Прямо сейчас в кинотеатрах мира идет показ нового фильма “Терминатор: Тёмные судьбы” (Terminator: Dark Fate). Картина продолжает события второй части и вычеркивает из канона вселенной “Терминатора” абсолютно всё, что было снято после 1991 года. К своим ролям T-800 и Сары Коннор вернулись постаревшие Арнольд Шварценеггер и Линда Хэмилтон. Фильм, хотя и получился получше всех прочих продолжений, пока собирает противоречивые отзывы. Но нас интересует не само кино, а технологии, которые в нем показаны.
Хотя роботы франшизы “Терминатор” сплошь состоят из компьютерной графики и голливудских спецэффектов, они не так уж далеки от реальности. Ведь многие из показанных технологий уже имеют прототипы в реальном мире.
Сложные движения
Сама по себе способность ходить, выполнять сложные движения и держать равновесие уже не является проблемой для машин. Самый известный в мире прямоходящий робот - Atlas от компании Boston Dynamics. В сентябре разработчики опубликовали новое видео, на котором машина ходит, прыгает, кувыркается, и делает всё это без какой-либо страховки. Честно признаем, что способности Atlas уже превосходят физическую подготовку большинства людей, включая всех сотрудников нашей редакции:
Atlas способен двигаться так быстро благодаря новому алгоритму оптимизации, который разбивает сложные движения на меньшие команды для рук, туловища и ног. Затем специальный предсказательный контроллер связывает короткие отрывистые движения воедино, превращая их в плавные бесшовные жесты.
Если это видео вас не впечатляет, вспомните, что еще в 2014 году тот же Atlas не был способен ходить без страховочных тросов. Дети растут так быстро...
Искусственные мускулы
При всей новообретенной ловкости, Atlas не слишком похож на человека. Но он пока и не стремится имитировать нашу внешность. Да и механика в его основе отличается от механики наших тел. Вместо мышц за движения Atlas отвечают сервоприводы.
Киношный терминатор T-800 из “Терминатор 2” был устроен иначе. Когда герой Шварценеггера снял с руки кожный покров, мы могли видеть, что движениями его пальцев управляет набор компактных пневматических компрессоров. Это уже больше чуть похоже на реальные мышцы.
В реальном мире мы уже продвинулись дальше. Первые неотличимые от человека роботы, вероятнее всего, будут использовать в конструкции не хрупкие сервоприводы и пневматику, а искусственные мышцы, действующие по принципу живых. Такие разработки уже существуют.
Например, этим летом ученые Массачусетского технологического института (MIT) представили искусственные мышцы, которые способны поднимать вес, в 650 раз превышающий их собственную массу.
Похожая разработка имеется у Колумбийской школы инженерных и прикладных наук. Искусственная мышца способна по команде расширяться или сжиматься, поднимая вес, в 1000 раз превышающий ее собственный. Использование таких мышц позволит роботам иметь еще более человекоподобную конструкцию.
Вообще, в поисках вдохновения ученые все чаще обращают внимание на живую природу. Как показывает практика, инженерные решения, выработанные миллиардами лет эволюции, могут быть более удачными, чем любые искусственные идеи. Это справедливо не только для базовой конструкции искусственных мышц, но и для их питания. Недавно группа ученых из Университета Линчёпинга (Швеция) задалась необычным вопросом. Если живые мышцы работают на глюкозе и кислороде, почему бы не применить эту же технологию в робототехнике? Исследование опубликовано в журнале Advanced Materials за июнь этого года.
Разработка швейцарцев состоит из двух электроактивных полимерных листов, расположенных на непроводящей центральной мембране. Когда положительный ток подается на одну сторону (вызывая сжатие), а отрицательный ток подается на другую (вызывая расширение), вся конструкция изгибается в сторону положительного заряда. Звучит просто. Но вместо того, чтобы использовать электрический ток напрямую, команда использовала природный фермент, который превращает химическую энергию в электрическую. Проще говоря, фермент превращает глюкозу и кислород в электричество, активирующее искусственную мышцу. При этом никакого источника электричества не требуется. Достаточно просто погрузить механизм в раствор глюкозы.
В общем, когда в реальном мире дело дойдет до создания человекоподобных роботов, их конструкция может быть больше похожа на устройство репликантов из “Бегущего по лезвию” или андроидов или “Мира дикого запада”.
Маскировка: искусственная кожа, жидкий металл и нанодроны
Во вселенной “Терминатора” существуют разные роботы. Более старые модели, вроде нашего любимого T-800, - это металлический скелет, обтянутый искусственной кожей. Модели поновее используют для маскировки жидкий металл, позволяющий им менять внешность, а самые новые модели вообще покрыты чем-то вроде роя наномашин. Все эти технологии уже существуют в той или иной форме.
