Россия 2045http://2045.ru/Стратегическое общественное движениеhttp://2045.ru/images/logo.pngРоссия 2045http://2045.ru/<![CDATA[Стать расой бессмертных – главная эволюционно-историческая задача человечества в III тысячелетии]]>http://2045.ru/news/32900.html32900В суете, суматохе текущих проблем мы часто забываем, что мир – непостоянен, что человек – смертен, и что все, что кажется таким насущным сейчас, – это, по сути, пустышка-обманка по сравнению с разрушительной силой времени.

Нам не приходит в голову, что все это – не так уж важно с точки зрения времени и вечности, и даже не вечности, а каких-нибудь ближайших 100–500 лет, что все это – очень-очень временно.

Мы живем 80–90 лет и называем это нашей жизнью, а Его Величество Великое Время оперирует септиллионами, октиллионами, нониллионами и дециллионами лет, центиллионами и центиллиардами, и для него они – как будто мгновения, подобные миганию глаза.

Оно легко играет умопомрачительными масштабами – гуглами лет и гуголплексами, зиллионами и зиллиардами лет, числами Грэма и числами Мозера, – словно ребенок играет оловянными солдатиками.

Но мы не осознаем этого, потому что не понимаем, что есть жизнь, кто есть мы, куда идем и где мы в самом деле живем.

Так же как не понимают себя и своей среды бактерии, живущие в теле человека.

Мы поглощены собственными маленькими жизнями и сиюминутными проблемами так сильно, как будто они и есть главный смысл нашего существования.

Мы слепы, потому что не знаем природы сознания, мы подобны детям, потому что живем, не думая о непостоянстве этого мира.

Мы как будто бы не помним, что непостоянство мира сего висит над нами дамокловым мечом. Оно, непостоянство, лишает нас, как индивидов, смысла существования.

Мы смирились с ним и престали думать о том, как его превзойти.

Именно этим объясняется ментальность нашей человеческой расы. Это – ментальность смертных людей-временщиков, людей, ищущих лишь земное, лишь временное и тленное, существ, которым не удается толком понять, кто они такие сами, зачем живут и в каком направлении им надо развиваться, из-за того, что срок их жизни по космическим меркам весьма скромен.

Никому из нас не приходит в голову думать о себе в масштабах тысячелетий, строить планы на следующие 200 миллионов лет.

Мы слишком увлечены сиюминутным, мы не верим в будущее, в перспективу, потому что наша жизнь – коротка и временна.

Если мы стремимся стать как боги, описанные в любой древней культуре – в индийской, скандинавской, египетской или греко-римской, – нам нужно учиться думать как они, привыкать сначала на уровне ума быть бессмертными, привыкать оперировать сотнями тысяч временных циклов.

Изменить мышление, доминирующую парадигму смертных – это только первый шаг.

Нужен спектр, целый каскад новых идеологий жизни грядущего бессмертного человека.

Параллельно с этим – нужны прорывные проекты, технологии, такие как проект «Аватар».

Имея мышление бессмертных, парадигму бессмертных в качестве мировоззренческой основы, такие люди обязательно реализуют подобные технологии, и мир радикально изменится. Эволюционная ветвь гомо сапиенс в очередной раз сделает крутой вираж и вынесет человечество к невообразимым высотам, туда, где раньше парили только избранные одиночки – бессмертные и боги.

Судьбой нам уготована особая миссия – жить на изломе эпох, когда старый мир с его атавизмами – старостью, болезнями, смертью – постепенно, медленно, но неумолимо, миллиметр за миллиметром вытесняется в прошлое.

Возможно, нам предстоит пройти еще сотни тысяч миль, но начало положено, верное направление выбрано, и это оттеснение уже не остановить.

Вопрос сугубо практический: когда это произойдет?

Как быстро?

Когда появится первый бессмертный человек, живущий в искусственном теле?

Когда появится тот первый человек, кто пригласит друзей на свой 200-летний юбилей, а затем и на 300-летний, 500-летний, 1000-летний, 30 000-летний и так далее?

Чтобы это произошло уже при нашей жизни, нам нужна тотальная, предельная концентрация умов, сил, ресурсов на достижении подобных прорывных технологий, гораздо большая, чем концентрация усилий всего руководства СССР при запуске первого спутника и первого человека в космос во времена Королева и Гагарина.

Бо́льшая, чем при создании спутника, ядерной бомбы, компьютера и адронного коллайдера, вместе взятых.

Концентрация по типу той, которая уже была однажды в СССР под знаменитым лозунгом «Всё для фронта, всё для Победы!».

И ученые, организаторы, идеологи, менеджеры, стоящие сейчас за идеей проекта «Аватар», готовы к такой тотальной и предельной концентрации и самоотдаче.

Но этого для победы мало.

Ученым нужны лаборатории, исследовательские центры, оборудование и зарплата, чтобы делать свое дело.

Организаторам, менеджерам нужна широкая поддержка общества и меценатов.

Итак, господа бизнесмены из списка «Форбс» и из всех других списков – теперь ваш ход. Господа политики из ООН, G8, G20, из всех элитных политических клубов мира – теперь дело за вами.

Если, конечно, вы стремитесь жить долго и не умирать.

Ибо тот, кто не вкладывает в бессмертие, все равно будет вынужден вкладывать, но уже в старость и болезни – по принципу «Если вы не занимаетесь своим телом, тело займется вами». А оно займется, обязательно займется.

Любой проект бессмертия, подобный «Аватару», – это гораздо больше, чем просто проект. Это – метафизическая битва человеческого гения с гением, создавшим законы Вселенной для смертных. Это – смертельная схватка с безжалостной, неумолимой биологической природой за нашу общую человеческую жизнь, за ее победу.

Человеческая раса уже достаточно созрела, чтобы осознать, что ее главный враг – не внутри нее самой. Он не среди людей.

Он – это законы природы, заставляющие каждого стареть, болеть и умирать.

Поэтому главный конфликт XXI века и всего третьего тысячелетия – не газовые войны и не битвы за ресурсы, не межрелигиозные и не межнациональные конфликты. Это – конфликт между человеком и его смертной, телесной природой, его смертностью и возможностью обретения бессмертия.

Линия фронта сейчас проходит между смертью и бессмертием, а цена победы здесь – вечная жизнь.

И кто знает, может быть, спустя 30–60 лет мы вспомним об этих строках с сожалением – что, дескать, увы, не вышло... Или наоборот – с гордостью за одержанную победу в этой великой битве.

Но очень хочется сказать: «Мы победим! Победа будет за нами!».

Андрей Ариянов

]]>
Tue, 30 May 2045 10:20:38 +0400
<![CDATA[Американцы занялись разработкой реактивных дронов для истребителей]]>http://2045.ru/news/35193.html35193Массачусетский технологический институт по заказу ВВС США занялся разработкой компактных реактивных беспилотных летательных аппаратов, которые можно было бы запускать со стандартного подвеса для ракет под крылом истребителя. Как пишет Aviation Week, новая разработка получила название Firefly.

В настоящее время американские военные изучают возможность использования беспилотников на истребителях. В частности, такие аппараты могли бы использоваться в стаях для прорыва системы противовоздушной обороны противника. На основе всех подобных разработок военные намерены определить, есть ли необходимость в использовании подобных аппаратов совместно с истребителями.

Согласно требованиям ВВС США, новый аппарат Firefly должен иметь в ширину не более 6,4 сантиметра и не более 43,2 сантиметра — в длину. Аппарат должен уметь выполнять полеты на скорости 0,8 числа Маха (около 988 километра в час) на протяжении от двух до пяти минут, причем, если потребуется, все это время он должен держаться вблизи запустившего его истребителя.

Первые несколько прототипов нового аппарата разработчики уже собрали. Их корпус выполнен из двух, соединяемых друг с другом с помощью защелок частей. Сам корпус печатается из титанового порошка методом послойного лазерного спекания. В носовой части впоследствии размещается полезная нагрузка и электроника управления полетом, а в хвостовой — сопло и твердотопливный ракетный двигатель.

Беспилотник оснащен коротким крылом, которое выдвигается из корпуса по принципу лезвия выкидного ножа. Таким же образом после запуска выдвигается и хвостовое оперение.

Включение реактивного двигателя производится с помощью лазера, который устанавливается в отстреливаемом хвостовом стабилизаторе. Последний представляет собой своего рода пробку, благодаря которой в момент поджига и разгорания твердого топлива в двигательном отсеке создается необходимое для стабилизации горения давление.

До включения двигателя стабилизатор предотвращает закручивание пока еще свободнопадающего беспилотника. После включения двигателя и отсоединения стабилизатора выдвигаются крыло и хвостовое оперение дрона и он переходит к управляемому полету. В каком качестве планируется использовать Firefly, не уточняется. Вероятно, такие аппараты можно будет использовать в качестве ложных целей.

В середине апреля текущего года американская компания Lockheed Martin совместно с Исследовательской лабораторией ВВС США провеладемонстрационные испытания системы автономизации ударных беспилотников. В испытаниях участвовала модифицированная беспилотная версия истребителя F-16 Fighting Falcon, на который было установлено новое программное обеспечение, повышающее автономность самолета.

Основной целью проекта автономизации ударных беспилотников является создание боевого дрона, который мог бы выступать в роли ведомого. При этом ведущим должен быть пилотируемый истребитель. Разработка новой системы, которую можно было бы быстро и легко установить как на существующие беспилотные аппараты, так и на новые, ведется с 2015 года.

По мнению военных, в роли ведомых беспилотники могли бы брать на себя часть боевых функций пилотируемого самолета. Например, ведомые беспилотники могли бы наносить удары по целям, указанным летчиком. Кроме того, такие аппараты могли бы нести более мощные радиолокационные станции или сенсоры.

]]>
Mon, 27 Nov 2017 22:29:13 +0400
<![CDATA[Toyota представила гуманоидного робота с экзоскелетным управлением]]>http://2045.ru/news/35197.html35197Компания Toyota представила гуманоидного робота T-HR3, управляемого с помощью экзоскелетного контроллера с шлемом виртуальной реальности. Система позволяет оператору управлять движениями робота на месте или передвигать его, а также чувствовать отдачу при взаимодействии с объектами, сообщается в пресс-релизекомпании.

Экзоскелеты разрабатываются для разных назначений. Многие из них помогает людям, которые испытывают затруднения с ходьбой, или пациентам с парализованными руками или ногами. Но также существуют и экзоскелеты для здоровых людей, которые не восстанавливают утраченные способности, а расширяют их, помогая поднимать тяжелые грузы, или манипулировать объектами удаленно.

Toyota, которая не первый год занимается разработкой прототипов роботов-манипуляторов, например, для помощи в домашних делах, представила новую разработку, на этот раз состоящую из двух компонентов: робота T-HR3 и экзоскелета-контроллера Master Maneuvering System. Робот имеет гуманоидную конструкцию, состоящую из пар ног и рук, а также головы с двумя камерами. Всего в роботе 29 основных деталей. Он имеет рост 154 сантиметра и вес 75 килограмм.

Робот управляется с помощью стационарного контроллера, представляющего собой экзоскелет с сиденьем. Для управления роботом оператор садится в него и надевает шлем виртуальной реальности. Для удобства и точности взаимодействия робот имеет пять пальцев на каждой руке, а контроллер оборудован системой обратной связи, которая позволяет оператору чувствовать нагрузку при взаимодействии с объектами. Робот оборудован системой стабилизации, а также системой предотвращения столкновения с оператором и контроллером.

Компания продемонстрировала некоторые возможности системы на видео, показав, как робот может манипулировать с надувным шаром или детским конструктором, а также устойчиво стоять на одной ноге, выполняя при этом сложные движения.

Ранее роботов-манипуляторов управляемых с помощью экзоскелета и шлема виртуальной реальности создавали и другие компании. В 2016 году такого робота показали инженеры Disney, а недавно гораздо более продвинутого робота представила американская компания Sarcos Robotics. Этот робот может поднимать объекты массой до 450 килограмм и перемещаться с помощью гусеничного шасси. Главной его особенностью стало то, что размеры его частей пропорциональны человеческому телу, за счет чего оператору легче управлять роботом.

]]>
Tue, 21 Nov 2017 22:49:26 +0400
<![CDATA[Человекоподобный робот научился делать сальто]]>http://2045.ru/news/35194.html35194Специалисты Boston Dynamics научили прямоходящего робота Atlas выполнять сальто. Ролик с демонстрацией его новых способностей опубликован на YouTube-канале компании.

На видео робот проходит полосу препятствий, перепрыгивая с платформы на платформу. В конце ролика Atlas успешно выполняет сальто назад. Также специалисты показали неудачные дубли, где он падает после приземления.

Atlas — антропоморфный робот, предназначенный для передвижения по пересеченной местности. Он ходит на двух ногах, может использовать свободные руки для переноса груза или для того, чтобы забраться на вертикальные препятствия.

]]>
Fri, 17 Nov 2017 22:32:21 +0400
<![CDATA[Робот-спасатель от Honda: пять «глаз» и 33 степени подвижности ]]>http://2045.ru/news/35196.html35196На Конференции по робототехнике в Ванкувере компания Honda представила прототип робота-спасателя E2-DR. У новинки 33 степени подвижности, пять «глаз» и защищенный от пыли и влаги корпус. 

Робот оснащен литий-ионным аккумулятором емкостью один киловатт-час, что позволяет ему работать в автономном режиме до 90 минут. За подвижность E2-DR отвечают 33 вращательных соединения: восемь в ногах, шесть в руках, два на туловище, одно в ладони и одно в голове. Благодаря этому робот может пробираться через завалы, узкие проходы и подниматься по лестницам. 

За зрение в E2-DR отвечает пять «глаз»: два лазерных дальномера, монокулярная камера с синхронизированной LED-вспышкой, tof-камера (или так называемая времяпролетная камера) для измения расстояния до объектов, и стереокамера с инфракрасной подсветкой. 

]]>
Fri, 27 Oct 2017 22:46:00 +0400
<![CDATA[Toyota представила автомобиль-робот, в салоне которого сразу 2 водительских места]]>http://2045.ru/news/35190.html35190Казалось бы, суть самоуправляемых автомобилей заключается в том, чтобы максимально обеспечить удобство пассажиров и «убрать» из салона водителя, доверив контроль за ситуацией роботу. Вроде бы логичное решение, но вот автоконцерн Toyota думает иначе. Недавно они представили крайне продвинутую версию самоуправляемого авто. Только вот водительских мест в нем аж целых два.

Она построена на базе седана Lexus. На крышу автомобиля, где расположены внешние датчики и камеры, на которые опирается ИИ, был добавлен особый лазерный сканер окружения Luminar LIDAR. Он имеет очень высокую дальность действия и широкую область охвата. Отличительной чертой нового элемента является то, что он поддерживает режим сужения области захвата и повышения своей разрешающей способности. Таким образом, Luminar LIDAR может более эффективно сканировать лишь ту область, что представляет интерес, увеличивая надежность управления. 

Что же касается наличия мест сразу для двух водителей, то тут все просто: оба водительских места могут работать как по отдельности, так и в режиме, дублирующем друг друга. По словам инженеров TRI, такой подход обеспечит разработку наиболее оптимальных стратегий по передаче управления от робота человеку и обратно, что будет полезным при возникновении чрезвычайных ситуаций на дороге, когда без вмешательства человека не обойтись. Кроме того, новая система управления будет построена на базе алгоритмов машинного обучения и будет «учиться» у хороших водителей с большим опытом и даже передавать эти знания водителям-новичкам. 

Помимо этого, Platform 2.1 получила функцию Guardian. Она следит за действиями водителя и, если ситуация на дороге становится опасной, старается скорректировать поведение авто и принимает все меры, чтобы предотвратить ДТП. Также Guardian следит за состоянием водителя, отслеживая его стиль вождения и эмоциональное состояние. Если человек находится в состоянии, близком ко сну или же состоянии алкогольного опьянения, система может просто заблокировать ему управление.

]]>
Tue, 3 Oct 2017 00:29:39 +0400
<![CDATA[RHP2 - гуманоидный робот, созданный для того, чтобы падать, подниматься и снова падать]]>http://2045.ru/news/35186.html35186Исследователи-робототехники во всем мире тратят безумно большое количество времени и усилий для того, чтобы предотвратить или уменьшить вероятность падения создаваемых ими роботов. И получаемые положительные результаты являются достаточно важными шагами на пути к созданию роботов, способными выполнять какие-либо полезные для человека действия. Конструкция большинства существующих больших гуманоидных роботов позволяет им пережить падение без потерь, но такие события не вызывают никакого энтузиазма у их создателей, ведь падение, в большинстве случаев, означает прекращение выполнения поставленной перед роботом задачи.

Исследовательская группа из Токийского университета и компании Kawasaki Heavy Industries, возглавляемая Кеи Окада (Kei Okada) и Масейуки Инаба (Masayuki Inaba), создала собственный вариант гуманоидного робота в натуральную величину. Но самым интересным стал их подход к проблеме падений этого робота - научить его абсолютно не беспокоиться по поводу падения. Для того, чтобы иметь возможность "не беспокоиться" по поводу падения, конструкция робота сделана достаточно прочной, снабжена защитой и дополнительными элементами, которые позволяют роботу подняться после падения и продолжить выполнение его задачи.

По задумке создателей робот Robust Humanoid Platform (RHP2) должен быть способен работать длительное время в зонах повышенной опасности, таких, как места стихийных бедствий и техногенных катастроф, пожары, наводнения и т.п. Так как этот робот может упасть, встать и продолжить действовать, то людям уже не придется тратить время на спасение и ремонт самого робота.



