Учёные превратили тараканов в киборгов, получив идеальных управляемых роботов для слежки

В фантастических фильмах мы часто видим крошечные управляемые дроны, которые активно используются для выполнения самых различных задач. Подобные устройства не превышают по размеру обычную муху, но способны следить за людьми и даже нести на себе взрывчатые элементы. Не секрет, что за последние несколько лет беспилотники претерпели ряд серьёзных изменений, но до крошечных управляемых с помощью ИИ насекомых ещё очень далеко.

Специалисты пишут, что умные алгоритмы пока не способны взять на себя полноценный контроль даже за большими аппаратами, тогда как взаимодействие с крошечными дронами потребует особых навыков. Процесс не будет лёгким, но уже сегодня можно сделать вывод о том, каким образом будут развиваться технологии на данном направлении. Судя по всему, ещё до того, как появятся первые полностью роботизированные насекомые, будут использоваться так называемые киборги, большая часть тела которых создана матушкой-природой.

Один из недавних экспериментов основан на обычных тараканах, обладающих поразительными свойствами. На самом деле, когда дело доходит до выживания, то поспорить с тараканами могут всего несколько видов живых существ. Их сплющенные тела проникают в самые узкие щели, а способность есть что угодно и выдерживать экстремальные условия делает этих насекомых практически неуязвимыми.

Казалось бы, этих существ сложно использовать во благо, но учёные из Университета Осаки в Японии и Университета Дипонегоро в Индонезии воспользовались идеями, навеянными фантастическими фильмами. И правда, зачем изобретать робота с нуля, если природа уже создала идеального разведчика? Так появился проект киборгов-тараканов, сочетающих естественную анатомию насекомых и высокотехнологичное управление. Исследователи разработали миниатюрные рюкзаки с электроникой, способные направлять движение тараканов с помощью слабых электрических импульсов. Это позволяет им добираться до труднодоступных мест, исследовать завалы и даже собирать информацию о состоянии окружающей среды.

Как уже отмечалось выше, создание миниатюрного робота, способного свободно передвигаться в любых условиях – это невероятно сложная задача. А если подходить к проблеме с учётом текущего технического прогресса – то такая задача и вовсе кажется неосуществимой. Именно поэтому авторы проекта решили воспользоваться природными механизмами, дополнив их нужными инструментами в виде контроля за действиями насекомого.

Отмечается, что проблема не в том, чтобы сделать крошечного робота. Проблема в том, что существующие материалы не позволяют сделать его таким же ловким и проворным, как обычный таракан. Ранее созданные прототипы постоянно застревают в различных препятствиях, а их питание требует наличия аккумуляторов, которые только предстоит изобрести. Обычный таракан может сутками выполнять те или иные задачи, не говоря уже о других особенностях подобных существ. Например, обычная лестница становится для роботов непреодолимым препятствием, тогда как таракан без труда справляется с передвижением, пробираясь в узкие трубы и выживая в условиях низкого содержания кислорода.

Учитывая все эти факторы, учёные выбрали в качестве тестового объекта мадагаскарских шипящих тараканов (Gromphadorhina portentosa) и оснастили их сенсорами для измерения температуры, влажности и других параметров. Также были установлены электроды, воздействующие на усики насекомого, позволяя управлять его движением.

Разработанная система «биогибридной поведенческой навигации» (BIOBBN) работает по принципу «достичь-избежать». Другими словами, таракан движется к заданной точке, обходя препятствия на пути. В зависимости от сложности среды применяются разные алгоритмы управления. Чтобы проверить работоспособность концепции, учёные устроили испытания на полосе препятствий с камнями, песком и деревом. Насекомые-киборги получали минимальные команды, но в основном находили путь самостоятельно, используя природные навыки. Если они переворачивались, то могли исправлять положение без посторонней помощи. Обычно, если речь идёт о роботизированных насекомых, то операторы приходится вмешиваться, а иногда и самому переворачивать механизмы на ноги.

Всё это стало прорывом, поскольку человек давал насекомому неявные команды, тогда как именно таракан рассчитывал путь и определял все необходимые действия для достижения поставленной цели. Киборг мог карабкаться по стене, ползти по трубам или прийти к финишу другим способом, который ему самому кажется более простым и безопасным. В более сложных условиях, когда добраться до цели было крайне сложно, тараканы обдумывали последующие шаги, интуитивно избегая препятствий. Но даже это не мешало им выполнять поставленные задачи.

Авторы проекта видят в своих киборгах потенциальных помощников в поисково-спасательных операциях, особенно в разрушенных зданиях или тоннелях, куда невозможно проникнуть человеку. Управляемые насекомые могут использоваться для инспекции опасных территорий, обнаружения выживших и даже мониторинга культурных объектов.

Остаётся открытым вопрос об этической стороне технологии. Ведь те же самые тараканы-киборги могут применяться для скрытого наблюдения. Если миниатюрного разведчика оснастить камерой и микрофоном, его практически невозможно будет заметить. Чаще всего учёные руководствуются идеалистическими целями, а последствия экспериментов станут заметны спустя долгие годы.

Источник: Overclockers