Аннотация:
По данным Nikkei Asia, исследователи пытаются установить на насекомых искусственный интеллект, датчики и коммуникационное оборудование, используя их небольшой размер, чувствительное восприятие и низкое энергопотребление для выполнения поисково-спасательных операций в зонах стихийных бедствий. Новейшая система может анализировать сердцебиение, нервные сигналы и движения тела тараканов, идентифицировать окружающую среду и направлять их к бегству из опасных зон с максимальной точностью распознавания 93%.
Насекомое оснащено системой совместной работы насекомых, разработанной командой профессора Кейсуке Окамото.
Традиционные «кибернасекомые» обычно напрямую контролируются посторонними. Установив на насекомое электроды, датчики и средства связи, оператор может удаленно менять направление его движения и собирать информацию на месте, позволяя ему проникать в узкие пространства, труднодоступные для людей и обычных роботов.
Международная исследовательская группа под руководством Кейсуке Моришимы, профессора Университета Осаки в Японии, разработала «петлю сотрудничества насекомых» в надежде снизить зависимость от искусственного контроля. Исследователи установили на тараканов ранцевое оборудование для измерения сердцебиения, нервных сигналов и движений тела. Затем ИИ проанализировал эти данные, чтобы определить, в какой среде могут находиться тараканы, и руководил их действиями, основываясь на собственных реакциях движения насекомого.
Исследовательская группа поместила тараканов, оснащенных этой системой, в пять различных условий, включая ультрафиолетовое излучение, химическое воздействие и высокую температуру. Самая эффективная модель искусственного интеллекта достигла точности распознавания 93%, и исследователи также успешно помогли тараканам выбраться из лабиринта. Соответствующие результаты были опубликованы в журнале «Робомехан» в мае этого года.
Эта технология предназначена для мест стихийных бедствий, таких как землетрясения и пожары. В рухнувших зданиях могут находиться токсичные газы или зоны с высокой температурой. Тараканы могут чувствовать опасность и избегать ее благодаря собственной реакции после проникновения. Кейсуке Моришима сказал, что команда надеется изучить, можно ли использовать информацию о внутреннем состоянии организмов для обнаружения и оценки внешней среды.
Система поиска и спасения насекомых вступила в стадию испытаний в реальных зонах стихийных бедствий. Кибернасекомые, разработанные профессором Хиротакой Сато из Наньянского технологического университета в Сингапуре и другими, были подвергнуты испытаниям после землетрясения в Мьянме в марте 2025 года. Они способны проникать в труднодоступные места, заваленные обломками, но имеют ограниченное применение в районах со стоячей водой.
Чтобы решить эту проблему, команда, состоящая из Хиротаки Сато и исследователей из Университета Васэда в Японии, разработала устройство, которое может напрямую снабжать кислородом насекомых. Насекомые, участвовавшие в эксперименте, могли оставаться под водой до трех часов. Соответствующее исследование было опубликовано в июньском номере журнала Nature Communications за 2026 год. Исследователи полагают, что, продолжая совершенствовать систему подачи кислорода, время, в течение которого насекомые могут работать под водой, можно продлить.
Развертывание на месте также приводит к ограничениям связи. После того как кибернасекомые проникают в железобетонные здания, сигнал становится нестабильным. Сато Хиротака сказал, что команда продолжает совершенствовать систему, исходя из проблем, обнаруженных в ходе полевых испытаний.
Помимо непосредственной модификации живых насекомых, команда под руководством Дайго Терузуки, доцента Университета Синсю в Японии, также установила на дроны усики шелкопряда, которые будут использоваться в качестве датчиков запаха. Усики шелкопряда могут улавливать очень небольшое количество феромонов, выделяемых самками бабочек, и считается, что их чувствительность выше, чем у полупроводниковых сенсоров.
Усики тутового шелкопряда были прикреплены к гелевым электродам и установлены на дроне в качестве датчика обнаружения запаха.
Исследователи использовали гелевые электроды для считывания электрических сигналов, возникающих, когда антенны ощущают запахи. Датчик, оснащенный гелевым электродом, может сохранять более 90% своей максимальной производительности после работы более 7 часов. Производительность ранее использованных металлических электродов упала более чем вдвое за три-четыре часа.
Дайго Терузуки сказал, что эта технология может продлить срок службы антенного датчика и, как ожидается, будет использоваться и у других насекомых. В настоящее время команда работает над усиками комаров, реагирующими на запах человека, и планирует в течение следующих двух-трех лет установить их на дроны для использования при поиске людей.
Комментарии