Система защиты робота RHP2 разработана таким образом, что она препятствует любой прямой механической поломке элементов конструкции при контакте с поверхностью. Помимо этого система предотвращает вторичные механические повреждения, такие, как порчу внутренних узлов суставов и двигателей робота. Большую часть защиты обеспечивает "бронированный" металлический каркас, который окружает все тело робота RHP2. А те узлы робота, которые в любом случае испытывают нагрузки и удары во время падения, включая коленные суставы, кисти "рук", локтевые суставы и т.п., сделаны из особо прочных материалов и дополнительно укреплены.

Существующий вариант робота RHP2 приводится в действие электрическими двигателями, но в планах японских исследователей уже стоит переоснащение робота гидравлической системой, что, в свою очередь, даст роботу большую силу и снизит количество затрачиваемой им на движения энергии. Помимо этого, исследователи создадут ряд защитных костюмов для робота RHP2, которые смогут защитить его от различных "поражающих факторов", от пыли, огня, химически активных веществ, радиации и т.п.

В систему управления робота RHP2, построенной на базе специализированной операционной системы ROS, зашито несколько типовых моделей его поведения, предназначенных для различных ситуаций и различных видов падения.

Естественно робот, который все время падает и снова встает, выглядит менее привлекательно, нежели робот, который не падает совсем. Но если последнего робота еще не существует в реальности и он не появится даже в обозримом будущем, то робот RHP2 уже хоть сейчас готов встать, пойти, упасть, встать и снова пойти дальше.

]]>
Tue, 3 Oct 2017 00:07:37 +0400
<![CDATA[Мифы и факты о сверхумном искусственном интеллекте]]>http://2045.ru/news/35187.html35187Мы живем в эпоху автономных и беспилотных летательных аппаратов и автомобилей, алгоритмов глубокого машинного обучения, компьютеров, которые могут обыграть любого человека в шахматы, и других поражающих воображение вещей. Отсюда возникает вопрос: сможет ли созданный искусственным путем интеллект заменить людей во всех сферах деятельности, отобрать у нас рабочие места и в итоге разрушить человеческую цивилизацию? Или же искусственный интеллект станет для нас просто подконтрольным инструментом, таким как, например, обычный компьютер?

]]>
Mon, 2 Oct 2017 00:11:00 +0400
<![CDATA[В МТИ создали многофункционального оригами-робота со сменными экзоскелетами]]>http://2045.ru/news/35189.html35189Мы живем в мире, где многие представители фауны вынуждены адаптировать свои внешние особенности, чтобы выжить: от бабочек, способных отращивать крылья, до раков отшельников, сменяющих свои раковины. Люди не могут совершать такие метаморфозы, но пытаются создать функциональные объекты, которые способны адаптироваться к изменениям среды или новым задачам. Одно из направлений этой биомиметики — робототехника.

В популярных фильмах типа «Трансформеров» эксплуатируется образ многофункциональных роботов-конструкторов, но они имеют мало общего с реальностью: современные роботы по-прежнему остаются довольно негибкими. Ученые проектируют для каждой цели отдельного робота, каждая функциональная часть которого обычно четко фиксируется, поэтому их сложно назвать многозадачными.

Исследователи из Лаборатории компьютерных наук и искусственного интеллекта МТИ пытаются исправить эту ситуацию с помощью нового робота Primer, изменяющего форму. Primer своего рода «супергерой»: он может сменять функциональные экзоскелеты, словно наряды, благодаря которым сможет выполнять разные задачи.

Этот маленький кубический робот управляется магнитами: так он может ходить, катиться, парить и скользить. Экзоскелеты из листов пластика, которые при нагревании складываются в определенные формы, используют Primer в качестве сердечника, превращаясь в лодку, планер или колесо. Когда Primer завершает дело, он сбрасывает свою «кожу», погрузившись в воду, которая растворяет экзоскелет. 


Такой подход, в основе которого лежит метаморфоза, ученые надеются расширить возможности одного робота, создавая «аксессуары» в зависимости от ситуации. Так у Primer с разными «костюмами» появляется ряд преимуществ. Например, оболочка Wheel-bot заставляет его перемещаться в два раза быстрее, чем Walk-bot. С Boat-bot робот может плавать по воде и носить на себе вдвое больше веса, чем без оболочки. Glider-bot позволяет роботу планировать в воздухе на большие расстояния, что может быть полезно для перемещения роботов или изменении среды.

Primer также может носить несколько скелетов сразу, один в другом, как матрешка. Например, надеть Walk-bot, а затем взаимодействовать с другим, бо́льшим экзоскелетом, с которым он может переносить объекты и перемещаться при этом на две длины собственного тела в секунду. Чтобы развернуть второй экзоскелет, робот с Walk-bot заезжает на лист пластика, который «окутывает» робота и образует соответствующую форму. Сам процесс создания экзоскелетов быстрый: новую «одежду» для Primer можно сделать за несколько часов. Уже готовые экзоскелеты складываются в нужную форму за несколько секунд. 

Проект основывается на предыдущих разработках команды ученых, в том числе магнитных блоках, способных собираться в разные формы, и тонко настраиваемых микророботах из листов пластика. Исследователи утверждают, что проще разрабатывать больших роботов-трансформеров, чем маленьких. Эрик Диллер, эксперт по микророботам и доцент кафедры машиностроения в Торонтском университете, считает, что нынешняя работа ученых из МТИ может по праву считаться некоторым прогрессом по сравнению с их предыдущими разработками: они продемонстрировали устройство, которое реализует пять функциональных возможностей. 

Предыдущие работы других ученых в большинстве случаев не выходили за рамки двух возможностей — «раскрытия» и «закрытия» формы. Команда предлагает множество потенциальных схем использования многофункциональных роботов, которым достаточно просто сменить «костюм». Например, если одного такого робота с несколькими экзоскелетами отмасштабировать в десятки раз, он мог бы перенести оборудование через реку, сложившись в форму лодки, а затем дотащить его по берегу до нужного места. 

Следующим шагом станет изучение возможности сделать Primer еще более функциональным. Команда планирует научить его многому: от езды по воде и зарывания в песок до изменения цвета и маскировки. 

Создатели робота уверены, что в будущем подобная технология пригодится в исследованиях космоса: роботов с экзоскелетами можно будет отправлять с миссиями на Марс, где они смогут выполнять различные задачи. 

Научная работа опубликована в журнале Science Robotics 27 сентября
DOI: 10.1126/scirobotics.aao4369

]]>
Fri, 29 Sep 2017 00:26:11 +0400
<![CDATA[Российские ученые создали материал для производства искусственных мышц]]>http://2045.ru/news/35188.html35188Разработкой искусственной мускулатуры ученые занимаются уже не первый год. Создание полноценной мышечной ткани даст возможность производить высокотехнологичные протезы для людей с ограниченными возможностями, значительно улучшив качество их жизни. Новый легкий и прочный материал для таких целей как раз недавно изобрели ученые из НИТУ МИСиС.

Основной преградой при пересадке искусственных мышц человеку является то, что большинство материалов, используемых в такой мускулатуре, являются высокотоксичными. Однако российские исследователи сумели провести ряд опытов, доказавших, что основой искусственных мышц может быть вещество на основе полиэтилена с удлиненной цепью молекул. Ученые из НИТУ «МИСиС» укрепили полиэтилен углеродными нанотрубками, благодаря чему износостойкость повысилась в два раза, срок службы материала может достигать 15 лет. 

Полученное вещество может применяться не только в качестве сырья для производства искусственных мышц, так как при охлаждении оно сужается, а при нагреве расширяется, имитируя мышечное сокращение. Но и в изготовлении костей. Эксперты НИТУ «МИСиС» создали замену кости — внешний слой является сплошным, а внутренний — пористым, что имитирует ее биологическую структуру. Она была получена с помощью совмещения методов твердофазного смешивания и термопрессования, а для создания пор использовалась сверхкритическая жидкость. При определенных условиях она превращалась из воды в газ и испарялась, оставляя поры, содержание которых в материале составляет 80%. Как отметил кандидат физико-математических наук, научный сотрудник Научно-исследовательского центра композиционных материалов НИТУ «МИСиС» Федор Сенатов,

«Такой материал прекрасно режется, что очень выгодно для хирургов. Он также обладает эффектом памяти формы, то есть, если его сжать, а потом поместить в нужное место, он «расправится». Так можно значительно сократить время и сложность операции».

]]>
Fri, 29 Sep 2017 00:17:31 +0400
<![CDATA[Американцы разработали водородный почтовый дрон]]>http://2045.ru/news/35178.html35178Американский стартап FlightWave Aerospace Systems разработал беспилотный летательный аппарат Jupiter-H2, предназначенный для доставки почты и покупок. Как пишет Aviation Week, новый дрон оснащен водородным топливным элементом, благодаря которому может находиться в воздухе до двух часов против 30 минут, обычных для мультикоптеров сопоставимого размера.

Сегодня торговые компании и некоторые почтовые службы активно осваивают доставку товаров беспилотниками. Считается, что такой способ позволяет точнее планировать время и быстрее доставлять покупки и посылки. Однако доставка с помощью дронов имеет существенный недостаток — относительно малую дальность полета мультикоптеров.

Разные компании пытаются решить проблему малой дальности мультикоптеров по-разному. Использование водородных топливных элементов — одно из таких решений. В новом дроне Jupiter-H2 используется топливный элемент мощностью 650 ватт, к которому подключен бак для водорода объемом три литра. Бак размещен в верхней части рамы мультикоптера над системой подвески груза.

Аппарат выполнен по схеме квадрокоптера и имеет восемь воздушных винтов, размещенных попарно соосно в обтекателях. Ширина рамы Jupiter-H2 составляет 70 сантиметров. Беспилотник способен перевозить грузы массой до 1,3 килограмма. Начать продажу новых аппаратов планируется в 2018 году.

В начале сентября американский стартап Advanced Aircraft Co. представил малый гибридный летательный аппарат Hercules, который может эксплуатироваться в США в соответствии с правилами Федерального управления гражданской авиации. Беспилотник благодаря бензиновым двигателям с генераторами имеет существенно бо́льшую продолжительность полета, чем другие сопоставимые по размерам мультикоптеры.

Дрон выполнен по самолетной схеме «утка» с поворотными крылом и передним горизонтальным оперением, на которых установлены шесть электромоторов с воздушными винтами. Беспилотник способен на вертикальные взлет и посадку. Он имеет массу 16,3 килограмма. Аппарат оснащен бензиновым поршневым двигателем, приводящим генератор и двумя топливными баками, вмещающими 2,8 килограмма топлива.

Аппарат способен перевозить грузы массой до 3,2 килограмма и находиться в воздухе до 3,5 часа. Новый беспилотник не придется сертифицировать для осуществления его полетов. В настоящее время Advanced Aircraft Co. завершает летные испытания дрона, а с декабря текущего года планирует начать его продажи.

]]>
Tue, 19 Sep 2017 08:45:49 +0400
<![CDATA[10 неожиданных минусов быстро развивающихся технологий]]>http://2045.ru/news/35191.html35191Технологии развиваются очень быстро, и очень многие с нетерпением ждут сумасшедших новых вещиц, которые появляются и появляются. Ученые наряду с лидерами отрасли хотят подарить (ладно, продать) нам самоуправляемые автомобили, погрузить нас в виртуальную реальность еще глубже, ускорить путешествия, отправить в коммерческий космический полет и так далее.

И пока большинство с нетерпением ждет появления новых разработок на массовом рынке, некоторые люди останавливаются и задумываются о происходящем. Дело в том, что без многих из этих технологий совершенно спокойно можно обойтись, а в некоторых случаях они откровенно опасны. Развивающиеся технологии могут серьезно усложнить современную жизнь, а также создать больше проблем, чем решают.

Самоуправляемые автомобили и проблемы этики 

Самоуправляемые автомобили, как считают многие, это гигантская волна, которая смоет нас в будущее. Мы не дождались летающих автомобилей, но, по крайней мере, дождемся машин, которыми нам больше не придется управлять. По крайней мере, так считают люди и все растущее число компаний. Однако есть много проблем, связанных с самоуправляемыми автомобилями, которые нужно решить прежде чем они станут гигантским рынком и начнут отъедать долю у обычных автомобилей.

Помимо того, что придется сперва убедиться, что они безопасны и работают правильно, необходимо также решить этические проблемы. Вопрос, который задают многие люди, состоит в том, какое решение будет запрограммировано в автомобиле, когда он будет выбирать между жизнью невинных граждан и тех, кто находится в машине. В исследовании, опубликованном в журнале Science Magazine, в котором участвовало почти 2000 респондентов, выяснилось, что хотя люди считают, что автомобиль должен быть запрограммирован на защиту граждан, они также не захотят покупать автомобиль, который будет отдавать приоритет жизни граждан, а не пассажиров.

Эта головоломка серьезно усложняет путь самоуправляемых автомобилей в широкие массы (простите за двойной каламбур). Однако некоторые эксперты полагают, что не так уж важно, что думают отдельные люди, и что куда большей проблемой будет защита автомобилей от хакеров, которые могут дистанционно получить доступ к машине и вызвать ужасные повреждения и разрушения по дороге.

Виртуальная реальность может привести к психологическим расстройствам 

Виртуальная реальность — быстро развивающаяся область. Компании вроде Oculus Rift серьезно нацелились на игровой мир и особенно хорошо чувствуют себя в медицинской области, где помогают врачам и медсестрам учиться новому, не рискуя ничьей жизнью. По мере развития этой технологии, она все больше погружает и, в некоторых случаях, может быть очень хорошей и полезной. И здесь, чем лучше она погружает, тем лучше.

Однако, если говорить непосредственно о играх, мы можем столкнуться со всеми видами психологических расстройств и проблем у людей, пренебрегающих своим здоровьем. Даже сегодня, без какой-либо виртуальной реальности, люди умирают, если играют слишком долго. Другие намеренно пускают свою жизнь под откос из-за игромании. Когда люди получат полное погружение, некоторым будет очень трудно с него «слезть» и возникнет еще один тип серьезной привязанности. Они с легкостью могут потерять связь с реальностью до такой степени, что перестанут отличать игры от жизни.

Беспилотники бесят людей 

Беспилотники становятся все более распространенными и вскоре станут вполне обычной частью повседневной жизни. Когда-то беспилотные дроны были гигантскими самолетами, бороздящими воздух над боевой зоной и сбрасывая бомбы на людей в других странах. Но сегодня небольшие летающие дроны можно купить в обычном магазине, а некоторые компании планируют доставлять продукты на дронах. Вскоре мы сможем увидеть беспилотники, доставляющие товары, наблюдающие за порядком на улицах и выполняющие самые разные функции по всему небу, постоянно. Постоянное жужжание и снование над головой будут сводить нас с ума.

Как вы могли заметить, коммерческие беспилотные летательные аппараты, которые вы можете купить в магазине, часто производят хотя бы небольшой шум, и чем больше дронов, тем больше шума. В деревнях Йемена, где постоянно приходится иметь дело с беспилотниками над головой, люди буквально сходят с ума — от постоянного жужжания никуда не скрыться. К сожалению, если доставка при помощи дронов и другие подобные вещи станут повсеместными, дроны будут гудеть по всем городам, днем и ночью, никогда не переставая и всегда наблюдая.

Ветряные и солнечные фермы убивают дикую природу 

Солнечные и ветряные фермы сегодня считаются многими борцами за окружающую природу и экспертами как наиболее подходящие для сохранения природы источника энергии. Они чище для среды и практически неисчерпаемы, потому что ни ветер, ни солнце никуда не денутся. Но только потому, что они чище угля, например, и неисчерпаемы, из этого не следует, что они идеальны.

И хотя вы можете подумать, что «зеленые»будут самыми большими фанатами ветра и солнечной энергии, природоохранные организации фактически больше всего обеспокоены ростом этих заводов и простя компании тратить время на изучение влияния этих заводов на окружающую среду. Проблема в том, что ветряные и солнечные фермы уничтожают дикую природу, живность, особенно птиц. Хотя исследования показывают, что ветряная энергия убивает меньше дикой природы, чем уголь, гибнут птицы, а количество солнечных ферм еще не подсчитано. Проблема в том, что птицы видят солнечный массив и думают, что это озеро; они летят на него и сгорают на полпути. Предлагались многие решения, но ни одно из них пока не показало свою эффективность.

Коммерческие космические полеты могут вызвать проблемы со здоровьем 

Космические путешествия когда-то были привилегией нескольких сверхдержав, но сегодня многие страны уже побывали в космосе, многие страны запустили собственные спутники, а частные компании взяли космос на прицел. Virgin Galactic разрабатывает собственные «аттракционы» для посещения космоса, а SpaceX Илона Маска уже доставила груз в космос и неоднократно посадила ракету. В будущем компания планирует доставлять в космос и астронавтов, и обычных граждан. И хотя любой хотел бы ненадолго побывать в космосе, предстоит решить еще много проблем.

Проблема в том, что пребывание в космосе не очень полезно для вашего здоровья. Причина, по которой NASA принимает на борт только самых физически выносливых людей, заключается в том, что космический полет оказывает серьезное влияние на организм человека — астронавтам разрешено находиться в космосе максимум по шесть месяцев за раз. Время, проведенное в космосе, может уменьшить плотность кости, ослабляет зрение и вызывает другие проблемы со здоровьем. NASA и другие эксперты переживают, что хрупкие, старые туристы с проблемами здоровья рискуют остаться в космосе навсегда, либо серьезно заболеть.

Стремительная индустриализация создает загрязнение шумом 

Люди быстро овладели промышленностью и та стремительно развивалась в течение последних нескольких сотен лет, так что теперь мир выглядит уже не так, как в те далекие времена. Сперва корабли, а потом и самолеты стали неразрывной частью нашей жизни, а без поездов и дорог не было бы торговли и такой насыщенной жизни. Из этого, конечно, следует, что все меньше людей в нашем мире остаются оторванными от него, но также страдает окружающая среда.

