Юный техник 1996-05, страница 35

крабов, специалисты приступили к созданию искусственных аналогов в виде микрочипов.

Оказалось, что система нейронов имеет слоистую кольцевую архитектуру. То есть сигналы от датчиков обрабатываются нейронами внешнего кольца. Затем информация передается нейронам-микрочипам внутреннего слоя, где и вырабатывается решение. Команда же идет в обратном порядке — от центральных нейронов к внешним, а оттуда к двигателям.

Оставалось выяснить, какое оптимальное количество нейронов должно быть в центральном ядре, чтобы био-морфное устройство с одной стороны получилось не очень сложным, а с другой — могло реагировать на изменения ситуации, приспосабливаться к новым условиям.

Исследователи придумали своеобразный тест, позволяющий судить, насколько удачно то или иное нейронное ядро выполняет свои функции. Скажем, ноги шагающей машины оставляли в неудобном положении и следили, за сколько шагов машина восстановит нормальную походку. «Черепаха» с простейшей бессенсорной нейронной сетью, как бы оправдывая свое название, делала 14 шагов, прежде чем «разбиралась» со своими ногами. «Омар» с 6-нейронным ядром восстанавливал походку за 7 шагов. Наилучший же результат показал «Ходок» — всего полтора шага. Он запросто преодолевал препятствия, вдвое его превышающие, мог спускаться с уступов высотой в четыре его роста. А когда «Ходока» ставили на постамент так, что ноги не дотягивались до земли, он и с него умудрялся спуститься. Между тем управляющая схема шагохода имела всего-навсего 4 центральных нейрона.

В дальнейшем исследователи еще усовершенствовали систему управления, заменив центральное ядро на кластер (собрание) микроядер, каждое из которых ведало «своей» ногой. Собранный по такой схеме «Паук» зашагал сразу по включении, без настройки, и

вскоре выработал весьма эффективную походку. «В принципе, ест эту машину даже разделить на четыре части, каждая будет способна к движению», — рассказывают ее создатели.

Как и следовало ожидать, уникальные устройства, да еще самостоятельно добывающие себе энергию от солнечных элементов, заинтересовали и конструкторов военной технжи. Однако сами роботобиологи видят будущее своих творений в мирном применении. Создавая свои «игрушки» в основном из бытовых радиоприборов (основу «Ходока» составил карманный плейер), они собираются не увеличивать их в размерах, как того хотелось бы военным, а уменьшать, причем весьма существенно — раз в 100.

«Первые микромашины, которые можно изготовить, пользуясь существующими технологиями, будут размером в несколько десятков квадратных микрон, — пишут Б.Хасслахер и М.Тилден. — Для создания объектов такого масштаба можно применять технологию, используемую для производства полупроводниковых устройств на кремниевых кристаллах. Литографическая техника позволяет изготавливать их множество на одном кристалле».

После того как оптимальные конструкции будут найдены, отработаны двигатели, исследователи предполагают еще радикально их уменьшать. Доведя наномашины до размера микробов — 100 нанометров, ученые хотят использовать их для анализа процессов, происходящих внутри живой клетки, помогая восстанавливать здоровье человека.

Роботобиологи нашли и источник питания механизмов. Это аденозинтри-фосфат (АТФ) — основной носитель энергии внутри клетки.

Служить человеку, а не войне — в этом видят настоящее призвание био-морфных роботов их создатели.

Публикацию подготовили АНИКОЛАЕВ и С.ОЛЕГОВ

3 «Юный техник» Nt 5

33