роботы
Еще в Античности человек, наблюдая за природой, мечтал вступить с ней в соперничество и научиться производить на свет существ, неотличимых от тех, что созданы из плоти и крови.
Изыскания философов, механиков и даже ювелиров и иллюзионистов прошлого предвосхитили появление и развитие современной робототехники.
София, первый в мире человекоподобный робот, созданный в 2015 году
От деревянного голубя до искусственного человека
Древнеримский писатель Авл Геллий упоминал, что греческий полководец и философ-пифагореец Архит Тарентский, «искушенный, помимо прочего, в механике», смастерил из дерева голубя, пролетевшего около двухсот метров. Среди восхищенных зрителей были и дети, для которых еще раньше этот государственный муж, успешно оборонявшийся от завоевателей, изобрел погремушку.
Труд «Пневматика» другого античного ученого, Герона Александрийского, механики и инженеры использовали вплоть до XIX века. Благодаря разработкам Герона в 1832 году были сконструированы уникальные астрономические часы в Страсбургском соборе, показывающие движение планет.
Астрономические часы Страсбургского собора
Средневековый арабский изобретатель Аль-Джазари, в XIII веке спроектировал, среди прочего, музыкальный автомат: четырех механических кукол, которые плавали в лодке по озеру, играя на цимбалах и барабанах.
Механические музыканты. Иллюстрация Аль-Джазари к его трактату 1206 года «Книга знаний об остроумных механических устройствах».
В христианской Европе дерзновенные и греховные, казалось бы, помыслы о создании искусственного человека вынашивались в монастырских кельях. Сохранились работы монахов-ученых Виллара де Оннекура и Раймунда Луллия. Альберту Магнусу, по легенде, удалось создать «железного человека», но шедевр испортил ученик Магнуса — будущий философ-теолог Фома Аквинский.
Механический рыцарь Леонардо да Винчи и «железный мужик» Ивана Грозного
Леонардо да Винчи и Галилео Галилей, как и Архит Тарентский, не брезговали изобретением механических безделиц для детей. Для короля Франциска I Леонардо сделал большую игрушку: шагающего, открывающего пасть, машущего хвостом и извергающего из чрева лилии льва.
Механический лев Леонардо да Винчи. Современная реконструкция
Но самые заветные идеи да Винчи остались в его чертежах. Среди них был и «механический рыцарь», которому полагалось двигать конечностями, поворачивать голову и поднимать забрало.
Иностранные купцы, которым довелось пировать при дворе Ивана Грозного, рассказывали, что у русского царя была странная забава: «железный мужик», прислуживавший хозяину и на потеху гостям сражавшийся с медведем. Когда один из купцов заподозрил, что внутри металлической оболочки спрятан живой человек, царь велел мастеровым разобрать «мужика». Удивление иностранцев, увидевших пружины и шестеренки, очень понравилось царю, и он заявил, что на Руси такая «невидаль» водилась еще триста лет назад. Выяснить, лукавил Иван Грозный или нет, ученым пока что не довелось.
Механики и ювелиры, не ставившие перед собой грандиозных целей, на протяжении XV–XVII столетий совершенствовались в создании драгоценных «безделиц». Таких, например, как разъезжавший по столу музыкальный автомат и одновременно сосуд для вина «Триумф Бахуса».
«Триумф Бахуса». Германия, начало XVII века. Вена, дворец Хофбург, Сокровищница Габсбургов.
Автоматоны XVIII века: музыканты, августейшие особы и свирепые хищники
Считается, что революцию в искусстве создания искусственных существ, порой пугающе схожих с живыми, совершил французский изобретатель Жак де Вокансон. Он же ввел в моду публичные демонстрации автоматонов. В 1730-е годы Вокансон выступал перед парижанами и лондонцами, не просто развлекая, но и просвещая их, поскольку показы механических диковин сопровождались лекциями об устройстве и действии механизмов.
Более прочих известны три работы Вокансона: «Флейтист», которого автор удостоил отдельной брошюры, «Тамбуринщик» и «Утка», «обученная» пить воду, клевать зерна и испражняться.
«Утка» Вокансона. Схема устройства
Швейцарец Пьер Жаке-Дро вошел в историю как искусный часовой мастер, новатор в своем ремесле. Основанная им марка существует по сей день. Но поначалу он прославился как творец автоматонов. Трех самых известных его механических людей — «Музыкантшу», «Рисовальщика» и «Писаря» — иногда называют первыми роботами. С ними Жаке-Дро объездил Европу и был благосклонно принят при королевских дворах.
«Писарь», «Рисовальщик» и «Музыкантша» Пьера Жаке-Дро. Швейцария, 1774 год
«Музыкантша», поочередно играя на флейтовом органе пять своих мелодий, обращала взор направо и налево. Искусственная девушка наклонялась к инструменту, и плечи ее вздымались от «дыхания». Отдельный механизм приводил в движение гибкие пальцы рук.
