da burde det være mulig for den samme ungdommen å bite i seg matteangsten hvis den virkelig vil til topps i elfenbenstårnet.

Soft fun, hard fun

Jeg intervjuet en gang en amerikansk datapersonlighet, Alan Kay. Han skilte mellom begrepene soft fun og hard fun.

– Soft fun er å se på baseball på TV. Hard fun er å spille baseball selv, sa Kay.

Realfag og matematikk er hard, ikke soft.  Men er det fun?

Kanskje skal politikere og lærere prøve en ny strategi for å vekke interessen. Kanskje er det ikke bare lurt å framstille matematikk og realfag som en attraksjon i en fornøyelsespark, eller som en pent tilrettelagt natursti.

Kanskje ville en rå og risikabel klatring opp elfenbenstårnet gi ny respekt for nerden, og tenne konkurranseinstinktet og lysten til å nå toppen? Lage en ny legende?

Høy risiko lager noen vinnere og flere tapere. I PISA-testene har ungdom fra Asia de høyeste prestasjonene.  I flere av disse landene er konkurransen i skolen hard.

Må realfag i skolen bli en risikosport for å egge ungdom til innsats? Jeg tror det er plass for masseidretten også.

Programmering for alle

Alan Kay var en av pionerene bak objektorientert programmering, tidligere Apple fellow. Han var med på å lage programmeringsspråket Squeak, spesielt beregnet for barn.

En internasjonal bevegelse er i gang for å gjøre ungdom interessert i programmering. Nettsteder som code.org fører an i bevegelsen.

Å lære programmering er også hard fun. Det krever samme disiplin og konsentrasjon som matematikk og realfag – eller fjellklatring og talentkonkurranser.

Steve Jobs i Apple, Mark Zuckerberg i Facebook og Larry Page i Google er nesten mytologiske skikkelser.  Men i likhet med Allan Kay er de er ikke først og fremst dyktige programmerere.

– Jeg er ingen stor programmerer, men jeg elsker å programmere, fortalte Allan Kay meg.

Mange nivåer

Denne innrømmelsen gir gjenklang fra en blogg av kanadieren og dataforskeren Daniel Lemire. Han har nå fått professorstatus, og kunne gitt seg hen til mer overordnet teoretisering.

Likevel fortsetter han å programmere. I et blogginnlegg forklarer han hvorfor. Han siterer en av dyptenkerne innen programmering, Donald Knuth:

- Folk som oppdager kraften og skjønnheten i abstrakte ideer på et høyt nivå gjør ofte den feilen å tro at konkrete ideer på lavere nivåer er relativt verdiløse og lett kan bli glemt (…)

- Tvert imot er de beste dataforskerne grundig forankret i grunnleggende begreper om hvordan datamaskiner faktisk virker, og faktisk i at essensen av datavitenskap er evnen til å forstå mange nivåer av abstraksjon samtidig.

Kunne reparere traktor

Et slikt syn på teori og praksis kan trekke med seg flere enn bare eliteutøverne. Kan dette synet også speiles inn i realfagene? Jeg møtte fysikeren Francis Everitt på Stanford-universitetet i 2004.

Han hadde ledet utviklingen av romsonden Gravity Probe B siden begynnelsen av sekstitallet, og sett generasjoner følge nye generasjoner av studenter.

Everitt fortalte meg at tidligere kom mange av studentene med en intuitiv forståelse for teknologi. De var barn av bønder, og visste hvordan de skulle reparere en traktor.

Denne innsikten var viktig også for den teoretiske forståelsen. En viktig del av realfaget er å bygge laboratorieutstyr som kan brukes til å teste hypoteser.

Gravity Probe B var et godt eksempel. Large Hadron Collider ved CERN i Genéve er et annet.

Nå var studentene blitt fremmede for teknologien, fortalte Everitt. Den samme fremmedgjøringen har kanskje rammet norske ungdommer.

Alle bruker apper og smartmobiler, men få klarer å programmere appene eller reparere mobilen.

