1. Что это: стенд прототипирования человеко-машинного интерфейса кабины пилота. Он оснащён системами синтетического видения, объективного контроля и виртуального управления.

Система синтетического видения воссоздаёт на экране изображения окружающей среды, чтобы помочь пилоту в условиях плохой видимости. Система объективного контроля оценивает отклонения от заданных параметров полёта и отслеживает уровень напряжения пилота. Система виртуального управления симулирует полёт для тренировки стандартных процедур.

Главная особенность стенда — универсальность. Вся программно-аппаратная часть легко перенастраивается, так что стенд может имитировать кабину самолёта, беспилотника, вертолёта, поезда, парохода или автомобиля.

А зачем? На таком стенде можно тренировать пилотов, машинистов и водителей. Имитируя различные условия, можно определить оптимальный вариант проектирования кабины и снизить расходы на разработку или модернизацию разных видов транспорта.

Кто: Московский авиационный институт, Россия.

2. Проблема: причина развития эпилепсии — фокальная кортикальная дисплазия, врождённый порок развития коры головного мозга. Для диагностики ФКД чаще всего используют МРТ-изображения головного мозга. Но опытных специалистов-рентгенологов не так много. А неточность в локализации очагов эпилепсии может привести к ошибкам при хирургическом вмешательстве.

Решение: автоматизировать обнаружение фокальной кортикальной дисплазии. Для этого разработали собственную систему маркировки изображений МРТ и обучили свёрточную нейросеть на размеченных снимках головного мозга здоровых людей и пациентов с ФКД.

Во время испытаний очаги ФКД были успешно обнаружены у 11 из 15 больных.

Кто: исследователи Сколковского института науки и технологий,  Национального медико-хирургического центра им. Н. И. Пирогова и Национального медицинского исследовательского центра акушерства, гинекологии и перинатологии имени академика В. И. Кулакова, Россия.

Читайте наш журнал тут: thecode.media

Подписывайтесь на наши соцсети:

ВКонтакте: https://vk.com/thecode.media

Связаться: [email protected]

1. Что: разработки в области ИИ обычно представляют собой алгоритмы, имитирующие человеческий мозг — орган, в котором 86 миллиардов нейронов работают параллельно. Для многих задач подойдут более простые решения.

И тут: вдохновились мозгом стрекозы, эффективность которого очень высока при меньших ресурсах — около миллиона нейронов. Стрекозе требуется всего около 50 миллисекунд, чтобы среагировать на маневр жертвы.

Повторяя нервную систему стрекозы, создали трёхуровневую нейронную сеть. Первый уровень фиксирует визуальные данные и сообщает системе, где находится объект. На втором уровне принимается решение о движении в сторону объекта. Третий уровень выдаёт команды о перемещении.

Во время тестирований смоделированная стрекоза успешно перехватывала добычу.

Зачем: трёхуровневая нейронка может работать в системах противоракетной защиты или беспилотных автомобилей, не требуя большого количества вычислительного оборудования.

Кто: исследователи Национальных лабораторий Сандия, США.

2. Проблема: гепатит B — вирусное инфекционное заболевание, которое поражает печень. В мире живёт более 250 миллионов человек с хроническим гепатитом В, каждый год умирает почти миллион больных. При этом излечиться от гепатита В пока невозможно.

Решение: новое действующее вещество для лечения гепатита B. В его основе изменённый белок, который может в течение нескольких дней уничтожить более 99% вируса гепатита B в поражённых клетках.

Новое вещество нетоксично и безопасно. На его основе в будущем создадут лекарственный препарат.

Кто: специалисты Национального медицинского исследовательского центра фтизиопульмонологии и инфекционных заболеваний Минздрава, Россия.

Читайте наш журнал тут: thecode.media

Подписывайтесь на наши соцсети:

ВКонтакте: https://vk.com/thecode.media

Связаться: [email protected]

1. И стоят в 10–15 раз меньше аналогов.

Проблема: более 1,5 миллиона человек в мире нуждаются в протезах рук, из них только каждый десятый получает помощь. Чаще всего протез оплачивает страховая компания или государство, поэтому выбор моделей невелик. О том, чтобы полученный протез руки был пригоден для работы с сенсорными экранами современных устройств, и говорить не приходится: такие протезы стоят до 30 тысяч долларов.

Решение: добавить графен. Пальцы киберпротеза руки оснастили накладками из силикона с графеновыми нанотрубками, которые проводят электротоки человеческого тела. С этими напальчниками протез может работать с сенсорным экраном.

Графена требуется немного, нанотрубки в 50 тысяч раз тоньше человеческого волоса. Поэтому такие киберпротезы рук в 10–15 раз дешевле аналогов.

