Сообщество - Лига Биоников

Лига Биоников

112 постов 709 подписчиков

Популярные теги в сообществе:

229

Тяжёлый экзоскелет. Часть 1

Всем привет.
Хочу рассказать о том как происходила сборка тяжёлого экзоскелета. Точнее раннего прототипа, но  суть.Думаю будет интересно. Такого в интернете не найдешь теперь)

Делался этот экзоскелет в 2018 году с февраля и по апрель...и так и не был доведён до конца.

Рассматривать мы будем первый прототип тяжёлого экзоскелета — PG-14-L . Не самый удачный проект, но и не самый плохой. Отлично помог для проработки концепта тяжелого скелета, его кинематики и моделирования силовой составляющей. Без 14 модели расчета силовой части для нового тяжелого скелета не было.

Тяжёлый экзоскелет. Часть 1 Экзоскелет, Своими руками, Киберпанк, Робот, Длиннопост

Сборка этого экзоскелета была очень мучительной и долгой, впрочем как обычно, и началось это всё со сборки грудины. Каркас этого скелета состоял из квадратного профиля 20*20 и шпилек на 8мм. Кроме того в некоторых местах использовались соединительные стальные шины и пластины. Первые были элементом укрепления для рук, а на пластины крепилась вся пневматика.

Тяжёлый экзоскелет. Часть 1 Экзоскелет, Своими руками, Киберпанк, Робот, Длиннопост

Самое первое и самое основное что крепилось сразу это компрессор. Относительно его длины и определялось всё. Важно также что весь это скелет собран без сварки, а только на болтах. То есть он полностью разборный и сборный. Как конструктор.

Тяжёлый экзоскелет. Часть 1 Экзоскелет, Своими руками, Киберпанк, Робот, Длиннопост

А вот так это будет выглядеть сбоку. Тут уже лучше видно двухцилиндровый компрессор, расположенный в самом центре грудины. Он является «сердцем» всей силовой части.

Тяжёлый экзоскелет. Часть 1 Экзоскелет, Своими руками, Киберпанк, Робот, Длиннопост

Постепенно силовая часть обрастала всё большим количеством клапанов. Тут уже можно увидеть 10 клапанов и распределитель. Вся подводка воздуха была реализована обычной акриловой трубкой 5 мм.

Тяжёлый экзоскелет. Часть 1 Экзоскелет, Своими руками, Киберпанк, Робот, Длиннопост

Синий клапан сверху нужен для аварийного спуска воздуха. Он нормально- открытый, то есть закрывается только при подаче напряжения. Если же случился обрыв или же что то иное с питанием то через этот клапан будет спущен весь сжатый воздух экзоскелета.

Тяжёлый экзоскелет. Часть 1 Экзоскелет, Своими руками, Киберпанк, Робот, Длиннопост

Напрямую управлять клапанной системой не получится — слишком большой ток для микроконтроллеров. Для того чтобы всё же реализовать управление клапанами нужно ввести промежуточное звено- релейный модули. На фото ниже это красные схемы с синими кубиками.

Тяжёлый экзоскелет. Часть 1 Экзоскелет, Своими руками, Киберпанк, Робот, Длиннопост

Спереди лучше видно сколько там проводов. От каждого клапана идет по 2 провода к реле. От реле тоже идет целый пучок проводов, но уже к контроллеру.

Тяжёлый экзоскелет. Часть 1 Экзоскелет, Своими руками, Киберпанк, Робот, Длиннопост

Далее всё это вжимается в грудину. Тут уже всё смонтировано и видны заделы для рук. Они сделаны по фордоской концепции. Сзади руки крепятся на очень мощные петли.

Тяжёлый экзоскелет. Часть 1 Экзоскелет, Своими руками, Киберпанк, Робот, Длиннопост

Трубки свисающие вниз должны идти к приводам.

Тяжёлый экзоскелет. Часть 1 Экзоскелет, Своими руками, Киберпанк, Робот, Длиннопост

В качестве осей вращения для рук использовались очень мощные подшипники. Он зажимались между двумя кусками профиля шпилькой и перетягивались, до момент изгиба профиля по форме подшипника.

На фото ниже можно уже увидеть верх с руками. Тут руки сделаны до локтей. На пластинах будут прикреплены пневмомускулы.

Тяжёлый экзоскелет. Часть 1 Экзоскелет, Своими руками, Киберпанк, Робот, Длиннопост

Вот так выглядел каркас руки зажимы подшипников.

