Кем управляються біологічні системи

Кем управляються біологічні системы

Пентагон готує до бою крыс-киборгов і роботов-жуков Сергей Бобровский В початку травня видання Los Angeles Times розповіло, як вчені Нью-йоркського університету створили крыс-киборгов.

Животные зі вживленими у головний мозок електродами, забезпечені мініатюрними відеокамерами, по дистанційної (із будь-якої відстані до 500 м) команді оператора з ноутбука повертали під час руху на потрібні боку, залазили на дерева і цілеспрямовано пробиралися по норах і тоннелям. Зазвичай, що така дослідження виконуються у вигляді піклування про службах порятунку та інвалідів. Слід зазначити, що звичайні роботи зі схожими можливостями з’явиться ще нескоро. Але хто ж саме істинний замовник цих досліджень і (наскільки реальна віддачу від них?

Во-первых, не так сприймати піддослідних пацюків як скоєні биокибернетические автомати, покірно підлягають чужій електронної волі. Насправді дана технологія полягає в давним-давно відомому Павловськом принципі «стимул — реакція », т. е. на заздалегідь створеному умовному рефлексі. Управляти діями пацюків точно як і можна з допомогою світлових чи звукових сигналів. Просто новий спосіб завдяки розвитку електроніки забезпечує дуже висока якість передачі стимулу, однак не гарантує стовідсоткового виконання відповідної реакції. Цілком можливо, що деякі ситуаціях пацюки будуть неадекватно реагувати на команди, стимулюючі різні ділянки їх мозку. Адже загальновідомо, що сильне порушення певної зони мозку викликає більш слабке порушення суміжних зон.

Во-вторых, спроба перекладу зазначених досліджень на комерційну основу викликає конфлікт за активно обговорюваними США законами про комп’ютерної безпеки — такі як DMCA, в якій був засуджений російський програміст Дмитро Скляров. Закони вимагає від розробників всіх программируемых пристроїв реалізації вбудованих схем захисту від зламування. У цьому проекті електронні сигнали посилаються в щурячий мозок у вигляді, «є «, і щоб забезпечувати їхню захисту від суто теоретичного перехоплення чи спотворення (відповідно до нормами нерідко абсурдного американського права), необхідно, принаймні, реалізувати механізм шифрування цих сигналів. Виходить, що задля цього на приймаючому кінці - в мозку пацюки — треба встановити декодирующее пристрій, мікросхему. Хоча усі одно невеличкий відкритий ділянку проводков від такої мікросхеми до відповідного ділянки мозга.

В-третьих, практично всі такі проекти — які США десятки, й роблять ними майже всі провідні північноамериканські університети — давно виконуються у межах програми «Керовані біологічні системи «воєнно-наукового агентства DARPA (раніше називалася «Розробка биоимитационных роботів на базі гібридних технологій мозок — машина »). Мета програми, як заявляють військові, виключно оборонна — певне, у самій ступеня, як і спочатку були оборонними проекти створення безпілотних літаків Predator і Global Hawk, які використовувалися потім в часи війни в Афганістані й Югославии.

Проводимые дослідження можна підрозділити втричі основні группы.

1. Створення автономних роботів, які імітували рух живих істот, і аналіз принципів їх взаємодії навколишнім світом. Одною з найбільш важливих характеристик розвідувальних пристроїв — їх мініатюрність. Проте, наприклад, закони аеродинаміки, якими керуються творці звичайних літаків, не застосовні, коли справа стосується автономних літачків розміром кілька сантиметрів, двигающихся зі швидкістю два-три метри в секунду. Тому принципи руху бабок і мух перебувають під якнайпильнішим увагою учених. Залишається нелегкої завданням навігація маленьких літаючих машин. GPS-приймач для них досить важкий, й фахівці розробляють механізми управління польотом, засновані на особливостях зору комах. Передбачається, у майбутньому системи штучного зору, і навіть набори датчиків становища Сонця і рівня магнітного поля Землі виявляться набагато дешевше, легше й енергетично економніше нині чинних навігаційних приладів. Адже мініатюрному роботу, що до складу групи з десятків і сотень йому подібних, необхідно ретельно й нас дуже швидко відстежувати траєкторію свого руху, щоб уникнути столкновений.

