Компьютерра - Журнал «Компьютерра» №35 от 28 сентября 2005 года
Пожалуй, не стоит называть малюткой вышагивающего по вашей ладони электронного гуманоида или «щеночка» Aibo, ожидающего, когда вы почешете ему за ухом. Иначе как подобрать эпитет самому крошечному на текущий момент мобильному роботу, созданному группой исследователей из Дартмутского университета (США) под руководством профессора Брюса Дональда (Bruce Donald)? Размеры робота составляют примерно 250х60 мкм — в поперечнике он не толще человеческого волоса.
Несмотря на это, «робомалютка» способен передвигаться по гладкой горизонтальной поверхности, начиненной электродами, при помощи пары микроскопических «мускулов». Контактируя с заряженным «полом», он получает не только энергию, но и информацию о направлении дальнейшего перемещения, так что, изменяя потенциал «дорожки», роботом можно дистанционно управлять. Способом передвижения малыш напоминает гусеницу: упираясь в поверхность одной ногой, он слегка изгибает ее, перемещая «тело» на 10 нм. Невеликий размер шажка робот компенсирует резвостью телодвижений: совершая за одну секунду несколько десятков тысяч «гусеничных» манипуляций, он способен продвинуться за это время на расстояние, превышающее свой «рост». Еще одним освоенным роботом «па» является разворот вокруг другой своей крепко прижатой к «полу» конечности. Как отмечают исследователи, «гусеничная» пластика позволила обойтись без трущихся частей, вызывающих извечную напасть крошечных механизмов — налипание на их поверхность микрочастиц пыли.
Канадцы рисуют своему детищу блестящее будущее: по их мнению, малютка способен успешно искать и устранять поломки в электронных сетях, работать ключом в системах защиты информации и даже управляться с клетками человеческого организма (на нижнем фото герой запечатлен в компании с красными кровяными тельцами). — Д.К.
Радио для бактерийЭксперименты, обещающие совершить революцию в радиоэлектронике, практически одновременно и независимо провели две научные группы из Национального института стандартов и технологии США и Аризонской компании Freescale Semiconductor. Опыты обещают появление новых излучателей и приемников размером с бактерию, а также компьютерных чипов, обменивающихся информацией друг с другом и внутри себя с помощью радиоволн.
Удивительный эффект спонтанной синхронизации колебаний слабо связанных независимых осцилляторов нередко встречается в природе и технике. Еще в семнадцатом веке он был описан для висящих на одной стене часов, ярко проявляется в согласованном мигании светлячков в ночных лесах Юго-Восточной Азии и обеспечивает синхронное сокращение клеток сердечной мышцы на протяжении всей нашей жизни. Теперь этот эффект впервые удалось наблюдать у пары магнитных наноосцилляторов.
Наноосцилляторы, являющиеся магнитными аналогами лазера, были предложены около десяти лет назад. Они представляют собой несколько чередующихся нанослоев магнитных и немагнитных проводников, сквозь которые пропускают постоянный электрический ток. В определенных условиях, благодаря взаимодействию спинов электронов с магнитными слоями, это приводит к возникновению вынужденных колебаний намагниченности — «спиновых волн» и излучению радиоволн с частотой от единиц до нескольких десятков гигагерц. Однако мощность одного наноизлучателя (несколько нановатт) слишком мала для практических применений.
Ученым удалось продемонстрировать, что два спинтронных излучателя размером порядка сотни нанометров, расположенные достаточно близко друг от друга (200—500 нм), начинают колебаться в унисон. Это приводит к увеличению излучаемой мощности — при синхронных колебаниях она пропорциональна квадрату числа осцилляторов. Получается, что десяток самосогласованных осцилляторов должны испускать более микроватта, чего уже вполне достаточно для практических приложений. При облучении таких осцилляторов радиоволнами они будут играть роль антенны. Их можно расположить так, чтобы радиолуч имел острую направленность, что как раз и нужно для реализации портативных радаров или для установления связи между несколькими компьютерными микросхемами.
Наноосцилляторы изготавливаются с помощью стандартной фотолитографии, и их будет нетрудно встроить в обычные чипы. Сейчас воодушевленные успехом ученые продолжают исследовать потенциальные приложения и проблемы, порождаемые эффектом самоорганизации на наномасштабах. — Г.А.
Титановое побережьеМногие десятки лет людям не давали покоя каналы на Марсе, а теперь ученый мир спорит о морях на Титане. Во время очередного (восьмого по счету) сближения со спутником Сатурна зонд «Кассини» сделал снимки поверхности Титана, на которых отчетливо просматривается… береговая линия.
