Робототехника

У космического аппарата «Электро-Л» возникли проблемы с системой ориентации и стабилизации. Технические специалисты НПО им. С. А. Лавочкина делают все возможное чтобы точно диагностировать неисправность и, при возможности, устранить ее.


Последний, на данный момент, кадр со спутника. (На рабочий стол)

Чуть более трех лет «Электро-Л» вращается на геостационарной орбите, на высоте 36 тыс. км. И более двух лет подряд, каждые 30 минут он создавал великолепные 120-мегапиксельные снимки видимого диска Земли. Первый кадр он сделал в феврале 2011 года и с тех пор работал в интересах Росгидромета и Роскосмоса. Одновременно, радуя нас возможностью наблюдать за родной планетой почти в режиме он-лайн.

Компания Festo за последние несколько лет создала ряд интересных проектов, включая робота-стрекозу, робота-чайку, новый тип ветрогенератора.

На днях компания представила свой новый проект: робота-кенгуру BionicKangaroo. Этот робот обучен прыгать как… ну да, как кенгуру. Почему кенгуру? Дело в том, чо эти животные очень эффективно используют собственное тело, прыгая, и разработчики решили создать механическое создание, способное прыгать по такому же принципу, как и реальное животное.

Конечно, робот-кенгуру двигается не так грациозно, как кенгуру-животное, но принцип используется все тот же. И надо сказать, движение робота достаточно эффективное, с использованием минимального количества энергии.

Какой-то сегодня день в космонавтике, что на ум лезут слова содержащие буквы «П» и «Ц». Электро-Л заболел, да тут еще и Госдеп запрещает NASA дружить с Роскосмосом. Количество комментариев, под новостью, как бы намекает, что этот вопрос многих волнует.

Upd: оказывается Госдеп не запрещал, а запрет исходил от администрации NASA.

Попробую немного прояснить со своей стороны, раз уж взялся за космонавтику. Тем более, недавно смежную тему я сам поднимал.

На Хабре уже публиковались статьи и заметки об интереснейшем проекте: космическом зонде «Розетта», главной задачей которого является исследование кометы 67P/CG Чурюмова-Герасименко. На борту «Розетты» находится посадочный кометный модуль «Фила», который должен приземлиться на тело кометы.

В январе этого года зонд «Розетта» успешно проснулся, и в Сети было выложено видео с кадрами из центра управления зонда, где можно видеть радостных участников проекта, получивших сигнал с зонда:

Когда кто-то произносит слово «ветрогенератор» или мы читаем о «ветряных фермах», сразу представляются огромные столбы с лопастями. Сейчас подобная конструкция — стандарт для ветрогенератора. В общем-то, все хорошо, кроме того, что ветрогенераторы такого типа не очень эффективно используют ветер.

И компания Festo, ранее разработавшая робота-чайку и робота-стрекозу, предложила новый вариант ветрогенератора. По словам разработчиков из Festo, новый ветрогенератор использует ветер более эффективно, вырабатывая, соответственно, больше энергии. Проект получил название DualWingGenerator.

Олимпийские Игры являются соревнованиями среди самых тренированных и наиболее талантливых спортсменов на планете. Паралимпийские Игры — то же самое, но для спортсменов-инвалидов. Чтобы иметь возможность соревноваться, многие паралимпийцы используют вспомогательные приспособления и протезы, некоторые из которых уже превратились в сложные электромеханические устройства.

Влияние технологий на Олимпиады уже чрезвычайно велико. Помимо дискуссии 2012 года о том, получил ли паралимпиец-спринтер Оскар Писториус (Oscar Pistorius) преимущество благодаря своим карбоновым протезам, не прекращаются споры о снижающих трение костюмах для пловцов и бегунов. Любой спорт, в котором используется какой-то инвентарь (стрельба, стрельба из лука, велогонки и т.д.), всё больше тяготеет к применению высоких технологий, поскольку человеческие возможности неизбежно проигрывают технике. Да ещё и потому, что проще улучшить технику, чем человека.

Космический аппарат в форме подсолнечника сможет помочь ученым найти обитаемые планеты. Аппарат в форме подсолнечника под названием Starshade разворачивает свои лепестки, блокируя свет звезды, и тем самым помогает космическим телескопам делать снимки экзопланет окружающих затемненную звезду. Это значительно бы облегчило задачу поиска «близнецов» Земли.

