Современные роботы, Aibo, Asimo, Gundam и другие, являются предметом национальной гордости для японцев, которые слегка повернуты на области робототехники. Однако, японская робототехника начала развиваться намного раньше, чем это может себе вообразить большинство людей. Понятие Karakuri ningyo, что в переводе с японского означает "механическая кукла", возвращает нас в эпоху Эдо, которая продолжалась с 1603 по 1868 год.

Karakuri ningyo, как считают историки, являлись "потомками" первых механических часов с водяным приводом и ранних астрономических инструментов, изначально разработанных китайцами. Развитие технологий в те времена распространялось из Китая вдоль Корейского полуострова и коснулось, в конце концов, японского островного государства. Там это было приспособлено умельцами для местного применения, в результате чего и появились первые японские механические роботы-автоматы. Первые отношения японской культуры и западной культуры так же оказали влияние на развитие и формировании этой области.

Самый старый робот Karakuri в истории был замечен с Японских Хрониках. Этот робот, Sinan-sha, который был предоставлен японскому императору Тенчи, создавался мастером в течение 9 лет. Он представлял собой фигурку отшельника, сидящего на чем-то вроде телеги, а руки этой фигурки всегда указывали на юг, что делало его, кстати, еще и одним из ранних компасов.

Наиболее распространенная форма Karakuri известна как "Zashiki Karakuri". Это был очень популярный предмет роскоши в период Эдо, созданный для домашних развлечений. Zashiki Karakuri так же известно под названием "робот-чайный сервис". Рычаги, кулачки и шестерни внутри робота заставляли его двигаться, если чашка с чаем ставилась на специальный поднос. Когда чашка убиралась с подноса робот останавливался, а когда чашку наполняли чаем заново, то все механизмы робота возвращались в исходное состояние.

Затем, в более поздние времена эпохи Эдо, японскими мастерами были созданы более сложные автоматы, как стрелок из лука, которого можно увидеть на одном из приведенных ниже видеороликов. Механика более поздних роботов Karakuri была построена наподобие механики часовых механизмов, что говорит о влиянии западной цивилизации.

Картины прошлого, память о хороших днях, воспоминания о людях, которых вы любили и любите, все эти воспоминания записаны в недрах нашего ума, подобно тому, как изображения, музыка и видео хранятся на жестком диске Вашего компьютера. И по аналогии с компьютером, данные в котором можно переместить, удалить и в некоторых случаях восстановить, с нашими воспоминаниями можно выполнить подобные операции. Я предлагаю Вам рассмотреть несколько недавно обнаруженных химических соединений, органических и неорганических молекул, используя которые можно производить некоторые манипуляции с памятью и воспоминаниями.

Воспоминания в нашем мозге формируются в результате взаимодействия между некоторыми частями мозга, результатом этих взаимодействий являются новые нейронные синапсы или изменения в уже существующих синапсах. Синапс - это своеобразная "линия связи" между нейронами, клетками нервных тканей. Человечество еще находится в "младенческом возрасте" в области понимания процессов, происходящих при формировании воспоминаний и при их изменении. Все имеющиеся сегодня знания были приобретены в результате наблюдений, экспериментов, проводимых с различными веществами и гормонами методом проб и ошибок.



К примеру, кортизол, гормон стероидной природы, который выпускается в организм корой надпочечников в ответ на стрессовую ситуацию, испытываемую человеком. В паре с адреналином, кортизол может вызывать удлинение срока кратковременной памяти. Но наблюдения за людьми, находящимися в постоянной стрессовой ситуации, показали, что длительное воздействие кортизола приводит к укорачиванию срока кратковременной памяти.



Использование маленькой молекулы органического вещества P7C3 (Pool 7 Compound 3 - C21H18Br2N2O) открывает путь к восстановлению воспоминаний. Это вещество имеет ярко выраженные нейрозащитные свойства, что позволяет использовать этот препарат при лечении поздних стадий болезни Альцгеймера. P7C3 стимулирует нейроны к созданию новых нервных связей и защищает нейроны от ухудшения и последующей гибели. Ученым точно неизвестно, каким образом работает препарат P7C3. У препарата P7C3 есть другой аналог, оказывающий на мозг еще более мощное воздействие. Оба этих препарата были обнаружены с помощью естественных экспериментов, проводимых с помощью методики "дробовика". В организм вводилось более 1000 молекул различных веществ и ученые наблюдали за тем, к чему это приведет. К слову говоря, такой метод является общепринятой практикой при изобретении новых видов лекарственных препаратов.