Тяжёлый экзоскелет. Часть 1 Экзоскелет, Своими руками, Киберпанк, Робот, Длиннопост

Руки должны быть всегда отведены назад. Это дает пространство для движений руками вперед и добавляет линейную составляющую к кинематики, вместо только вращательных на каких то осях.

Тяжёлый экзоскелет. Часть 1 Экзоскелет, Своими руками, Киберпанк, Робот, Длиннопост

Собственно сами пневмомускулы. Про их сборку можно прочитать в другой статье

Их длина и другие параметры подбираются в зависимости от того что нам нужно в результате. Тут были мышцы по 50 см, то есть петли по 1 метру.

Тяжёлый экзоскелет. Часть 1 Экзоскелет, Своими руками, Киберпанк, Робот, Длиннопост

Крепятся мускулы на пластины через обычные зажимы для тросов. При этом мышцы ещё немного прижимаются к каркасу гофрированной трубой.

Тяжёлый экзоскелет. Часть 1 Экзоскелет, Своими руками, Киберпанк, Робот, Длиннопост

Где то на этой стадии разводка пневмопроводов и электроники была завершена и можно было хоть что то уже проверять. Ноги, как можно увидеть, только пока начали обрастать необходимыми компонентами и даже не могли удержать скелет стоя. В качестве бедер там использовались пальцевые шарниры от машины. Они очень мощные и неплохо подходят для таких тяжелый скелетов. Для лёгких же или средних это не самый хороший вариант.




За сим я завершу первую часть. Вторая часть будет позже. Спасибо за внимание.

Не забываем что есть  группы и дискорд, где можно прочитать про подобное или же задать вопрос.

https://vk.com/exomech

https://www.facebook.com/Exomech

https://discord.gg/pMZN7TM

Показать полностью 15
140

Созданы первые биороботы

Ученые извлекли клетки из эмбрионов африканских лягушек и создали из них совершенно новые формы жизни — «ксеноботов», названных по аналогии с видом Xenopus laevis. Эти миллиметровые биороботы способны двигаться к цели и восстанавливаться после разделения.

Созданы первые биороботы Бионика, Киберпанк, Биология, Биоробот, Видео, Длиннопост

«Это не традиционные роботы и не животные. Это новый класс артефактов: живой программируемый организм», — сказал Джошуа Бонгар, специалист по компьютерным технологиям и робототехнике в Университете Вермонта.


«Для них можно найти множество применений, например, поиск вредных соединений или радиоактивного загрязнения, сбор микропластика в океанах и проведение операций в организме человека», — сказал соавтор исследования Майкл Левин, руководитель Центра регенеративной биологии и биологического развития.

Созданы первые биороботы Бионика, Киберпанк, Биология, Биоробот, Видео, Длиннопост

Как отмечается в исследовании, группа ученых впервые спроектировала полностью биологические машины с нуля, это не клонирование или создание генномодифицированных организмов. Новые существа были разработаны на суперкомпьютере, а затем собраны и протестированы биологами в Университете Тафтса в США.


Используя крошечные щипцы и еще более тонкий электрод, клетки разрезали и соединяли под микроскопом в точном соответствии с компьютерными моделями. Собранные в телесные формы, никогда не встречавшиеся в природе, клетки начали работать вместе, согласованно двигаться и исследовать свою водную среду в течение нескольких дней, питаясь энергетическими запасами эмбрионов.

Эксперименты показали, что группы ксеноботов могут перемещаться по кругу, выталкивая гранулы в центр — спонтанно и коллективно. Некоторые ксеноботы были созданы с отверстием в центре для уменьшения сопротивления. По словам ученых, возможно, это первый шаг к использованию разработанных компьютером организмов для транспортировки лекарств.


Кроме того, ксеноботы оказались способны к регенерации. «Мы разрезали их почти пополам, а они снова срастаются и продолжают работать», — сказал профессор Бонгард.

По словам ученых, потенциал полученной информации глубоко проникает как в вычислительную науку, так и в наше понимание жизни. «Если посмотреть на клетки, из которых мы строим наших ксеноботов, то геномно это лягушки. Это 100 % лягушачий ДНК. Но мы понимаем, что по анатомии это уже не лягушки».


