dxdt.ru: занимательный интернет-журнал

Кстати, в развитие предыдущей ссылки. Лазер, конечно, это новая штука. Но слишком “частная”. Так, можно провести интересные эволюционные параллели (они ниже по тексту, вместе с выявлением реальных “новинок”). Да, лазер доставляет энергию к цели на максимально возможной скорости. Использовав такой литературный приём, как гипербола (не кривая!), можно написать, что лазер, условно, действует мгновенно.

Впрочем, при поправке на современную скорость электронных вычислителей, для сколь-нибудь практических дистанций лазер действует далеко не мгновенно. Считайте сами: тридцать километров – это около 0.1 миллисекунды для лазерного луча. Где-то один порядок можно “накинуть”, так как требуются “прицеливающие” и “установочные” импульсы и каждый из них должен сбегать туда и обратно (пять импульсов – вот вам и дополнительный порядок). Итак, получаем оценочное “время реакции” в 1 миллисекунду. Процессор, работающий с частотой 100 МГц, успеет отщёлкать 100000 (сто тысяч) тактов за это время. 100 МГц – это не очень быстро, по современным меркам, верно? Но сто тысяч тактов на подходящем оборудовании позволяют вычислить решение не самой простой системы дифференциальных уравнений, например.

Переходим к эволюционным параллелям. Развитое огнестрельное оружие позволило отправлять пули в цель с практически мгновенной, по сравнению с человеческими возможностями восприятия, доставкой. Тем не менее, сейчас артиллерийские снаряды успешно сбивают теми же лазерами или “противоракетами”. Достаточно высокоскоростные ПТУР успешно перехватывают на подлёте к танку перспективные системы “активной защиты” (не давно известные, а новые, с управляемыми противоракетами – очень эффективно, особенно по ПТУР, применяемым в комплексе с “ложными целями”).

Мощный боевой лазер – это, конечно, новое поколение. И да, тут достигается физический предел скорости. Но “принципиально нового” тут нет.

А “принципиально новое” – это “многомерная” информационная структура, которая появляется “на поле боя” и без которой, например, тот же противоракетный лазер бесполезен. Возможности получать, обрабатывать и разделять между “потребителями” самую разнообразную информацию о тактической обстановке в реальном времени, – для военизированного киберпространства найти эволюционных параллелей не получится. Второй аспект “принципиально нового” – это военные роботы, которые, по-сути, реализуют “проекцию” киберпространства в реальность, позволяют этому пространству в реальности присутствовать. Постоянно обменивающиеся между собой потоками информации машины, быстро, достаточно автономно (в “поведенческом” смысле) и полностью согласованно действующие группой – у этого явления тоже нет эволюционных предтеч в истории военного искусства: насколько я помню, управляемые из командного центра полчища крупных насекомых никакими древними армиями не применялись.

Между прочим, заметная тема обделена вниманием блога dxdt.ru. Это – эсхатологические “проблемы” технократической цивилизации. Действительно, ожидания “всемирного конца света”, как и прежде, сильны: некоторые даже уже сейчас переезжают в специальные деревенские дома, переходя на самообеспечение, отказываясь от “благ цивилизации”. Ведь распространённые сценарии “конца цивилизации” в том или ином виде включают исчезновение всех технократических достижений, а не только Интернета.

Да.

До сих пор не ясно, полезут ли страшные орды монстров из межпространственной дыры, которую создаст (если создаст) ускоритель LHC, и это ли станет причиной “Конца”. Мы в этот раз вообще не будем разбирать называемые эсхатологами причины “Конца”. Пятничные заметки по теме “Эсхатология” посвящены другому – тому, как и какие технологии можно было бы, теоретически, сохранить в доступности после “конца всех технологий”. Потому что “эсхатологи” как-то об этих доступных технологиях упрямо забывают.

Итак, в эту пятницу, для начала, немного о генерировании электроэнергии. Действительно, в страшных сценариях “конца Света” даже готовящиеся к этому знаменательному событию персонажи остаются без электроэнергии. Мол, пишут они, “поставки электричества – это исключительно благо цивилизации”. А вот и нет – наш им ответ.

На удивление низкотехнологичным (по факту штатного применения) источником электроэнергии оказываются солнечные батареи. Дело в том, что сейчас, пока цивилизация живёт, фотоэлектрические преобразователи подешевели и, при этом, стали более эффективными. Эти неприхотливые устройства без движущихся частей нужно просто запасать, закупая для убежища.

После того как цивилизация с шумом рухнула, а централизованное электроснабжение исчезло, можно переходить на автономную “солнечную систему”. Уж особенно в деревенском доме.