Введение в мозг огромных молекул вещества CaMKII, которые в тысячу раз больше молекул кортизола и P7C3, позволяет добиться стирания в кратковременной памяти воспоминаний, связанных со страхом. Однако, как и в случае с кортизолом, большая концентрация и длительное воздействие вещества CaMKII вызывают подавление воспоминаний в кратковременной и долгосрочной памяти, связанных со страхом, совершенно не затрагивая другие воспоминания.

Не стоит пугаться, все вышеописанные опыты и эксперименты с памятью выполнялись с использование в качестве подопытных грызунов и других животных. Поэтому подобные исследования на людях будут проводиться еще через годы, если будут вообще проводиться, исходя из этических соображений. Но такие исследования дают надежду на то, что когда-нибудь люди научаться управлять своей памятью и воспоминаниями, и будут использовать это во благо человечества.

Боевые роботы в фильме "Живая сталь /Real Steel" с Хью Джекманом в главной роли выглядят не очень натурально. Зрителю сразу становится ясно, что он видит исключительно графику, изготовленную с помощью компьютера. Но это чудище, этот робот с двумя манипуляторами на дистанционном управлении, является вполне реальной вещью, и без сомнения это будущее боев на арене, которые станут показывать на телевизионном экране -)). Но, помимо этого, такой робот весьма удобен для выполнения некоторых видов специфической работы.

Этот робот является детищем компании Raytheon-Sarcos, находящейся в Солт-Лейк-Сити. Два массивных манипулятора от индустриальных роботов установлены на гусеничной передвижной платформе Ditch Witch. Это делает робота абсолютно мобильным и не зависящим ни от каких внешних факторов. Управление роботом осуществляется человеком-оператором. Движения кисти, запястья, локтевого сустава и предплечья человека точно повторяются манипуляторами в режиме реального времени.

Система управления роботом обеспечивает обратную связь, позволяющую оператору почувствовать, что манипуляторы робота взяли что-то весьма тяжелое или наткнулись на неподвижную преграду. Управление роботом весьма просто, оператору не требуется использовать джойстики, кнопки и другие элементы управления, ему вполне достаточно как обычно действовать своими руками, что позволяет управлять роботам людям, не прошедшим специальных курсов по обучению.

Использование такого робота позволяет выполнять тяжелые работы в условиях ограниченного пространства, которые требуют участия нескольких "мускулистых" рабочих, всего одному человеку. Помимо этого, манипуляторы робота, имеющие несколько степеней свободы, позволяют выполнять действия намного ловчее и точнее, чем это можно сделать с помощью лебедки или подъемного крана.

Этот робот может быть весьма полезен при использовании его в строительстве, при переноске тяжестей. Так же эту мобильную платформу можно использовать при проведении спасательных операций для разборки завалов и развалин. Систему управления роботом можно отделить и использовать удаленно. Это позволит с помощью робота выполнять работы в помещениях или на местности, где условия окружающей среды представляют опасность для жизни оператора.

Как организовать высадку 140 тысяч морских пехотинцев на участок побережья, длиной 8 километров, под массированным огнем немецкой артиллерии? Естественно, что такая операция должна быть спланирована до всяческих мелочей, что бы гарантировать непрерывную высадку и развертывание сил в то время, как войска фельдмаршала Роммеля буквально "выпрыгивают из сапог" что бы помешать этому. И эта машина, которую вы видите на снимке, была использована для того, что бы рассчитать высоту морского прилива и правильно определиться с днем и временем начала операции в Нормандии.

Эти специализированные аналоговые механические компьютеры были разработаны в конце 19 и в начале 20 столетия. Их основной задачей являлось избавление людей от монотонного, утомительного и однообразного труда при обработке массивов значений информации. Это точно так же, как появление Microsoft Excel упростило обработку громадных объемов табличных данных.