***Конечно, атмосфера Титана не стала прозрачнее — изображения получены с помощью радара. Хорошо заметно четкое разделение поверхности на светлую неровную и темную гладкую. По мнению Стива Уолла (Steve Wall), курирующего в NASA вопросы радиолокации, если в данном месте сейчас и нет жидкости, то она была там совсем недавно. На темной части снимка хорошо видны небольшие светлые вкрапления, которые интерпретируются как сухие места. По мнению ученых, это может говорить о том, что в данный момент море обмельчало, местами обнажив дно. Если же придерживаться версии, что сейчас «водоем» пуст, то светлые участки когда-то были островами.
При детальном рассмотрении другого снимка можно увидеть, что и на Титане есть сеть каналов! Русла длиной до 200 км и шириной около километра покрывают всю область, попавшую на глаза радару. Вероятно, на Титане случаются периоды, когда метан обильно конденсируется на поверхности, возможно, идут дожди, а потом наступает «засуха», во время которой образовавшиеся «водоемы» испаряются, наполняя газом атмосферу. Правда, достоверных подтверждений присутствия на поверхности Титана жидкости, к сожалению, нет. Как и на любой другой планете, за исключением Земли. — А.Б.
По Тьюрингу ботаешь?Наверное, такой вопрос задают друг другу при встрече программы, имитирующие общение живых людей. Последнее рандеву лучших софтовых собеседников планеты состоялось в Нью-Йорке 18 сентября. Создатели четырех программ, прошедших сквозь сито отборочных туров, боролись за премию Лёбнера (www.loebner.net/Prizef/loebner-prize.html), ежегодно присуждаемую создателю продукта, лучше всего притворяющегося собеседником из плоти и крови.
Провозвестником эры компьютерных «говорунов» более полувека назад стал британский математик Алан Тьюринг. В своей работе «Может ли машина мыслить?», опубликованной в 1950 году, он привел простой формальный тест для проверки интеллектуального потенциала «братьев меньших». По мнению Тьюринга, в том случае, если человек, ведущий беседу с искусственным мозгом, не отличит его по стилю общения от живого собеседника, машину вполне можно увенчать лаврами интеллектуала. Полтора десятилетия назад филантроп и изобретатель Хью Лёбнер (Hugh Loebner) поднял на щит это утверждение, посулив 100 тысяч долларов создателю софтового «мыслителя». Увы, программистский улов пока что невелик: со дня основания премии золотую медаль так и не удалось подержать в руках ни одному из участников. Победителям приходится довольствоваться лишь бронзовыми медалями да премией в две тысячи «зеленых».
Сенсации не случилось и на этот раз. Четверка строгих судей безошибочно отличала машинные потуги на разговор от речи людей, так что наивысший показатель «человечности», выставленный программе, составил всего лишь 45 по 100-балльной шкале. И это при том, что необстрелянных новичков в нынешнем розыгрыше не было: каждый из участников уже успел понюхать пороху прошлых финалов. Самым именитым соискателем был бот alice Ричарда Уоллеса (Richard Walles), трижды становившийся чемпионом (последний раз — в прошлом году; см. «КТ» #561). Увы, ныне турнирное счастье отвернулось от «Алисы» — она финишировала лишь четвертой. Не слишком эффектно выступили и другие «американцы»: сработанный Стивеном Уоткинсом (Steven Watkins) болтун Toni и программа Eugene — детище нашего бывшего соотечественника Владимира Веселова.
Лавры победителя достались земляку Тьюринга боту Jabberwacky («Бармаглот»), созданному британским программистом Ролло Карпентером (Rollo Carpenter). На сей раз вниманию жюри была представлена новая версия программы под кодовым названием George. По словам создателя, добиться успеха его детищу помогла яркая индивидуальность, которой оно обязано круглосуточному общению с интернет-публикой. Что ж, интравертом «Джорджа» не назовешь: с момента открытия своей домашней страницы (www.jabberwacky.com) программа успела провести с интернетчиками больше пяти миллионов бесед, поднаторев в области английского юмора и значительно расширив вокабулярий. Характер у этого бота не сахар: как-то раз он подверг критике кругозор одного из судей, усомнившись в его человеческой природе. Глядишь, через несколько десятилетий онлайновые форумы под завязку заполнятся откровениями ботов-интеллектуалов на тему «мыслит ли человек?» — Д.К.