Кто: компании «Моторика» и OCSiAl, Россия.

2. Проблема: угольные отходы — это материалы, которые остаются от добычи и обработки угля. Накопленный объём угольных отходов в России оценивают в 120 миллионов тонн. Всё это занимает огромные площади и плохо влияет на экологию. Остатки железа, марганца и алюминия в угольных отходах загрязняют поверхностные и подземные воды, а токсичные компоненты отравляют почву. А при сжигании угольных отходов в атмосферу попадает много вредных веществ.

Решение: новая экологичная технология переработки угольных отходов. С её помощью из угольных отходов получается газообразное топливо, сходное по составу с природным газом. При сжигании такого топлива выделяется в 2,5—3 раза меньше вредных веществ, его можно использовать в жилых домах, котельных и для заправки автомобилей.

На базе технологии можно создать малогабаритные установки для переработки различных видов отходов, включая органические.

Кто: учёные Кузбасского государственного технического университета, Россия.

Читайте наш журнал тут: thecode.media

Подписывайтесь на наши соцсети:

ВКонтакте: https://vk.com/thecode.media

Связаться: [email protected]

1. Топ-топ-топ.

Что: Walker X — продвинутая модель двуногого робота-гуманоида. Он умеет взаимодействовать с людьми, подбирать предметы и избегать препятствий.

Как работает: руки, ноги и голова робота приводятся в движение 41 шарниром с серводвигателями с высоким крутящим моментом. Пальцы на руках робота могут выполнять задачи, требующие мелкой моторики, например открывание крышки бутылки.

Walker X самостоятельно перемещается в знакомых и новых местах, используя камеры глубины, чтобы избежать столкновений. Робот ходит со скоростью до 3 км/ч и может адаптироваться к разным типам поверхности, в том числе лестницам. Общение с людьми происходит двумя способами — с помощью системы распознавания речи и синтеза голоса и большого экрана на голове, на котором робот может выражать 28 типов эмоций.

Кто: UBTECH Robotics, Китай.

2. Ловкость рук и никакого мошенства.

Что: мягкая роборука проходит первый уровень Super Mario Bros. за 90 секунд — таким способом учёные демонстрируют работу нового устройства на гидравлических контурах.

Как работает: роборука управляется давлением. Для прохождения первого уровня игры написали программу, которая подаёт разное давление на роборуку и управляет её нажатиями на кнопки джойстика. Например, от низкого давления палец нажимает на кнопку, чтобы Марио шёл, от высокого — чтобы прыгал.

В чём прорыв: мягкую роборуку напечатали на 3D-принтере за один проход — сразу с исполнительными механизмами и гидравлическими контурами. Такую технику печати можно использовать в производстве устройств для реабилитации, хирургических инструментов и настраиваемых протезов.

Кто: исследователи Калифорнийского университета, Мэрилендского университета, Массачусетского технологического института, Университета Карнеги — Меллона, США.

Читайте наш журнал тут: thecode.media

Подписывайтесь на наши соцсети:

ВКонтакте: https://vk.com/thecode.media

Связаться: [email protected]

1. Свежие новости из мира бесполезных изобретений.

Что это: IoTIZER — универсальный манипулятор для управления физическим интерфейсом. С помощью манипулятора можно сделать умными обычные домашние устройства и удалённо, например, включать и выключать свет или варить кофе.

IoTIZER подойдёт практически любому интерфейсу, который можно толкать, тянуть или крутить. Для этого у манипулятора есть ручка, которая вращается, выдвигается и нажимает кнопки. Программное обеспечение разработали так, чтобы IoTIZER смог настроить любой ламер.

Кто: инженеры Корейского института передовых технологий и Корейского политехнического университета, Южная Корея.

2. Может помочь людям с параличом или двигательной дисфункцией.

Что это: новый интерфейс «мозг — компьютер» для ношения на голове, который анализирует сигналы мозга и переводит эту нейронную активность в команды. С ним пользователь может управлять инвалидной коляской или роборукой, представляя действия.

Интерфейс состоит из мягкой накладки-шлема и очков виртуальной реальности. В отличие от предыдущих систем, у интерфейса нет проводов: электроды с микроиглами в шлеме передают сигналы по беспроводной связи. Виртуальная реальность создаёт удобную среду обучения с эффектом присутствия и помогает визуализировать моторику.

Кто: исследователи Технологического института Джорджии, США, Кентского университета, Великобритания, Университета Ёнсе, Южная Корея.

Читайте наш журнал тут: thecode.media

Подписывайтесь на наши соцсети:

ВКонтакте: https://vk.com/thecode.media

Связаться: [email protected]

1. Проблема: мы любим котиков и желаем им здоровья. Но котики не умеют говорить, поэтому хозяину остаётся только догадываться, счастлив питомец, недоволен или испытывает боль.