Машина, которую Вы видите на втором снимке, может с точностью до минут рассчитать время и высоту приливов в определенной точке земного шара. Реализация этой машины стала возможна разработанной Ньютоном в 1687 году модели гравитационного взаимодействия Луны и Земли. В 1770-м году математик Пьер-Симон Лэплэс расширил работу Ньютона, в результате чего появились уравнения, описывающие происходящие процессы. После этого несколько других ученых доработали эту теорию, благодаря чему стало возможным реализация вычислений в виде механического устройства, преобразующего вращательное движение в поступательное движение по законам теории Ньютона.

Такие машины были изобретены и использовались для предсказаний событий, описываемых периодическими законами, задолго до Второй мировой войны для прогнозирования и навигации. Они оказались настолько полезными во время Второй мировой войны, что правительство США засекретило сам факт их существования. И кто знает, как обернулась бы ситуация в Нормандии, не будь операция просчитана при помощи такой машины.



Вот как описывают ситуацию, сложившуюся в то время, историки:
"Поскольку все указывало на то, что высадка союзных войск произойдет в 1944 году в Нормандии, немецкий фельдмаршал Роммель предпринял ряд контрмер. Следуя логике, он пришел к выходу, что высадка десанта произойдет во время прилива, когда десантникам придется преодолевать по простреливаемому пляжу меньшее расстояние. Немецкие инженерные войска установили миллионы тонн стальных, бетонных и деревянных препятствий на побережье в точках предполагаемой высадки десанта таким образом, что бы в момент прилива эти препятствия находились под водой.

Поэтому командование союзных войск, планировавшее операцию по высадке десанта, скорректировало свои планы и ими было принято решение произвести высадку во время отлива, дав возможность саперам взорвать препятствия и открыть коридоры, по которым на берег будут выходить морские пехотинцы. Уровень моря в это время должен был повышаться для того, что бы десантные суда смогли успешно высадить десант и беспрепятственно уйти назад в море.

Но были и другие требования. Союзные войска должны были пересечь Ла-Манш под покровом темноты, но военно-морской артиллерии требовался приблизительно час светлого времени для артиллерийской подготовки прибрежной полосы в зоне высадки. Самолеты, несущие десант, должны были сбросить парашютистов еще в темноте, но они должны видеть в этих условиях свои цели, поэтому должна светить полная Луна.

Использовав прогнозирующую машину, специалисты выяснили, что всем этим условиям в июне 1944 года удовлетворяют всего три даты, 5, 6 и 7 июня. Как известно из истории, высадка состоялась 6 июня 1944 года".



Но интересы военных не ограничивались только приливами-отливами. За все время было создано множество подобных машин, и не только в Америке, но и в других странах, способных рассчитать разные виды периодических явлений и событий. Прогнозирующие машины использовались для самых различных целей вплоть до начала 1970-х годов, затем их попросту вытеснили появляющиеся в то время компьютеры.

Военные действия то вспыхивают, то угасают в различных точках земного шара. И, как всегда, во время войны гибнут люди. Поэтому военные большинства стран стараются везде где возможно начать применять боевых роботов и высокие технологии, которые если не могут полностью заменить солдат, то, по крайней мере, значительно уменьшают риск. Сейчас мы Вам расскажем об одном из военных роботов, который не принимает участие непосредственно в боевых действиях, он выполняет не менее опасную работу по разминированию, по транспортировке грузов и задачи, связанные с разведкой, наблюдением и запуском беспилотных летательных аппаратов. Это - робот Acer компании Mesa Robotics.

Создавая робота Acer, специалисты и инженеры компании Mesa Robotics поставили перед собой цель обеспечить максимальную функциональность робота. И это им удалось. Робот может функционировать самостоятельно, следуя за бойцами подразделений или выполняя поставленную перед ним задачу, а в некоторых случаях робот может работать под дистанционным управлением. Возможность работать и выполнять задачи в автономном режиме стала возможной благодаря системе управления с искусственным интеллектом, которая была разработана по заказу Управления перспективных исследовательских программ Пентагона DARPA третьими лицами. Следует отметить, что проект робота Acer начинал разрабатываться компанией Mesa Robotics в рамках программы Future Combat System, программы, целью которой является разработка и создание высокоинтеллектуальных систем вооружений и роботов.