Искусственная кожа
Еще в 2015 году производитель косметики L'Oreal объединился со стартапом Organovo, разрабатывающим технологию 3D-печати, для разработки пластырей в виде человеческой кожи. В 2016 году Центр биологии Института физико-химических исследований в Японии в паре с Токийским университетом научился выращивать полный эпидермис, вплоть до волосяных фолликулов. Эту искусственную кожу можно трансплантировать даже живым существам, и она будет функционировать как следует. В общем, покрыть машину реалистичной искусственной кожей или чем-то очень на нее похожим - не такая уж фантастическая задача.
Жидкий металл
С более сложной маскировкой всё обстоит интереснее. Робот T-1000 из “Терминатора 2” (в исполнении Роберта Патрика) не имел жесткого скелета, а целиком состоял из жидкого металла. Это позволяло ему менять облик в зависимости от ситуации, а также менять форму, просачиваясь в узкие места.
Реальные жидкие металлы, вроде галлия, обладают некоторыми уникальными свойствами, вроде высокой электропроводности и деформируемости. Но есть и недостатки. Большинство магнитных жидких металлов страдают от очень сильного поверхностного натяжения. Это ограничивает их способность растягиваться только горизонтальной плоскостью.
Чтобы справиться с этой проблемой, группа исследователей погрузила капельку сплава галлий-индий-олово в ванну с соляной кислотой. Сплав галлия реагирует с кислотой, образуя на капельке оболочку из оксида галлия. Это резко снижает поверхностное натяжение и позволяет растягивать капельку как горизонтально, так и вертикально. Результаты экспериментов опубликованы в журнале Applical Materials & Interfaces.
В ближайшее время эти эксперименты не приведут к созданию жидких терминаторов. Это исследование до сих пор находится на очень ранней стадии. Тем не менее, ученые уверены: однажды жидкий металл найдет применение в гибкой электронике и мягкой робототехнике.
Нанодроны
Что может быть веселее одной неудержимой машины-убийцы? Только неудержимая машина-убийца, которая может разделиться на две неудержимых машины-убийцы.
В новом фильме “Терминатор: Тёмные судьбы” показан терминатор модели Rev-9 (в исполнении Гэбриела Луны), сочетающий в себе достоинства твердого и жидкого роботов. В основе Rev-9 лежит металлический скелет, как у T-800. Но этот скелет покрыт чем-то, что больше напоминает рой наночастиц, чем жидкий металл. При необходимости, рой может отделиться и начать действовать полностью автономно. Таким образом, роботов становится двое.
Наши технологии пока не позволяют создавать подобные наномашины или добиваться от искусственных роев такой слаженности действий. Но разработки роевого интеллекта ведутся уже сейчас. Например, ВВС США имеет на вооружении систему Perdix. Это рой из сотни микродронов, которые могут быть запущены с истребителей F/A-18E/F “Супер Хорнет”. Дроны проводят разведку на малой высоте и сообщают данные войскам на земле. При этом они координируют свои движения и действуют как единый организм. А в начале года мы рассказывали о том, как принципы роевого интеллекта могут быть использованы в сфере беспилотных автомобилей.
В целом, нанодроны все еще выглядят как фантастическая технология будущего, но в том, что однажды они будут созданы, не сомневается никто.
Искусственный интеллект
Каким бы крутым ни было “железо” терминатора, оно бесполезно без соответствующего управления. Машина должна обладать мощным искусственным интеллектом, который позволял бы ей сливаться с толпой людей, находить и убивать свою цель. В реальном мире пока нет системы, которая бы удовлетворяла всем перечисленным параметрам одновременно. Зато существуют технологии, которые удовлетворяют им по отдельности.
Например, связная речь для современного терминатора точно не стала бы проблемой. В современном мире существует масса голосовых ассистентов, которые в нашем 2019 году способны имитировать осмысленный диалог. Существуют чат-тобы, которые очень успешно выдают себя за живых собеседников. В общем, даже машина, не обладающая самосознанием, может выдавать себя за живого человека.
В способностях поисковых систем сомневаться не приходится. Терминатор, оборудованный “портативным Google”, мог бы без проблем найти нужного человека, получив доступ к слитой базе данных какой-нибудь компании.
Узнать жертву - тоже не проблема. Современные биометрические системы позволяют распознавать человека по лицу, голосу, походке и даже по уникальному отпечатку сердцебиения, бесконтактно считывая его с кожи. В этом отношении технологии современного мира даже превосходят кинематографическую вселенную.
Наконец, остается способность автономной машины убивать свою цель. Увы, эта "фишка" тоже больше не является фантастикой. Буквально на прошлой неделе стало известно о том, что Китай вовсю торгует автономными дронами, способными без разрешения оператора ликвидировать живую цель. По сути, эти маленькие вертолеты с пулеметами - и есть первые “терминаторы” нашего мира. Можно не сомневаться: подобные машины разрабатываются практически всеми крупными государствами. А значит, мы официально живем в эпоху терминаторов, хоть они пока и не выглядят как человекоподобные роботы из будущего.
Если хотите получать новости через мессенджер, подписывайтесь на новый Telegram-канал iGate
