Найти выживших ― одна из главных забот спасателей во время катастроф и стихийных бедствий. Похоже, что в скором времени решение этой задачи будет облегчено. Как сообщает пресс-служба университета Северной Каролины, инженерами вуза разработана и протестирована технология, позволяющая мелким пронырливым насекомым тараканам выбирать из множества посторонних шумов именно человеческий голос и находить его местоположение.
Алгоритм анализирует поступивший звук, определяет пространственное положение источника и отдаёт команду таракану двигаться именно в этом направлении (фото Eric Whitmire).
Биоботы, а именно так специалисты называют свои творения ― "потомство" сразу нескольких научных направлений. Кандидатом на должность спасателя-биобота может стать имаго (то есть взрослая половозрелая особь) мадагаскарского шипящего таракана.
Заставить насекомое двигаться позволяет микрочип, соединённый с нервными узлами насекомого. Устройство имитирует сигнал от похожих на усики придатков, торчащих из брюшка. Эти придатки, по-научному церки, являются сигнализаторами присутствия хищника, что в свою очередь, провоцирует насекомое бежать вперёд.
Поворачивать в сторону таракана заставляет другой сигнал, который имитирует раздражение одного из двух передних усиков. Этот сигнал сообщает мозгу, что слева или справа впереди от насекомого оказалось препятствие.
Разработка технологий управления биоботами достаточно успешно идёт уже давно. К слову, ещё год назад инженеры научились управлять тараканами с помощью игрового контроллера Kinect. Теперь же новым приоритетом стала более специализированная подготовка будущих спасателей.
"При поиске людей в руинах разрушенного здания звук ― основной помощник, ― говорит Алпер Бозкурт (Alper Bozkurt) из университета Северной Каролины. ― Наша цель состоит в том, чтобы биоботы умели отличать звук, исходящий от источников, имеющих значение, таких как человек, зовущий на помощь, от ненужных звуков, вроде шипения лопнувшей трубы".
Для достижения этой цели учёные сконструировали специальные чипы с микрофонами и разработали особый алгоритм. Программа анализирует звук, определяет его пространственное положение и отдаёт команду таракану двигаться именно в этом направлении.
"Как только источник нужного звука установлен, биобот может сосредоточиться на определении точного направления, постепенно приближаясь к нему", ― говорит профессор Бозкурт.
Для тестирования были созданы биоботы двух типов. Первый был экипирован только одним микрофоном и умел воспринимать звуки и передавать их на приёмник оператора. Второй же снаряжался решёткой из трёх микрофонов, необходимых для пространственной ориентации по звуку.
Отдельно учёные выделяют создание технологии "невидимого забора". Дело в том, что, несмотря на присутствие микрочипа за спиной, таракан остаётся тараканом и не всегда готов с максимальной отдачей выполнять возложенные на него обязанности. Особый алгоритм позволяет удерживать тараканов на определённой территории и на необходимом для эффективной работы расстоянии друг от друга, а также вынуждает время от времени показываться на поверхности, чтобы зарядить батареи от солнечных лучей.
Добавим, что команда Альбера Бозкурта сотрудничает с коллегами, работающими под руководством Эдгара Лобатона (Edgar Lobaton), который известен тем, что год назад запустил на сайте краудфандинга Kickstarter проект RoboRoach. Учёные позиционировали свою разработку как возможность для каждого человека иметь собственного киборга-таракана. Достаточно было приобрести чип, легко интегрируемый с живым насекомым, чтобы управлять им при помощи мобильного приложения на смартфоне.
Доктор Лобатон также ранее показал, как при помощи биоботов можно составлять схему зоны бедствия. В настоящее время учёные планируют объединить усилия в рамках программы CyberPhysical Systems Program, финансируемой Национальным научным фондом США (National Science Foundation), чтобы создать единую систему работающих биоботов, способных эффективно проводить картографию и находить выживших.
Алгоритм анализирует поступивший звук, определяет пространственное положение источника и отдаёт команду таракану двигаться именно в этом направлении (фото Eric Whitmire).