Конечно, основной задачей, которую будет решать робот Acer, является обезвреживание мин на дорогах и минных полей. Для этого робот оснащен вращающимся барабаном с цепями, которые бьют и буквально вспахивают верхний слой почвы. Помимо этого для робота разработан ряд разнообразных инструментов и приспособлений. С помощью этих приборов робот может вести разведку, наблюдение, корректировать огонь артиллерии и запускать беспилотные летательные аппараты, установленные в его грузовом отсеке.

Помимо всего прочего робот может стать полноценным бойцом воинского подразделения, эта возможность так же заложена в программном обеспечении системы управления роботов. В таком режиме робот будет по пятам следовать за бойцами, а в случае необходимости прикрывать их собой от вражеского огня или идти вперед в опасных местах для выявления засад и других угроз.

Профессия сапера является одной из самых опасных военных специальностей, одна ошибка, и …. И, вполне естественно, что военные всячески пытаются свести риск при проведении обезвреживания взрывных устройств к минимуму за счет использования современных технологий. Ярким примером этому является лазерная система HLONS (HMMWV Laser Ordnance Neutralization System), известная под кодовым наименованием ZEUS. Эта система является "энергетическим оружием направленного действия". Импульсной мощности ее твердотельного лазера в 10 КВт достаточно для дистанционного подрыва взрывных устройств и неразорвавшихся боеприпасов на удалении до 300 метров.

В отличие от традиционных методов обезвреживания взрывных устройств, в которых используются роботы или люди, разбирающиеся в конструкции взрывных устройств и методах их обезвреживания, технология ZEUS позволяет эффективно обезвредить любое устройство, вне зависимости от его конструкции. На осуществление подрыва заряда тратится в среднем 30 секунд времени, а лазер системы ZEUS может быть включен 2000 раз в сутки. Использование системы ZEUS имеет еще одно немаловажное преимущество. Персонал, обслуживающий и эксплуатирующий систему, находится внутри бронированного автомобиля Хаммер, который выполняет роль защиты от разлетающихся осколков и вражеского огня.



Система ZEUS была разработана в 1996 году армейским научно-исследовательским центром энергетических и лазерных вооружений (High Energy Laser Systems Test Facility, HELSTF). До 2003 года проводились испытания и доработки системы на ракетном полигоне White Sands Missile Range в Нью-Мексико. После этого система была направлена в Афганистан, где прошла боевое крещение. За шесть месяцев установка ZEUS обезвредила более 200 взрывных устройств, при этом был достигнут своеобразный рекорд - 51 взрывное устройство было подорвано за 100 минут времени. После Афганистана система ZEUS была развернута в Ираке, где она использовалась не по прямому назначению, а в качестве боевого лазерного оружия.

Когда дело касается перевозки огромных и, зачастую, опасных радиоактивных грузов, то тут требуются специальные транспортные средства. В этом деле нет равных американской компании Perkins Specialized Transportation Contracting, компании, которая разработала и воплотила в действительности этого монстра, грузовика, длиной более 120 метров, для транспортировки отработавших свой срок парогенераторов с ядерных электростанций.



Платформа грузовика, размером превышающая размеры футбольного поля, имеет 48 независимых осей, на которых установлены 192 колеса. Каждая из осей может поворачиваться индивидуально, что придает всей конструкции достаточную маневренность, возможность вписываться в достаточно крутые повороты и возможность двигаться по дорогам со сложным покрытием, несмотря на такую длину автопоезда в целом.

Проектирование этого чуда инженерной мысли заняло около трех лет времени. Интересен тот факт, что разработка конструкции этого проводилась полностью в цифровом виде с использованием программного обеспечения компании Autodesk. Изначально в программе AutoCAD были созданы двумерные эскизы грузовика. Затем эти эскизы с помощью программы Autodesk Inventor были превращены в трехмерную модель. И эта модель, позволила оптимизировать весь проект, включая до мельчайших элементов конструкции с помощью программы Autodesk Simulation.



