Робот

Слайд 1

Слайд 2

Кто такой робот Ро́бот ( чеш . robot , от robota — подневольный труд или rob — раб) — автоматическое устройство, созданное по принципу живого организма. Действуя по заранее заложенной программе и получая информацию о внешнем мире от датчиков (аналогов органов чувств живых организмов), робот самостоятельно осуществляет производственные и иные операции, обычно выполняемые человеком (либо животными)[1][2]. При этом робот может как и иметь связь с оператором (получать от него команды), так и действовать автономно.

Слайд 3

Мифические искусственные существа Идея искусственных созданий впервые упоминается в древнегреческом мифе о Кадме , который, убив дракона, разбросал его зубы по земле и запахал их, из зубов выросли солдаты, и в другом древнегреческом мифе о Пигмалионе , который вдохнул жизнь в созданную им статую — Галатею. Также в мифе про Гефеста рассказывается, как он создал себе различных слуг. Еврейская легенда рассказывает о глиняном человеке — Големе , который был оживлён пражским раввином Йехудом Бен Бецалелем при помощи каббалистической магии. Похожий миф излагается в скандинавском эпосе Младшая Эдда. Там рассказывается о глиняном гиганте Мисткалфе , созданном троллем Рунгнером для схватки с Тором, богом грома.

Слайд 4

Технические устройства Сведения о первом практическом применении прообразов современных роботов — механических людей с автоматическим управлением — относятся к эллинистической эпохе. Тогда на маяке, сооружённом на острове Фарос , установили четыре позолоченные женские фигуры. Днём они горели в лучах солнца, а ночью ярко освещались, так что всегда были хорошо видны издалека. Эти статуи через определённые промежутки времени, поворачиваясь, отбивали склянки; в ночное же время они издавали трубные звуки, предупреждая мореплавателей о близости берега[4]. Прообразами роботов были также механические фигуры, созданные арабским учёным и изобретателем Аль- Джазари (1136—1206). Так, он создал лодку с четырьмя механическими музыкантами, которые играли на бубнах, арфе и флейте. Чертёж человекоподобного робота был сделан Леонардо да Винчи около 1495 года. Записи Леонардо, найденные в 1950-х, содержали детальные чертежи механического рыцаря, способного сидеть, раздвигать руки, двигать головой и открывать забрало. Дизайн, скорее всего, основан на анатомических исследованиях, записанных в Витрувианском человеке. Неизвестно, пытался ли Леонардо построить робота[5]. С начала XVIII века в прессе начали появляться сообщения о машинах с «признаками разума», однако в большинстве случаев выяснялось, что это мошенничество. Внутри механизмов прятались живые люди или дрессированные животные. Французский механик и изобретатель Жак де Вокансон создал в 1738 году первое работающее человекоподобное устройство ( андроид ), которое играло на флейте. Он также изготовил механических уток, которые, как говорили, умели клевать корм и «испражняться».

Слайд 5

Наноробот Наноро́боты , или нанобо́ты — роботы, размером сопоставимые с молекулой (менее 10 нм ), обладающие функциями движения, обработки и передачи информации, исполнения программ. Нанороботы , способные к созданию своих копий, то есть самовоспроизводству , называются репликаторами[1][2]. Возможность создания нанороботов рассмотрел в своей книге «Машины создания» американский учёный Эрик Дрекслер . Другие определения описывают наноробота как машину, способную точно взаимодействовать с наноразмерными объектами или способной манипулировать объектами в наномасштабе . Вследствие этого, даже крупные аппараты, такие как атомно-силовой микроскоп можно считать нанороботами , так как он производит манипуляции объектами на наноуровне . Кроме того, даже обычных роботов, которые могут перемещаться с наноразмерной точностью, можно считать нанороботами . Кроме слова « наноробот » также используют выражения « нанит »[3] и « наноген », однако, технически правильным термином в контексте серьёзных инженерных исследований все равно остается первый вариант