Управляемые роботы, вооруженные видеокамерами, постепенно становятся повседневностью: их уже используют для, например, панорамных съемок акций протеста на Украине, создания эффектных кадров из соревнований скаеров и сноубордеров на Олимпиаде в Сочи, для рекламы недвижимости или для хроники фестиваля Burning Man.



Хотя, конечно, пока что к таким вещам люди относятся с понятным скепсисом: сейчас он летает и фотографирует, а в следующую секунду, может, начнет неугодных расстреливать? И вообще, мало ли, кто ими там управляет.

Что можно сделать с таким имиджем?

Сергей Лупашин, автор проекта Fotokite, говорит так: «Добавьте к роботу веревочку — и вот у вас уже почти что домашний питомец».

Существуют разные взгляды на то, как должны работать беспилотные автомобили. Например, Google нашпиговывает их сенсорами и радарами для распознавания разметки и дорожных знаков. Проблема в том, что такой подход обходится слишком дорого: например, на машинах Google установлено дополнительного оборудования на $150 тыс. Может быть, логичнее модифицировать не каждый автомобиль в отдельности, а создать новую инфраструктуру, понятную для дешёвой электроники?

Этот цикл статей описывает волновую модель мозга, серьезно отличающуюся от традиционных моделей. Настоятельно рекомендую тем, кто только присоединился, начинать чтение с первой части.

Энграммой называют те изменения, что происходят с мозгом в момент запоминания. Другими словами, энграмма – это след памяти. Вполне естественно, что понимание природы энграмм воспринимается всеми исследователями как ключевая задача в изучении природы мышления.

В чем сложность этой задачи? Если взять обычную книгу или внешний компьютерный накопитель, то и то и другое можно назвать памятью. И то и другое хранит информацию. Но мало хранить. Чтобы информация стала полезной, надо уметь ее считывать и знать, как ей оперировать. И тут оказывается, что сама форма хранения информации тесно связана с принципами ее обработки. Одно во многом определяет другое.

Этот цикл статей описывает волновую модель мозга, серьезно отличающуюся от традиционных моделей. Настоятельно рекомендую тем, кто только присоединился, начинать чтение с первой части.

Наиболее просты для понимания и моделирования нейронные сети, в которых информация последовательно распространяется от слоя к слою. Подав сигнал на вход, можно так же последовательно рассчитать состояние каждого из слоев. Эти состояния можно трактовать как набор описаний входного сигнала. Пока не изменится входной сигнал, останется неизменным и его описание.

Более сложная ситуация возникает, если ввести в нейронную сеть обратные связи. Чтобы рассчитать состояние такой сети, уже недостаточно одного прохода. Как только мы изменим состояние сети в соответствии с входным сигналом, обратные связи изменят входную картину, что потребует нового пересчета состояния всей сети, и так далее.

Идеология рекуррентной сети зависит от того, как соотносится задержка обратной связи и интервал смены образов. Если задержка много меньше интервала смены, то нас, скорее всего, интересуют только конечные равновесные состояния, и промежуточные итерации стоит воспринимать, как исключительно расчетную процедуру. Если же они сопоставимы, то на первый план выходит именно динамика сети.

В комиксах Marvell частенько показывают героя по имени Doc Ock. У этого товарища есть роботизированные манипуляторы, которые увеличивают «функциональность» человека в несколько раз. Разработчики из Германии решили создать нечто похожее (правда, они сравнивают свой проект с хоботом слона), причем созданные манипуляторы могут самообучаться, благодаря соответствующему ПО.

Несмотря на то, что некоторые специалисты прогнозировали окончательное «замерзание» китайского лунохода после третьей уже по счету лунной ночи (когда температура поверхности Луны снижается до -180 градусов Цельсия), «Юйту» все же проснулся и дал сигнал на Землю.

Тем не менее, проблемы у него все те же: луноход не может складывать мачтовую антенну и свои солнечные батареи в короб, где посредством изотопного элемента оборудование обогревается во время лунной ночи. Температура внутри короба все равно падает до минус сорока градусов Цельсия, но оборудование лунохода такую температуру выдержать способно.