Некоторым людям нравится оценивать физическую сторону промышленного загрязнения, например, химическими веществами, но зачастую они забывают о загрязнением шумом. Всего несколько сотен лет назад большей части создаваемого людьми шума попросту не существовало. Не было самолетов, крупных фабрик и заводов, даже радио. Везде царила тишина и спокойствие (по сравнению с современностью), а активность крупного города ночью попросту прекращалась. Можно было найти много мест, свободных от шума людей. Сегодня же это почти невозможно.

Некоторые люди ушли вглубь в поисках мест, где нет людей, поселились в пещерах, но и они не способны избавиться от шума людей надолго. Вряд ли эту проблему удастся решить достаточно быстро и вероятнее всего она будет лишь усугубляться.

Hyperloop может быть опасен для здоровья 

Илон Маск — весьма амбициозный лидер. Он работает не только над электромобилями, но и постоянно предупреждает людей об опасностях искусственного интеллекта. Он работает над солнечной энергией, владеет космической корпорацией и хочет построить гигантскую трубу от Лос-Анджелеса до Сан-Франциско, которая сможет перевозить людей по Соединенным Штатам на скорости 1300 километров в час. Работать это будет подобно маглевам, но Маск хочет поместить их в вакуумную трубу, устранить сопротивление воздуха и разогнать их до небывалых скоростей.

И все же, хотя на бумаге это выглядит круто, некоторые видят в идее проблемы. Основная проблема в том, что люди могут и не перенести такую скорость, даже если будут двигаться по прямой линии. При этом сделать ее абсолютно прямой будет почти невозможно из-за геологических неровностей. Любой толчок или проблема с вакуумом будут катастрофическими, потому что на скорости 1300 километров в час не будет даже секунды, чтобы среагировать. Маск также предлагает оставить между машинами всего по восемь километров, но это будет означать, что капсулы будут проноситься через каждые четыре секунды. Возможно, Hyperloop больше подойдет для перемещения грузов, нежели людей.

3D-принтеры могут быть опасны для окружающей среды 

3D-принтеры уже давно преподносятся как билет в будущее, но до сих пор они сами не преподнесли ничего из ряда вон выходящего. Отчасти это потому, что технология по-прежнему достаточно дорога, отчасти потому что в разработке множество прототипов. Никто пока не понял, как сделать 3D-принтер устройством, доступным широким массам, не считая промышленного использования, и многие компании до сих пор ищут максимально полезный способ их применения. И все же, остается лишь вопрос времени, когда 3D-принтеры появятся буквально в каждом доме и обзаведутся множеством полезных приложений. По мере того, как мы подбираемся к этому все ближе, мы начинаем сталкиваться с экологическими рисками использования 3D-принтеров.

С ними сейчас связывают две проблемы; первая — выбросы. Исследования показали, что домашние 3D-принтеры создают примерно столько же выбросов за использование, как сигарета. Впрочем, не переживайте сильно, примерно столько же создает эквивалентное использование газовой плиты. Но проблема существует и требует улучшения.

Вторая проблема заключается в том, что большинство 3D-принтеров используют дешевую пластиковую нить, которая не подвержена биологическому разложению и очень плоха для окружающей среды. Она заполняет свалки и идет вразрез с зеленым движением, которое направлено на снижение объемов использования пластика. Хотя над этими проблемами можно поработать прежде чем 3D-принтеры станут широко распространены, забывать о них определенно не стоит.

Игрушечные лазеры слепят пилотов 

Лазерные технологии так сильно развились, что сегодня мы можем без труда достать лазерную указку, положить ее на ладонь и осветить, если нужно, путь лазером. Сайты по всему Интернету продают дешевые лазеры, которые могут бить на невероятные расстояния и имеют поразительную силу. Для многих любителей технологий сбылась давняя мечта. Лазеры можно дарить детям, но проблема в том, что лазеры — не игрушка, а технологии, которые могут быть опасными. Дети могут ослепить себя или других, либо навсегда повредить зрение, если будут светить лазером в глаза. И этим, конечно, все не ограничивается.

Многие люди, по незнанию или специально, подсвечивают лазерами самолеты. Чаще всего это приносит вред. Иногда лазеры могут дотягиваться до кабин самолетов и ослепить пилотов, что затрудняет приземление. Что еще хуже, это может быть концом карьеры, потому что если пилот слишком долго будет смотреть на лазерные блики, он может навсегда потерять зрение, а даже частичная потеря зрения поставит крест на его карьере. Указывать лазером на самолет считается преступлением в Соединенных Штатах, да и в других странах тоже запрещено. Не стоит указывать лазером на автомобили, самолеты, светить людям в лица и так далее.

Интернет стал землей обетованной для злых людей 

Интернет очень быстро изменил мир. Сегодня, когда мы просыпаемся, мы сперва тянемся за смартфоном, а не встаем с постели. Мы хотим узнать новости. Мы хотим узнать, чем занимались наши друзья, пока мы спали. Практически любую информацию можно извлечь буквально из кармана. Знания стали доступнее, чем были когда-либо, а люди — связаннее на расстоянии и при этом разделеннее при встрече. И конечно, для общества Интернет стал палкой о двух концах.

Люди, которые были педофилами или имели подобные склонности, раньше оказывались в окружении, которое порицало это, либо хотя бы не поощряло. Но Интернет это изменил. Педофилы и прочие злобные, похотливые группы теперь могут найти миллионы людей с похожими интересами, потому что весь мир теперь связано в одно. Они могут обмениваться фотографиями и рассказами о своих злых похождениях, а также поддерживают друг друг в том, что делают. Они оправдывают собственное больное поведение. Не только педофилы, но и любая другая злобная группа безумных людей могут найти единомышленников, собраться вместе и поддержать друг друга. И это прискорбно.

]]>
Sun, 10 Sep 2017 00:35:17 +0400
<![CDATA[Создана биоразлагаемая и экологичная электроника]]>http://2045.ru/news/35192.html35192Метеорологические зонды, маячки, отслеживающие перемещение животных, и другие важные и нужные устройства приносят человечеству огромную пользу, позволяя исследовать окружающий мир, но со временем эти же устройства приходят в негодность, превращаясь из полезных гаджетов в мусор, загрязняющий нашу и без того не очень чистую планету. Одним из решений проблемы может стать биоразлагаемая электроника, над созданием которой сейчас и работает международная группа американских и китайских учёных.

Они уже смогли изготовить несколько электронных устройств, которые начинают разлагаться при контакте с воздухом определённой влажности. Транзисторы, конденсаторы и даже платы исправно работают, но, как только влажность воздуха достигает критичного для них уровня, они немедленно начинают разлагаться, а всего за четверо суток практически полностью исчезают, — сообщает новостное агентство Синьхуа.

Электронные компоненты покрыты специальным полимером, реагирующим на влажный воздух — именно он начинает разлагаться в первую очередь, затем сами электронные элементы начинают ржаветь и практически полностью исчезают уже через 36 часов. Спустя четверо суток, от них остаются едва заметные кусочки. Главной особенностью разработки является возможность регулировать срок службы приборов, меняя состав реагирующего на влажность полимера.

По мнению авторов разработки, такие приборы можно будет использовать не только для создания экологичных научных приборов, но и для производства медицинского или шпионского оборудования.

]]>
Thu, 7 Sep 2017 00:37:51 +0400
<![CDATA[Илон Маск призвал запретить боевых роботов]]>http://2045.ru/news/35171.html35171Военных роботов ещё даже толком не начали производить, но представители многих компаний уже написали открытое письмо с призывами запретить роботов-убийц. Под обращением подписался Илон Маск, глава лаборатории DeepMind и многие другие. После того как обращение собрало сто с небольшим подписей, его направили в ООН.

В ООН собирались было изучить вопрос распространения автономных боевых дронов и прочих не в меру самостоятельных и умных устройств, но представители IT-компаний не стали дожидаться начала обсуждения и направили письмо заранее. Самоходные танки, автономные турели и прочие виды вооружений, оснащённые искусственным интеллектом, в будущем могут представлять серьёзную опасность, поэтому авторы письма вполне справедливо опасаются начала очередной военной революции и гонки вооружений, в ходе которой на Земле могут появиться новые смертоносные устройства, несущие опасность человечеству.

Суть письма сводится к тому, что Конвенцию о запрещении и ограничении использования определённых видов оружия необходимо улучшить, включив в неё боевых роботов и другое автономное оружие, ведь со времён её принятия в 1983 году она довольно сильно устарела.

]]>
Mon, 21 Aug 2017 20:19:27 +0400
<![CDATA[Найден нейронный коррелят извлечения воспоминаний]]>http://2045.ru/news/35173.html35173Исследователи из Массачусетского технологического института, при участии Судзуми Тонегавы, лауреата Нобелевской премии по медицине и физиологии, выявили нейронные корреляты процесса извлечения воспоминаний из эпизодической памяти в мозге лабораторных мышей. Ученые выяснили, что нейронная сеть извлечения воспоминаний работает параллельно с нейронной сетью их формирования, но также задействует ранее плохо изученный регион гиппокампа — субикулум. Статья опубликована в журнале Cell.

В формировании воспоминаний о конкретных событиях задействованы особые группы нейронов, находящиеся в различных областях головного мозга, и связанные друг с другом. Такие нейронные сети называют «энграммами», и считается, что они хранят «следы» о событиях и объектах в памяти человека. Разные группы таких нейронов хранят информацию об отдельных аспектах эпизода: например, месте, запахах и эмоциях, связанных с переживанием события. Считается, что при извлечении воспоминания активируются те же нейронные сети, которые были задействованы в его формировании. Нейронные корреляты эпизодической памяти были найдены у червей вида Caenorhabditis elegans. Однако, отдельная нейронная сеть, отвечающая за извлечение подобного рода воспоминаний в мозге позвоночных, и ее связь с нейронными коррелятами формирования воспоминаний, до конца не изучены. В частности, плохо изучена роль, которую играет в этом процессе субикулум — основание гиппокампа, одного из самых важных участников процесса формирования и извлечения воспоминаний.

Авторы новой работы решили проверить роль, которую играет субикулум гиппокампа в процессе извлечения воспоминаний, и чем различаются нейронные корреляты извлечения и формирования воспоминаний. Ранее было выяснено, что процесс формирования воспоминаний у мышей включает активацию двух отделов мозга: первая часть гиппокампа (CA1) и энторинальная кора. Память мышей изучали на примере негативного стимула — удара током. Исследователи провели эксперимент, в ходе которого использовали стимул с целью вызвать у мыши страх, когда она заходит в определенный участок лабиринта. У части мышей исследователи ингибировали активность нейронов субикулума в районах их проекции в гиппокамп и энторинальную кору во время и после проведения эксперимента. Выяснилось, что мыши, субикулум которых не был активен в процессе формирования эмоций, в дальнейшем смогли извлечь воспоминания о неприятном стимуле и начали избегать участок лабиринта, так как боялись получения удара током. Те особи, нейроны субикулума которых ингибировали после эксперимента, не смогли извлечь воспоминания о стимуле и не боялись вернуться в угол лабиринта. На основании этого ученые сделали вывод, что субикулум играет важную роль в процессе извлечения воспоминаний о пережитом эпизоде.

Ученые считают, что отдельный механизм извлечения воспоминаний необходим для того, чтобы можно было «обновлять» информацию о пережитом событии: работа двух нейронных сетей вместе позволяет сначала извлечь воспоминание, а потом, если нужно, добавить в него новую информацию.

Нейробиологи часто изучают эпизодическую память различных животных. Так, недавно ученым удалось доказать наличие такого вида памяти у белок и кошек. Также, здесь вы можете прочитать о том, как у мышей нашли нейронные корреляты, отвечающие за «щекотливость».

]]>
Fri, 18 Aug 2017 20:27:30 +0400
<![CDATA[Микророботы научились захватывать и перемещать одиночные клетки]]>http://2045.ru/news/35172.html35172Ученые из Университета Северной Каролины и Университета Дьюка создали микроскопических роботов для различных биомедицинских задач. Роботы представляют собой массив из полимерных кубов с нанесенным на одну сторону металлом. За счет этого их движением можно управлять с помощью магнитного поля, заставляя их группироваться в более сложные структуры, которые могут захватывать объекты и двигаться в определенном направлении. Ученые считают, что в будущем такие роботы позволят исследователям и врачам изучать отдельные клетки пациентов, к примеру клетки опухолей. Исследование опубликовано в журнале Science Advances.

Ученые давно занимаются разработкой микроскопических роботов для различных медицинских задач. К примеру, такие роботы могут доставлять лекарства в конкретные части органов, или наоборот делать биопсию, забирая для анализа клетки. Пока существуют лишь очень ограниченные прототипы таких устройств. Дело в том, что у такого подхода есть множество не решенных проблем, таких как управление, питание электроэнергией и другие.

 Американские исследователи представили управляемых внешним магнитным полем, и способных не только двигаться в определенном направлении, но и манипулировать отдельными клетками. Основу таких роботов составляют полимерные кубы размером около десяти микрометров с нанесенным на одну грань слоем кобальта толщиной около ста нанометров. За счет внешнего магнитного поля распределенные случайным образом полимерные блоки собираются в цепочки таким образом, что металлические стороны выстраиваются в полосу. Таким образом, из-за разной изначальной ориентации блоков часть из них может оказаться по одну сторону полосы, а часть по другую. Ученые назвали два этих положения A и B, и таким образом смогли описывать с помощью последовательности типа AABABBA форму группы микророботов.

Исследователи продемонстрировали несколько различных действий с помощью роботов. К примеру, они смогли подвести такого микроробота к отдельной клетке дрожжей, захватить ее, переместить, и высвободить. Как перемещение, так и изменение формы робота происходит с помощью внешнего магнитного поля и зависит от его ориентации, величины, а также от того, в каком порядке расположены блоки робота.

Недавно китайские ученые также создали роботов для перемещений внутри живых организмов. Они так же управлялись с помощью магнитного поля, но двигались несколько иначе: они состояли из «тела» и «рук», которые гребли подобно тому, как плавают люди. А в начале года японские ученые сделали управляемого микроробота, состоящего полностью из биомолекул.

]]>
Mon, 7 Aug 2017 20:21:41 +0400
<![CDATA[В мозге найдены управляющие старением клетки]]>http://2045.ru/news/35164.html35164Американские ученые обнаружили в мозге мышей клетки, которые регулируют скорость старения организма. Результаты работы опубликованы в журнале Nature.

Как было неоднократно показано, нервная система принимает активное участие в регуляции процесса старения, причем важнейшую роль в этом играет гипоталамус — отдел мозга, который связывает нервную и эндокринную регуляцию биологических процессов, регулирует обмен веществ и имеет ряд других важных функций. Тем не менее, конкретные клеточные механизмы регуляции старения изучены не были.

Сотрудники Медицинского колледжа имени Альберта Эйнштейна предположили, что в этом процессе могут быть задействованы нервные стволовые клетки (НСК), которые отвечают за рост ткани мозга (нейрогенез) у взрослых. Поводом для такого предположения стало то, что снижение нейрогенеза в некоторых областях мозга зачастую коррелирует с началом различных возрастных изменений.

По характерным маркерам — фактору транскрипции Sox2 и ядерному белку Bmi1 — исследователи выявили НСК в медиобазальной области гипоталамуса молодых мышей. Наблюдение показало, что количество этих клеток начинает снижаться у животных среднего возраста (11—16 месяцев) и уменьшается практически до нуля в старости (22 и более месяца).

Когда исследователи с помощью специально подготовленного вируса избирательно уничтожили 70 процентов гипоталамических НСК у мышей среднего возраста, животные начали быстро стареть (это проявлялось физиологическими, гистологическими и когнитивными нарушениями) и умерли существенно раньше положенного срока.

На следующем этапе экспериментов ученые ввели в медобазальную область гипоталамуса мышей среднего возраста НСК новорожденных животных, модифицированные так, чтобы предохранить их от гибели в результате воспаления при пересадке. Через шесть недель у мышей повысилась мышечная выносливость, улучшились координация движений и когнитивные функции. Эти эффекты стали еще более выраженными спустя четыре месяца после вмешательства. Контрольные инъекции других клеток — астроцитов или мезенхимальных стволовых клеток — подобным действием не обладали.

Чтобы выяснить, как именно гипоталамические НСК регулируют процессы старения, исследователи проанализировали производимые ими биологически активные молекулы. Оказалось, что эти клетки выделяют в цереброспинальную жидкость экзосомы («пузырьки», заключенные в липидную мембрану) с более чем 20 разновидностями микроРНК. Этот тип РНК не принимает непосредственного участия в синтезе белка, а служит регулятором экспрессии генов.

Ученые выделили экзосомы с микроРНК и вводили их в спинномозговую жидкость обычных мышей среднего возраста и их ровесников с частично уничтоженными гипоталамическими НСК. В обоих случаях признаки старения развивались значительно медленнее, чем при инъекциях плацебо, что свидетельствует о роли обнаруженных микроРНК в регуляции возрастных изменений.

В дальнейших исследованиях авторы работы планируют уточнить структуру и конкретные функции микроРНК гипоталамических НСК, а также проанализировать другие молекулярные продукты этих клеток, которые также могут участвовать в регуляции старения.

