Китайские ученые научились управлять поведением голубей, и, пожалуй, теперь их можно называть сверхголубями.
И хотя китайские голуби не разносят страшный вирус, направленный на исконно русский дух, ученым удалось управлять голубем в полете в течение почти двух часов с помощью устройства управления мозгом на солнечной энергии, пишет South China Morning Post.
Группа ученых во главе с Хуай Жуйтуо, профессором колледжа электротехники и автоматизации Шаньдунского университета науки и технологий в восточном Китае, изучает использование робототехники на животных.
Исследователи привязали солнечную панель размером примерно в половину экрана смартфона к спине голубя. Конечно, немного не так футуристично, как себе это представляли россияне: программирование ДНК, русофобия у голубей и спецназовские птичьи тренировки по полетам в РФ, но очень интересно, а главное — реально.
«Результаты показывают, что для животных, которые активны на открытом воздухе, таких как домашние голуби, время работы значительно увеличивается после установки системы, и они могут выполнять задачи в удаленных местах не беспокоясь об истощения энергии», — заявили ученые.
О первых успешных экспериментах по управлению мозгом животных сообщила японская исследовательская группа в 1997 году (ну теперь-то ясно, откуда растут ноги у идеи про сверхголубей, боевых гусей и прочих животных-“бандеровцев”) во время презентации на международной конференции по робототехнике. Они использовали электрические стимулы, чтобы заставить таракана двигаться по прямой линии.
С тех пор многие исследователи со всего мира присоединились к этой области распространив использование аналогичной технологии на широкий круг животных, включая жуков, пчел, гекконов, крыс и акул (таких тренированных суперзверьков россияне пока не видели в Украине, но, как говорится, еще не вечер).
Западные страны берут на себя инициативу, но Китай в последние годы быстро догнал их совершив прорывы, включая контролируемое движение стаи животных и автоматическую систему наведения, использующую GPS и распознавание изображений, чтобы направлять животное в нужное место.
Поведением животных обычно управляют с помощью нейронных сигналов, генерируемых исследователями, чтобы вызвать неприятные ощущения, такие как боль или страх, побуждая к немедленным действиям, например поворот вправо или влево.
Для правильной работы генератор сигналов компьютерные чипы и коммуникационные компоненты для устройства управления мозгом требуют постоянного, стабильного питания.
Ограниченное энергоснабжение является серьезной проблемой, препятствующей применению технологии в реальных сценариях, включая поисково-спасательные работы после стихийных бедствий и военных операций (но не той, что вы могли подумать).
В команде Хуай сказали, что их система на солнечной энергии была построена в основном из готовых компонентов. Это был не самый эффективный источник энергии — недорогой компьютерный чип (сразу вспоминаем о вакцинации от COVID-19) в устройстве для управления мозгом потреблял больше энергии, чем ученым хотелось бы.
Чтобы преодолеть эти проблемы, ученые разработали интеллектуальную систему управления питанием, которая внимательно следит за системой управления мозгом и прогнозирует ее потребление энергии, что, по их словам, повышает энергоэффективность.
Используя прогнозы, устройство управления мозгом может изменять интенсивность своих стимулирующих сигналов и координировать распределение энергии между различными компонентами, чтобы максимизировать продолжительность операции в постоянно меняющейся среде.
Исследование показало, что система может увеличить эффективное время подачи питания почти на 40 процентов даже в пасмурный день. Эксперименты группы с пятью голубями подтвердили, что птицы могут выполнять простые команды, такие как поворот вправо или влево, с точностью 80-90%. Исследователи говорят, что птицы иногда не реагировали из-за усталости или сильных, неожиданных отвлекающих факторов (наверное, русских увидели, пока летели, и не смогли удержаться).
Хуай уверена, что производительность устройства можно улучшить за счет использования искусственного интеллекта (только представьте: сверхголуби из биолабораторий, которыми управляет искусственный интеллект — можно отправлять сценарий в Голливуд), чтобы уменьшить нагрузку на сбор данных и расчеты. По ее словам, улучшенные солнечные панели увеличат скорость преобразования солнечного света в электричество.
Исследователь из Пекина, изучающий использование робототехники на животных, сказал, что эта технология, которая обычно требует хирургической имплантации проводов в мозг животного, потенциально может использоваться в военных целях. Будем надеяться, что в РФ ее нет, а если и есть, она не будет использовать эту технологию хотя бы на людях.
Некоторые из ведущих исследовательских проектов в этой области финансировались Агентством перспективных исследовательских проектов Департамента обороны США (и снова Штаты виноваты) и Народно-освободительной армией Китая (НОАК), сказал исследователь, пожелавший остаться неназванным из-за деликатности вопроса.
К их числу относится управление животными для переноски инструментов или оружия. Управляемых животных можно использовать и для сбора разведывательных данных в опасных ситуациях, таких как антитеррористические операции или боевые миссии.
По словам исследователя, НОАК и Агентство перспективных исследовательских проектов Департамента обороны США рассмотрели несколько способов подачи энергии, в том числе использование сахара в крови животных или движений их мышц для выработки электроэнергии, а также беспроводную передачу энергии.
Но эти системы оказались довольно сложными. Напротив, солнечная панель предлагала простое инженерное решение, хотя оно могло увеличить вес и уменьшить подвижность животного, к тому же ее практическая ценность требовала дальнейшего изучения.