Журнал «Компьютерра» №43 от 22 ноября 2005 года

Основу системы распознавания составляет первоначальная база из 10 тысяч человеческих лиц, на которой программа учится отличать мужчин от женщин, а также помещать каждый новый анализируемый образец в одну из пяти возрастных категорий. По свидетельству разработчиков, их система правильно определяет пол человека в 88% случаев - считается, что это примерно та же степень точности, какую дает беглый взгляд. Что касается ориентировочного определения возраста, то здесь система демонстрирует примерно 77% верных угадываний.

Так что теперь, задержавшись у витрины какого-нибудь модного бутика, будьте готовы к тому, что «вас посчитают».
– Б.К

Опасность под шлемом

Тайная обработка людей психотронным оружием для получения нужных властям реакций - одна из излюбленных конспирологических тем и предмет тщательного изучения исследователей-параноиков. Невероятных слухов и домыслов на сей счет полным-полно, и, согласно общепринятому в подобных кругах мнению, лучшая защита от козней спецслужб - изготовленный из металлической фольги шлем, экранирующий серое вещество от электромагнитных волн.

Дабы принять посильное участие в установлении истины в столь животрепещущей проблеме, группа американских студентов из Массачусетского технологического института (МТИ) решила изучить защитные возможности шлемов из фольги (people.csail.mit.edu/rahimi/helmet). Исследователи подвергли испытаниям три разных конструкции шлемов и всякий раз приходили к одному и тому же весьма неожиданному результату. Используя дорогостоящий (250 тысяч долларов) прибор-анализатор, молодые ученые установили, что все три конструкции в среднем ослабляют (как и ожидалось) радиоволны, однако определенные частоты (например 1,2 и 2,6 ГГц), напротив, шлемами изрядно усиливаются. Причем один из усиливаемых диапазонов зарезервирован в США для правительственных нужд. На этом основании студенты сделали предположение, что странные слухи о шлемах как об эффективной защите от психотронного оружия могли быть специально запущены властями.
– Б.К.

Я робота узнаю по походке

Не секрет, что выбор средств передвижения у нынешних мобильных роботов не блещет разнообразием: как правило, большинство из них с рождения «приучено» ходить пешком либо ездить на колесах. Увы, ни один из этих способов не лишен недостатков: колеса позволяют развивать большую скорость, но ограничивают «кругозор» гладкими поверхностями; пешком можно преодолеть бездорожье, но не слишком быстро. Но стоит ли зацикливаться лишь на этих двух вариантах? Настал час, решили конструкторы Деннис Хон (Dennis Hong) и Дуглас Лэйни (Douglas Laney) из Вирджинского политеха, обучить электронных собратьев принципиально иной походке.

Сказано - сделано. Радикально переосмыслив конструкцию традиционного колеса, американцы оставили от нее лишь ось и три спицы и построили платформу, объединяющую «в одном флаконе» колеса и ноги. Каждая из спиц имеет телескопическую структуру и управляется собственным мотором, позволяющим сделать ее длиннее, короче или вообще «ампутировать». В результате робот получил возможность выбирать из широкого спектра «походок»: он может ползти, цепляясь за поверхность одной-единственной спицей; ковылять на «своих двоих», а также споро «ехать», ощетинившись всеми своими спицами. Благодаря динамической регулировке длины спиц, можно на ходу менять диаметр «колеса», что позволяет регулировать высоту «посадки», а заодно и скорость. Свою новинку остроумные изобретатели окрестили Whegs (что на русский можно перевести как «колесоги»).

А можно ли роботу обойтись вообще без конечностей? Почему бы и нет, подумал Хон, и на пару со своим дипломником разработал конструкцию робота, прообразом для которого послужила амеба. Новоявленный электронный представитель царства одноклеточных напоминает батон колбасы в оболочке из эластичной полимерной мембраны. В движение робота приводят ритмичные сокращения внутреннего двигателя, позволяющие ему «обтекать» преграды и просачиваться в различные отверстия.

Препятствия «робоамебе» не помеха: она продолжает двигаться до тех пор, пока хоть одна точка ее поверхности контактирует с внешней средой. При этом «колбасе» удается без труда забраться в отверстие вдвое меньшего, чем она сама, диаметра. Трудностей с профориентацией у такого робота, вероятно, не будет: ползающий «роборазведчик» может быть незаменим как при исследовании пищеварительного тракта, так и при разведке минного поля. Пожалуй, единственная ахиллесова пята новинки - прочность полимерной «кожи», пока оставляющая желать много лучшего. Впрочем покров находящейся на стадии разработки «амебы 2.0», надеются конструкторы, окажется куда прочней: его они планируют сделать в виде металлической чешуи, состоящей из множества крошечных ячеек.
– Д.К.