И результатом этих усилий стал грузовик, способный без поломок перевезти полезный груз, весом в 400 тонн на расстояние более 1200 километров. Именно с помощью этого транспорта были доставлены четыре огромных парогенератора с ядерной электростанции Сан Онофре в Южной Калифорнии на свалку радиоактивных материалов в Клайве, Юта.

Водное сообщение играло огромную роль в экономике некоторых европейских государств вплоть до 1930-х годов, когда конкуренция со стороны автотранспорта сделала эксплуатацию каналов экономически невыгодной. Такая же участь постигла и два канала в Шотландии, Clyde and Forth Canal и Union Canal, которые в свое время были главными транспортными артериями этой страны. За прошедшие 75 лет эти каналы и 11 шлюзов, через которые преодолевалась разность их высот, составляющая 24 метра, пришли в плачевное состояние. В начале 21 столетия правительство Шотландии начали реализовывать план реставрации этих каналов как объектов, имеющих историческую ценность, а для того, что бы соединить эти каналы был возведен Falkirk Wheel - единственный в мире вращающийся лифт, своим видом напоминающий огромную открывалку для бутылок.

Обычно для подъема судов на высоту используются шлюзы и их цепочки. Когда судно входит в шлюз, уровень воды в нем поднимается или опускается до уровня водоема, в который будет выходить судно. Если разница высот между уровнями водоемов значительна, то этот процесс повторяется несколько раз с использованием нескольких шлюзов. Лифт Falkirk Wheel позволяет обойтись без цепочки шлюзов, используя принцип Архимедова колеса для уравновешивания двух гондол, называемых кессонами. Строение, шириной 35 метров и высотой 35 метров, служит для подъема двух кессонов, находящихся на расстоянии 25 метров друг от друга.



В каждом кессоне находится около 363,5 тысяч литров воды, а понимаемый вес, в который входит вес кессона, вес воды и вес судна, составляет приблизительно 600 тонн. Подъем такого веса вызывает в этой огромной конструкции, изготовленной из 1200 тонн стали, механические напряжения, способные со временем деформировать и разорвать любые сварные швы. Поэтому все элементы конструкции скреплены с помощью болтов, общее количество которых составляет 15 тысяч.

Благодаря уравновешиванию веса кессонов все это колесо приводится в движение одним единственным электродвигателем, мощностью всего в 30 лошадиных сил, который тратит электроэнергию в количестве, достаточном для того, что бы вскипятить восемь электрочайников. Движение кессона из верхнего положения в нижнее осуществляется за пять минут времени.

Несмотря на большой масштаб этого сооружения, стоимость его сооружения составила всего 17.5 миллионов евро, что не идет ни в какое сравнение с суммой в 160 миллионов, потраченной на сооружение лифта для подъема грузовых судов в Бельгии.

Представители американского Министерства энергетики объявили о том, что 25 октября 2011 года специалисты закончили операции по разоружению последнего оружия-монстра на планете, созданного еще во времена холодной войны. Этим оружием была термоядерная бомба B53, весом более 4.5 тонн и мощностью в 9 мегатонн, что в 750 раз превышает мощность ядерной бомбы, сброшенной в 1945 году на Хиросиму. Бомба B53 была типичным представителем той эры, когда оружие имело недостаточный интеллект и точность, компенсируя это огромной разрушительной мощью.



Возможности этой бомбы можно точно выразить одним словом - "ужасающе". В случае с бомбой B53 точность бомбометания не играла особой роли, взрыва в девять мегатонн хватало для того, что бы создать шар раскаленной плазмы, диаметром около пяти километров. Большинство строений, расположенных на удалении до 20 километров от эпицентра взрыва были бы полностью разрушены. Любой человек, оказавшийся бы внутри зоны поражения, площадью более 2600 квадратных километров, получил бы смертельные ожоги. Вы и сами можете глянуть на то, что может сделать бомба B53, упавшая на Ваш город, с помощью специального сервиса Ground Zero II Google Maps



К счастью, в истории не произошло не одного случая использования бомбы B53, количество которых к 1997 превышало 50 единиц. В 1968 Америка начала замену устаревших бомб B53 ядерными бомбами B61, которые уже были управляемыми и поэтому имели повышенную точность. Каждая бомба B61 могла доставить практически точно в заданную цель боеголовку мощностью от 1 до 340 килотонн. В 1997 году начался процесс снятия с вооружения и демонтаж бомб B53, а последняя из них отдала свое урановое "сердце" только 25 октября этого года.