Но самым сложным автоматоном из троицы был «Писарь» — мальчик, который мог, обмакнув перо в чернильницу, написать на листе бумаги любой текст, не превышающий 40 знаков. Второй мальчик, «Рисовальщик», копировал графические миниатюры. В частности, рисовал портреты французских монархов — покойного Людовика XV и здравствующего Людовика XVI c супругой. Всю троицу автоматонов королевская чета увидела в Париже в 1775 году.
Литография XVIII века. Пьер Жаке-Дро знакомит короля Людовика XVI со своими творениями.
Одно из сокровищ петербургского Эрмитажа — роскошные часы «Павлин», работающие до сих пор. Князь Г. А. Потемкин заказал их у Джеймса Кокса, механика и ювелира, владельца музея диковинных автоматов в Лондоне. К сборке и реставрации шедевра Кокса и лучшего из его помощников Фридриха Юри приложил руку русский умелец Иван Кулибин.
Часы «Павлин». Дж. Кокс и Ф. Юри. Великобритания, конец 1770-х — начало 1780-х годов. Санкт-Петербург, Государственный Эрмитаж
Сам Кулибин еще в 1769 году преподнес Екатерине II миниатюрные в сравнении с «Павлином», но не уступающие ему в сложности часы «яичной фигуры». В них был встроен крошечный театр, в котором ювелирно сработанные «актеры» исполняли представления на библейские сюжеты.
В 1799 году, во время колонизации Индии, британские солдаты взяли штурмом дворец Типу Султана, правителя государства Майсур. С изумлением захватчики увидели деревянный автоматон, почти в натуральную величину изображавший тигра, который терзал английского офицера. В туловище зверя был вделан механический орган, имитирующий стоны умирающего.
«Тигр Типу» служил своего рода символом независимости майсурцев. Его создателей вдохновило реальное происшествие: неудачно окончившаяся охота лейтенанта Хью Монро.
Детские заводные игрушки промышленного производства
На рубеже XIX–XX веков, когда механические игрушки стали изготавливаться промышленным способом, они наконец попали в руки детям. Теперь такую радость могли подарить своему ребенку и относительно небогатые родители.
Немецкие и японские механические игрушки из коллекции Санкт-Петербургского музея игрушки
В СССР заводные игрушки начали производить промышленным способом в 1930-е годы. Этим занимались московские артели: «Штампигрушка» при Универпроме и «КИМ». Также механические игрушки и игры делали в специальных цехах из отходов производства тяжелой промышленности, в частности на заводах «Северный пресс» в Ленинграде и «Пресс» в Серпухове.
В 30-е же, точнее, в 1932 году японские инженеры сконструировали первого робота, и в этом случае интересы ученых и детей совпали. 15-сантиметровый «Lilliput», «умевший» ходить, отличался футуристическим дизайном.
Современные игрушечные роботы — копии японского робота «Lilliput» 1932 года
Спустя несколько столетий робот станет одной из самых распространенных игрушек. Но дети 30-х заводили ключиками в основном довольно примитивные автомобили, а советские ребята — еще и маленькие тракторы.
Довоенный заводной автомобиль, сделанный в Ленинграде./Фото: static.newauction.ru
В 50-е в больших количествах выпускались жестяные лягушки, утки, цыплята, канарейки. Птицы наклонялись, как будто клюя зерно. Они слегка походили на свой старинный прообраз, «Утку» Вокансона, хотя правдоподобно пить и есть не могли.
Более сложными по оформлению и конструкции, но и более дорогими были игрушки, посвященные теме цирка и популярные в 50-х — 60-х.
О 60-х напоминают и старые плюшевые заводные игрушки: медведи с бочонком меда, балалайкой или хохломской деревянной ложкой, обезьянки, собачки. Они были мягкими на ощупь, хотя каркас все-таки оставался жестким.
В 80-е интерес к заводным игрушкам был постепенно утрачен. Но в последние годы он возвращается, несмотря на все разнообразие на прилавках и в детских магазинах.
источник
Эксперты рассказали, что уже в обозримом будущем роботы будут выполнять в Японии треть всех работ, на которых заняты люди. Затем это же может произойти и в других странах мира.
Соответствующий доклад представил Исследовательский институт Номура, действующий при одном из крупнейших инвестиционных банков Японии Номура секьюритиз. В исследовании также были задействованы эксперты из Оксфордского университета. Как следует из доклада, представителям многих профессий нужно задуматься над своим будущим, ведь они могут остаться не у дел.
