Группа ученых физического факультета Университета ИТМО проведёт научно-исследовательские работы по физике активной материи (Active Matter) для группы компаний Bosch. 

Группа ученых физического факультета Университета ИТМО проведёт научно-исследовательские работы по физике активной материи (Active Matter) для группы компаний Bosch. Стороны подписали договор, по которому немецкая корпорация будет выплачивать ИТМО несколько миллионов рублей в год. Если в ходе исследования ученым удастся создать новые технологии, они будут находиться в собственности Bosch.

Ведро с роботами

Как пояснил РБК Петербург научный сотрудник физического факультета ИТМО Никита Олехно, речь идёт об исследованиях в области физически контролируемой групповой робототехники — микророботов, которые собираются в различные формы за счёт физических явлений, а не заложенных в них программ. «Мы рассматриваем каждого робота как частичку и предполагаем, что можно написать уравнение, которое описывает, как будут взаимодействовать хаотически движущиеся роботы. Когда роботов очень много, мы рассматриваем их группу как материю из роботов. Смысл исследования в том, чтобы понять, в какие формы эта материя может собираться и при каких условиях», — объясняет он.

По словам Никиты Олехно, в мире ещё нет технологий в этой области, однако исследования «новой физики» идут в нескольких американских и европейских лабораториях. Если технологии, контролирующие групповую самоорганизацию движущихся частиц будут созданы, отмечает он, на практике они смогут применяться в бытовой и медицинской сферах. «Это будет выглядеть как ведро с микророботами, которое вы можете опрокинуть, нажать на кнопку и роботы превратятся в руку хирурга и начнут оперировать; нажали на другую кнопку — они превратились в тарелку, на третью — в декоративное дерево. В медицине такие роботы могут использоваться для адресной доставки лекарств, или, например, как искусственные тромбоциты», — говорит он. По словам собеседника РБК Петербург, при условии разработки таких технологий продукты с ними могут появиться через 25-30 лет.

Высокорискованные инвестиции

Как поясняет Никита Олехно, крупные компании обычно заключают договоры с лабораториями институтов на опытно-конструкторские работы, то есть для совершенствования уже разработанных продуктов. В случае с ИТМО инвестиции являются высокорискованными. «В нашем случае мы разрабатываем технологию на переднем крае науки, из которой вообще может ничего не получиться — в этом есть некоторый риск для Bosch. По заключенному договору, если новая технология будет создана, то она будет принадлежать Bosch и может быть использована в их продуктах», — говорит он. По словам Олехно, для команды из ИТМО риск в том, что исследование может закончиться и чем-то большим, чем ожидают ученые, каким-то прорывом в этой области физики. Но, опять же, созданная технология будет принадлежать Bosch.

О том, что инвестиции в научно-исследовательские работы — долгосрочные, подтвердили в немецкой компании. «Для Bosch важно понимать, как мы будем действовать в будущем, какие технологии будем производить в ближайшие 50 лет. Active matter — это как раз то направление, которое позволит открыть новые возможности в самых перспективных областях — медицине, энергетике и промышленности», — сообщил руководитель российского отдела исследований и разработок Bosch Александр Борисов.

Зачем нужна групповая робототехника

Пока в России направление групповой робототехники развито слабо, отметил в разговоре с РБК Петербург основатель и продюсер «РОББО» (разработчик и производитель робототехнических EdTech наборов) Павел Фролов. Вместе с тем, это направление в физике он называет перспективным с точки зрения создания новых практически применимых технологий. «Ученые во всем мире уже несколько лет пытаются научить роботов успешно взаимодействовать между собой и работать сообща. Это позволит существенно расширить круг практических задач, с которыми справляются машины: группы роботов можно использовать для точного и детального мониторинга окружающей среды, в поисково-спасательных операциях, для строительства крупных объектов и множества других операций», — говорит Фролов.

Как отмечает Павел Фролов, сейчас перед учеными стоит вопрос, как именно будет организовано взаимодействие машин между собой. Они выделяют два направления исследований:

«Роевой» интеллект. С одной стороны, ученые пытаются доказать, что роботы с искусственным интеллектом способны к «роевому» интеллекту, как у муравьев или пчел. «Это значит, что при организации командной работы роботы перестают принимать индивидуальные решения. Действия каждой машины внутри группы определяются общей задачей «роя», ее положением и ролью в системе», — говорит Фролов.

Независимые роботы. С другой стороны, многие ученые считают, что роботы в группе должны работать независимо друг от друга. Только в таком случае потеря одной машины не скажется на всем проекте. «К примеру, этим летом в научно-исследовательском университете Цинциннати в США провели эксперимент: перед двумя роботами поставили задачу передвинуть диван. Машины не могли обмениваться данными и формировать коллективное решение. Роботы справились с задачей на 95%», — приводит пример Павел Фролов.

Несмотря на то что в России групповая робототехника сейчас развито слабо, с каждым годом появляется все больше исследовательских работ и экспериментов в этом направлении. По словам эксперта, пионерами в этой области можно назвать НИЦ «Курчатовский институт» и лабораторию «Робототехника», организованную при поддержке Московского физико-технического института, Московского государственного технического университета им. Н.Э. Баумана, Национального исследовательского ядерного университета «МИФИ» и других вузов.

Источник: РБК