Вопросами контроля возрастных изменений и замедления старения занимаются многие научные коллективы. В экспериментах на животных удалось достичь значительных успехов в этой области путем ограничения потребляемых калорий, ингибирования клеточного сигнального пути mTOR рапамицином, назначенияникотинамидрибозида, фармакологической «очистки» организма от старых клеток, пересадки половых желез молодых особей и временного «включения» генов, преобразующих зрелые клетки в стволовые. Определенные перспективы имеют также эксперименты со стволовыми клетками и манипуляции с теломерами.

]]>
Sun, 30 Jul 2017 19:32:32 +0400
<![CDATA[В Гарварде создали материал, способный заклеить любую рану]]>http://2045.ru/news/35166.html35166Несомненно, одной из основных проблем хирургов при проведении экстренных операций (или же в случае непредвиденных осложнений) является борьба с кровотечениями. При этом «стандартные» методы коагуляции и ушивания ран не всегда удобны и быстры. Но недавно группе ученых из Гарварда удалось разработать клей для человеческих тканей. Этот клей хорошо прилипает к любым мокрым поверхностям, обеспечивая возможность «заклеить» даже поврежденную сердечную мышцу.

О новой разработке сообщает редакция журнала Science. Согласно сообщению, новое вещество разработано на основе соединения, выделяемого сухопутным слизнем Arion subfuscus, обитающим в Западной и Центральной Европе. Arion subfuscus вырабатывает клейкую субстанцию, которая не растворяется в воде и при этом хорошо прилипает к любой мокрой поверхности, даже к грунту. «Природный клей» состоит из ряда белковых цепочек, заряженных отрицательно и положительно. Эти цепочки, связываясь между собой, образуют длинные звенья.

Используя альгинаты, сахаристые волокна, извлеченные из водорослей, гидрогель и аналог соединения слизня, ученые и разработали «клей для человеческих тканей». Жидкое вещество или даже пластырь на основе нового материала приклеивается к поверхности тремя разными путями, формируя прочные ковалентные, а также менее прочные ионные и водородные связи. Сила «схватывания», образующегося благодаря этим связям, как утверждают эксперты, значительно выше аналогичного параметра для связок и хрящей. Нити альгината участвуют в формировании самых прочных связей и рассеивают энергию при сжатии и растяжении склеенной поверхности. Пластырь на основе новой технологии можно растянуть в 14 раз, и он не разорвется.

Свой материал ученые испытали в ходе ряда лабораторных тестов. Им удалось успешно заклеить поврежденные мышцы крыс, кожу свиней и даже поврежденное свиное сердце. Само вещество не вызывает раздражения, аллергических реакций и иных осложнений. Как заявил Дональд Ингбер, работавший над технологией,

«Природа часто предлагает нам элегантные пути решения обыденных проблем. Главное — понимать, где найти решение. Мы очень рады тому, что наша технология, родоначальником которой послужила простая улитка, может стать основой для новых методик лечения ран и проведения хирургических операций».

]]>
Sat, 29 Jul 2017 19:40:24 +0400
<![CDATA[Китайцы научили роботов плавать в крови]]>http://2045.ru/news/35165.html35165Исследователи из Харбинского политехнического университета разработали микророботов для передвижения по кровеносным сосудам. Роботы управляются с помощью внешнего магнитного поля и могут за секунду преодолевать до 12 раз большее расстояние, чем их длина. Предполагается, что в будущем такие роботы смогут доставлять лекарства к конкретным участкам органов. Исследование опубликовано в журнале Nano Letters, кратко о нем пишет издание New Scientist.

Ученые давно занимаются разработкой устройств для адресной доставки лекарств в конкретные органы или даже их части. Это позволяет не использовать избыточные дозы лекарств, которые могут иметь побочные действия и воздействовать на другие органы. Для этого используются различные миниатюрные контейнеры, 3D-печатные лекарства, роботы, или модифицированные живые клетки, к примеру, сперматозоиды.

Китайские ученые решили использовать микророботов, которые могут плавать в крови или других жидкостях. Роботы состоят из трех сегментов: центрального, выполненного из золота, и двух никелевых «рук», которые прикреплены к центральному сегменту с помощью пористых серебряных «шарниров».

Управление роботом происходит с помощью внешнего переменного магнитного поля. Из-за того, что поле постоянно меняется, робот двигает «руками» и продвигается вперед. Ученые провели измерения в нескольких средах с разной вязкостью, к примеру соленой воде и сыворотке крови. Также они меняли частоту внешнего поля. Выяснилось, что при частоте 25 герц в воде робот длиной около 5 микрометров может передвигаться со скоростью почти 60 микрометров в секунду, то есть за секунду он преодолевает расстояние в 12 раз большее, чем его размер.

Принцип движения робота, основанный на переменном магнитном поле

Tianlong Li et al. / Nano Letters, 2017

 Поделиться 

  •  
  •  
  •  

 Несмотря на то, что в сыворотке скорость оказалась в несколько раз меньше, ученые видят перспективу в использовании такого робота. Для того, чтобы применять таких роботов в кровотоке, они должны быть выполнены из биосовместимых материалов. Но исследователи считают, что испытания в других органах могут начаться уже через 5-10 лет.

 

В прошлом году международная группа исследователей представила биосовместимого оригами-робота, который также перемещается с помощью внешнего магнитного поля. С помощью такого робота им удалось вытащить из модели желудка батарейку. А американские ученые создали универсальный имплантат для высвобождения лекарств в заданной точке организма.

]]>
Tue, 25 Jul 2017 19:37:58 +0400
<![CDATA[Имплантируемый чип-микроскоп позволит увидеть обработку информации мозгом]]>http://2045.ru/news/35159.html35159Исследователи из Университета Райса разработали прототип имплантируемого в мозг чипа-микроскопа, который позволяет с высоким разрешением считывать сигналы с нейронов коры мозга, отвечающих за зрение. Чип был создан в рамках программы DARPA по изучению процессов обработки речи, зрения и слуха. Одной из конечных целей проекта является создание зрительных протезов, которые будут посылать визуальную информацию напрямую в мозг. Об этом сообщает сайт университета.

Нейроинтерфейсами называют устройства, позволяющую напрямую передавать сигналы между мозгом и компьютером. Как правило, такие интерфейсы реализуют одностороннюю связь и позволяют компьютеру считывать сигналы нейронов мозга. Нередко такой тип связи используется в разработках протезов, к примеру, для управленияпальцами протеза «силой мысли». Но обратная связь типа «компьютер-мозг» представляет собой гораздо более сложную задачу.

Проект американских ученых является частью недавно объявленной инициативы агентства DARPA по созданию нейроинтерфесов высокого разрешения, то есть позволяющий обрабатывать сигналы большого количества нейронов с высокой точностью. Одна из долгосрочных целей программы — создание устройств, которые позволят вернуть людям зрение или слух, посылая сигналы со электронных сенсоров напрямую в области мозга, занимающиеся обработкой соответствующих данных.

Исследователи создали небольшой чип-микроскоп под названием FlatScope, умещающийся на кончике пальца и достаточно тонкий, чтобы, находясь между корой мозга и черепом, не оказывать давление на мозг. Для того, чтобы микроскоп мог считывать сигналы с нейронов, их необходимо визуализировать. Для этого ученые собираются модифицировать клетки нейронов с помощью специальных белков, испускающих фотоны при прохождении электрического импульса.

Микроскоп может снимать трехмерные изображения. Разработчики надеются, что он сможет «проникать» вглубь коры головного мозга примерно на 500 микрометров. Предполагается, что на такой глубине происходит большая часть обработки визуальной информации. Пока представленный чип является лишь прототипом, который сможет снимать сигналы с мозга, но ученые надеются, что полученные с помощью него данные смогут помочь в понимании механизмов обработки аудиовизуальной информации человеком, что в свою очередь позволит посылать компьютерные визуальные образы напрямую в мозг.

Нейроинтерфейсы для разных применений активно разрабатываются и другими учеными. В начале 2017 года ученые разработали систему, которая позволяет общаться людям с синдромом запертого человека, которые не могут общаться с внешним миром из-за полного паралича мышц. Пока такая система позволяет только отвечать «да» или «нет» на заданные вопросы. Другая компания занимается разработкой нейрофинтерфейсов, которые позволят улучшить обучение пилотов.

]]>
Mon, 17 Jul 2017 22:55:04 +0400
<![CDATA[В Швейцарии напечатали способное биться сердце]]>http://2045.ru/news/35163.html35163Сердце напечатано исследовательской группы из Высшей технической школы Цюриха в Швейцарии — именно там специалисты с помощью технологий 3D-печати и напечатали искусственное сердце из силикона.

Другие учёные уже давно начали печатать органы на 3D-принтерах, некоторые даже предпринимали попытки напечатать кровеносную систему, но сердце сделать гораздо сложнее. Пока напечатать точную копию человеческого сердца ни у кого не получилось, более того, учёные пока не знают, как к этому подступиться, но стараются, работают и пробуют новое.

Исследователи из Цюриха отмечают, что их сердце приходит в негодность всего после 3000 тысяч сокращений, а это около получаса работы. Тем не менее, выглядит оно довольно реалистично, да и функционирует похожим на настоящее сердце образом, вполне справляясь с перекачкой жидкости, сходной по плотности с кровью.

Весит сердце 400 граммов и состоит из левого и правого желудочка с дополнительной камерой, которая с помощью сжатого воздуха надувается и сдувается, перекачивая при этом жидкость.

Учёные считают, что останавливаться на достигнутом не стоит, поэтому они продолжат изучать возможности трёхмерной печати и использовать эту и другие технологии для печати органов сердечно-сосудистой системы. Даже если всё идёт не совсем гладко сейчас, то в будущем ситуация наверняка может измениться.

— Мы хотим создать искусственное сердце, которое было бы максимально похожим на настоящее, чтобы его даже можно было пересадить пациенту, — заявляет один из исследователей группы ETH Zurich.

Современные искусственные сердца обычно используются в качестве временного варианта, который позволяет пациенту дождаться пересадки донорского сердца, но доноров часто не хватает, поэтому для многих людей полноценное искусственное сердце могло бы стать отличным вариантом.

]]>
Sun, 16 Jul 2017 23:11:23 +0400
<![CDATA[Роботами научились командовать «по-человечески»]]>http://2045.ru/news/35162.html35162Исследователи из Университета Брауна создали алгоритм, позволяющий роботам лучше понимать команды на естественном языке. Специалисты научили алгоритм не только переводить команды в действия, но и анализировать уровень их абстракции. После обучения робот правильно интерпретировал команды в 90 процентах случаев в течение одной секунды. Работа была представлена на конференции Robotics: Science and Systems в Бостоне. О ней сообщает сайт университета, а ее текстовая версия доступна здесь.

Несмотря на то, что роботы и компьютеры умеют решать сложные задачи, одним из главных препятствий на пути к широкому их внедрению являются трудности взаимодействия с ними. Хотя компьютерные алгоритмы в целом ряде задач, например, при обработке данных, значительно превосходят возможности человека, эти задачи, прежде чем они будут выполнены, должны быть четко сформулированы. В отличие от людей, роботы плохо понимают «размытые» указания. Поэтому взаимодействие с ними с помощью команд на естественном языке все еще слабо реализовано.

Любую простую, с точки зрения обычного человека, задачу компьютеру приходится разбивать на множество отдельных небольших действий. К примеру, команду «возьми предмет в другой комнате» алгоритм должен сначала понять, а затем преобразовать в последовательность действий. При этом алгоритм должен не только понимать четкие инструкции, но и вычленять «суть» из команд с разным, в том числе и высоким, уровнем абстракции. Для того чтобы облегчить это взаимодействие, было предложено немало решений, в том числе даже разработан специальный язык, звучание и грамматика которого адаптированы для общения с роботами.

Авторы новой работы решили научить роботов сначала анализировать уровень абстракции команд, а затем уже начинать планировать последовательность действий. Для этого они провели обучение глубокой нейросетевой языковой модели на специальной платформе, где имитирующий робота алгоритм выполнял различные простые задания в виртуальном пространстве. За его действиями наблюдали добровольцы, которых после выполнения задачи просили сказать, какую команду они дали бы роботу, чтобы он выполнил показанную последовательность действий. Причем перед этим их предупреждали, насколько абстрактными должны быть команды. 

Исследователи решили ввести три уровня абстракции. Низкий уровень абстракции подразумевал поэтапное описание действий, тогда как при высоком уровне команды звучали как «отнеси стул в синюю комнату».

В результате алгоритм выучил, к каким уровням абстракции, как правило, относятся те или иные слова. Соответственно, зная уровень абстракции, робот подстраивал свой планировщик действий. Исследователи решили проверить эффективность такого подхода с помощью физического эксперимента. Для этого они начертили на полу лаборатории «комнаты» и поместили в одну из них блок, который робот должен был перемещать по команде.

В рамках эксперимента тестировался как новый подход, так и планирование без оценки уровня абстракции. Выяснилось, что в первом случае робот правильно интерпретировал команды в 90 процентах случаев в течение одной секунды, а при втором подходе для половины команд понадобилось от 20 секунд и больше.

Ранее другая группа ученых уже пыталась упростить обучение компьютеров с помощью команд на естественном языке. Они решили научить искусственный интеллект проходить игры на видеоприставке, объясняя ему прохождение с помощью простых команд вроде «спустись по лестнице».

]]>
Fri, 14 Jul 2017 23:06:34 +0400
<![CDATA[Дрон научили управляться с подвешенным на тросе грузом]]>http://2045.ru/news/35157.html35157Исследователи из Цюрихского университета оптимизировали расчеты поведения груза, закрепленного на тросе под беспилотником, а также продемонстрировали эффективность своего подхода экспериментально. Доклад будет представлен на конференции RSS 2017, демонстрационное видео опубликовано на YouTube.

Для перевозки грузов мультикоптерами используются самые разные конструкции, однако у многих методов есть ограничение на форму или размеры транспортируемого объекта. Эту проблему решает крепление груза с помощью троса, однако у такого подхода также есть свои минусы, главный из которых — отсутствие жесткого крепления. В результате при резких маневрах груз может сильно отклоняться от траектории дрона, что, в свою очередь, может привести к крушению беспилотника.

Существующие методы моделирования поведения груза на тросе требуют существенных вычислительных мощностей, поэтому, по словам авторов, они решили упростить задачу, и оптимизировали алгоритм, который позволяет планировать траекторию движения мультикоптера с грузом на тросе с учетом огибаемых препятствий на пути. Для упрощения модели поведения троса исследователи представили его в качестве двух шарниров и призматического соединения — это позволило упростить модель троса при планировании траектории и при этом сохранилась приемлемая точность предсказания поведения груза.

Для демонстрации работоспособности своего метода исследователи протестировали систему на квадрокоптере весом менее килограмма, который на 82-сантиметровой веревке перевозил 84-граммовый груз, огибая препятствия.

Ранее некоторые из авторов доклада уже работали над оптимизацией движения мультикоптеров. Так, в прошлом году исследователи научили квадрокоптер выполнять агрессивные маневры, полагаясь лишь на показания собственной камеры, гироскопа и акселерометра. Кроме того, исследователи из Цюрихского университета этой весной продемонстрировали метод транспортировки груза на тросах с помощью нескольких мультикоптеров, которые при этом не используют дополнительных систем позиционирования.

]]>
Mon, 3 Jul 2017 22:42:50 +0400
<![CDATA[Корейцы научили микролабиринты самоорганизации]]>http://2045.ru/news/35156.html35156Исследователи из Южной Кореи разработали масштабируемую технологию изготовления лабиринтообразных микроструктур с программируемой направленностью.

Разработка универсальной технологии создания сложных трехмерных структур (простейшим примером может служить киригами) важна для многих приложений, например оптики, электроники и физического кодирования информации. В отличие от литографии, такой метод должен отвечать ряду требований: выходной продукт должен быть однородным, предусматривать программирование направленности и иметь произвольную, неповторимую архитектуру. Несмотря на различные решения, реализовать подход в микрометровом масштабе до сих пор не удавалось. Чтобы восполнить пробел, специалисты из Сеульского национального университета использовали свойства физически неклонируемой функции (PUF). 

PUF представляет собой необратимую функцию, которая выражена в физической структуре. Предполагая простую оценку содержания, последняя вместе с тем минимизирует возможность воспроизводства, поскольку содержит множество случайных компонентов. Более того, за счет уникальности ответа PUF исключает построение своей точной математической модели. Так, магнитные полосы современных банковских карт состоят из миллиардов частиц феррита бария с разными формой, размером и ориентацией в пространстве. Вероятность абсолютного физического копирования такой системы оценивается в 1 на 900 миллионов. В то же время каждая карта обладает специфическим и отчетливым магнитным сигналом.

В качестве альтернативы авторы новой статьи воплотили схожий принцип на примере лабиринтоподобных микроструктур. На первом этапе они изготовили микрочастицы из синтетического фотополимера и посредством ультрафиолетового излучения сформировали на их поверхности сеть углублений. Затем на частицы нанесли тетраэтоксисилан, который, высыхая, образовал вокруг углублений складки. Последние при этом частично провалились, и между ними хаотично проявились выступы. Таким образом ученые представили способ производства однородных структур со случайной архитектурой: трехмерный рисунок на подложке в результате зависел от состава покрытия, температуры и иных переменных. 

По словам исследователей, предложенная технология может использоваться в разных сферах. Например, как и магнитные частицы, они, теоретически, позволят защитить банковские карты от физического копирования, а ценные предметы — от подделки. Сейчас авторы работают над мобильностью сканера для считывания полученных микроструктур. Между тем осенью 2016 года китайские ученые представили метод защиты картин с помощью «дифракционных» водяных знаков. В отличие от алгоритма двойного случайного кодирования фазы (DRPE), он рассчитан на однократное облучение изображения дважды рассеянным лазерным лучом. В будущем технологию планируется адаптировать к динамическим изображениям. 