Возможно, создание ксеноботов — это также шаг к пониманию того, что ученые называют «морфогенетическим кодом», общей организации организмов и того, как они вычисляют и хранят информацию, основываясь на их истории и окружающей среде.


Многие люди беспокоятся о последствиях технологических изменений и сложных биологических манипуляций. И ученые согласны с тем, что, работая со сложными системами, которые мы не понимаем, можно получить непредвиденные последствия. Но, как они отмечают, это исследование помогает продвинуться вперед в их понимании и исключить опасения, связанные в том числе с развитием автономной техники.

Показать полностью 2 2
15

Печать экзоскелета на 3д принтере

Всем привет.

Сегодня была найдена интересная конструкция экзоскелета, которая в отличии от наших стандартных моделей требует только печать. Хочу ей поделиться.
Сам автор пишет следующее

Все детали плотно прилегают друг к другу и не требуют никакого клея, кроме вкладышей подшипников (я использовал супер клей, чтобы удерживать их). Если вы решили склеить детали, я рекомендую использовать силиконовый клей только на соединительных штифтах. Это будет легче разобрать детали, если это необходимо.
Для такого скелета нужно 3-4 кг нитки.
Настройки вот такие
Разрешение:
0,2 мм при 40 мм / с
Заполнения:
25%
Нить : 3D Hero и SUNLU PLA, черный и серый

То есть всё более менее просто и доступно.


Немножко фоточек.

Ссылка на модельки будет внизу.

Печать экзоскелета на 3д принтере Экзоскелет, Киберпанк, Длиннопост
Печать экзоскелета на 3д принтере Экзоскелет, Киберпанк, Длиннопост
Печать экзоскелета на 3д принтере Экзоскелет, Киберпанк, Длиннопост
Печать экзоскелета на 3д принтере Экзоскелет, Киберпанк, Длиннопост
Печать экзоскелета на 3д принтере Экзоскелет, Киберпанк, Длиннопост
Печать экзоскелета на 3д принтере Экзоскелет, Киберпанк, Длиннопост
Печать экзоскелета на 3д принтере Экзоскелет, Киберпанк, Длиннопост
Печать экзоскелета на 3д принтере Экзоскелет, Киберпанк, Длиннопост

ССЫЛКА НА МОДЕЛИ
ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ ФОТОГРАФИИ И СБОРКА

Показать полностью 8
20

Битва экзоскелетов!

Всем привет.

Хочу рассказать об одной очень интересной штуке, которая намечается в следующем году, а именно - Первая Битва Экзоскелетов!
Но обо всём по порядку.

Проект EXO FIGHTING на форуме " Армия 2019" представил опытный образец пехотного модуля, так разработчик называет свой боевой экзоскелет.

Вскоре, на своей страничке ВКонтакте EXO FIGHTING написали: "В виду полного отсутствия противников, мы начинаем постройку второй версии пехотного модуля с более совершенной системой управления."


Казалось бы - прекрасно, совершенствуйтесь, молодцы. Но тут появляется  Sk Al - mehanics, который заявляет: "Отсутствие противников? А вы искали хоть кого нибудь? Или опасаетесь нормальных соперников?"

Стоит заметить, что у гаражного мастера процесс подготовки идёт полным ходом и открыт зрителям: КАНАЛ Sk Al . Уже можно увидеть даже первые вариации обшивки. Сейчас уже ведутся работы по установке гидравлики!

Битва экзоскелетов! Киберпанк, Экзоскелет, Видео, Длиннопост

В то же время EXO FIGHTING пока не показали процесса создания своей боевой машины, ссылаясь на секретность и пока непонятно вообще ничего.


Кроме того уже разработаны первые правила, условия и параметры экзоскелетов!


Человечество уверенно шагает по пути техногенного развития, не оглядываясь и ломая преграда.Возможно именно эта битва положит начало новому виду боевого спорта - боям в экзоскелетах! . Кроме этих двух Первых Механизированных Рыцарей собирается ещё 2 скелета и, возможно, если не в этом году, то в следующем, количество участников удвоится, если не утроится.


Свежие новости по проекту вы можете узнавать в нашей группе ЭкзоМех и на YouTube-канале Александра.


За информационную поддержку большое спасибо группе обитель живущих.


Спасибо за внимание.

Показать полностью 1 1
0

Инструкция по модификации тела имплантами

Всем привет!