На Хабре один раз упомянули Pocket Drone. Это — миниатюрный (размер меньше 7 дюймов) трикоптер с HD 1080 камерой на борту. Устройство также оснащено модулем беспроводной связи для трансляции получаемого изображения на смартфон оператора. Проект этого трикоптера был выставлен на Kickstarter, с целью получить 35 тысяч долларов США для запуска массового производства этих летательных аппаратов.

Но получилось немного не так, как планировали разработчики. Проект собрал рекордные 925 тысяч долларов США вместо планируемых 35 тысяч. При этом стоимость трикоптера немаленькая — 500 долларов США.

Многие хабрачитатели были заинтригованы анонсом от marks. Трейлер же набрал почти 2 миллиона просмотров на Youtube.

11 марта дуэль состоялась.

Официальное видео от Kuka Robot Group:

Напомню, сегодня, 11 марта, проходит соревнование по настольному теннису между роботом и человеком (Тимо Болль — неоднократный чемпион разного рода соревнований).

Пока мы ждем результатов этого соревнования, оцените игру еще одного робота, созданного силами немецкого инженера. Робот получил название UHTTR-1, выглядит он весьма неплохо — никаких многокилограммовых конструкций, только камеры, манипулятор с передвижным шасси и соответствующее ПО.

В предыдущих частях мы описали модель нейронной сети, которую назвали волновой. Наша модель существенно отличается от традиционных волновых моделей. Обычно исходят из того, что каждому нейрону свойственны собственные осцилляции. Совместная работа таких склонных к систематической пульсации нейронов, приводит в классических моделях к определенной общей синхронизации и появлению глобальных ритмов. Мы вкладываем в волновую активность коры совсем другой смысл. Мы показали, что нейроны способны фиксировать информацию не только за счет изменения чувствительности своих синапсов, но и благодаря изменениям в мембранных рецепторах, расположенных вне синапсов. В результате этого нейрон приобретает способность реагировать на большой набор определенных паттернов активности окружающих его нейронов. Мы показали, что срабатывание нескольких нейронов, образующих определенный узор, обязательно запускает волну, распространяющуюся по коре. Такая волна это не просто возмущение, передающееся от нейрона к нейрону, а сигнал создающий по мере продвижения определенный узор активности нейронов, уникальный для каждого излучившего его паттерна. Это означает, что в любом месте коры по тому узору, что принесла с собой волна, можно определить какие паттерны на коре пришли в активность. Мы показали, что через небольшие пучки волокон волновые сигналы могут проецироваться на другие зоны коры. Сейчас мы поговорим о том как может происходить синаптическое обучение нейронов в наших волновых сетях.

Уже совсем скоро можно будет услышать жужжание маленьких лопастей коптеров, предвещающих доставку всего: от электроники, до пиццы и пива по всей территории Соединенных Штатов Америки. Это станет реальностью благодаря новому постановлению федерального судьи Патрика Джерати (Patrick Geraghty). Любой, будь то Amazon или Lakemaid Beer, теперь имеет право отправлять свои маленькие дроны для доставки товаров по всей территории США. Первое место, кудо полетят коптеры станет федеральное управление гражданской авиации США (ФАА), выступавшее против разрешения такого рода доставки.

Для тех, кто только присоединился, я советую начать с первой части или хотя бы с описания волновой модели коры. Наша волновая модель показывает как вызванная активность нейронов коры порождает волны фоновой активности, распространяющиеся как внутри зон коры, так и через проекционные связи по всему пространству мозга. Проходя по какому-либо участку коры, волна, кодирующая определенное явление, воспроизводит свой уникальный узор. Это позволяет нейронам в любом месте коры получать информацию о том, что происходит в других частях мозга.

Для тех, кто только присоединился, я советую начать с первой части или хотя бы с описания используемой нами волновой модели коры. Суть волновой модели в том, что информация кодируется одновременно двумя способами. Первый способ – это паттерны вызванной активности, соответствующие обнаруженным нейронами-детекторами явлениям. Второй – волны идентификаторы, распространяющиеся от паттернов вызванной активности и несущие уникальные узоры. Уникальность узора каждой из волн позволяет на удалении от источника сигнала узнать о его активности. При таком подходе хорошо объясняется сформулированное Мак-Каллоком и Питсом несоответствие между объемом зон коры и количеством волокон в пучках, проецирующих информацию от них на другие зоны.