Статья опубликована в журнале Science Advances.

]]>
Mon, 3 Jul 2017 22:39:13 +0400
<![CDATA[РОССИЙСКИЕ УЧЁНЫЕ СОЗДАЛИ ПРЕПАРАТ, «ВЫЖИГАЮЩИЙ» РАКОВЫЕ ОПУХОЛИ ИЗНУТРИ]]>http://2045.ru/news/35158.html35158Борьба с заболеваниями, которые на данный момент крайне сложно поддаются терапии, по праву занимает одно из ведущих мест в мировой медицинской практике. По прогнозам Всемирной организации здравоохранения, ожидается, что в ближайшие 20 лет число новых заболевших возрастет примерно на 70%. Поэтому разработка лекарства от этого опасного недуга крайне важна. Значительного успеха удалось добиться отечественным ученым из НИТУ «МИСиС» и МГУ и ООО «Медицинские нанотехнологии». Им удалось разработать и приступить к доклиническим испытаниям препарата с наночастицей железа, который практически «сжигает» опухоль изнутри.

Суть действия препарата заключается в том, что входящие в его состав наночастицы магнетита (оксида железа) размером 15 нанометров нагреваются под действием магнитного поля, воздействуя на опухоль и усиливая эффект от химиотерапии. Если препарат пройдет стадию доклинических испытаний – он станет первым российским препаратом с подобным механизмом. Сам препарат вводится внутривенно. Затем создается необходимая конфигурация магнитного поля, после чего лекарство движется в опухолевое образование. После того как препарат «доехал», этот же генератор разогревает наночастицы до температуры в 42–46 градусов Цельсия, от чего опухолевые клетки и погибают. Ранее частицы подобных препаратов изготавливались в форме шара, но российские эксперты создали их в форме куба. Такой подход позволяет выделять большее количество тепла за счет большей поверхности соприкосновения.

В случае успеха доклинических испытаний, клинические испытания на людях планируется провести на больных раком молочной железы. Как утверждают ученые, технология универсальна и в будущем ее можно использовать и для терапии других видов рака. В случае успешного прохождения всей серии экспериментов, лекарство может появиться на прилавках уже к 2025–2027 году.

]]>
Thu, 29 Jun 2017 22:49:19 +0400
<![CDATA[Мягкий робот облегчит проведение колоноскопии]]>http://2045.ru/news/35148.html35148Инженеры из Колорадского университета в Боулдере разработали мягкого робота-колоноскопа, способного передвигаться подобно червям, сжимаясь и разжимаясь в разных частях. Такая конструкция позволит снизить неприятные ощущения при колоноскопии. Именно из-за них часть людей отказываются от этой процедуры, которая позволяет на раннем этапе обнаруживать некоторые заболевания, такие как рак кишечника. Разработка была представлена конференции на конференции ICRA 2017, кратко о ней пишет сайт IEEE Spectrum.

Колоноскопия является эффективным методом диагностики некоторых патологий и заболеваний толстой кишки, таких как полипы и рак кишечника. Считается, что при раннем обнаружении рака кишечника и квалифицированном его лечении, практически все пациенты выживают. Несмотря на это, многие люди не хотят проходить эту процедуру, в основном из-за опасений о ее болезненности.

Для того, чтобы облегчить прохождение процедуры, инженеры разработали новое устройство, которое в перспективе может заменить эндоскоп, использующийся сегодня. Разработанный исследователями робот представляет собой мягкую трубку из трех секций, подключенную к аппарату врача с помощью воздушных трубок и электрических кабелей. Внутри каждой секции находится по три спирали из материала с памятью формы.

Механизм движения робота можно разбить на два этапа. При нагревании спиралей они расширяются и сегмент робота вытягивается. Затем воздух, поступающий из трубок, охлаждает и сжимает спирали. При этом весь сегмент также сжимается и прижимается к стенкам. За счет того, что три сегмента сжимаются и разжимаются поочередно, в каждом цикле робот двигается и вперед, и назад, но в движение вперед превалирует. Механизм движения робота похож на то, как передвигаются черви, а также на некоторые процессы в человеческом теле, к примеру, продвижение пищи в пищеводе.

Прототип, представленный на конференции, может двигаться со скоростью около 15 сантиметров за 6 минут, а цель ученых заключается в том, чтобы снизить время, требуемое для колоноскопии, с 30 до 20 минут. Инженеры надеются, что использование мягких стенок и механизм продвижения робота позволит значительно снизить болезненные ощущения при колоноскопии и расширит ее применение.

Недавно швейцарские ученые разработали пневматические приводы из желатин-глицеринового материала, которые позволят создать на их основе съедобных роботов, в частности для гастроэнтерологических исследований. 

]]>
Mon, 19 Jun 2017 23:12:50 +0400
<![CDATA[НЕЙРОННАЯ СЕТЬ DEEPMIND НАЧАЛА УЧИТЬ ДРУГИЕ ИИ АБСТРАКТНОМУ МЫШЛЕНИЮ]]>http://2045.ru/news/35147.html35147Совершенно очевидные для человека вещи для искусственного интеллекта могут стать неразрешимой задачей, поэтому в компании DeepMind решили научить нейронную сеть мыслить абстрактно и подключаться к другим нейронным сетям для того, чтобы помогать и совместно решать сложные задачи.

Научить ИИ распознавать картинки — проще простого, а вот определять, какой из объектов больше другого, если при этом они находятся на разном расстоянии — это уже сложнее. Для этого в DeepMind разработали нейронную сеть, которая специализируется на таких задачах, а затем подключили к ней ИИ, чтобы улучшить его возможности.

В ходе обучения ИИ ему демонстрировали изображения различных трёхмерных объектов, а затем начали задавать новой программе сложные вопросы, заставляя рационально мыслить. На вопрос о том, каков размер цилиндра, расположенного слева от коричневой металлической штуки, что стоит слева от большого шара, подключенный к нейронной сети искусственный интеллект отвечал довольно быстро и правильно. Таких задачек для ИИ разработчики подготовили довольно много, но в 95 процентах случаев программа отвечала верно, демонстрируя небольшой отрыв от людей-соперников.

Нейронная сеть Google начала обучать другие ИИ ещё в январе этого года, но сейчас она сможет преподать им гораздо больше интересных уроков. Практического применения разработке пока не придумали, но сам факт, что искусственный интеллект стал умнее и сообразительнее, определённо радует.

]]>
Wed, 14 Jun 2017 23:09:43 +0400
<![CDATA[ALPHABET ПРОДАЛА BOSTON DYNAMICS ЯПОНЦАМ]]>http://2045.ru/news/35146.html35146Компания Alphabet ещё в прошлом году грозилась продать Boston Dynamics. Да, тех, что делают прикольных, но жутковатых роботов, а потом над ними издеваются. Видимо, в Alphabet так и не решили, что делать со всеми этими роботами, поэтому решили продать их вместе с компанией японской Softbank, которая тоже занимается разработкой роботов.

Pepper, один из самых известных роботов, разработанный Softbank, уже успел поработать в пиццерии, так что Handle, Big Dog, Atlas, WildCat и другие ребята из Boston Dynamics наверняка составят ему компанию и смогут научиться чему-то полезному. А может, и Pepper сможет перенять от них грациозную походку и другие классные «фишки».

Подробности сделки не разглашаются, но Марк Райберт, основатель и глава Boston Dynamics, считает, что слияние его компании с Softbank пойдёт им на пользу. Ранее Boston Dynamics хотела купить Toyota, но переговоры зашли в тупик, и компания отказалась от дальнейших попыток выкупить американского разработчика роботов.

]]>
Fri, 9 Jun 2017 23:08:12 +0400
<![CDATA[Создан рекордно ловкий робот]]>http://2045.ru/news/35143.html35143Инженеры из Калифорнийского университета в Беркли разработали рекордно ловкого робота, которому в большинстве случаев удается захватывать незнакомые предметы произвольной формы. Препринт работы доступен на сайте arXiv.org.

Для людей захват бытовых предметов, таких как телефон или кружка, не представляет труда и совершенно привычен. Но для роботов это очень серьезная задача, как правило требующая больших вычислительных мощностей и применения машинного обучения.

В своей работе инженеры использовали серийно выпускаемого робота, состоящего из двух манипуляторов, а также камеру глубины, создававшую трехмерную модель лежащего перед роботом объекта в реальном времени. Для того чтобы научить робота самостоятельно подбирать технику захвата, инженеры решили использовать нейросеть с глубоким обучением. Для этого они создали базу из полутора тысяч трехмерных моделей различных предметов.

После виртуальной тренировки инженеры проверили робота с помощью реальных объектов. Робот захватывал предмет, если считал, что такой захват будет успешным с вероятностью 50 и более процентов. Если оценка давала более низкую вероятность, робот пытался перевернуть или подвинуть предмет и заново оценивал вероятность захвата. Успешными считались только те попытки, в которых робот захватил, переместил и потряс изделие, не уронив его. 

Сначала роботу дали восемь объектов, знакомых ему по обучению, каждый из которых робот захватывал по десять раз из разных исходных положений. В этом случае успешными оказались 93 процента попыток. Затем инженеры решили оценить способность робота к абстрактному мышлению и предложили ему десять предметов, с которыми он в процессе обучения не встречался. На этот раз робот успешно выполнил задание в 80 процентах случаев. На обдумывание техники захвата робот тратил 0,8 секунды.

Подобные роботы-манипуляторы могут быть полезны для компаний, технологические процессы которых подразумевают ручную сортировку различных предметов.

Несмотря на рекордную эффективность, это не первая подобная разработка. К примеру, недавно был представлен робот, который также использует машинное обучение для перемещения различных предметов, но помимо «пальцев» имеет присоску для захвата. Некоторые исследователи используют совершенно другие конструкции, такие как робощупальце, обвивающееся вокруг предмета.

]]>
Sat, 3 Jun 2017 01:29:02 +0400
<![CDATA[Американцы создадут семейство грузовых дронов]]>http://2045.ru/news/35139.html35139Армия США совместно с Корпусом морской пехоты намерены заказать разработку семейства грузовых беспилотных летательных аппаратов, которые будут использоваться как для доставки боеприпасов бойцам на поле боя, так и перевозки грузов на военные базы. Как пишет Aviation Week, целью программы является разработка систем, которые смогут частично снять нагрузку с бойцов.

В зависимости от выполняемых задач бойцам иногда приходится переносить грузы массой 30 и более килограммов. Речь идет об оружии, боезапасе, провизии, дополнительных аккумуляторах для различных носимых электронных устройств, самих электронных устройствах, а также обмундировании.

По мнению военных, бойцы смогут перекладывать часть своего груза на грузовых дронов. Эти аппараты смогут перевозить до 227 килограммов. Это будут средние беспилотники в семействе, которое также включит в себя аппараты грузоподъемностью 22,7 и 2268 килограммов. Все беспилотники будут способны на вертикальные взлет и посадку.

Дальность полета аппаратов в зависимости от размеров и грузоподъемности составит от 20 до ста километров. Согласно требованию военных, аппараты должны быть просты в управлении и обслуживании. Окончательный список требований к перспективным аппаратам военные пока не составили.

Ранее американская компания Lockheed Martin занималась разработкой шестиколесного робота SMSS, предназначенного для поддержки подразделений легкой пехоты и спецназа в условиях боевых действий. В первую очередь машину планировалось использовать для перевозки грузов, боеприпасов и эвакуации раненых.

Робот SMSS имеет три режима работы. В первом — аппаратом управляет боец с помощью дистанционного пульта. Во втором — SMSS способен самостоятельно следовать за одним из бойцов в подразделении. Третий режим предполагается самостоятельное перемещение робота из одной точки в другую по координатам GPS.

]]>
Tue, 23 May 2017 12:43:05 +0400
<![CDATA[КАК НЕЙРОКОМПЬЮТЕРНЫЙ ИНТЕРФЕЙС ИЛОНА МАСКА МОЖЕТ ИЗМЕНИТЬ МИР?]]>http://2045.ru/news/35138.html35138В марте Илон Маск заявил об амбициозном проекте слить людей и машины при помощи нейрокомпьютерного интерфейса под названием Neuralink. Об этом мы подробно рассказывали. Технология будет иметь форму вводимого в мозг «нейронного кружева» — из сетки электродов — которое дополнит человеческий мозг, добавит еще один слой к коре и лимбической системе, способной сообщаться с компьютером (то есть сделает из нас киборгов в прямом смысле). В теории все это приведет к созданию обновляемого и улучшаемого интерфейса, который можно будет использовать совершенно по-разному. Например:

Управлять компьютерами силой мысли

Мозги и технологии работают с использованием одних и тех же векторов: электричества и данных. Нейронное кружево Маска будет системой, которая обеспечит им возможность напрямую общаться между собой. Филипп Альвельда, менеджер программы Neural Engineering System Design, сообщает следующее: «Лучшие современные системы нейрокомпьютерных интерфейсов подобны двум суперкомпьютерам, которые пытаются общаться между собой с применением старого модема. Представьте, что будет, когда мы улучшим наши инструменты». Применения будут варьироваться от удаленных операций при помощи технологий до полностью неосязаемых и безголосых операций с компьютером. Ученые из Кореи уже использовали НКИ для управления черепашками.

Обновление сознания или связь с кем-либо еще

Задумка Маска могла бы одновременно инициировать мозговую деятельность и контролировать ее. Эта технология необязательно должна быть односторонним потоком связи, она сможет как отправлять сообщения, так и создавать информацию в мозге. Интерфейс с высокой пропускной способностью может обеспечить беспроводную передачу информации в облако, на компьютеры или даже напрямую в мозг других людей с похожим интерфейсом в голове. Существует также возможность загрузки контента для расширения вашего сознания: примерно так же, как Нео учил кунг-фу в «Матрице». Хотя изначально испытания улучшения интеллекта не были особо успешными, если мозг и компьютер будут разговаривать на одном языке, компьютеры смогут передавать информацию в мозг. В настоящее время эти технологии используются для того, чтобы позволить парализованным людям общаться с миром, но этим их потенциальное применение не ограничивается.

Бионические конечности, которые неотличимы от настоящих

Как часть такого двустороннего коммуникационного потока, роботизированные конечности могут передавать «мясистые» сообщения, будучи подключенными к существующим нервным структурам. Вместо того чтобы заставить мозг учиться использовать новую часть нервной системы, роботизированные конечности можно было бы легко и быстро интегрировать в систему. Это может революционизировать протезные конечности для инвалидов, а также побудить людей избавляться от своих биологических рук в пользу механических сверхконечностей. Кто знает?

Эмоционально сведущие технологии

Поскольку компьютеры и мозги научатся говорить на одном языке, эмоции можно было бы считывать как данные при помощи электродов. Восприятие технологий человеком сместится от простого осознания до полного понимания. Роботы-помощники смогут адаптироваться к вашему эмоциональному состоянию, а не просто отвечать на команды. В фотографии и видео также будут встраиваться эмоциональные метаданные, а значит вы сможете почувствовать чужие ощущения при просмотре.

Адаптируемые игры следующего поколения

У игр есть одна проблема: если их проходить повторно, они быстро надоедают; люди приспосабливаются, совершенствуются, их ограничивают программные нарративы. НКИ могут улучшить эту ситуацию, сделав игры отзывчивыми к тому, что чувствует ваш мозг, чтобы они всегда были на шаг впереди и практически безграничны. Особенно это будет применимо в жанре страшилок, когда враг появляется в момент, когда вы меньше всего ожидаете его встретить.

Конечно, это лишь несколько примеров. Одно понятно наверняка: мир уже не будет прежним. Вопрос лишь в том, когда это произойдет?

]]>
Sun, 21 May 2017 12:41:22 +0400
<![CDATA[Робот для пересеченной местности получил «мягкие лапы»]]>http://2045.ru/news/35142.html35142Инженеры из Калифорнийского университета в Сан-Диего разработали мягкого робота, который может перемещаться по пересеченной местности. Приводящие робота в движение «конечности» полностью напечатаны на 3D-принтере и управляются с помощью давления. Работа будет представлена на Международной конференции промышленной автоматизации и робототехники в Сингапуре и доступна на сайте  университета.

В последние годы появляется множество разработок роботов, умеющих передвигаться по пересеченной местности. К примеру, двуногие роботыкомпании Boston Dynamics. Инженеры решили разработать робота, способного передвигаться по сложным поверхностям, но в то же время, относительно простого и выполненного из недорогих материалов.

Разработанный робот имел четыре конечности, к которым присоединены шланги для подачи воздуха. Каждая конечность была напечатана на 3D-принтере, и состояла из трех соединенных параллельно трубок с ребристой поверхностью. Такая структура позволяет «надувать» их с помощью увеличения давления. Подавая разное давление в трубки одной конечности, инженеры увеличивали некоторые трубки, тогда как другие оставались «сдутыми» и конечность изгибалась в ту или иную сторону. Этот принцип позволил точно управлять движением робота.

Инженеры испытали робота в различных условиях: на ровной поверхности, на песке и на камнях. Во всех случаях робот без проблем передвигался по поверхности. При передвижении по ровной поверхности его средняя скорость составляла около двух сантиметров в секунду. Также инженеры показали способность робота адаптироваться к различным условиям, к примеру, он менял стиль передвижения и начинал ползти, находясь в низком ограниченном пространстве.

Робот способен поднимать грузы массой около 600 грамм. Пока он использует внешнее управление в виде компьютера и пневматической системы, однако, инженеры надеются, что в дальнейшем им удастся сделать его полностью автономным. Они предполагают, что их разработка может помочь спасательным службам.

В 2012 году был представлен прототип робота, использующий похожий принцип действия, однако, он имел меньшую управляемость движениями.