Человек вовсе не «венец природы». Во всех смыслах, в том числе и физическом. Поэтому многих так привлекает идея искусственных или естественных улучшений, наделяющих новыми и расширяющих имеющиеся возможности человеческого тела. Существует много разных направлений «улучшения человека», от приёма специальных веществ, временно повышающих силу, выносливость и восприятие, до генетического сортинга и сложнейших электромеханических имплантатов.

У идеи улучшения тела человека с помощью устройств есть немало сторонников и противников, апеллирующих к морально-этическим и социальным последствиям. Я не стану приводить здесь доводы «за» и «против», но многие из вас наверняка согласятся с утверждением, что сегодня далеко не каждый человек с воодушевлением воспримет предложение о внедрении в его тело чужеродного объекта. Всё же данная технология постепенно обкатывается, можно сказать, андеграундными исследователями. Данная видео инструкция показывает примерный процесс внедрения пассивного импланта.

44

Усилитель мышц голени

Всем привет!

Продолжаем рассматривать разные виды экзоскелетов и теперь это экзоскелет голени.

До этого уже было:
1. Инструкция по сборке простого экзоскелета (часть 1)

2. Инструкция по сборке простого экзоскелета (часть 2)

3. Тяжёлый силовой экзоскелет (часть 1)

4. Тяжёлый силовой экзоскелет (часть 2)

5. Делаем пневмомускулу.

6. Нейропривод

7. Активный экзоскелет-позвоночник

А теперь к усилителю!

Устройство представляет собой усилитель мышц голени (голеностопа), который работает по принципу аккумулирования энергии в пружине.

Усилитель мышц голени Экзоскелет, Бионика, Киберпанк, Длиннопост

Устройство состоит из стопы (красный цвет), фиксатора икры (черный цвет), плюсна (черный цвет, находится в контакте с полом) и пружины (бирюзовый цвет). Нога (синий цвет) прикрепляется к устройству при помощи ремней (серый цвет). Между ногой и фиксатором икры желательно поместить кусок войлока, чтобы фиксатор не натирал ногу.

Усилитель мышц голени Экзоскелет, Бионика, Киберпанк, Длиннопост

Стопа может вращаться относительно фиксатора икры. Ось вращения показана на рисунке, она совмещена с осью вращения стопы относительно голени (лодыжка).


В ненапряженном положении пружина находится в сжатом состоянии. Стопа оттянута. При натяжении стопы «на себя» пружина растягивается и создает силу, которая стремиться оттянуть стопу.


Плюсна может свободно вращаться (натягиваться на себя и от себя). Таким образом можно стоять на месте и ходить. Однако можно изготовить устройство с жесткой, не вращающейся плюсной. Такая конструкция будет менее удобна при ходьбе и стоянии, однако может передать больше силы за счет использования большего рабочего хода пружины.


Устройство не заменяет силу, которую создают мышцы агонисты голени, а именно увеличивает ее, дает прирост силы к ней. При этом маневренность движений сохранятся практически полностью.


Схема работы следующая:

Усилитель мышц голени Экзоскелет, Бионика, Киберпанк, Длиннопост

I – Момент полета (падения). Человек прыгает с высоты, либо с предыдущего прыжка.

II-III – Момент касания. Работает носок ноги. С оттянутого положения он переходит в горизонтальное.

III-V – Растяжение пружины. На этом периоде к силе икроножных мышц прибавляется сила от пружины. Также на данном этапе происходит гашение усилия падения (амортизация). Сила от пружины берет часть нагрузки на себя. В положении V пружина максимально растянута.

V-VIII – Сжатие пружины. Икроножные мышцы сокращаются и дают силу на прыжок. К этой силе прибавляется сила от сжатия пружины. Следовательно сила отталкивания увеличивается.

VIII-IX – Доработка носком. В этот момент идет окончательное доталкивание за счет оттягивания носка. Это доталкивание задает направление полета стопы (в совокупности с работой руками, отклонением корпуса и работой мышцами бедра). Также оттянутые носки являются следствием правильной работы при отталкивании во время прыжка.


Выбор основных размеров


Для определения момента было составлено уравнение момента относительно точки вращения стопы относительно голени:

M=d∙F, где d – плече, F=k∙x – сила, создаваемая пружиной.

k – жесткость пружины, х – растяжение пружины.

Далее необходимо было получить зависимость момента М от угла поворота ω.

