Скоро: андроид, который чувствует и даже думает
В Голландию, в Университет города Твенте, прибыла последняя версия робота-гуманоида iCub. В лаборатории Франка ван дер Вельде этот андроид – результат усилий коллектива ученых и инженеров из разных стран – получит кожу, еще более острое зрение, научится пользоваться осязанием. Ван дер Вельде, опираясь на последние достижения наноэлектроники и собственные разработки в области когнитивных технологий, заявляет, что в скором времени вместе с коллегами научит маленького робота воспринимать мир так, как воспринимают его люди, накапливать опыт и знания и, может быть, даже... думать.
Проект по созданию iCub стартовал 1 сентября 2004 года, в нем участвуют главным образом европейские лаборатории, однако есть также участники из США и Японии. Голландские лаборатории до сих пор в этот список не входили. Первый iCub появился на свет 31 января 2010 года. Сегодня это робот-малыш ростом 110 см; каждый из двадцати существующих экземпляров стоит по четверть миллиона евро. Электронные сети его мозга напоминают нейронные, способны обучаться, и по своему развитию мозг сегодняшнего iCub, как утверждают разработчики, соответствует уровню мозга двухлетнего ребенка. Ходить он, правда, еще не научился, но ползает превосходно.
Ван дер Вельде планирует обучать робота так, как родители обучают своих детей, – его iCub будет копировать движения своих «родителей» и взаимодействовать с миром так же, как это делают младенцы.
О том, что получится из планов голландского ученого, мы узнаем 1 февраля 2014 года – в этот день исследовательский консорциум RobotCub Project осуществит его официальную приемку. Ван дер Вельде уверен в успехе своего исследования и считает, что уже лет через десять такие роботы смогут исполнять обязанности сиделок или заменять собак-поводырей для слепых.
Из ДНК сделали программируемые контроллеры
Группа специалистов из ряда американских научных центров, включая университет Калифорнии и исследовательский центр Microsoft, создала программируемый контролер химических реакций на основе молекул ДНК. Устройство способно синтезировать заданные цепочки дезоксирибонуклеиновых кислот в ответ на определенную комбинацию сигналов. Подробности приведены в статье для журнала Nature Nanotechnology.
Контроллер получает определенный набор цепочек ДНК и затем в соответствии с заранее заданными правилами синтезирует другие цепочки в требуемом количестве. Исследователи описывают его работу, используя уравнения химических реакций: если на входе есть A и B, то на выходе может быть, к примеру, C и D. Или, что тоже допускает новая система, комбинация B и C или удвоенное количество C. Авторы разработки подчеркивают соблюдение количественных соотношений: контроллер не просто запускает синтез того или иного вещества в произвольных количествах, а создает заданную концентрацию продукта.
Кроме того, ученые продемонстрировали управляющий элемент, играющий роль фильтра. Если на его входе есть сильный сигнал A и слабый сигнал B, то слабый сигнал будет проигнорирован практически полностью и предписанного правилами продукта C (А приводит к синтезу C, B приводит к синтезу D) окажется значительно больше, чем продукта D. Соотношение C/D окажется намного выше, чем A/B; подобный фильтр позволяет повысить стабильность работы сложной биохимической системы со множеством логических элементов.
Обработку сигналов исследователи реализовали на основе двуспиральной ДНК с несколькими разрывами в одной из цепей. Эти разрывы упрощают замещение части молекулы на посторонние фрагменты подходящей структуры. Выбрав то, какие участки на молекулах ДНК будут легко отрываться и задав последовательность нуклеотидов, которая может встать на освободившееся место, ученые смогли реализовать как простое логическое «И» (реакция «A+B дает C»), так и более сложные процедуры. По словам исследователей, в результате им удалось создать аналог языка программирования для биохимических процессов с сочетанием логических операций и количественных значений тех или иных переменных (концентраций продуктов реакции).
Синтез фрагментов ДНК по заданным правилам, как поясняют авторы новой работы, может применяться при разработке микроскопических устройств. Ранее ученые продемонстрировали возможность использования ДНК не только как носителя информации, но и строительного материала: из нее можно формировать складываемые в плоские или даже трехмерные фигуры листы.