]]>
Thu, 18 May 2017 12:49:37 +0400
<![CDATA[Инженеры из MIT научили роботов учить роботов]]>http://2045.ru/news/35140.html35140Исследователи из Лаборатории информационных технологий и искусственного интеллекта Массачусетского технологического института (CSAIL MIT) разработали систему, которая позволяет даже неопытному оператору управлять роботом, а также позволяет переносить навыки между роботами разной конструкции. Доклад будет представлен на конференции ICRA 2017, кратко о разработке рассказывает Engadget.

Сегодня для обучения роботов какому-либо действию широко используется детальное программирование движений робота, набор нужной последовательности из готовых небольших движений (семплинг), либо наглядная демонстрация «как надо» с помощью контроллера или физического перемещения частей робота, во время которой робот записывает производимые движения и затем может их повторить. У этих методов есть свои слабые места: обученный через демонстрацию робот не сможет передать свои навыки устройству, которое даже незначительно отличается по конструкции, а перенастройка отдельных движений робота прямым программированием или с помощью семплинга требует некоторого времени и наличия квалифицированного специалиста.

Разработанная в MIT программная платформа C-LEARN совмещает два популярных подхода: робот пользуется библиотекой простых движений с заданными оператором ограничениями (например, библиотека содержит данные о хвате манипулятора, подходящего к форме и жесткости предмета), а оператор, не обладающий навыками программирования, показывает роботу в 3D-интерфейсе движения, ключевые для выполнения задачи. После демонстрации система самостоятельно подбирает последовательность движений робота и показывает ее оператору. Оператор при необходимости может внести правки в автоматически составленную последовательность действий. 

Для демонстрации работоспособности системы разработчики опубликовали ролик, в котором, например, робот достает цилиндр из более крупного объекта. По словам разработчиков C-LEARN, при тестировании системы робот Optimus показал успешное выполнение задачи в 87,5 процентах случаев без корректировки со стороны оператора и 100-процентный успех при правке последовательности действий оператором.

При этом C-LEARN не только упрощает программирование действий для конкретного робота, но и позволяет заново «пересобрать» задачу для выполнения роботом другой конструкции. Так, авторам удалось успешно передать гуманоидному роботу Atlas навыки, полученные роботом Optimus. В частности, робот научил робота открывать двери, а также доставать предметы из ящика и перемещать их.

Существуют и другие методы обучения роботов. Например, нередко используются методы машинного обучения: роботы уже могут коллективно обучаться выполнению одной задачи, сохранять равновесиесмягчать удар при падениидержать пистолет и даже правдоподобно давать пять.

]]>
Fri, 12 May 2017 12:45:59 +0400
<![CDATA[Учёные создали "видящую" бионическую руку, способную самостоятельно определять силу сжатия]]>http://2045.ru/news/35134.html35134Робототехника, управляемая силой мысли, выглядит как будущее протезирования. Но что если у самого протеза, скажем, руки, будут собственные "мысли"? Исследовательская группа из Ньюкаслского университета разработала бионическую руку, способную "видеть" предметы перед собой при помощи простой веб-камеры Logitech. Более того, разработка способна при помощи программного обеспечения оценивать предмет таким образом, чтобы выбрать наилучший способ для его захвата.

 

"Используя компьютерное зрение, мы разработали бионическую руку, которая автоматически реагирует на окружающие её предметы, — говорит один из авторов разработки доктор Киянуш Назарпур (Kianoush Nazarpour) из Ньюкаслского университета. – На самом деле пользователь, как и при помощи настоящей руки, может просто протянуть бионическую руку и схватить чашку или бисквит, всего лишь быстро взглянув на предмет".

Проблема современных протезов, которые контролируются посредством электрических сигналов, которые посылаются мозгом к мышцам конечности, в том, что они недостаточно быстро реагируют на них, говорят учёные.

Между тем, исследовательская группа Назарпура уверена, что их изобретение своего рода гораздо более интуитивно. Они "обучали" бионическую руку при помощи сетевого программного обеспечения, чтобы она была способна распознавать различные предметы, а также "понимала" наилучший способ его захвата. Например, учёные хотели, чтобы рука "понимала" разницу захвата обыкновенной палки, пульта от телевизора или кружки.

Кроме того, разработка способна определять способ захвата или сжатия предмета, который ей раньше никогда не встречался. Делается это при помощи камеры, позволяющей руке "увидеть" предмет, а затем автоматически выбрать наиболее подходящий способ захвата.

Команда исследователей уже опробовала свою разработку при помощи двух добровольцев, у которых была ампутирована рука. Оба участника ранее использовали протезы, которые по форме напоминают крюк. Теперь учёные хотят предложить свою разработку пациентам одной больницы в Ньюкасле, чтобы продолжать её усовершенствование.

 

Конечной целью исследователей является создание бионической руки, которая также сможет чувствовать давление и температуру. "Это ступенька на пути к нашей конечной цели, — говорит Назарпур. – Но главное, что разработка дешёвая, и её можно реализовать в ближайшее время, поскольку она не требует нового протезирования. Мы можем просто адаптировать тот, что имеем".

Результаты исследования опубликованы в научном издании Journal of Neural Engineering.

Добавим, что недавно сенсорная технология увеличила количество движений, которые можно выполнить протезом руки. Кроме того, рассказывалось и о системе роботизированных протезов, которая учится на своих ошибках

]]>
Sat, 6 May 2017 00:28:30 +0400
<![CDATA[Встань и иди: инвалидные коляски уходят в прошлое]]>http://2045.ru/news/35130.html35130МОСКВА, 5 мая — РИА Новости.  Сегодня отмечается Международный день защиты прав инвалидов, который призван обратить внимание общества на проблемы людей с ограниченными возможностями. Одна из основных — передвижение по городу и доступность городской инфраструктуры. В обозримом будущем на смену инвалидным креслам, не всегда удобным в условиях мегаполиса, придут высокотехнологичные экзоскелеты.  Уже сегодня они помогают людям быстрее восстанавливать способность ходить после серьезных травм, позволяют двигаться тем, у кого ноги полностью парализованы. С внедрением новых разработок инвалидные коляски постепенно уйдут в прошлое, и городская среда станет более доступной для передвижения.

Фактически экзоскелет – это самостоятельный робот, который прикреплен к телу человека и двигает его руками или ногами (в зависимости от задачи).  Он управляется при помощи внешних сигналов кнопками, джойстиком или посредством беспроводной связи через компьютер, телефон или планшет. Первые экзоскелеты появились в середине 60-х годов прошлого века и основной их задачей было помочь человеку переносить тяжести. Тогда развитие далеко не пошло, так как сами производимые конструкции были громоздкими и тяжелыми. С развитием композитных материалов появилась возможность изготавливать легкие и прочные экзоскелеты, пригодные для ношения человеком. Сегодня эти носимые роботы находят промышленное применение на производстве, в армии и медицине. 

В мире медицинские экзоскелеты для восстановления мышц и для бытового применения серийно производят несколько компаний в мире. Наиболее известные из них  новозеландская REX (REX P),  американские Parker Hannifin Corporation (бренд Indego) и Ekso Bionics (Ekso Bionics GT), израильская ReWalk, японская CyberDyne (HAL). 

Компания REX Bionics из Новой Зеландии одна из пионеров рынка роботизированной техники для людей с ограниченными возможностями. Основное назначение устройств — реабилитация и ускоренное восстановление. Модель REX P может использоваться в домашних условиях, для передвижения в ограниченном пространстве. На улице в нем ходить достаточно проблематично из-за массы и габаритов. Кроме того система электропитания экзоскелета рассчитана всего на 1 час непрерывной работы.

Американская компания Ekso Bionics разрабатывает и производит интеллектуальные экзоскелеты различного назначения. В числе разработок промышленные экзоскелеты для тяжелых работ. Медицинская разработка Ekso Bionics GT  ускоряет реабилитацию пациентов с нарушениями двигательных функций ног. При массе 21,4 кг система  может использоваться человеком массой до 100 кг. В марте 2017 года новейшую модификацию экзоскелета представили на выставке CeBIT-2017 в Ганновере. 

Наиболее продвинутый экзоскелет израильской компании ReWalk Robitics сегодня выпускается уже в 6 поколении. Компания производит две модификации экзоскелетов: для реабилитации пациентов (ReWalk Rehabilitation) и для использования в повседневной жизни (ReWalk Personal 6.0). С каждой новой версией экзоскелет становится более легким и менее громоздким по сравнению с аналогами. В нем человек может идти со скоростью 2.6 км\ч.  Устройство весит 25 кг, и рассчитано на человека массой до 80 кг. На одной зарядке аккумулятора экзоскелет может работать до 180 минут.  Его стоимость в России сегодня около 3.5 млн рублей.

Компания Parker Hannifin Corporation выпускает экзоскелет Indego. Он получил одобрение в США на использование в быту и медицине в марте 2016 года. Что выделяет его среди прочих – его модульная конструкция. Все части собираются и подгоняются под конкретного пользователя непосредственно во время надевания. Масса всей конструкции – 12 кг, она рассчитана на пользователя массой до 113 кг и ростом о 155 до 191 см. Аккумулятор обеспечивает 4 часа непрерывной работы. Пользователь может идти, стоять, наклоняться вперед, вставать и садиться. Данные о состоянии системы и элементы управления могут выводиться на смартфон. Производитель указывает, что экзоскелет не предназначен для занятий спортом и в нем не получится взобраться по лестнице.

В качестве основного уникального свойства  экзоскелета HAL японские  разработчики из компании  Cyberdyne указывают его способность заново обучить мозг передвигать конечности. Во время ходьбы от мозга к мышцам посылаются сигналы, которые "протекают" на поверхность кожи. Датчики экзоскелета считывают эти сигналы и в соответствии с ними компенсируют сокращение  отдельных мышц, помогая пациенту ходить, стоять и сидеть за счет силы с его собственных ног. Еще одна особенность в том, что японская разработка разборная и может использоваться как на двух ногах, так и на одной. Конструкция из алюминия и пластика цвета слоновой кости весит 12 кг и рассчитана на пользователя не больше 80 кг.  Cyberdуne не продает свои изделия, а сдает их в аренду сроком до 5 лет. По этой же схеме модель распространяется и на европейском рынке.

В России разработками экзоскелетов занимаются достаточно активно. Причем деятельность ведется как в направлении создания механизмов, так и в области проектирования систем управления, нейроинтерфейсов.  

Наиболее известная  российская разработка известна под названием "ЭкзоАтлет".  Она создается в одноименной компании — резидента инновационного центра "Сколково". Экзоскелет может использоваться как в быту, так и для реабилитации в клиниках. В числе отличительных особенностей экзоскелета разработчики указывают возможность вносить изменения в программу по мере движения. Для пользователя "ЭкзоАтлет" стоит сегодня 1.5 миллиона рублей, что значительно ниже зарубежных аналогов. Более сложная технически версия для клиник стоит дороже.

В конце апреля 2017 года сотрудники лаборатории мехатроники и робототехники Юго-Западного государственного университета в Курске представили модификацию экзоскелета ExoLite, разработанную по гранту Российского научного фонда.  Разработку в течение года тестировала чемпион Европы по фехтованию на инвалидных колясках Анна Гладилина. Разработчики рассказали, что одной из задач сегодня  является научить робота спускаться и подниматься по лестнице, двигаться быстрее, чем один километр в час, и сохранять устойчивость на неровной поверхности. Это позволит применять разработку в условиях улицы. Сроки начала серийного производства экзоскелета ученые пока не называют.

В Нижегородском государственном университете имени Н.И.Лобачевского ведутся разработки экзоскелета под эпическим названием "Илья Муромец". Прототип уже представлялся на выставках и, как заявляют разработчики, по своим характеристикам он не уступает зарубежным аналогам.  В феврале текущего года в ННГУ сообщали о том, что проект прошел стадию создания экспериментального образца, и начинается движение в сторону серийного производства. Проректор по научной работе ННГУ Виктор Казанцев выразил надежду, что что технологические решения данного проекта скоро будут доступны населению. В апреле текущего года было объявлено, что проект по разработке экзоскелета медицинского назначения получит субсидии из федерального бюджета в размере 140 млн рублей.
Сегодня экзоскелеты управляются преимущественно заранее заложенными в контроллер алгоритмами передвижения, оставляя пользователю возможность следить за своим положением при помощи индикаторов и корректировать нажатием соответствующих клавиш или движением джойстиков. Следующий шаг в развитии, дающий дополнительную свободу пользователю, —  создание и внедрение в конструкцию нейроинтерфейсов. Подобными исследованиями занимаются как университеты и НИИ так и частные компании, например, "Нейроботикс" и "Андроидная техника". Сигналы будут поступать напрямую от мозга в контроллер, необходимость нажимать кнопки исчезнет. Достаточно будет только подумать о том, куда нужно двигаться. Как видим, подобные идеи уже частично реализованы в японских разработках и исследуются российскими учеными.  А пока при помощи сигналов от мышц ученые обучают экзоскелет движениям, наиболее похожим на движения человека.

]]>
Fri, 5 May 2017 00:11:10 +0400
<![CDATA[Стивен Хокинг дал человечеству сто лет на то, чтобы покинуть Землю]]>http://2045.ru/news/35133.html35133Известный физик-теоретик Стивен Хокинг заявил, что человечеству, чтобы выжить в ходе неминуемой глобальной катастрофы, надо начать колонизацию новых планет в течение ближайших ста лет.

Подробные причины этого будут изложены в новом документальном фильме под названием "Стивен Хокинг: экспедиция на новую Землю", который выйдет на телеканале BBC летом.

Ранее Хокинг уже утверждал, что шансы глобальной катастрофы для человечества со временем увеличиваются, и она с огромной долей вероятности произойдет в ближайшие 1000-10000 лет, однако ее можно избежать, если начать переселяться на другие планеты, сообщает CNBC.

В числе основных опасностей для человечества физик видит возможные падения на планету астероидов, эпидемии, изменения климата и перенаселение Земли. Ранее в числе таких угроз Хокинг также называл возможность ядерной войны, глобальное потепление, генетически модифицированные вирусы и искусственный интеллект.

Ранее сообщалось, что Хокинг совместно с российским предпринимателем Юрием Мильнером планируют осуществить проект по исследованию межзвёздного пространства при помощи нанозондов.

]]>
Thu, 4 May 2017 00:23:35 +0400
<![CDATA[Первым пациентом с пересаженной головой станет китаец]]>http://2045.ru/news/35131.html35131Итальянский нейрохирург Серджио Канаверо (Sergio Canavero) в интервью порталу OOOM рассказал подробности о первой в истории операции по пересадке головы человеку.

Канаверо впервые заявил о намерении пересадить голову парализованного человека на здоровое тело с мертвым мозгом в 2013 году. Для этого была создана международная коллаборация HEAVEN/GEMINI. Согласно планам, пациента должны подвергнуть глубокому охлаждению (до 15 градусов Цельсия), хирургически отделить голову от тела, подключив к аппарату искусственного кровообращения, и пересадить на заранее подготовленное тело донора, последовательно соединяя все анатомические структуры.

Чтобы обеспечить восстановление целостного спинного мозга, хирург намерен обработать его срезы полиэтиленгликолем (ПЭГ), который в лабораторных условиях продемонстрировал способность «склеивать» поврежденные клеточные мембраны, а также в течение восстановительного периода проводить электростимуляцию нервных волокон и действовать на них отрицательным давлением. Первые несколько недель пациенту предстоит провести в искусственной коме.

В 2015 году согласие на пересадку своей головы дал российский программист Валерий Спиридонов, парализованный в результате нейродегенеративного заболевания — спинальной мышечной атрофии. В начале января 2016 года директор Вьетнамо-германской больницы в Ханое Чинь Хонг Шон (Trinh Hong Son) предложил провести трансплантацию в его учреждении, также рассматривался вариант проведения операции в Великобритании.

Теперь стало известно, что операция будет проводиться в Китае в ближайшие 10 месяцев. Ее проведут Серджио Канаверо и Сяопин Жэнь (Xiaoping Ren) из Харбинского медицинского университета. Также Серджио Канаверо рассказал, что первым пациентом будет не Валерий Спиридонов, а гражданин КНР, но на данный момент на эту операцию несколько претендентов и окончательный выбор еще не сделан.

В прошлом году коллаборация HEAVEN/GEMINI сообщила об успехе экспериментов по восстановлению функций поврежденного спинного мозга у животных. В качестве подтверждения успеха авторы опубликовали видеозаписи мыши, крысы и собаки на разных стадиях восстановления. Кроме того, хирурги пересадили голову обезьяне, а недавно Серджио Канаверо и Сяопин Жэнь пересадили голову одной крысы к телу и голове другой, используя третью в качестве вспомогательной кровеносной системы при пересадке.

Стоит отметить, что в научном сообществе неоднозначно относятся к экспериментам Серджио Канаверо. Некоторые эксперты отказываются комментировать публикации итальянского нейрохирурга, а другие критикуют очевидные пробелы и слабые места в описании экспериментов, что не позволяет оценить правдоподобность проделанной работы. 

Например, нейробиолог Джерри Сильвер обратил внимание на то, что публикация о собаке не содержит томографических или гистологических свидетельств того, что спинной мозг животного пересекли на заявленные 90 процентов. Также Сильвер назвал данные об эксперименте с применением PEG-GNRs крайне скудными: «Не надо сообщать, что четыре из пяти животных утонули. Надо начать заново и увеличить размеры групп». Подробнее об этом можно прочитать в заметке N+1 «Эксперты раскритиковали эксперименты по подготовке к пересадке головы».