Также не виходить поки що ефективно застосовувати невеликі колісні і гусеничні автономні машини. Вони мало придатні для пересування кам’янистої місцевості, міським руїнам, вузьким звивистим тоннелям, сходовим прольотам. І це що крокують роботи, створені з урахуванням способів пересування комах, опиняються у таких умовах навдивовижу моторними. Подібні пристрої, здатні одночасно управляти безліччю механічних ніг, зможуть ще й самостійно виконувати це завдання, тривалий час діючи без зв’язки України із оператором, будувати карту динамічно змінюваного середовища і визначати свої координаты.

Полезны і дослідження внутрішнього будівлі живих істот та його окремих органів. Так, вивчення деяких видів жуків дозволить, як вважають у DARPA, створювати інфрачервоні датчики, спроможні виявляти з великих відстаней просторове становище джерел тепла. А аналіз шкірного покриву морських їжаків відкриває змогу виробництва матеріалів, здатних швидко відновлювати свій стан і форму і динамічно змінювати рівень пружності. У цих дослідженнях приділяють значну увагу розробці штучних м’язів. Вони потребують обмаль енергії, характеризуються тривалим терміном служби й сьогодні є прекрасні двигуни для роботів близько сантиметра.

2. Управління рухом живих істот (як-от гризуни та комахи) контроль над ним. У доповнення до досліджень, що стосується використання пацюків у ролі розвідників, роботи з цього напряму дозволяють ефективно виявляти малі концентрації хімічних речовин чи суперечка бактерій у навколишньому середовищі, що інколи несила сучасним штучним датчиків. Наприклад, в деяких видів комах при появу у атмосфері мікроскопічних доз отруйних речовин істотно змінюється траєкторія руху. Для контролю над становищем окремих особин створюються мініатюрні засоби зв’язку, які харчуються від сонячної енергії, і навіть ультразвукові випромінювачі масою близько 20 мг, дозволяють відстежувати місцезнаходження комах на відстанях до 2 км.

Живые організми як «устрою «для збору масштабі реального часу оперативної інформації спокушають аморальних експериментаторів насамперед своєю дешевизною, і навіть високої чутливістю і коротким часом реакцію зовнішні подразники. Передбачається як «удосконалювати «тварин шляхом імплантації штучних елементів, а й цілеспрямовано підвищувати можливості сприйняття та здатність до навчання і виконання команд з застосуванням технологій генної інженерії. Тривають багаторічні дослідження дельфінів. Вже випускаються оригінальні сонары, засновані за принципами функціонування органів цих ссавців, улавливающих ультразвук, з допомогою що вони спілкуються один з одним. Понад те, військовим вдалося пізнати способи, якими сповна користуються дельфіни у пошуку різних цілей і за класифікації штучних природничих объектов.

3. Управління автономними пристроями з допомогою сигналів, одержуваних безпосередньо від мозку і нервової системи людини. Якщо судити з офіційній інформації, експерименти на людей та мавпах, які проводяться з 1960;х років уже минулого століття, дозволили зібрати достатній обсяг даних визначення шаблонів електромагнітної активності нервової роботи і створення основі системи дистанційного управління кібернетичної рукою. Така рука виконує подумки що віддаються команди, і забезпечує у своїй через зворотний зв’язок контролю над прикладываемыми зусиллями. Ці проекти важливі насамперед із тим, що дозволяють реалізовувати максимально швидкі людино-машинні интерфейсы.

Сегодня подібні військово-наукові програми націлені переважно забезпечення збору розвідувальної інформації. Проте чи виключено, що назавтра стануть реальністю армії керованих бойових крыс-мутантов, полчища мініатюрних роботов-тараканов, збройних електрошокерами і отруйними голками, команди дельфинов-диверсантов, навчених знищення підводних човнів, і кибер-стервятники, здатні атакувати винищувачі по уявній команді оператора, розташованого за тисячі кілометрів від конфлікту. Можливо, будуть люди-зомби, керовані з мобільних комп’ютерів з браузери — теоретичні передумови для реалізації такої проекту існують і сегодня.

Список литературы

Для підготовки даної роботи було використані матеріали із сайту internet.