Решение: Tably — система анализа и интерпретации настроения кошки по фотографии. Нейронка оценивает пять параметров: положение ушей, усов и головы, напряжение мордочки и глаз. Точность результата достигает 97%. За всей этой историей стоит научное исследование оценки боли у кошек.

Веб-версии для владельцев кошек и ветеринаров уже доступны, приложение для iOS и Android готовят к выходу.

Кто: компания Sylvester.ai, Канада.

2. Что: сенсорный экран покрыт сеткой электродов. Когда палец нарушает их электрическое поле, устройство распознаёт сигнал.

И тут: поняли, что ионы взаимодействуют с электродами по тому же принципу, а значит, сенсорный экран может считывать электролиты.

Для проверки на экран поместили капли разных жидкостей и измерили их взаимодействие с полями электродов с помощью ПО для тестирования сенсорных экранов. В зависимости от концентрации и заряда ионы в каплях вели себя по-разному.

Так можно обнаруживать в воде ионы вредных металлов и полуметаллов, которые появляются при прохождении грунтовых вод через почву. Без специальной очистки такую воду бесполезно кипятить — в ней останутся, например, мышьяк и свинец.

И что? В будущем проверять воду можно будет при помощи обычного смартфона. Осталось только подкрутить чувствительность экрана и сделать приложение.

Кто: исследователи Кембриджского университета, Великобритания.

Читайте наш журнал тут: thecode.media

Подписывайтесь на наши соцсети:

ВКонтакте: https://vk.com/thecode.media

Связаться: [email protected]

1. Теперь можно превратить в портрет даже самые древние селфи.

Что случилось: представили два связанных подхода к увеличению качества изображений — сверхразрешение посредством повторных уточнений (SR3) и каскадные диффузионные модели (DCM).

Как работает: SR3 берёт изображение с низким разрешением за основу и строит его в высоком разрешении из чистого шума. Масштабирование выходит до разрешений в 4—8 раз больше исходного.

Каскадный подход DCM похож на конвейер, на котором изображение проходит через несколько моделей диффузии. Первая генерирует данные с низким разрешением, остальные постепенно увеличивают разрешение изображения до самого высокого.

Таким образом можно увеличивать картинки с 64 × 64 до 1024 × 1024 пикселей.

Кто: Google Research, США.

2.  Проблема: леса ежегодно сокращаются из-за незаконной вырубки, лесных пожаров, свалок и строительства.

Решение: сервис непрерывного спутникового мониторинга лесов. Нейронка обрабатывает и анализирует снимки со спутника, находит изменения и классифицирует их по пяти категориям: вырубки, гари, ветровалы, карьеры и погибшие или повреждённые деревья. В случае с вырубками система сопоставляет данные со статусом участка в реестре и оповещает местные власти, если вырубка незаконна.

Сервис мониторинга входит в систему «Умный лес» Пермского края — региона, чья территория на 71,5% покрыта лесами. Нейронка присматривает за 28 лесничествами общей площадью 12,4 миллиона гектаров.

Кто: специалисты ИнноГеоТех и Университета Иннополис, Россия.

Читайте наш журнал тут: thecode.media

Подписывайтесь на наши соцсети:

ВКонтакте: https://vk.com/thecode.media

Связаться: [email protected]

1. Что: роботам сложно точно и осторожно резать мягкие предметы, такие как фрукты и овощи. Процесс требует настройки параметров, обратной связи, адаптации и управления движением. Роботу нужно подстраиваться под каждый фрукт или овощ.

Решение: симулятор, который представляет разрезаемый предмет в виде трёхмерной сетки из элементов. Алгоритм имитирует непрерывный контакт с предметом и добавляет виртуальные вершины там, где его элементы разрезаются. Человеку такие сложности не нужны, а робот с их помощью смог аккуратно разрезать разные по форме и мягкости овощи и фрукты.

Зачем: с новым алгоритмом роботы смогут, например, выполнять повторяющуюся резку на кухне ресторана, а когда-нибудь и помогать в хирургических операциях.

Кто: исследователи NVIDIA и Южно-Калифорнийского университета с коллегами из США, Канады и Австралии.

2. Дроны с​​тали совсем большими и самостоятельными.

Что случилось: впервые полностью автономный дрон обогнал пилотируемый человеком аппарат. Для этого создали алгоритм, который превосходит пилотов-человеков.

Как: алгоритм рассчитывает оптимальную по времени траекторию полёта с учётом ограничений дрона. Но вместо того, чтобы назначать участки траектории конкретным путевым точкам, он сообщает дрону просто пройти через все точки, но не говорит, как и когда это сделать.