Sikret tårnet

Da det skjeve tårnet i Pisa skulle stabiliseres, måtte ingeniørene bruke både praktisk kløkt og teoretisk kunnskap om vektfordeling og geologi.

De fjernet klokkene øverst i tårnet for å gjøre det mindre topptungt. De festet kabler fra tårnet til bakken flere hundre meter unna. De fjernet jord under den øverste delen av fundamentet.

Dermed fikk de varsomt bikket tårnet tilbake og stabilisert det med en vinkel som det hadde rundt 1838. Tårnet i Pisa er nå sikret for flere hundre år framover.

Nye legender

Å sikre de vaklende norske PISA-resultatene tror jeg krever den samme kombinasjonen av praktisk og teoretisk innsats.

Dette arbeidet kan være hard fun. Både for de som ser utfordringene i det praktiske, og de som skaper nye legender når de klatrer til topps i elfenbenstårnet for å kaste ut nye hypoteser.

De kan også finne ny innsikt som kan forandre våre liv og skape nye legender og ny virkelighet.

Lenker:

Why I Still Program, Daniel Lemire´s blog

Code.org – programmering for folket

– Vi vet fra tidligere forskning at pasienter rapporterer flere og alvorligere symptomer når de formulerer seg skriftlig, sier Monika A. Johansen ved Nasjonalt senter for samhandling og telemedisin.

Hun har gått systematisk gjennom forskningslitteraturen for å finne ut om dette har positive effekter på pasienters helse.

– Mye tyder på at forhåndsrapportering påvirker konsultasjonen positivt. Både lege og pasient er bedre forberedt. En konsultasjon varer ofte i tjue minutter og kan oppleves som hektisk.

– Risikoen for at pasienten glemmer symptomer er mindre når man har forberedt seg hjemme. Kommunikasjonen mellom lege og pasient bedres, og dette kan øke sjansen for riktig diagnose, sier Johansen.

– Vi ville ikke levert selvangivelsen vår muntlig, hvorfor skal vi gjøre det med helsa vår? spør hun.

Sykdomsovervåking

Foruten helsemessige fordeler for pasienten, mener Johansen at det er hensiktsmessig å bruke pasienters symptomrapportering som grunnlag for overvåking av smittsomme sykdommer.

Sykdomsovervåking kan være av stor betydning om det dukker opp sjeldne sykdommer legene ikke er vant til å se. Sykdommer som skyldes en parasitt i drikkevannet kan for eksempel oppdages og smittekilden stoppes før mange blir syke. Gode symptomdata kan også brukes til å oppdage bioterrorisme.

– Dette brukes det mye penger på i USA, sier Johansen.

Pasienten er beste kilde

I dag skal leger registrere en kode i journalsystemet for hvert symptom. Johansen forskning viser at dette i realiteten ikke skjer.

De tilgjengelige kodene er upresise og legene er travle, derfor oppgis ofte kun ett symptom; minstekravet for å få betaling for konsultasjonen.

Dermed får man ikke gode symptomdata til sykdomsovervåking. Johansens forskning tyder på at pasienten selv er den beste kilden til gode symptomdata, og forskningen viser at pasientene faktisk er villig til å rapportere symptomer elektronisk forutsatt at dette skjer i forbindelse med konsultasjonen.

– For pasienten står det mer på spill. De ønsker en oppklaring av hva som feiler dem, og de har bedre tid, og vil derfor rapportere alle relevante symptomene sier Johansen.

Referanser:

Johansen m.fl: Electronic Symptom Reporting Between Patient and Provider for Improved Health Care Service Quality: A Systematic Review of Randomized Controlled Trials. Part 1: State of the Art, Journal of Medical Internet Research 2012;14(5):e118, doi:10.2196/jmir.2214.

Johansen m.fl: Electronic Symptom Reporting Between Patient and Provider for Improved Health Care Service Quality: A Systematic Review of Randomized Controlled Trials. Part 2: Methodological Quality and Effects, Journal of Medical Internet Research 2012;14(5):e126, doi:10.2196/jmir.2216.