Типичная проблема редактора TechScanner: маршрут до работы построен, но ты в Шереметьево. И даже если вон оно, метро, ты всё ещё в Шереметьево. Невозможно оттуда вырваться!
Вот бы надёжный навигатор, которому не нужны были бы вышки да спутники!
Сегодня расскажем об устройстве магического помощника из сказки «Баба-яга», указывающего герою дорогу по лесам да горам. Он ведь и есть — навигатор с ИИ-маршрутизацией.
Разберём на составляющие!
Ядро
В центре клубка, безусловно, компактный вычислительный модуль. Подобно чипам в мелкой электронике, он объединяет процессор, память и даже модуль связи.
За распознавание волшебных слов («Катись к Бабе-яге!») отвечает nlp-модуль (Natural Language Processing — система, благодаря которой вы общаетесь с Яндекс Алисой).
Навигация
GPS-то нет — спутники над миром русских сказок не летают! Как тогда клубок понимает, где он?
Всё просто. В его основе — не обычная хлопковая нить, а многослойное умное волокно.
Отдельные его ворсинки улавливают спектральный состав света (определяют время суток, опознают лесные просветы и чащу). Спектроскопия сегодня применяется в агропромышленности, медицине, астрономии и многих других науках.
Ферромагнитные наночастицы в волокне позволяют клубку «чувствовать» магнитное поле Земли. Так работает и внутренний компас в вашем смартфоне.
Оптический гироскоп, как в подводной лодке, помогает отслеживать вращение клубка.
А специальный сенсор измеряет микроскопические изменения гравитационного поля, и клубок строит карту оврагов и холмов без камеры. Похожие технологии используются в добывающей промышленности.
Движение
Что за неведомая сила движет волшебным клубком? Сила электричества!
Пьезоэлектрические волокна работают так: микронити генерируют электрический заряд при малейшем растяжении или изгибе. Любое ускорение, поворот или вибрация заставляют сеть деформироваться, и клубок «ползёт» или «скачет» вперёд.
Чип-ядро анализирует паттерн деформаций и вычисляет каждое перемещение клубка в пространстве. Максимальная экономия без лишних движений.
Кстати, современные акселерометры в телефонах — как раз MEMS-устройства с пьезоэлементами.
Картография
Без AI тут точно не обошлось. Больно уж точно клубок находит путь, избегая лишних поворотов и тупиков.
SLAM-алгоритм, как в роботе-пылесосе, позволяет клубку строить карту неизвестной местности на ходу. Свёрточная нейросеть (CNN) анализирует данные с волоконно-оптических сенсоров, распознавая паттерны местности (тропинка или чащоба). AI помогает подстроиться (впереди болото — двигайтесь помедленнее!).
Все беспилотные роботы двигаются похожим образом.
Источник энергии
Ладно, а на чём он работает? На каше? Не на батарейках ведь.
Что ж, тут придётся пофантазировать. Однако и у нас есть умные часы, заряжающиеся от движения (благодаря упомянутым пьезоэлементам).
Или внутри клубка наногенератор, превращающий статическое электричество от трения в энергию для подзарядки, или — фотовольтаические волокна, преобразующие любой свет в энергию.
Вот так вот. Наш родной волшебный клубочек — пример сочетания бионики и гибкой электроники. Внешне — просто моток пряжи. На деле — робот, направляемый невидимым интеллектом, каждая нить которого одновременно и сенсор, и привод, и коммуникационный канал, и источник энергии.
А если вы хотите знать больше о современных гаджетах для дома, то переходите по ссылке на наш сайт! Там мы собрали массу интересных обзоров и актуальных рейтингов.