Зависимость длины плеча от угла поворота:

Усилитель мышц голени Экзоскелет, Бионика, Киберпанк, Длиннопост

Зависимость растяжения пружины от угла поворота:

Усилитель мышц голени Экзоскелет, Бионика, Киберпанк, Длиннопост

, где Н – длина пружины в ненапряженном состоянии.


Общее уравнение момента в зависимости от угла поворота:

Усилитель мышц голени Экзоскелет, Бионика, Киберпанк, Длиннопост

Далее составлен график зависимости момента от угла поворота (в радианах):

Усилитель мышц голени Экзоскелет, Бионика, Киберпанк, Длиннопост

Из этого графика я выяснил, что наиболее оптимально использовать конструкцию при угле поворота от 60◦ до 100◦.


Опытный образец был спроектирован при помощи системы CATIA V5 R19. Были рассчитаны прочностные характеристики его деталей. Материал корпусных деталей – сталь 3. Толщина листа из которого были изготовлены эти детали – 2 мм.

Усилитель мышц голени Экзоскелет, Бионика, Киберпанк, Длиннопост
Усилитель мышц голени Экзоскелет, Бионика, Киберпанк, Длиннопост
Усилитель мышц голени Экзоскелет, Бионика, Киберпанк, Длиннопост
Усилитель мышц голени Экзоскелет, Бионика, Киберпанк, Длиннопост
Усилитель мышц голени Экзоскелет, Бионика, Киберпанк, Длиннопост

ТЕСТЫ

Усилитель мышц голени Экзоскелет, Бионика, Киберпанк, Длиннопост

После создания конструкции было выявлено несколько ошибок:


— пружина оказалась очень жесткая (2000 н);

— ось шарнира находится дальше (относительно пятки) чем ось сустава лодыжки примерно на 10-15 мм;

— длина футплейта не достаточна для того, чтобы стопа полностью встала. Носок ноги свисает с футплейта (примерно на 15 мм), что создает некоторый дискомфорт;

— не эргономичная геометрия резинового буфера носка. Необходимо сделать более округлые формы и больший радиус кривизны;

— в зоне А имеется концентрация усилия (реакция) на голень.


В целом опытный образец показал, что конструкция работоспособна. Вес конструкции (на одну ногу) 3 кг.

Усилитель мышц голени Экзоскелет, Бионика, Киберпанк, Длиннопост

Спасибо за внимание.

Показать полностью 14
245

Активный экзоскелет-позвоночник

Всем привет.

Давно не было что-то постов про самодельные макеты и прототипы экзоскелетов. Надо чуть поправить сие.

Напомню что до это было уже выложено несколько инструкций.

1. Инструкция по сборке простого экзоскелета (часть 1)
2. Инструкция по сборке простого экзоскелета (часть 2)
3. Тяжёлый силовой экзоскелет (часть 1)
4. Тяжёлый силовой экзоскелет (часть 2)
5. Делаем пневмомускулу.

6. Нейропривод

Всё это канеш далеко до того что нужно, но хоть что то.

Теперь же попробую рассказать как делается прототип экзоскелета позвоночника. Причем активного, то есть с приводами. 

Первый пассивный вариант был так себе, но позволил определить что вообще нужно и как это должно выглядеть. Делался из говна, палок и синей изоленты. На нем вместо приводов была пружина, которая пронизывала весь позвоночник и возвращала его в нормальное стоячее состояние. Выглядело это вот так.

Активный экзоскелет-позвоночник Бионика, Робот, Киберпанк, Экзоскелет, Робототехника, Трансгуманизм, Видео, Длиннопост

Позже я решил немного улучшить тот пассивный макет, добавив туда приводы, которые по сути играли роль пружин переменной жесткости. Каркас почти не поменялся, но делался с нуля. Все тот же широкий алюминиевый профиль 40 на 20 мм. Широкий он потому нужна большая площадь передачи усилия в спину и от спины в скелет. Если делать из узких элементов то где то такой скелет обязательно будет больно врезаться в спину.

Активный экзоскелет-позвоночник Бионика, Робот, Киберпанк, Экзоскелет, Робототехника, Трансгуманизм, Видео, Длиннопост

Дабы чуть по экономить место я решил клапана и часть элементов впилить внутрь каркаса. Также было решено отказаться от массивных подшипников. Все вращение осуществлялось на стальных уголках, через которые были продеты болты на на 6 мм.