Исключительной квалификации обслуживание системы на солнечных батареях не требует, а электричеством может обеспечивать долгие годы (главное запастись дополнительными хорошими аккумуляторами, потому что этот элемент системы электроснабжения вырабатывает свой ресурс быстрее). Удобным дополнением будут энергосберегающие электроприборы и инструменты, желательно – постоянного тока и низкого напряжения питания (переменный ток на 220 вольт – он-то в автономном доме особенно не нужен).

Конечно, при утрате в процессе “постцивилизационной жизни” ключевых элементов (например, злобные противники камнями разбили “фотоприёмники”) возобновить электропитание дома будет невозможно: цивилизация-то рухнула, а на коленке сделать “фотоэлектрику” уже не так просто. Так что следует запастись несколькими комплектами, и, возможно, несколькими разными по принципу действия системами (не только солнечной).

И, понятно, эффективность системы электроснабжения на солнечных батареях зависит от географического региона пребывания выжившего.

Продолжение – в следующую пятницу, теперь вместо многогранников.

Что нужно добавить в продолжение темы про военные базы, состоящие из роботов: вот, в комментариях к предыдущей записке по этой теме справедливо замечают:

…обслуживающий персонал все равно никуда не денется. Заправлять и чинить беспилотники по-любому будут не в Калифорнии.

Да, момент обслуживания – важен. И обслуживать роботов придётся “на местах”. Однако для этого вовсе не обязательно держать инженеров и прочие квалифицированные кадры непосредственно на базе. Интересно, что как раз в этом аспекте фантастики уже меньше всего.

Дело вот в чём: есть такое давно развивающееся направление – “телемедицина”. То есть медицинское обслуживание живых людей (не роботов) на расстоянии. В том числе ведутся работы по созданию телеуправляемых операционных. Потому что в хирургии особенно важен личный опыт и качество рук хирурга, и при этом часто столь же важно провести операцию как можно быстрее. В случае с травмами часто счёт идёт на минуты и квалифицированный хирург просто не успевает приехать к пациенту.

Так вот, поэтому пациента хорошо бы быстро “погрузить” в специальную операционную (понятно, что подготовить к операции может и фельдшер, и для того чтобы переместить пациента хирург тоже не нужен). В этой телеуправляемой операционной операцию проведёт хирург, находящийся за тысячи километров. Хирург управляет специальным роботом с манипуляторами. Такими операционными можно оснастить медпункты в “глобальном масштабе” – и хирургам вовсе не придётся выезжать из своего центра, чтобы всегда быть в нужном месте, в нужное время.

Разработка хорошо роботизированных капсул-операционных, транспортируемых вертолётами и грузовиками, вовсю ведётся в Штатах, по заказу DARPA: уже даже демонстрируют опытные образцы.

А теперь можно сделать вывод: если уже разрабатывают системы для удалённого “технического обслуживания” живых людей, то разве возникнет проблема с удалённым обслуживанием роботов? Нет, конечно. Уже сейчас можно реализовать.

(Картинки из презентации концепции Trauma Pod – SRI International)

Солдатам будущего нужны экзоскелеты – они помогают нести тяжёлую броню и мощное оружие (а тяжелая пехота страшна; например, для танков).

Оказывается, недавно Raytheon приобрела у компании Sarcos её робото-технологический бизнес. Raytheon входит в число ключевых поставщиков военных технологий вооружённым силам США.

Как связано такое приобретение с экзоскелетами? Вот как: Sarcos уже демонстрировали опытный образец действующего экзоскелета. Видео с этой демонстрацией – по ссылке под картинкой:

(видео)

Пока что появлению подобного снаряжения на поле боя мешает отсутствие одной (только одной) ключевой технологии: нет компактных, мощных и надёжных источников энергии, которые можно было бы прицепить к такому “костюмчику”. Исследования, правда, движутся.

(Via)

Эффективные роботы будущего будут действовать в группе. При этом, понятно, накопленный опыт создания сложных систем приведёт к тому, что эти группы роботов не будут иметь жётско назначенных лидеров: распределённая одноранговая система с “выборами” центров управления – гораздо надёжнее.

Тем временем, такие системы окончательно перешли из области фантастического кинематографа и литературы в мир реальный. Учёные из Японии развивают вполне практическую реализацию “роя роботов”. Базовый робот-элемент группы довольно незатейлив, но может самостоятельно передвигаться и, что главное, способен жёстко (механически) соединяться с другими подобными элементами:

Получающаяся конструкция действует как единое целое, используя для своей работы довольно сложные алгоритмы, которые пока что реализует внешний компьютер (надолго ли?). Из большого количества базовых роботов могут собираться весьма сложные “механизмы”, забирающиеся по стенам, перешагивающие через препятствия и проползающие под препятствиями:

Группа, собравшаяся в одну конфигурацию, оперативно пересобирается в другую, более подходящую для решения очередной задачи:

Думаю, понятно, что бороться с подобной штукой, пытаясь “прострелить центральный компьютер” – не получится. Отцепив выведенные из строя элементы, роботизированный рой продолжит движение, возможно, изменив конфигурацию.