Ранее сообщалось, что для тренировки пациента перед пересадкой головы будет использоваться специальный стенд с очками виртуальной реальности, разработанный Inventum Bioengineering Technologies для коллаборации HEAVEN/GEMINI. С помощью жилета пациент повисает на раме и, таким образом, стоит в виртуальной реальности на виртуальных ногах — предполагается, что такой подход поможет пациенту заранее адаптироваться к будущему новому телу.

]]>
Sat, 29 Apr 2017 00:15:58 +0400
<![CDATA[Биологи создали первый прототип "искусственной матки"]]>http://2045.ru/news/35132.html35132МОСКВА, 25 апр – РИА Новости. Американские биологи и инженеры разработали первый в мире прототип системы поддержания жизни для недоношенных детей и зародышей, и использовали его для поддержания жизни недоношенного ягненка на протяжении месяца, говорится в статье, опубликованной в журнале Nature Communications.

"Наша система может спасти жизни для чрезвычайно недоношенных младенцев, предоставляя им те возможности, которые текущие медицинские технологии не имеют. Этим младенцам нужен "мост" между утробой матери и внешним мира. Если мы создадим систему, которая будет помогать их органам расти и развиваться на протяжении нескольких недель, мы резко увеличим вероятность их выживания", — заявил Алан Флейк (Alan Flake) из Исследовательского института Филадельфии (США).

По статистике ВОЗ, около 15 миллионов детей каждый год рождается преждевременно, еще до того, как их внутриутробное развитие полностью завершилось. Примерно миллион из них умирает от осложнений и инфекций, а также отсутствия надлежащего ухода. Большая часть из таких смертей приходится на детей, родившихся чрезвычайно рано – на 24-25 неделе беременности. 

Как отмечает Флейк, большая часть таких смертей связана с тем, что многие органы, в особенности легкие и сердечно-сосудистая система, еще просто не завершили своего развития в тот момент, когда ребенок покидает утробу матери. Ученые из Филадельфии предлагают решить эту проблему, вернув ребенка в ту среду, где он должен развиваться.

"Мы попытались воспроизвести все нормальные функции и свойства матки и плаценты. Решение этой задачи оказалось сложным делом, и мы совершили много ошибок на пути создания полностью жизнеспособной системы", — продолжает Флейк.

По его словам, одним из ключевых шагов на пути создания "искусственной матки" стало то, что им удалось создать необычную систему прокачки крови через пуповинную артерию, имитирующую то, как работает плацента матери. В ней нет помп или других механических компонентов, которые раньше пытались приспособить для решения подобных задач, что порождало резкие разбросы в давлении при прокачке крови и фактически убивало слабое сердце зародыша.

Сам зародыш или ребенок помещаются внутрь специальной емкости, которую ученые называют "биосумкой" – аналог матки беременной женщины. Она полностью заполнена жидкостью, что необходимо для нормального развития легких зародыша, и участвует в выводе продуктов жизнедеятельности и токсинов из растущего организма. Кроме того, в "сумку" встроено множество датчиков, следящих за пульсом, давлением,  активностью мозга и другими жизненно важными показателями активности организма.

Ее работу ученые протестировали на недоразвитых ягнятах, которые провели в утробе матери всего 105 или 115 дней, что примерно на треть меньше нормального срока беременности. Как показали эти эксперименты, искуственная матка Флейка и его коллег поддерживала жизнь и нормальное развитие зародышей на протяжении примерно месяца, что на несколько порядков больше, чем удавалось достичь другим группам ученых. 

Как отмечают биологи, все ягнята нормально развивались в последней версии "биосумки" – их сердце и другие органы росли и укреплялись, легкие становились больше, у них росла шерсть, и они даже начали проявлять признаки повышенной мозговой активности под конец эксперимента. Как считает Флейк, подобные "искусственные матки", адаптированные под поддержание жизни младенцев, смогут спасти сотни тысяч жизней в ближайшем будущем.

Совершенствование состава амниотической жидкости, которой заполняется "биосумка", позволит решать более амбициозные задачи и помогать расти еще менее развитым зародышам, спасение которых сегодня невозможно даже при помощи  самых современных медицинских технологий. С другой стороны, как подчеркивает Флейк, разработка его группы не является  первым шагом на пути выращивания человека в "пробирке". 

"Можно придумать множество различных "сенсационных" сценариев по поводу того, как можно использовать подобные приемы для выращивания человека от эмбриона и до младенца, или же продления сроков беременности за ее привычные рамки. Реальность же заключается в том, что на текущий момент нет технологий, даже в далекой перспективе, которые позволяли бы это делать. Я был бы очень обеспокоен, если бы кто-то попытался использовать наши разработки для подобных целей", — заключает ученый.

]]>
Tue, 25 Apr 2017 00:17:52 +0400
<![CDATA[Инженеры научились программировать материалы во время 4D-печати]]>http://2045.ru/news/35129.html35129Инженеры из Сингапура, Китая и США разработали новую методику 4D-печати — создания объектов с «запрограммированным поведением во времени». Она основана на материалах с памятью формы, однако, в отличие от традиционных методов, не требует многостадийной закалки образцов — результат печати сразу готов к использованию. Среди возможных применений технологии авторы называют стентирование (восстановление просвета, например, в сосудах или органах). Исследование опубликовано в журнале Science Advnces.

Материалы с памятью формы обладают способностью восстанавливать свою геометрию после деформации, в ответ на нагрев. Как правило это связано с их микроструктурой. Например, сплавы с памятью формы, подобные нитинолу, состоят из отдельных вытянутых зерен, возникающих при закалке. Если закалить нитиноловую проволоку в виде спирали, а потом распрямить ее, то зерна окажутся деформированными. Нагрев позволяет зернам вернуться в недеформированную форму. 

Существуют аналогичные полимерные материалы. В отличие от сплавов они гораздо лучше предназначены для печати и прототипирования. Однако отдельная стадия закалки делает их использование неудобным. Авторы новой работы нашли способ печати полимеров с памятью формы с заранее известными термомеханическими свойствами в одну технологическую стадию. Иными словами, «программирование» формы материала в новой методике происходит в момент печати.

Инженеры использовали коммерчески доступный 3D-принтер Objet Connex. В простейших экспериментах исследователи печатали двухслойные полоски материала. Первый слой — это эластомер, полимер, способный легко растягиваться и так же легко возвращаться к исходному состоянию. Второй слой — полимер с памятью формы, гораздо более упругий при комнатной температуре. 

Если после печати поместить полоску материала в тепло, она изогнется: за это ответственно сразу несколько процессов. Поначалу слои начинают расширяться — различие коэффициентов температурного расширения приводит к напряжениям в материале, но упругость полимера с памятью формы остается достаточной, чтобы не позволить пластинке изогнуться. Затем, вблизи 45 градусов Цельсия упругость полимера начинает резко падать. Двухслойная пластинка начинает изгибаться. При достижении 60 градусов Цельсия коэффициенты температурного расширения выравниваются, изгибание прекращается. Если после этого остудить пластинку, то благодаря свойствам полимера с памятью формы, она остается в изогнутом состоянии. Интересно, что при нагреве свыше 62 градусов Цельсия материал можно «перепрограммировать» на новую форму, вручную деформировав его. 

Кривизну изгиба полосок ученые контролировали условиями печати слоя с памятью формы. Чем большее время уходило на обработку ультрафиолетом каждого 30-микронного слоя полимера, тем сильнее изгибался при нагреве материал. Чтобы программировать более сложное поведение авторы комбинировали слои в более сложные структуры. Например, периодически меняя последовательность слоев (сначала эластомер, потом полимер с памятью формы и наоборот) инженеры программировали полоску для превращения в извилистую линию или спираль. Многослойные конструкции можно было запрограммировать на десятикратное расширение с образованием «сетки», а также на формирование трехмерных «куполов». Авторы отмечают, что печать таких трехмерных объектов заняла бы на обычном 3D-принтере гораздо больше времени, чем их многослойных прообразов. 

Как отмечает независимый эксперт, Джефф Спинкс из австралийского Университета Вуллонгонга, разработку, к сожалению, нельзя использовать для «мягкой робототехники» — искусственных мускул и тому подобного. Материал необратимо фиксирует свою форму после нагрева. Однако это свойство применимо в других областях — например, с его помощью можно восстанавливать просветы в сосудах и органах. Расширение материала при этом будет происходить под действием тепла организма. 

Ранее та же группа ученых предложила другую концепцию для создания 4D-печатных материалов с эффектом памяти формы. Для этого исследователи использовали проекционную микростереолитографию, полимеризуя материал прямо в растворе мономера. 

]]>
Fri, 14 Apr 2017 09:13:54 +0400
<![CDATA[НОВЫЙ НЕЙРОИНТЕРФЕЙС ОТ NEURABLE ПОЗВОЛЯЕТ ИГРАТЬ В SKYRIM БЕЗ ЗАДЕРЖЕК]]>http://2045.ru/news/35128.html35128Стартап Neurable, базирующийся в Бостоне, представил собственный интерфейс, позволяющий силой мысли кастовать заклинания в игре Skyrim. На закрытой презентации устройства создатели продемонстрировали, как пользователь гарнитуры HTC Vive с помощью размещённого на голове устройства управляет персонажем игры.

Пока функциональность разработки ограничена всего несколькими разными действиями, но создатели устройства обещают его в скором времени доработать. Глава компании Neurable пояснил, что для использования устройства ничего не нужно делать, так как нейроинтерфейс самостоятельно отслеживает активность мозга пользователя, а затем начинает действовать.

Точность обработки сигналов очень высока — предыдущая тестовая версия воспринимала правильно до 85 процентов. Компания использовала в гаджете сухие электроды, которые эффективно и точно фиксируют мозговую активность. Полученные сигналы обрабатываются программой, после чего она узнаёт, какое действие собирается совершить человек.

Новизна разработки определяется именно качеством и скоростью отклика программно-аппаратного комплекса Neurable, для совершенствования которого компания уже смогла привлечь более десяти миллионов долларов инвестиций. В скором времени устройство планируют довести до ума, тогда оно будет поддерживать сотни приложений для дополненной и виртуальной реальности.

]]>
Sat, 25 Mar 2017 09:43:58 +0400
<![CDATA[Удаление состарившихся клеток обратило признаки старения у мышей]]>http://2045.ru/news/35123.html35123Модифицированный натуральный белок, синтезированный нидерландскими, австрийскими и американскими учеными, устранил токсические эффекты химиотерапии и физиологические признаки старения у мышей путем прицельного удаления состарившихся клеток. Результаты работы опубликованы в журнале Cell.

Репликативное старение клеток, или сенесценция — это состояние, при котором клетки с накопленными повреждениями ДНК и истощением механизмов ее восстановления перестают делиться. Оно служит природным механизмом защиты от развития рака, но переводит клеточный метаболизм на синтез веществ, активирующих воспалительные реакции и оксидативный стресс (повреждение клеточных структур активными формами кислорода). Клетка может находиться в таком состоянии длительное время, не подвергаясь апоптозу (запрограммированной гибели). Накопление состарившихся, или сенесцентных клеток приводит к возрастным изменениям тканей и всего организма.

В поисках клеточных механизмов, предохраняющих сенесцентные клетки от апоптоза, сотрудники Университета Эразма, Медицинского университета Граца и Баковского исследовательского института старения проанализировали транскриптом нормальных и искусственно состаренных радиацией человеческих фибробластов.

Оказалось, что в состарившихся клетках активированы отвечающие за апоптоз гены, однако их действию препятствует фактор транскрипции FOXO4. Подавление экспрессии этого фактора синтетической РНК резко снижало жизнеспособность таких клеток. Дальнейшие эксперименты показали, что FOXO4 накапливается в области стойко поврежденных участков ДНК (DNA-SCARS) рядом с важнейшим противоопухолевым белком р53, регулирующим апоптоз, и может взаимодействовать с этим белком, препятствуя гибели сенесцентной клетки.

Чтобы выяснить роль этого взаимодействия, ученые синтезировали FOXO4 с модифицированным участком связывания с р53. Полученный белок FOXO4-DRI препятствовал взаимодействию FOXO4 с р53 in vitro. Повысив липофильность FOXO4-DRI для облегчения его проникновения в клетку, исследователи ввели его в культуру состаренных фибробластов и убедились, что это вещество обеспечивает выход р53 из ядра и стимулирует апоптоз.

После этого FOXO4-DRI испытали на мышах с тремя моделями старения: вызванного химиотерапевтическим препаратом доксорубицином, ускоренного генетической модификацией и естественного. Выяснилось, что это вещество селективно действует на сенесцентные клетки, вызывая их апоптоз. Это, в свою очередь приводило к восстановлению функций печени, нарушенных доксорубицином, а также обращало такие возрастные изменения как снижение выносливости, ухудшение функции почек и облысение у животных со всеми типами старения. Выраженных побочных эффектов при этом не наблюдалось.

«Таким образом, терапия, направленная на состарившиеся клетки, целесообразна, когда [возрастное] ухудшение здоровья уже наступило, и может эффективно восстановить тканевой гомеостаз», — пишут авторы работы. Будет ли терапия FOXO4-DRI эффективной и безопасной у людей, предстоит выяснить в последующих экспериментах.

Ранее ученые на треть продлили жизнь генетически модифицированных мышей, у которых сенесцентные клетки погибали под действием специально созданного синтетического препарата — этот эксперимент подтвердил роль таких клеток в старении организма. Другому научному коллективу удалось обратить процесс сенесценции клеток путем удаления из них митохондрий.

]]>
Sat, 25 Mar 2017 08:51:25 +0400
<![CDATA[КОЖА ИЗ ГРАФЕНА ПОЗВОЛИТ ПРОТЕЗАМ ПЕРЕДАВАТЬ ТАКТИЛЬНЫЕ ОЩУЩЕНИЯ]]>http://2045.ru/news/35122.html35122Учёные из Университета Глазго сообщили, что у них получилось сделать искусственную кожу, которая может передавать тактильные ощущения и способна подпитываться солнечной энергией. Команда исследователей долгое время работает над созданием тонкой и гибкой электроники, но эта кожа сейчас просто вне конкуренции, ведь благодаря ей можно начать производство энергонезависимых протезов.

Сделали её на основе графена, ведь он тонкий, прочный и электропроводный, жаль только, что ещё и дорогой. Равиндер Дахия, глава лаборатории, представившей новую кожу, несколько лет назад разработал относительно недорогую технологию производства графена, однако учёным ещё есть куда стремиться. Сразу под слоем графена расположен энергогенерирующий слой, который, собственно, и сможет помочь с обеспечением различных компонентов протеза электричеством. Получаемой энергии, например, должно хватить для подпитки тех же тактильных датчиков.

Проект всё ещё находится в разработке, поэтому о массовом использовании новой кожи в протезировании говорить пока рановато, тем не менее исследователи надеются, что их изобретение окажется полезным не только в медицине, но и в других сферах.

]]>
Fri, 24 Mar 2017 08:44:49 +0400
<![CDATA[NASA испытало компактный оригами-ровер]]>http://2045.ru/news/35126.html35126Лаборатория реактивного движения NASA разработала и испытала прототип колесного робота, который может частично складываться при преодолении препятствий. Подробнее с проектом оригами-ровера можно ознакомиться на сайте NASA.

NASA постоянно экспериментирует с дизайном колесных роботов, чтобы найти наиболее оптимальные решения для будущих миссий. Робот Puffer — это один из таких экспериментов. Концепция предполагает использование складной рамы, благодаря которой робот занимает меньше места при транспортировке и может подстраиваться под различные сценарии передвижения.

Оригами-ровер может быть как четырехколесными, так и двухколесным, при этом складная рама может выполнять роль печатной платы. Puffer может использовать колеса с разным протектором в зависимости от местности, по которой он передвигается.

Концепция проекта предполагает использование нескольких компактных роботов, которые передвигаются в небольшом радиусе от общей стационарной базы или ездят рядом с материнским ровером.

В опубликованных роликах специалисты JPL продемонстрировали испытания двухколесной версии Puffer. Робот с помощью разных колес передвигается по скользкой поверхности и каменистому уклону в 45 градусов, выдерживает падение с «марсианской трехметровой высоты», проползает под препятствиями, изменяя форму рамы и проезжает по пересеченной местности 250 метров.

Осенью 2016 года NASA показало, как проходят испытания новой версии ровера-шахтера RASSOR. Барабаны вращаются в разные стороны, благодаря чему возможен сбор породы даже в условиях низкой гравитации. Конструкция самих барабанов во второй версии изменена в пользу более узких лезвий — по-видимому, это сделано для того, чтобы робот мог собирать не только сыпучий реголит, но и работать с более твердыми породами.

]]>
Thu, 16 Mar 2017 09:17:42 +0400
<![CDATA[Новый ручной экзоскелет поможет хирургам проводить операции]]>http://2045.ru/news/35125.html35125В то время как большинство современных робототехнических изобретений не всегда представляют собой нечто полезное и упрощающее работу людей, в области медицины роботы помогают врачам проводить операции уже более десяти лет. Чаще всего хирурги контролируют движения таких роботов с помощью специальных джойстиков, рукояток и других периферийных устройств, что не совсем удобно. Однако новый экзоскелет, разработанный в стенах Бристольского университета, поможет управлять роботом руками самого хирурга. 

Новый экзоскелет натягивается на руку как обычная перчатка. На другом конце системы новый хирургический захват будет перемещаться в соответствии с движениями рук врача, а также будет оснащен системой передачи обратной тактильной связи, наподобие системы HeroSurg, разработанной в Гарварде. Таким образом, хирурги будут чувствовать, когда они касаются тела пациента или просто предметов. 

