«Химия и Жизнь», Сентябрь 2023

В номере:

Подход к энергии нейтрино
Расследование
Полуоткрытая статья
С.М. Комаров
Можно ли получать много энергии практически из ничего? Кое-кто пытается не только получать, но и делать на этом деньги.
Лариса Попугаева, Алмазная Королева СССР
История современности
Полуоткрытая статья
С.В. Багоцкий
Третьего сентября 2023 года исполняется 100 лет со дня рождения выдающегося советского геолога Ларисы Анатольевны Попугаевой, урожденной Гринцевич (1923–1977), — женщины, открывшей якутские алмазы.
Криль-платфома
Результаты: роботы
Открытая статья
И. Иванов
Сто миллионов лет эволюции сделали мелких рачков образцом маневренности при скоростях, доступных существам их размеров. Рачки применяют технику так называемого метахронного плавания, распространенного у водных организмов. Его тайны разгадали исследователи Мексики и США. Для детального изучения они построили искусственного рачка, роботизированную платформу с приводами к ногам-плавникам, которую назвали плеоботом. Он выполнен из элементов, отпечатанных на 3D-принтере. Плеобот одновременно служит и инструментом исследований, и прототипом плавающего подводного робота. Ученые получили принципиально новые результаты. Вся документация проекта выложена в Интернет, чтобы желающие смогли познакомиться с метахронным плаванием.
Реабилитирующая рука
Результаты: роботы
Открытая статья
И. Иванов
При нервно-мышечных нарушениях снижается координация и сила рук, иногда развиваются спазмы. Больным помогают экзоскелеты с электроприводом, однако они, как правило, состоят из жестких элементов, что не позволяет гармонично распределять нагрузки на мышцы. Для реабилитации удобнее мягкий экзоскелет с сенсорами, который создали американские инженеры. Конструкция со сложными алгоритмами управления полностью оправдала себя. Эта роботизированная рука способна даже вернуть пианисту навыки игры после тяжелой травмы мозга. Рука также пригодится для работ, требующих ювелирной точности, а реабилитологи смогут создавать для нее персональные программы, так как экзоскелет знает разницу между правильным и неправильным движением.
Интеллект для ног
Результаты: роботы
Открытая статья
И. Иванов
Успехи в создании носимых экзоскелетов дают возможность восстановить подвижность ног после различных заболеваний и травм. Методы управления этими конструкциями нацелены прежде всего на выполнение человеком естественных движений. Это не всегда удобно, так как электроника не оптимизирует баланс больного, поэтому он быстро устает и чувствует дискомфорт. Этот недостаток восполнила команда инженеров, которые создали универсальную систему управления экзоскелетом на базе искусственного интеллекта. Авторы работы применили так называемое глубокое подкрепляющее обучение. ИИ качественно улучшает ситуацию и при обучении больного пользованию экзоскелетом, и при последующем восстановлении навыков передвижения с его помощью.
Оригами в космосе
Результаты: роботы
Открытая статья
И. Иванов
Модульные роботы можно собирать в разнообразные трехмерные конфигурации. Новый робот, созданный швейцарскими инженерами, совмещает в себе свойства полигонов и роев. Он может принимать форму практически любого трехмерного объекта. Его собирают из элементов в форме равностороннего треугольника дециметровых размеров. Каждый представляет собой полноценного робота, способного соединяться с себе подобными. Из элементов легко получить многогранник любой формы в зависимости от рабочей среды и поставленных задач. Робот может менять свои функции, соединяться и разделяться, перемещать предметы, взаимодействовать с людьми и неживыми объектами. На первом этапе инженеры надеются использовать его для связи и внешнего ремонта космических аппаратов.
Чат-бот разрабатывает робота
Результаты: роботы
Открытая статья
И. Иванов
ChatGPT фирмы OpenAI с разной степенью успеха может писать и переводить тексты, создавать программный код, искать, компоновать и рецензировать информацию. Как могут такие машины изменить процесс создания роботов? Этим вопросом задалась группа европейских инженеров. Они попытались получить ответ, заказав чат-боту разработку руки-робота для сбора томатов. В результате исследователи нашли сотрудничество с ChatGPT взаимно обогащающим и креативным. Они делают вывод, что их роль сместилась в сторону решения технических задач. Видимо, отдавая дань всеобщей моде, инженеры восхищаются такими результатами работы ИИ, которые обычны для подготовленных профессионалов.
Технологии периода перемен: от краха до искусственного интеллекта
История современности
Полуоткрытая статья
С.М. Комаров
Рейтинговые агентства выводят уровень промышленного развития страны, используя сложные вычисления. Зря они так делают: можно обойтись одним параметром. И параметр этот — число карат алмазного инструмента, ежегодно используемого в этой стране. Статистика свидетельствует: такой показатель выстраивает страны по ранжиру ровно в том порядке, что дают сложные рейтинги. Это не случайно. Алмазный и вообще твердый инструмент, и только он, позволяет изготавливать детали точнейшего размера и, значит, делать безупречно работающие машины. Увы, с отечественным инструментом в РФ ситуация сложная.