Активный экзоскелет-позвоночник Бионика, Робот, Киберпанк, Экзоскелет, Робототехника, Трансгуманизм, Видео, Длиннопост

На другой стороне ставим блокировочные элементы. Они нужны чтобы позвоночник гнулся только в одну сторону. На самом деле они поставлены немного под углом и это позволяет гнуться позвоночнику немного и в обратку. Блокировочные элементы сделаны из профиля 20 на 20.

Активный экзоскелет-позвоночник Бионика, Робот, Киберпанк, Экзоскелет, Робототехника, Трансгуманизм, Видео, Длиннопост

Смотрим чтоб всё хорошо сгибалось, но при этом в обратную сторону срабатывал стопор. Спина гнется в обратную сторону, но лишь чуть и это скорее нужно для более точного обхвата и передачи формы спины.

Активный экзоскелет-позвоночник Бионика, Робот, Киберпанк, Экзоскелет, Робототехника, Трансгуманизм, Видео, Длиннопост

Устанавливаем в пропилах клапана. Клапана у меня всегда одни и те же -  от полуавтоматической сварки. Уже много лет показывают себя очень хорошо и спокойно держат до 6-7 атмосфер. Управляются с 12 вольт и имеют хорошую обмотку в отличии от более мелких которые греются при долгой работе.
Сейчас им уже найдены более лёгкие аналоги.

Активный экзоскелет-позвоночник Бионика, Робот, Киберпанк, Экзоскелет, Робототехника, Трансгуманизм, Видео, Длиннопост

Из каждого клапана выходит по 2 трубки на 6 мм. Изначально думалось ставить 3 привода поэтому там стоят 6 клапанов, но в итоге все сократилось до 1 общего привода и нужно было всего 2 клапана - на впуск и выпуск воздуха. Остальные клапана позже снял.

Активный экзоскелет-позвоночник Бионика, Робот, Киберпанк, Экзоскелет, Робототехника, Трансгуманизм, Видео, Длиннопост

Теперь самое важное - приводы. В качестве приводов тут лучше всего подходили мои пнемомускулы так как они по сути и являются пружиной с изменяемым коэффициентом жесткости. Жесткость тут напрямую зависит от давления.

Активный экзоскелет-позвоночник Бионика, Робот, Киберпанк, Экзоскелет, Робототехника, Трансгуманизм, Видео, Длиннопост

Приводы протягиваются от самого верхнего позвонка и до низа. Кривость тут потому что болты пока не затянуты - нужно же всё настроить и подогнать. Важно чтобы приводы в расслабленном состоянии позволяли нормально сгибаться позвоночнику.

Активный экзоскелет-позвоночник Бионика, Робот, Киберпанк, Экзоскелет, Робототехника, Трансгуманизм, Видео, Длиннопост

Добавляем пневматику, состоящую из мелкого компрессора, ресивера, модуля реле (для управления . Роль накопителя тут играла роль та мелкая бутылка) Давление мелкое и нужно было что-то лёгкое, так что вот такое решение было оптимальное.
Крепиться всё это добро должно портфельными шлейфами. Тут чем больше, тем лучше, но 4 хватило бы.

Активный экзоскелет-позвоночник Бионика, Робот, Киберпанк, Экзоскелет, Робототехника, Трансгуманизм, Видео, Длиннопост

В итоге получилось вот такое. Модуль реле тут лучше видно. Вон это 4 синих блока. Работать это должно от внешнего источника ибо прототип и нужно ещё пилить и пилить.

Активный экзоскелет-позвоночник Бионика, Робот, Киберпанк, Экзоскелет, Робототехника, Трансгуманизм, Видео, Длиннопост

А вот небольшое видео с тестом гибкости и как оно вообще в живую выглядит.  К сожалению, я так и не довёл всё до конца и пришлось этот позвоночник разобрать. Всё это весело примерно 1.5 килограмма. Может чуть больше, может чуть меньше.

Вроде бы всё.
Спасибо за внимание.
Не забываем подписываться на сообщество
А ещё есть дискорд https://discordapp.com/invite/pMZN7TM !

Показать полностью 11 1
9

Сеттлеретика. Наука о оцифровке сознания.