Когда Даррен Сэмуелсон (Darren Samuelson) делал один из своих последних снимков Манхеттена, то на место съемки неожиданно нагрянула полиция. Естественно, власти хотели знать, что за чудище, длиной 2 метра, высотой 1.5 метра и весом в 30 килограмм было наведено на городские кварталы. Отцу Сэмуелсона, бывшему полицейскому, удалось перекричать полицейских и убедить их в том, что это просто необычная фотокамера. В результате Даррен Сэмуелсон сделал снимок, настолько детализированный, что если напечатать его на фотобумаге, размером с половину волейбольной площадки, изображение все еще останется резким и четким.

Сэмуелсон, фотограф-любитель из Сан-Франциско работал с широкоформатными камерами в течение многих лет. Но постепенное подорожание пленки заставило его обратить свое внимание на более дешевый материал - на пленку для рентгеновских снимков. Один из его друзей, работавший в рентген-кабинете, подтвердил, что идея может сработать и Сэмуелсон взялся за дело. В качестве пленки он решил использовать фотопластины, размером 36 на 91 сантиметр, поэтому, сперва Сэмуелсону требовалось создать своими руками камеру, которая могла бы снимать на такие пластины.

Используя программу автоматизированного проектирования, Сэмуелсон рассчитал конструкцию камеры со всеми необходимыми пропорциями и приступил к реализации своей идеи. Два раза он неудачно пытался склеивать мехи камеры и вставлять в них ребра жесткости, придающие им форму. На третий раз ему удалось все сделать успешно и мехи камеры благополучно заскользили по рельсовым, меняя расстояние от объектива до фотопластины.



Прежде чем вставить в камеру фотопластину и сделать снимок, Сэмуелсону требуется провести множество операций, наверняка хорошо известным фотографам конца 18 и начала 19 века. Сначала ему требуется выставить камеру в надлежащее положение таким образом, что бы свет, падающий из объектива на фотопластину, не подвергался искажениям. Для этого Сэмуелсон вставляет вместо фотопластины кусок матового стекла, который он изготовил собственноручно, обработав корундовым порошком кусок обычного прозрачного стекла. После выставления камеры в необходимое положение, Сэмуелсон точно фокусирует изображение и измеряет уровень освещенности, на этот раз уже с помощью современного прибора.

Для хранения, транспортировки чистых и отснятых фотопластин Сэмуелсон изготовил три светонепроницаемых контейнера, которые вставляются в его камеру. Когда его камера подготовлена к съемке должным образом, Сэмуелсон вставляет в нее один из контейнеров. Каждый контейнер содержит по две фотопластины, так что в распоряжении Сэмуелсона есть возможность сделать шесть снимков за один раз. Его камера допускает использование двух различных объективов, каждый из которых требует использования своего метода съемки.

Первый метод опять же хорошо знаком первым фотографам. Сэмуелсон снимает с объектива крышку и свет падает на фотопластину. После того, как секундомер отсчитает необходимое время, Сэмуелсон возвращает крышку на место, прерывая поток света. Второй объектив позволяет вести съемку более современным способом. Его механизм имеет диафрагму, время открытия которой можно регулировать. Нажатие на кнопку, установленную на конце гибкого кабеля, клац! И снимок готов. Совсем как в фотоателье.



Проявляются черно-белые фотопластины в специальных емкостях, изготовленных на заказ. Для подачи, перемешивания и замены реактивов используются специальные электрические насосы.

В настоящее время Даррен Сэмуелсон ведет подготовку к своей первой сольной выставке. Остается только пожелать ему удачи.