На сайте разработчиков есть довольно много видеоматериалов (внимание! большой трафик!), которые отлично демонстрируют, что к чему.

На картинке шлем для вертолётчика с индикаторами от Thales (планируют использовать на новинках Eurocopter):

(Фото: Thales)

В своё время в автогонках “Формулы-1″ случились сильные гонения на компьютерные системы, использовавшиеся во время гонок (гонения касались систем на борту машины). Причину (официально) сводили к тому, что, мол, удивительный прогресс компьютеров и программного обеспечения привёл к ситуации, когда уже не ясно, кто с кем соревнуется: люди-пилоты или компьютеры в машинах.

Такая мотивировка уязвима: как я понимаю, в “Формуле” и сейчас всё равно между собой соревнуются прежде всего машины, а не люди-пилоты, и всё равно продолжаются гонения на электронику, доходящие до абсурда (типа, запретить “трекшен-контроль” и “электронные” тормоза). Правда, технические ухищрения касаются не компьютерной, а механической и химической инженерии (типа, лучшая аэродинамика, хитрейшие железяки, дорогие сплавы и супертопливо, ещё и подаваемое, например, охлаждённым). Собственно, сделать соревнования “пилотскими” можно лишь одним способом: дав всем пилотам идентичные машины; но это не для первой “Формулы”.

Вот.

Но без физико-математических хитростей, воплощённых сметливыми инженерами, гонки технократу вообще не интересны. Всяческие гонения на хитрости, как можно заключить по профильным новостям о судебных процессах, приводят к тому, что об этих хитростях и узнать-то публике, наверное, очень сложно. И при всём при этом, пилотам также нужно показать личные спортивные способности. В общем, получается как-то не очень.

Так вот, если роботов научили ездить по городу, то нужно разделить в “Формуле” людей-пилотов, пересадив их в отдельную серию с идентичными машинами, и машины-роботы (которые сейчас запрещены), выделив их в свою замечательную серию. Правила собственно гонки для машин-роботов оставить те же, а в техническом регламенте удалить ограничения по компьютерному оснащению, сохранив требование автономности по управлению (ну и, скажем, GPS запретить).

Вот такая “робоформула” была бы интересным соревнованием. Впрочем, подобные состязания проводятся, но не в тех масштабах: спонсоров не хватает.

Вот АРМС-ТАСС пишет, рассказывая про выставку спецсредств “Интерполитех”:

“На стенде НИИ стали корр. АРМС-ТАСС продемонстрировали “жидкую” броню, которая в перспективе может применяться для бронежилетов и других средств индивидуальной защиты.

Специалисты обработали слои стандартной баллистической ткани гелиевой (видимо, имеется в виду – “гелевой”, от “гель” – АВ) композицией на основе фтора с наночастицами окиси корунда. Опытный образец выглядит как обычная плотная ткань. Однако при резком ударном воздействии на нее находящийся внутри гель мгновенно затвердевает, предотвращая проникновение пули за преграду.”

Между прочим, эта самая “жидкая броня” – штука интересная, иногда выглядит забавно. По ссылке ниже – видео, в котором “статиста”, защищённого вязаной шапочкой и обычными брюками, ведущий с чувством охаживает лопатой по голове и коленям – правда, без последствий: от последствий спасает та самая “жидкая броня”. Ссылка на видео: http://www.youtube.com/watch?v=9VDeJ7rLUYU

Для чего нужны коллективные роботы? Например, для того, чтобы следить за подводными лодками. Вот, допустим, сделали небольшого (подводного, опять же) робота, оснащённого сонаром, а точнее – хитрым оборудованием, следящим, в том числе, за окружающим планктоном (всё для обнаружения субмарин). Автономный робот способен всплывать, погружаться и потихоньку плыть в толще воды.

Сам по себе такой робот не очень интересен. Даже если он умеет всплывать в назначенное время и быстро передавать накопленную информацию через спутник. Даже если этого робота можно сбрасывать в воду в заданном районе с самолёта.

А вот если каждый из роботов умеет ещё обмениваться информацией с другими подобными, плавающими на определённом расстоянии, и при этом “члены группы” умеют координировать свои действия по анализу поступающей информации, используя данные, полученные сразу несколькими роботами – то это уже совсем другое дело. Такая “умная сеть” нужна. Особенно, если её можно “расставить”, выбросив сотню элементов с самолёта – роботы сами разойдутся по глубинам и акватории.

Дело в том, что “наблюдательная информация”, собранная с нескольких точек, с разных глубин, и синхронизированная по времени – гораздо полезнее. И уточнять её прямо в реальном времени – много проще.

Говорят, что именно такими системами теперь занимаются в штатовских профильных институтах.