Всем привет. Сегодня я хочу вам поведать о новой необычной науке о постепенной оцифровке живых существ, которая не требует их смерти - Сеттлеретике

Сеттлеретика. Наука о оцифровке сознания. Нейроинтерфейс, Киберпанк, Бионика, Трансгуманизм, Космос, Бессмертие, Видео, Длиннопост

«Человек смертен. Мало того, он внезапно смертен», утверждал герой знаменитого романа Михаила Булгакова. Современного человека опасности подстерегают практически повсюду. И чем дольше существует наша цивилизация, тем больше люди задумываются о том, какой хрупкий наш мир и каждая отдельная жизнь в нем.


Человечество может погибнуть от эпидемии неизвестного заболевания, или после столкновения Земли с огромным метеоритом. Непродолжительная и хрупкая человеческая жизнь, которая может существовать только в узких границах физических параметров (гравитация, содержание кислорода, различные виды излучения), оказывается абсолютно непригодной для освоения далекого космоса. Впрочем, для освоения Луны и Марса она тоже мало пригодна. Представляете, как бы упростились космические полеты, без громоздких скафандров и систем жизнеобеспечения? А бывает, что отдельный человек ценен сам по себе для всего человечества: его интеллект, его передовая научная мысль, его лидерские качества. Но и ему на голову может упасть кирпич;)


Выход из этой ситуации дает новая наука сеттлеретика—наука о переселении сознания и личности человека из старого или мертвого мозга в резервную систему. В качестве резервной системы ученые предлагают использовать или молодой и здоровый мозг биоклона или кремниевый мозг киборга. Само слово «сеттлеретика» происходит от английского settler – переселенец. Эта новая наука пытается решить две задачи: чтение информации о сознании и личности из человеческого мозга (uploading) и запись информации на другой носитель (downloading).



Небольшой рассказ о этой науке.

А теперь подробней.


Что переселять?

Чтобы ответить на этот вопрос, нужно знать принципы кодирования. Точно этого никто не знает, однако есть гипотезы и экспериментальные данные, позволяющие их оценить на разных функциональных уровнях. Начнем с нижнего уровня — с нервной клетки.


Не исключено, что для рассматриваемого проекта наиболее интересна модель работы нервной клетки и внутриклеточных уровней, которую построил доктор биологических наук Е. А. Либерман в 1965— 1990 гг. Согласно этой модели, внутри нейрона действует «молекулярная вычислительная машина», анализирующая входящую информацию. Программы такой машины закодированы структурой ДНК, а в результате ее работы нейрон вырабатывает последовательность электрических импульсов и веществ-медиаторов, передающих информацию посредством мембраны в другие нейроны или на управляющие органы.


Следующий уровень — межнейронные взаимодействия и популярная ныне среди нейрокомпьютерщиков гипотеза памяти с реализацией в виде сети так называемых «искусственных или формальных нейронов». На этом уровне, согласно концепции нейробиологов Г. А. Вартаняна и А. А. Пирогова, главный информационный элемент, «единица» нейрокода, — интервал времени между импульсами.


Самый верхний уровень — мозг как единое целое, о поведении которого судят с помощью различных энцефалограмм и томограмм, причем некоторые результаты удается трактовать в рамках теории самоорганизующихся систем. Например, в 1994 г. И. Пригожин упоминал работы, из которых следует, что "в стадии глубокого сна в активности головного мозга обнаруживается детерминистический хаос с фрактальным аттрактором в пятимерном пространстве».


Итак, попробуем построить технологическую схему «сквозного» согласованного нейрокодирования. На разных уровнях оно осуществляется следующим образом: в неокортексе в целом — аттракторами фазового пространства и игрой автоволн электромагнитных и химических «полей» мозга; в нейросети — межимпульсными интервалами; в мембране — структурой проводящих ионных каналов; в теле нейроклетки — активностью клеточных структур, в ядре нейроклетки — строением ДНК. Если эта схема верна, то процесс расшифровки сознания может перейти в научно-техническую плоскость.


Как переселять?

Вообще-то есть сведения (см. «Технику — молодежи», 1997, № 11) о том, что нейропротезами уже пытаются лечить спинномозговые травмы: врачи либо хотят управлять обездвиженными мышцами с помощью внешнего миникомпьютера либо вживляют в поврежденный участок спинного мозга микросхему. Но такие «вживления» для заявленного проекта — грубая и недостаточная полумера. Нужно расшифровывать информацию, а потом ее заново кодировать в новом носителе. Задача осложняется тем, что хочется не просто создать информационную копию, а обеспечить непрерывность жизни пересаживаемой личности.