Во время испытаний алгоритм соревновался с двумя пилотами мирового класса, которым дали потренироваться перед гонкой. Алгоритм победил, поскольку, стоило ему найти лучшую траекторию полёта, как он смог воспроизвести её много раз. В отличие от людей.

Что дальше: алгоритм можно использовать в доставке, инспекциях, поисково-спасательных операциях и других задачах дронов. Но сперва его сделают менее требовательным к вычислениям — сейчас он рассчитывает траекторию почти час.

Кто: исследователи Цюрихского университета, Швейцария.

Читайте наш журнал тут: thecode.media

Подписывайтесь на наши соцсети:

ВКонтакте: https://vk.com/thecode.media

Связаться: [email protected]

1. Проблема: многие системы компьютерного зрения полагаются на чёткую видимость изображения. Автоматическое видеонаблюдение может плохо работать ночью, а беспилотный автомобиль — в сильный дождь.

Решение: алгоритмы, которые улучшают видео в ночных и дождевых условиях. Сперва увеличили яркость изображения, но подавили шум и световые эффекты, чтобы получить чёткие изображения в ночное время. Затем использовали метод выравнивания кадров, при котором изображение не подвержено влиянию полос или завесы дождя.

На этом исследователи не остановились и улучшили алгоритмы обнаружения людей на видео, когда несколько человек взаимодействуют и кажется, что они накладываются друг на друга. Для этого скомбинировали существующие методы оценки позы людей — сверху вниз и снизу вверх.

Теперь хотят сосредоточиться на том, как защитить конфиденциальную информацию на видео. Всё логично — улучшаем видимость ради безопасности, а затем боремся за персональные данные.

Кто: колледж Йель-НУС, Сингапур.

2.  Проблема: небольшие беспилотники с неподвижными крыльями используют для наблюдения, разведки, поиска и спасения и других задач. Но если устройство опрокидывается на спину, есть риск и миссию не выполнить, и беспилотник потерять.

Решение: дополнительные крылья с исполнительными механизмами — как надкрылья у жуков, например божьих коровок. Застряв на спине, божьи коровки  с помощью надкрыльев стабилизируют положение, а затем толкают ноги или задние крылья, чтобы наклониться и повернуться.

Аналогичным образом искусственные надкрылья помогают беспилотнику перевернуться самостоятельно. А бонусом к этому решению идёт дополнительная подъёмная сила во время полёта, что позволяет уменьшить вес устройства.

Дизайн протестировали на разных видах поверхностей, надкрылья не справились только в траве и мелком песке.

Кто: Федеральная политехническая школа Лозанны, Швейцария.

Читайте наш журнал тут: thecode.media

Подписывайтесь на наши соцсети:

ВКонтакте: https://vk.com/thecode.media

Связаться: [email protected]

1. Проблема: умные часы отслеживают показатели здоровья, но большинство пользователей снимает свои устройства на ночь для подзарядки. Из-за этого часы не фиксируют много важной информации.

Решение: постоянно подзаряжать умные часы через кожу, чтобы они могли круглосуточно мониторить здоровье человека. Кожа — проводящий материал, поэтому её можно использовать в качестве передатчика энергии от различных предметов, например, клавиатуры или руля автомобиля.

Для этого в устройство добавили электрод, который контактирует с кожей. Умные часы подзаряжаются при достаточной мощности постоянного тока. Достаточно 0,5–1 милливатт, что не противоречит требованиям безопасности. В тестировании прототипа участвовали 10 добровольцев.

Зачем: разработка позволит усовершенствовать не только часы, но и все носимые умные устройства, а это довольно много всякой техники из интернета вещей.

Кто: исследователи Университета Массачусетса — Амхерст, США.

2. Проблема: узел щитовидной железы в 5–10% случаев оказывается признаком рака. Ранняя диагностика рака щитовидной железы увеличивает шансы на излечение. Но чтобы выяснить, опасен узел или нет, нужно делать пункцию или биопсию. При этом 20% результатов неточны, что приводит к повторным и ненужным неприятным процедурам.

Решение: новый неинвазивный метод диагностики узлов щитовидной железы, который сочетает фотоакустическую и ультразвуковую визуализации с нейросетью.

Когда свет лазера попадает на щитовидную железу и узел на ней, они отражают ультразвуковой сигнал — фотоэхо. По нему можно воссоздать изображение щитовидной железы и узла, а также рассчитать уровень их насыщения кислородом — у злокачественных узлов он ниже. Нейронка анализирует эти данные с точностью до 98%.

Кто: Пхоханский университет науки и технологии, Южная Корея.

Читайте наш журнал тут: thecode.media

Подписывайтесь на наши соцсети:

ВКонтакте: https://vk.com/thecode.media

Связаться: [email protected]