Выяснилось, что уже через 10-20 лет роботы смогут выполнять до 235 видов работ из 601 вида, которые рассматривались исследователями. Сейчас в Японии на них заняты 25 млн человек или 49% всех трудовых резервов. Иными словами, почти половина рабочей силы может быть заменена роботами в обозримом будущем. В «группе риска» находятся таксисты, сотрудники супермаркетов, уборщики в гостиницах, охранники и многие другие.
Но не все так плохо, как кажется на первый взгляд, ведь некоторые специальности роботам все же не под силу. В исследовании говорится, что в тех направлениях, где требуется активное общение, заменить людей не получится. Речь идет о профессиях врача, учителя, экскурсовода, парикмахера. Профессии, которые требуют креативности (музыканты, кинорежиссеры), тоже, вероятно, не будут заменены ИИ.
В целом новое исследование связали с таким характерным для современной Японии явлением, как старение населения, которое, как известно, ведет к нехватке рабочей силы. Если демографическая тенденция сохранится (а она, очевидно, сохранится), к 2040 году больше 36% населения страны будут составлять люди старше 65 лет.
Повальная роботизация характерна прежде всего для жителей развитых стран постиндустриального мира, а вот большая часть населения Земли продолжит активно использовать человеческий труд и в обозримом будущем. Здесь также многое упирается в вопрос экономической выгоды для работодателя.
Ранее ученые из США постарались выяснить, чем же грозит миру тотальная роботизация. 52% опрошенных экспертов заявили, что роботы не угрожают рынку труда, а вот опасность для представителей многих профессий увидели 48% респондентов. Позиция «оптимистов» заключалась в том, что все научно-технические революции проводили к возникновению новых рабочих мест, и общее их число только увеличивалось.
В будущем, например, будет больше вакансий, связанных с робототехникой и созданием искусственного интеллекта. В свою очередь, освободившись от тяжелого физического труда, у людей будет больше времени для саморазвития и творческой деятельности.
Источник:
Специалисты полагают, что к 2070 году место секса между людьми займет сексуальный контакт со специально сконструированными для этого роботами. Некоторые исследователи видят в этом свои плюсы.
Доктор Элен Дрискол (Helen Driscoll) из Университета Сандэрленда представила исследование, согласно которому уже в ближайшие полсотни лет люди могут полностью перестать заниматься сексом с себе подобными. Вместо этого партнером человека станет робот.
Психолог заявила, что это утверждение кажется спорным лишь на первый взгляд, ведь секс-кукла не нуждается в комплиментах или дорогих подарках. С ней у вас не будет недопонимания, расставаний и ссор. При этом, учитывая скорость развития роботехники, ощущения, которые испытает человек при таком контакте, ничем не будут отличаться от привычного нам секса. Более того, обычные отношения между мужчиной и женщиной могут показаться примитивными на фоне новых технологий.
Сама автор исследования видит в новом типе отношений, прежде всего, плюсы. По ее мнению, секс с роботом улучшит как психическое, так и физическое состояние людей (о причинах этого мы писали выше). В будущем человек даже сможет влюбиться в такую машину.
Ряд футурологов прогнозирует, что производство человекоподобных роботов-любовников начнется уже в ближайшие десятилетия. Такие устройства могут иметь модельную внешность, приятный голос и, что немаловажно, будут относительно доступны по цене.
Однако все это вопрос не завтрашнего и даже не послезавтрашнего дня. Недавно в США провели опрос, в ходе которого выяснилось, что менее 10% респондентов согласны на секс с продвинутым роботом-андроидом. Авторы исследования называют его результаты «странными», ведь де-факто видеоигры и «умные» гаджеты давно стали неотъемлемой частью сексуальной жизни миллионов людей.
источник
1. Миссия «Розетта»: посадка космического аппарата на комету
Самым амбициозным космическим проектом стала миссия Розетта, когда космический аппарат «Филы» впервые в истории посадили на поверхность кометы 67P/Чурюмова-Герасименко. Эта миссия поможет ученым не только понять, как меняется комета при приближении к Солнцу, но и изучить, как на Земле зародилась жизнь. 2. Переход от динозавров к птицам
В этом году в нескольких научных работах ученые выяснили, как произошел эволюционный переход от динозавров к птицам. У определенных видов динозавров строение тела стало более легким и небольшим, что помогло им видоизмениться во многие виды птиц и пережить вымирание 66 миллионов лет назад.
3. Молодая кровь обновляет старую
Исследователи продемонстрировали, что кровь молодых мышей может омолодить мышцы и мозг старых мышей. Результаты исследования были использованы в клинических испытаниях на пациентах больных Альцгеймером, получивших плазму от молодых доноров.
4. Сотрудничающие роботы
Роботы постоянно совершенствуются и всегда работают с людьми, но в этом году несколько научных команд продемонстрировали, что машины могут сотрудничать без нашего надзора. Так, например, новые программы и интерактивные роботы обучили ботов, похожих на термитов, строить простые структуры, такие как квадраты, буквы и другие двухмерные формы.