Напугать хорошенько
Проблемы и методы науки
Полуоткрытая статья
Н.Л. Резник
Большинство животных — чья-то потенциальная добыча. Избежать этой участи можно способами разной степени надежности: спасаться бегством — догонят, слиться с местностью — найдут, вырасти большим-пребольшим, как слон или носорог, — сожрут, пока маленький. Можно еще стать ядовитым и честно предупредить об этом бросающейся в глаза раскраской. В 1890 году британский зоолог Эдвард Пультон, назвал такую окраску апосематической, от древнегреческих слов apo «далекий» и sēma «сигнал». С тех пор минуло больше века, а апосематизм все еще продолжают исследовать.
Мимика и очки
Результаты: алгоритмы
Открытая статья
И. Иванов
Большинство технологий распознавания беззвучных команд, поданных движением губ человека, несовершенно из-за ограниченного набора мимических сообщений, которые может уяснить программа видеокамеры. Часть этих недостатков устраняет не требующий съемки способ американских исследователей. Они создали интеллектуальную систему, которая распознает до 31 беззвучной команды. Для обучения мимике владельца прибору достаточно всего нескольких минут, а его ИИ распознает сообщения в 95% случаев. Программное обеспечение легко установить на смартфон. Работа была представлена на гамбургской конференции, посвященной человеческому фактору в компьютерных системах.
Памятливый датчик
Результаты: алгоритмы
Открытая статья
И. Иванов
Современные видеосенсоры движения состоят из многих элементов и потребляют немало энергии. Ими управляют сложные алгоритмы, которые кадр за кадром анализируют изображения. Свободную от этих недостатков технологию предложили финские инженеры Они создали новую методику, которая в конструкции единого сенсора совмещает получение изображения, память и обработку сигнала. Умный обучаемый датчик может выявлять движущиеся объекты и предсказывать их дальнейшее перемещение по одному кадру. В эксперименте с показом последовательности букв новый датчик в ста случаях из ста прочитывал слово по последней букве, чего обычный датчик не мог сделать в принципе.
Оптический нейроморф
Результаты: алгоритмы
Открытая статья
И. Иванов
Задача создания нейроморфа, компьютера из искусственных элементов, который функционирует как человеческий мозг, остается вызовом будущего. Его элементами смогут служить резисторы с памятью, мемристоры. Вернее, их оптические аналоги. Им посвящен новый обзор инженеров Питтсбургского университета. Он дает исчерпывающее представление о прогрессе их применения в нарождающейся области фотонных интегральных схем, обсуждает эволюцию и перспективы применения, а также технологию изготовления оптических мемристоров, ее достоинства и проблемы, требующие решения.
ИИ исследует мозг
Результаты: алгоритмы
Открытая статья
И. Иванов
Пространство, окружающее кровеносные сосуды головного мозга, необходимо для движения спинномозговой жидкости в его тканях. Эти водные растворы доставляет питательные вещества клеткам мозга и удаляют продукты распада. Междисциплинарная команда ученых предложила новый метод измерения скоростей потоков жидкости, чтобы точно и локально определять ее параметры. Ученые измеряли потоки в мозге мышей с помощью оптических методов, а к обработке результатов применили искусственный интеллект. Он то и выявил детальную трехмерную картину физических параметров течений на базе гораздо менее точных измерений. Исследователи считают, что их работа поможет развить новые методы лечения заболеваний мозга.
Очень креативный интеллект?
Результаты: алгоритмы
Открытая статья
И. Иванов
ChatGPT фирмы OpenAI приковывает к себе внимание не только обычных пользователей, но и академического сообщества. Недавно он стал предметом исследования ученых одного из американских университетов, которые решили проверить на креативность последнюю версию GPT-4. Они провели совместное тестирование чат-бота и студентов с помощью известного уже десятилетия теста творческого мышления Торренса. Исследователи анонимно оценили сгенерированные чатом ответы на вопросы вместе с ответами контрольной группы из 24 студентов. Затем ученые сравнили их с успехами 2,7 тысяч студентов колледжей США, прошедших точно такой же тест в 2016 году. При оценке выводов исследования стоит помнить, что итоги психологических тестов достаточно условны даже для человека.
Заманиха — ёж всеисцеляющий
Панацейка
Открытая статья
Н. Ручкина
Века полтора назад на Дальний Восток потянулись российские переселенцы. Флора вокруг была незнакомая, и русскоязычное население присматривалось, какие растения используют местные жители: что едят, чем лечатся. Конечно, они оценили женьшень Panax ginseng, который со временем стал объектом государственного попечения, а позже, когда запасы женьшеня изрядно оскудели, ученые стали искать лекарственные растения сходного действия среди других видов семейства аралиевых. И нашли. Про элеутерококк знают все, заманиха пока не так популярна.