Еще одна инновационная система, имеющаяся в экзоскелете, представляет собой набор «умных» очков, которые будут проецировать изображение тела пациента прямо на сетчатку глаз хирурга. В результате врачи смогут почувствовать себя намного ближе к пациентам. 

С помощью новой робототехнической системы разработчики хотят предоставить хирургам более естественный интерфейс, который поможет им даже при проведении операций с помощью роботов и использовать свои руки так же, как при обычной операции.

В лабораториях Бристольского университета уже были созданы прототипы системы, которые в ближайшее время будут дорабатываться и совершенствоваться в соответствии с указаниями хирургов.

]]>
Wed, 15 Mar 2017 09:15:42 +0400
<![CDATA[Швейцарцы занялись разработкой съедобного робота]]>http://2045.ru/news/35124.html35124Исследователи из Федеральной политехнической школы в Лозанне разработали небольшие пневматические приводы, сделанные из желатин-глицеринового композиционного материала. В будущем такие приводы позволят делать съедобных роботов, например, для безболезненных гастроэнтерологических исследований. Препринты работы исследователей опубликован на arXiv.org, а ее краткое изложение приводит TechCrunch.

Сегодня пока не существует роботов, которых можно было бы безопасно использовать для гастроэнтерологических исследований. Дело в том, что все существующие разработки требуют источника питания, встроенного или внешнего, что накладывает определенные ограничения на применение роботов.

Например, встроенный аккумулятор может попасть под действие желудочного сока; продукты начавшейся химической реакции могут отравить пациента. Использование же внешнего источника питания может доставлять дискомфорт пациентам.

Новая разработка швейцарских ученых в перспективе не будет нуждаться в источнике питания, поскольку сможет передвигаться под действием кислорода из воздуха и пищеварительных веществ. Пока же желатиновые приводы, разработанные исследователями, являются пневматическими.

Ученые сделали их, чтобы убедиться, что желатин-глицериновый материал по показателям эластичности и прочности не уступает силиконам, сегодня активно используемым в различных медицинских изделиях. Для проверки швейцарцы создали манипулятор с двумя желатиновыми пневматическими «пальцами».

Сперва исследователи экспериментировали с различным соотношением желатина и глицерина. По результатам экспериментов выяснилось, что наилучших результатов удалось добиться смешав желатин и глицерин в пропорции 1 к 1, причем перемешивание производилось на протяжении 30 минут при температуре 80 градусов с последующей сушкой на протяжении 48 часов.

Модуль упругости получившегося материала составил 2,7 +/- 0,5 мегапаскаля. Для сравнения, силиконовый каучук, используемый для изготовления мягких роботов, имеет модуль упругости от 1,3 до 3 мегапаскалей в зависимости от состава.

«Пальцы» желатинового пневматического манипулятора исследователи выполнили методом отливки в форму. При этом они были выполнены сегментными — каждый сегмент имеет внутри небольшую камеру и крепится к плоскому основанию. При накачке воздуха и повышении давления камеры расширяются, растягивая стенки сегментов, и «палец» сгибается.

При внутреннем давлении в 25 килопаскалей (0,2 атмосферы) «палец» действовал на тензометрический датчик с силой 0,34 ньютона. При этом угол сгибания «пальца» составил 170,3 градуса. Этих давления и силы оказалось достаточно, чтобы манипулятор мог захватывать и удерживать относительно тяжелые объекты.

Эксперимент был проведен с захватом и удержанием яблока (95,6 грамма), вареного яйца (47,7 грамма), апельсина (104,8 грамма), кубика «лего» (25,7 грамма) и упаковки жвачки (153,1 грамма). Теперь исследователи намерены доработать полученный желатин-глицериновый материал, чтобы повысить его температуру плавления. Сейчас она составляет 35 градусов Цельсия.

В конце января текущего года международная группа ученых представила мягкого робота, который призван облегать сердце и помогать ему сокращаться. Новый робот предназначен для помощи пациентам, страдающим от сердечной недостаточности и ожидающим пересадки сердца.

Робот представляет собой устройство, выполненное в виде рукава из силикона и покрытое биосовместимым гидрогелем. В рукаве находятся два слоя пневматических искусственный мышц. Как и волокна миокарда, приводы внутреннего слоя расположены циркулярно, а внешнего — спирально. Их одновременное сокращение вызывает сжатие и скручивание рукава, повторяющие естественные движения сердца.

]]>
Wed, 15 Mar 2017 08:57:07 +0400
<![CDATA[Boston Dynamics официально представила робота на колесах Handle]]>http://2045.ru/news/35117.html35117Робототехническая компания Boston Dynamics официально представила двухколесного робота Handle. Краткая информация о характеристиках робота и демонстрационная видеозапись опубликованы на YouTube.

В современной робототехнике в зависимости от поставленной задачи инженеры ищут разные подходы и экспериментируют с дизайном роботов. Новый робот Boston Dynamics способен удерживать равновесие в сложных ситуациях, при этом он может как спокойно передвигаться по ровной поверхности, так и совершать сложные динамические движения. Изначально возможности Handle были показаны на закрытой презентации и никаких подробностей о нем не сообщалось. Теперь Boston Dynamics официально опубликовала информацию о роботе на ногах с колесами.

Двухметровый робот Handle предназначен для переноски грузов, он может развивать скорость до 14,5 километров в час, заряда аккумулятора хватает приблизительно на 24 километра. Робот работает на электроприводах и гидравлике, может прыгать в высоту на 1,2 метра и поднимает груз массой в 45 килограммов.

Благодаря сочетанию ног с колесами, Handle может совершать сложные динамические движения, недоступные большинству современных роботов — например, он умеет съезжать по ступенькам или скользкому склону и перепрыгивать препятствия на ходу. При этом робот активно использует тяжесть собственного тела: наклоняется в поворотах, балансирует, отклоняясь от вертикальной оси и вытягивает верхние конечности для того, чтобы поймать равновесие. 

Boston Dynamics была куплена Google в 2013 году, однако в весной 2016 года стало известно, что холдинг Alphabet планирует продать робототехническую компанию из-за отсутствия коммерчески успешных продуктов. В качестве возможных покупателей в Bloomberg называли Toyota и Amazon, однако представители компаний официально не подтвердили эту информацию.

]]>
Tue, 28 Feb 2017 21:33:10 +0400
<![CDATA[УЧЁНЫЕ ОРГАНИЗОВАЛИ ПЕРВЫЙ В ИСТОРИИ ПОЕДИНОК ДВУХ КВАНТОВЫХ КОМПЬЮТЕРОВ]]>http://2045.ru/news/35108.html35108Впервые в истории два квантовых компьютера сошлись лицом к лицу на ринге за звание чемпиона. Учёные подготовили серию экспериментов, которые должны были выявить победителя среди квантовых компьютеров, созданных стараниями инженеров Университета Мэриленда, а также компании IBM. Одинаковые алгоритмы запускались на обоих компьютерах, после чего по результатам специалисты выбирали лидера каждого этапа соревнований. А результаты эти, нужно заметить, оказались весьма неоднозначными.

Квантовый компьютер производства IBM оказался значительно быстрее своего собрата, сделанного в Университете Мэриленда. Насколько быстрее? Да почти в 1000 раз, что впечатляет, не правда ли? Но есть один нюанс. Несмотря на свою быстроту, этот компьютер продемонстрировал куда менее впечатляющий процент точности вычислений. Квантовый компьютер из Мэриленда выдавал верный ответ в 77,1% случаев, тогда как компьютер IBM был точен лишь в 35,1% своих вычислений. Вот и пойди пойми теперь – кто же вышел победителем в этой исторической схватке.

Два компьютера были созданы на основе двух разных технологий. Учёные из Университета Мэриленда использовали ионы иттербия, управляемые лазером и электромагнитной ловушкой, а специалисты из IBM разработали свой компьютер на основе пяти небольших петель из сверхпроводящего металла, которыми можно управлять с помощью сверхвысокочастотного излучения. Нельзя сказать, что это мощные компьютеры, так как на сегодняшний день они больше напоминают лишь «эмбрионы» того, что ждёт человечество в будущем. Но тот факт, что учёные умы не сидят на месте и продолжают активно исследовать эту тему, не может не радовать.

]]>
Thu, 23 Feb 2017 16:02:51 +0400
<![CDATA[Волокно «три в одном» совместило все стадии оптогенетики]]>http://2045.ru/news/35110.html35110Исследователи из Массачусетского технологического института разработали тонкое эластичное волокно диаметром с человеческий волос, позволяющее доставлять оптические, электрические и химические сигналы в мозг. Волокно, таким образом, представляет собой устройство «три в одном», совмещающее в себе функции сразу всех основных устройств, использующихся в оптогенетике. Статья опубликована в журнале Nature Neuroscience.

Оптогенетика широко применяется в научных исследованиях для активации отдельных нейронов под действием видимого света. Для этого в геном нейронов встраивают гены светочувствительного белка каналродопсина, который затем встраивается во внешнюю мембрану нейронов и при облучении светом определенной длины волны активируются, возбуждая нейрон. В настоящее время для выполнения всей этой схемы требуется как минимум три отдельных устройства: игла для внесения вирусных векторов с генами каналродопсина, оптическое волокно для воздействия на трансформированные нейроны светом и электрод для регистрации возбуждения нейронов.

Авторы новой статьи решили разработать устройство, сочетающее в себе функции всех этих трех систем. Созданные ими волокна диаметром менее 200 микрон и массой менее 0,5 грамма состоят из трех частей, каждая из которых передает (и принимает) сигналы разной природы. Оптический канал передает световые сигналы, шесть электродов передают электрические сигналы, а два микрофлюидных канала передают химические сигналы (например, вирусные векторы для доставки генов).

В испытаниях волокна авторы продемонстрировали все три модуса его работы. Имплантировав волокно в головной мозг мышей, сначала они доставили к нейронам вирусные векторы, несущие гены каналродопсина, по одному из двух жидкостных каналов. После успешного встраивания генов белка в геном нейронов исследователи послали импульс света по оптическому каналу волокна. Это стимулировало активность нейронов, которая была зарегистрирована шестью электродами.

По мягкости и эластичности имитируют ткань головного мозга и при этом обладают высокой проводимостью. Такие свойства были достигнуты за счет использования полиэтилена с вкрапленными в него графеновыми «хлопьями». Волокна получали с помощью метода многократного наслоения: слой полиэтилена посыпали графеновыми «хлопьями», затем спрессовывали, затем добавляли следующий слой, и так далее.

Благодаря мягкости и эластичности волокно можно оставлять в ткани мозга на более продолжительное время по сравнению с обычными жесткими оптическими волокнами. Волокно, таким образом, можно использовать фактически как долговременный мозговой имплантат. В дальнейшем исследователи планируют уменьшить ширину волокна и сделать материал еще более мягким и совместимым с тканью мозга.

Ранее исследователи из США и Китая разработали и успешно испытали на людях мозговой имплантат, позволяющий регистрировать активность отдельных нейронов и не повреждающий ткань головного мозга. А японские ученые разработали наноиглы, регистрирующие активность индивидуальныз нейронов при введении непосредственно внутрь клетки. Также недавно успешные испытания на крысах прошла «нейропыль» — микроскопические, питающиеся ультразвуком беспроводные датчики, способные регистрировать активность нервов и мышц.

]]>
Wed, 22 Feb 2017 16:13:42 +0400
<![CDATA[Россиянин построил говорящую модель терминатора T-800]]>http://2045.ru/news/35111.html35111Житель Перми Александр Осипович с помощью 3D-печати построил говорящего робота, который выглядит как киборг T-800 из художественного фильма «Терминатор». Об этом сообщает новостной портал Properm.ru.

В последние годы развитие сегмента компактных 3D-принтеров для домашнего использования привело к тому, что многие моделисты-конструкторы начали использовать 3D-печать для реализации собственных домашних проектов. Александр Осипович начиная с 2009 года разработал несколько версий программного обеспечения для терминатора, однако к изготовлению самой модели T-800 Александр приступил только в 2013 году, после того, как приобрел собственный 3D-принтер.

Собранная модель может пока что не может двигать конечностями, поскольку у конструктора нет подходящих по мощности сервоприводов. На данном этапе робот по имени Джон Генри может крутить головой, двигать ртом и отвечать на некоторые вопросы, касающиеся лично его, с помощью собственной базы данных. На другие вопросы робот отвечает с помощью информации, найденной в интернете. Судя по опубликованным видеоматериалам, для распознавания и синтеза речи используются готовые программные решения — например, Ivona.

В будущем изобретатель планирует расширить собственную базу данных 3D-печатной модели T-800, а также подключить руки и установить в конечности сервомоторы. При этом не ясно, сможет ли робот самостоятельно передвигаться — возможно, модель так и останется в виде «говорящего скелета».

Из других примечательных DIY-проектов с использованием 3D-печати можно упомянуть телескоп из смартфона, маленький радиоуправляемый Унимогбоевой гексаподGameBoy, самую маленькую в мире циркулярную пилу. Существуют и более масштабные проекты — например, инженер из Екатеринбурга собрал рабочую модель марсохода Curiosity, при этом ровер может ездить, вращать «головой», пользоваться манипулятором и передавать видео с камеры.

]]>
Mon, 20 Feb 2017 16:19:18 +0400
<![CDATA[РОБОТЫ ПРОТИВ НАСЕКОМЫХ: ПОЧЕМУ КРОШЕЧНЫЕ ДРОНЫ ПРОИГРЫВАЮТ ПЧЕЛАМ?]]>http://2045.ru/news/35109.html35109Наверное, последним пунктом в списке вещей, которые могут навсегда измениться благодаря дронам, будет не доставка грузов или обеспечение интернет-покрытия, а весьма ценная услуга… опыления. Ученые из Японии изучают возможность использования миниатюрных дронов, покрытых липкими волосками, которые могли бы действовать как роботизированные пчелы и бороться со снижением темпов природного опыления.

В японском журнале «Кем» появилась статья, в которой группа ученых продемонстрировала возможности своего дрона на примере открытого цветка бамбуковой лилии (Lilium japonicum). Немного попрактиковавшись, устройство смогло забрать 41% доступной пыльцы за три раза и успешно опылить 53 из 100 цветков. Дрон использует клочок волосков, дополненных нетоксичным гелем ионной жидкости, которая использует статическое электричество и липкость, чтобы цеплять пыльцу. Хотя в рамках исследования дронами управляли вручную, ученые говорят, что, добавив искусственный интеллект и GPS, можно научить беспилотник действовать и опылять растения самостоятельно.

Но чтобы быть хорошим опылителем, нужно немного больше, чем просто липкие волосы. Эксперты, изучающие насекомых-опылителей, утверждают, что эти беспилотники еще слишком отстают от природных опылителей, включая пчел, бабочек и более крупных животных, во всем их разнообразии. Однако всегда приятно видеть, что наука учится у природы. Эти исследования также помогают нам оценить чудеса, которые нам демонстрирует природа.

Опыление — сложная задача, которую не стоит недооценивать. Оно включает нахождение цветов и принятие решений об их пригодности, а также возможном повторном опылении. Затем опылитель должен успешно обработать цветок, собрать пыльцу и перенести ее на другое растение, при этом сообщаясь с командой и оптимизируя свой маршрут между цветами. Во всех этих задачах наши существующие опылители непревзойденные, а их навыки оттачивались в ходе миллионов лет эволюции. В некоторых случаях у нас есть подходящие технологии имитации; в некоторых нет. 

Три основных фактора, которые делают насекомых-опылителей вроде пчел хорошими в их деле, заключаются в том, что они могут принимать самостоятельные решения, обучаться и работать в команде. Каждая пчела может решать, какие цветы ей подходят, управлять распределением энергии и держать себя в чистоте от несвежей пыльцы.

Современные беспилотники уже могут достичь такого уровня индивидуального управления. Поскольку они имеют технологии для отслеживания лиц, они могут отслеживать и цветы. Также они могли бы выстраивать маршруты в соответствии с GPS и возвращаться на базу для подзарядки или при низком уровне батареи. В конечном счете они могут иметь преимущества перед природными опылителями, поскольку опыление будет их единственной задачей. Пчелы, с другой стороны, должны искать себе пищу самостоятельно, для себя и своего потомства, и опыление рождается как побочный продукт.

Сферы, в которых дронам нужно подтянуться, это обучение и работа в команде. Цветы тоже не всегда открыты и просты, как у бамбуковой лилии, и некоторые из наших коммерчески опыляемых пищевых ресурсов имеют сложные цветы (например, фасоль) или необходимость повторных посещений (например, цветы клубники), чтобы производить хорошие плоды.

Чтобы решить эти вопросы, пчелы учатся и специализируются на определенных цветах, чтобы обрабатывать их быстро и эффективно. Они также очень трудолюбивы и отлично выстраивают маршруты. Чтобы повторить это, дронам потребуется серьезное программирование и либо изменение поведения или формы в зависимости от цветка, либо множество разных дронов, выполняющих разную работу.

Наличие нескольких дронов требует кооперации и децентрализации управления, в то время как отдельные дроны могут принимать решения, основываясь на информации от своих коллег и серии простых правил. Шмели могут определять, был ли цветок уже посещен, по запаху следов предыдущего посетителя. Подобные адаптации делают опыление крайне эффективным процессом. Потребуется разработка подобных навыков у команды опыляющих дронов, чтобы они также могли работать в качестве эффективных опылителей.

Возможно, такие беспилотники пригодятся нам в средах, которые не подходят для природных опылителей, например, в лаборатории, где скрещивают различные виды растений. Или где-нибудь под куполом Марса, где рой пчел не будет самым безопасным решением. Посмотрим, что еще робототехника сможет позаимствовать у насекомых и растений, а что улучшить.

]]>
Mon, 13 Feb 2017 16:04:13 +0400