Однако необязательно передавать информацию вовне из черепной коробки. Можно потихоньку создавать новый мозг, постепенно заменяя естественные нейроклетки искусственными и записывая в них всю текущую информацию. (Начало работ по моделированию искусственной мембраны, которая функционально подобна естественной и обучается в процессе жизни организма, описано, например. Л. Д. Бергельсоном.)


Если же речь идет просто о съеме информации с работающего мозга, то пригодятся томографы, благо их разрешающая способность уже достигла 0,05 мм2. Этого разрешения достаточно, чтобы наблюдать, например, за электрической активностью нервных клеток зрительного центра. Скорее всего, для съема кода межимпульсных интервалов нужно построить нейротомограф, работающий на уровне собственных резонансных частот нервов (дендритов и аксонов), по электромагнитному излучению которых можно попытаться рассчитать передаточные функции тел нейронов как «черных ящиков». Здесь следует учесть, что, по оценке автора настоящей статьи, гипотетическая собственная частота нервов должна быть порядка 10^13—10^15 Гц, то есть лежать на границе радио- и оптического диапазонов, и поперечные электромагнитные волны будут гаситься водно-липидной средой мозга.


Но даже если снять всю электрическую активность мозга-донора и записать ее в мозг-реципиент, то все равно нет гарантии точной передачи смысла информации. Нейроструктура мозга-реципиента, в том числе и клонированного от организма-донора, может отличаться от структуры «переселенца». Привести их в соответствие удастся, если мозг действительно представляет собой самоорганизующуюся среду. Тогда принципом «переселения» станет определение и передача параметров уравнений, описывающих динамику мозга «переселенца» как единого целого.



Куда переселять?

Первое, что приходит в голову, — это электронно-вычислительная машина. И наш академик В. М. Глушков, и американский профессор А. Болонкин считали, что развитие промышленности достигнет необходимого уровня к 2020—2035 гг.


Возможно, игра «на равных» компьютера «Дип Блю-2» в матче с экс-чемпионом мира по шахматам Гарри Каспаровым показала, что по порядку величины возможности человека и компьютера сравнялись. «Дип Блю-2» имел 160*109 компьютерных ячеек, анализируя за секунду 200*106 ходов (160*109*200*106=32*10^18), в то время как человек задействовал (1—2)*10^11 нейроклеток-ход/с. Тогда один «ячейко-ход» человека соответствует (0,8— 1,6)*108 машинных «ячейко-ходов». При средней «тактовой частоте» мозга 10 Гц (альфа-ритм) емкость нейрона оказывается не менее 1—2 Мб.


Как известно еще с середины семидесятых, например из работ американского нейрофизиолога В. Маунткастла, неокортекс построен из мини-колонок — вертикальных групп из 110 нейронов, с большим количеством связей по вертикали и малым по горизонтали. Миниколонки собраны в 600 тысяч макроколонок неокортекса. Мини-колонка управляет памятью в 220 Мб, макроколонка — в 220 Гб, а весь неокортекс — в 132 Тб. При этом производительность эквивалентного компьютера должна быть 1018 байт в секунду. Много это или мало? Примерно столько будет иметь машина с 1000 параллельно расположенными процессорами с тактовой частотой 1 ГГц, которые IBM обещает начать выпускать в 2002 году. Предел же производительности твердотельной электроники — 10^21 байт в секунду.


Однако пересадка сознания возможна не только в нейрокомпьютер, но и в носитель биологического происхождения. Успехи в генной инженерии и клонировании млекопитающих показывают, что серийное производство носителей с достаточно сложным строением, чтобы принять пересаживаемое сознание, дело не такого уж далекого будущего.


Не исключено, что к середине XXI века станет практически возможным регулярное «переселение» личности и сознания человека из стареющих организмов в молодые тела-биоклоны либо с помощью промежуточного нейрокибернетического «мозга-носителя», либо в результате прижизненного симбиоза и параллельной работы организма-оргинала и организма-дублера. Более того, сетевая организация виртуально бессмертных личностей может привести, по законам синергетики, к возникновению планетарного сверхмозга с общепланетарным сознанием.


А вот лекция самого автора это науки о ней.

Автора Сеттлерики зовут Корчмарюк Ян Илларионович
его вк https://vk.com/id83175417

Спасибо за внимание. Не забываем подписываться на сообщество.

Показать полностью 1 2
Отличная работа, все прочитано!