Светлый мускул

К любопытным выводам пришли теоретики из Массачусетского технологического института, промоделировавшие поведение искусственных мускулов на суперкомпьютере. Расчеты предсказывают, что облучение полимеров светом с подходящей длиной волны может заставить их сокращаться в тысячу раз быстрее человеческой мускулатуры.

***

Сегодня роботы с искусственной мускулатурой могут похвастать силой, но никак не проворством. Их конечности движутся на два порядка медленнее наших. В последние годы мускулатуру роботов изготавливают из так называемых сопряженных полимеров. Помещенные в жидкий или гелеобразный электролит, эти полимеры могут сокращаться под действием электрического тока. Механизм их работы был не ясен, и ученые действовали методом проб и ошибок. Предполагалось, что полимерная цепочка изгибается, если ее определенные места получают дополнительный электрический заряд. Заряд по полимерной цепочке распространяется в виде солитона - волны электронной плотности особой устойчивой формы (сине-красная капля на рис. 1, красный шарик обозначает ион электролита). Было ясно, что неторопливая диффузия ионов электролита и делает сокращение пластиковых мускулов таким медленным.

Ученым впервые удалось смоделировать поведение полимерной цепочки, исходя из уравнений квантовой механики. Расчеты показали, что облучение цепочки светом с определенной длиной волны может возбудить в ней солитон и вызвать изгиб без использования ионов электролита (рис. 2, красным цветом обозначена область с положительным зарядом, возникающим под действием излучения). Это открытие должно сделать мускулатуру роботов значительно легче и в сто тысяч раз быстрее.

Теперь дело за экспериментальным подтверждением теоретических предсказаний и поиском практических реализаций быстрой световой мускулатуры.
– Г.А.

Хоть глаз выколи

Сотрудники Швейцарского федерального технологического института, Потсдамского университета и Института Зюса в Берлине сконструировали оптический сканирующий микроскоп, позволяющий изучать образец, даже если он находится в полной темноте.

Традиционные оптические микроскопы мало изменились со времени своего изобретения. Световые волны от внешнего источника рассеиваются на объекте наблюдения, а затем проходят через систему линз, которая и формирует его увеличенное изображение. Новый же микроскоп устроен совсем иначе. Его основной элемент - наночастица золота, закрепленная на конце тончайшего стержня из стекловолокна. Этот стержень располагается перпендикулярно предметному столику и практически касается поверхности исследуемого объекта. Сбоку на наночастицу направлен сфокусированный пучок света от ксеноновой лампы.

Как же действует этот необычный инструмент? Падающие на крупицу золота фотоны возбуждают в ней индуцированное излучение. Резонансная частота и ширина спектральных линий излучения определяются не только материалом и формой наночастицы, но и непосредственным окружением. Если непрерывно считывать эти параметры во время движения стержня над объектом наблюдения, то можно реконструировать изображение поверхности изучаемого образца (естественно, с помощью компьютера).

Наночастицу-пробник совсем не обязательно возбуждать посредством освещения - для этого пригодно и переменное электрическое поле, так что новый прибор назвали оптическим микроскопом весьма условно. Он, конечно, не способен заменить обычный микроскоп, но зато обладает целым букетом редких достоинств. К примеру, индуцированное излучение наночастицы очень чувствительно к диэлектрическим постоянным соседних предметов, и поэтому новый микроскоп можно использовать для сканирования диэлектрических характеристик. Поскольку наночастица-пробник очень мала и находится в непосредственной близости к исследуемому объекту, прибор обладает чрезвычайно высокой разрешающей способностью.
– А.Л.

In vino valetudo

Ученые из исследовательского центра Litwin-Zucker (штат Нью-Йорк) опубликовали результаты работы, которая несомненно порадует любителей красного вина. Оказывается, вино содержит полифенольное соединение ресвератрол, которое снижает содержание в клетках мозга амилоидного белка, накапливающегося при болезни Альцгеймера. Вероятно, ресвератрол активизирует протеосомы - внутриклеточные структуры, отвечающие за разрушение ненужных и дефектных белков.