5. Чипы, имитирующие мозг
Разработчики программного обеспечения впервые представили «нейроморфные» чипы, которые обрабатывают информацию так же, как живой мозг. Такие чипы, похожие на мозг, могут преобразовать работу компьютеров.
6. Древнейшее в мире наскальное искусство
Ученые обнаружили доисторическую стенопись на острове Сулавеси в Индонезии, которой, по меньшей мере, 40 000 лет. Открытие говорит о том, что люди из Азии начали творить символическое искусство не позже европейцев, как считалось раннее. Это может переписать историю развития человеческого разума.
Новейшие научные достижения
7. Клетки, излечивающие диабет
Исследователи сообщили о существенном прорыве в лечении диабета. Они выяснили, как превратить стволовые клетки человека в функционирующие панкреатические бета-клетки. Именно эти клетки уничтожаются иммунной системой организма у больных диабетом 1-го типа.
8. Манипуляция памятью
Если вам кажется, что вы можете полагаться на свою память, спешим вас разочаровать. В прошлом году, ученые выяснили, как можно манипулировать памятью мышей с помощью лазерного излучения. Они смогли удалить существующие, внедрить ложные и превратить плохие воспоминания в хорошие.
9. Кубсаты
Еще 10 лет назад кубсаты – малые искусственные спутники Земли были лишь образовательными инструментами. Сейчас же рекордное количество этих небольших 10-сантиметровых кубиков стоимостью в сотни тысяч долларов были запущены в космос, чтобы заниматься наукой.
10. Расширение генетического алфавита
Вся жизнь на Земле кодирует генетическую информацию с помощью букв ДНК: А, Г, Ц, Т. Однако ученым удалось создать новые основания ДНК, расширив генетический код, что может сформировать новые формы жизни.
источник
Сделать робота можно, используя лишь одну микросхему драйвера моторов и пару фотоэлементов. В зависимости от способа соединения моторов, микросхемы и фотоэлементов робот будет двигаться на свет или, наоборот, прятаться в темноту, бежать вперед в поисках света или пятиться, как крот, назад.
Если добавить в схему робота пару ярких светодиодов, то можно добиться, чтобы он бегал за рукой и даже следовал по темной или светлой линии.
Принцип поведения робота основывается на «фоторецепции» и является типичным для целого класса BEAM-роботов. В живой природе, которой будет подражать наш робот, фоторецепция — одно из основных фотобиологических явлений, в котором свет выступает как источник информации.
В качестве первого опыта обратимся к устройству BEAM-робота, двигающегося вперед, когда на него падает луч света, и останавливающегося, когда свет перестает его освещать. Поведение такого робота называется фотокинезисом — ненаправленным увеличением или уменьшением подвижности в ответ на изменения уровня освещённости.
В устройстве робота кроме микросхемы драйвера моторов L293D будет использоваться только один фотоэлемент и один электромотор. В качестве фотоэлемента можно применить не только фототранзистор, но и фотодиод или фоторезистор.
В конструкции робота мы используем фототранзистор n-p-n структуры в качестве фотосенсора. Фототранзисторы на сегодняшний день являются, пожалуй, одним из самых распространенных видов оптоэлектронных приборов и отличаются хорошей чувствительностью и вполне приемлемой ценой.
На рисунке приведены монтажная и принципиальная схемы робота, и если вы еще не очень хорошо знакомы с условными обозначениями, то, исходя из двух схем, несложно понять принцип обозначения и соединения элементов. Провод, соединяющий различные части схемы с «землей» (отрицательным полюсом источника питания), обычно не изображают полностью, а на схеме рисуют небольшую черточку, обозначающую, что это место соединяется с «землей». Иногда рядом с такой черточкой пишут три буквы «GND», что означает «землю» (ground). Vcc обозначает соединение с положительным полюсом источника питания. Вместо букв Vcc часто пишут +5V, показывая тем самым напряжение источника питания.
Принцип действия схемы робота очень простой. Когда на фототранзистор PTR1 упадет луч света, то на входе INPUT1 микросхемы драйвера двигателей появится положительный сигнал, мотор M1 начнет вращаться. Когда фототранзистор перестанут освещать, сигнал на входе INPUT1 исчезнет, мотор перестанет вращаться и робот остановится.
Чтобы скомпенсировать проходящий через фототранзистор ток, в схему введен резистор R1, номинал которого можно выбрать около 200 Ом. От номинала резистора R1 будет зависеть не только нормальная работа фототранзистора, но и чувствительность робота. Если сопротивление резистора будет большим, то робот будет реагировать только на очень яркий свет, если небольшим — чувствительность будет более высокой. В любом случае не следует использовать резистор с сопротивлением менее 100 Ом, чтобы предохранить фототранзистор от перегрева и выхода из строя.
Источник