Слайд 6

Уровень развития технологии На данный момент (2009), нанороботы находятся в научно-исследовательской стадии создания. Некоторыми учёными утверждается, что уже созданы некоторые компоненты нанороботов [4][5][6][7][8]. Разработке компонентов наноустройств и непосредственно нанороботам посвящен ряд международных научных конференций[9][10]. Уже созданы некоторые примитивные прототипы молекулярных машин. Например, датчик, имеющий переключатель около 1,5 нм , способный вести подсчет отдельных молекул в химических образцах[11]. Недавно университет Райса продемонстрировал наноустройства для использования их в регулировании химических процессов в современных автомобилях. Одним из самых сложных прототипов наноробота является «DNA box », созданный в конце 2008 года международной группой под руководством Йоргена Кьемса [12]. Устройство имеет подвижную часть, управляемую с помощью добавления в среду специфических фрагментов ДНК. По мнению Кьемса , устройство может работать как «ДНК-компьютер», т.к на его базе возможна реализация логических вентилей. Важной особенностью устройства является метод его сборки, так называемый ДНК оригами (англ.), благодаря которому устройство собирается в автоматическом режиме. В 2010 году были впервые продемонстрированы нанороботы на основе ДНК, способные перемещаться в пространстве.

Слайд 7

Теория нанороботов Так как нанороботы имеют микроскопические размеры, то их, вероятно, потребуется очень много для совместной работы в решении микроскопических и макроскопических задач. Рассматривают стаи нанороботов , которые не способны к репликации (т. н. «утилитарный туман») и которые способны к самостоятельной репликации в окружающей среде («серая слизь» и др. варианты). Некоторые сторонники нанороботов в ответ на сценарий «серой слизи» высказывают мнение о том, что нанороботы способны к репликации только в ограниченном количестве и в определенном пространстве нанозавода . Кроме того, ещё только предстоит разработать процесс саморепликации, который сделает данную нанотехнологию безопасной. Кроме того, свободная саморепликация роботов является гипотетическим процессом и даже не рассматривается в текущих планах научных исследований. Однако, имеются планы по созданию медицинских нанороботов , которые будут впрыскиваться в пациента и выполнять роль беспроводной связи на наноуровне . Такие нанороботы не могут быть получены в ходе самостоятельного копирования, так как это вероятно приведет к появлению ошибок при копировании, которые могут снизить надежность наноустройства и изменить выполнение медицинских задач. Вместо этого нанороботов планируется изготавливать на специализированных медицинских нанофабриках .

Слайд 8

Конструкция нанороботов В связи с развитием направления научных исследований нанороботов , сейчас наиболее остро стоят вопросы их конкретного проектирования. Одной из инициатив по решению этой проблемы является «Сотрудничество по разработке нанофабрик »[16] , основанное Робертом Фрайтасом и Ральфом Меркле в 2000 году, деятельность которого сосредоточена на разработке практической программы исследований [17], которая направлена на создание контролируемой алмазной механосинтетической нанофабрики , которая будет способна к производству медицинских нанороботов на основе алмазных соединений. Для этого разрабатываются технологии зондирования, управления силовыми связями между молекулами и навигации. Создаются проекты и прототипы инструментария для манипуляций, двигательного аппарата (молекулярные моторы) и "бортового компьютера".

Слайд 9

Двигательный аппарат Молекулярные двигатели — наноразмерные машины, способные осуществлять вращение при приложении к ним энергии. Главной особенностью молекулярных моторов являются повторяющиеся однонаправленные вращательные движения происходящие при подаче энергии. Для подачи энергии используются химический, световой метод, а также метод туннелирования электронов. Кроме молекулярных двигателей, создаются также наноэлектродвигатели , сходные по конструкции с макроскопическими аналогами[18], проектируются двигатели, принцип работы которых основывается на использовании квантовых эффектов.

Слайд 10

Спасибо за внимание!!!