Драма на охоте
Фотоинформация
Открытая статья
Е. Котина
Когда-то в мезозое полуметровое млекопитающее попыталось загрызть двуногого динозавра, который был намного больше него. Но бой навсегда остановило извержение вулкана.
Культура и мышьяк
Расследование
Полуоткрытая статья
П.П. Федоров
Почему возникают и исчезают культуры? Оказывается, иногда по металлургическим и химическим причинам.
Смеются все!
Наука и общество
Полуоткрытая статья
Н. Анина
Смех — это универсальный элемент человеческого общения, такой же, как плач, крик или стон. Он бывает разным: радостным, горьким, смущенным, торжествующим. А еще смех неразрывно связан с шуткой, и вот тут начинаются сложности, потому что в разных народах и даже в разных группах свое чувство юмора и свои шутки.
Серая карусель
Фантастика
Открытая статья
Алексей Бурштейн
Ключи привычно звякнули о полку, скрипнул пристроенный под ней портфель. Квартира встретила Виктора темнотой, затхлой сыростью и сводящей с ума неравномерной капелью из крана в ванной комнате. Виктор стянул тяжелые ботинки, вставил уставшие ноги в пушистые домашние тапочки, швырнул пальто на крюк вешалки, похожий на лапу замурованного в стене зомби, и прошел в одну из двух опостылевших комнат. Не глядя нашарил на журнальном столике пульт телевизора, нажал на кнопку — квартира осветилась синеватым светом экрана, забормотали говорящие головы...
Последняя библиотека
История завтра
Полуоткрытая статья
Арутюн Самуэлян
По случаю Дня Республики в стольном граде праздник: отмечается долгожданное мероприятие — будет торжественно закрыта последняя в стране библиотека. По столь знаменательному случаю на подступах к ней, полностью заполняя почти примыкающую к библиотеке главную площадь, во множестве собрался народ. Принять радостное участие в торжестве приехали даже из дальних регионов республики, где к тому времени и никаких следов не осталось от даже самых скромных сельских библиотек. Ожидается вдохновенное обращение главы государства к гордым и свободным гражданам страны.
Трезвость — норма жизни
Короткие заметки
Открытая статья
С.М. Комаров
Нет, речь идет не о борьбе с зеленым змием, трезвость нужна и тем людям, которые так верят своим фантазиям, что уходят в мир иллюзий. Особенно опасно терять связь с реальностью руководителям государств и их объединений, а это бывает. К счастью, иногда находятся специалисты, которые пытаются разрушать такие миры бюрократических иллюзий. Возьмем для примера переход от энергоемкой экономики ископаемого топлива к материалоемкой экономике возобновляемых ресурсов.
Демоны твердого тела
Короткие заметки
Открытая статья
С. Анофелес
У рутената стронция Sr2RuO4 подозревают высокотемпературную сверхпроводимость, но ее нет. Физики из Иллинойсского университета разбирались — почему. Разобраться не удалось, зато, глядя на аномалии рассеяния энергии ударных электронов, они нашли в образце удивительные электронные образования: без массы и заряда.
Ботва росла ввысь
Нанофантастика
Открытая статья
Егор Альтегин
«Массивно потея щеками и другим телом, Херовников вник в снулое подпространство автосалона машины, с лихвой уступленного ему близкой любовницей под названием Рашель, на которой он, сносно вращая рулем, докатился до рельсовидной сути вокзала, по стохастической удаче, никого не встречая, по дороге из сотрудников ГИБДД...»
Олег Темников, организатор конкурса разработчиков «Искусственный интеллект — напиши как Чехов» перестал читать вслух и посмотрел на Пашу...

Также, как всегда, в номере: "Пишут, что...", "Короткие заметки", "Книги".

Разные разности
Долгожители обязаны вирусам
Почему при прочих равных условиях одни доживают до ста лет, а другие — нет? Исследователи из Копенгагенского университета решили поискать ответ на этот вопрос в кишечнике долгожителей, а точнее — в том гигантском сообществе бактерий, которы...
Сердце требует движения
Огромное количество исследователей во всем мире изучает сердечно-сосудистые заболевания и пытается найти универсальное решение. И на самом деле все они сходятся в одном: универсальное решение есть, и это — движение.
Фантастический телескоп
Два года назад NASA запустило в космос уникальную инфракрасную обсерваторию, до сей поры невиданную — телескоп Джеймс Уэбб. Мы уже рассказывали об этом, но не грех и повторить, потому что это настоящее рукотворное чудо.
Петух в зеркале
Есть ли окно, которое позволит нам заглянуть в разум животного? Да, есть! Это — зеркало. Ученые используют специальные тесты с зеркалом, которые называются «зеркальное самоузнавание». Вообще-то есть сомнение в их универсальности и недавно появил...