Российские ученые готовы предложить "гибкие" мозги для роботов

Сейчас нам постоянно обещают нашествие роботов. Они заполонят весь мир, заменят человека на самых разных работах, сделают ненужными многие профессии. Перспектива остаться не у дел грозит миллионам человек. А в ряде стран уже обсуждают, надо ли роботам дать право голоса на выборах.

- Подобные обещания звучали и 20, и 30 лет назад, но ничего подобного не происходит. Во всяком случае, роботы способны заменить человека только на сугубо стереотипных работах, а там, где требуется хотя бы малейшее творчество, они бессильны, - говорит кандидат физико-математических наук из Национального исследовательского Нижегородского госуниверситета имени Н.И. Лобачевского Алексей Михайлов. - В мире лавинообразно растет количество роботов, но нет качественного прорыва. Их мозги "заточены" под выполнение узкой задачи. Но шаг в сторону - и машина впадает в ступор. Иначе и не может быть при нынешних технологиях. Мы хотим изменить ситуацию, создаем для роботов "гибкие" мозги, которые в перспективе помогут машине подстраиваться под изменения внешней среды.

Можно ли вырастить человеческий мозг на чипе? Сегодня это кажется невероятной фантастикой. Но в ведущих институтах мира подобной фантастикой уже активно занимаются. Создаются электронные прототипы нейронных сетей мозга. Конечно, это пока очень небольшие системы, но число элементов на одном чипе стремительно растет.

- В основе многих подобных систем принципиально новые элементы, так называемые мемристоры, - говорит Михайлов. - Впервые этот термин еще в 1971 году ввел профессор Калифорнийского университета Леон Чуа. Он теоретически предсказал, что наряду с известными элементами электрических цепей - сопротивлением, индуктивностью и емкостью, может существовать и "мемристор". А через 30 с лишним лет в различных лабораториях были созданы такие устройства.
В ряде стран уже обсуждают, надо ли роботам дать право голоса на выборах

Это очень необычный элемент, неслучайно его называют "резистор с памятью". Как известно из закона Ома, сопротивление определяет линейную зависимость тока от напряжения. У мемристора все иначе. Его сопротивление зависит от "предыстории", например, от того, какой через него протекал ток. Мемристор "запоминает" эту величину, и в зависимости от нее его сопротивление меняется. То есть мемристор как бы адаптируется к конкретной ситуации.

 - Такое поведение очень схоже с тем, как ведет себя в нашей нервной системе синапс - точка соединения нейронов, - говорит Михайлов. - Сопротивление синапса зависит от электрических потенциалов нейронов, которые он соединяет. Скажем, при запоминании какого-то образа между множеством нейронов "протаптывается" дорожка, которая связывает их в сеть. И когда вы хотите вспомнить данный образ, то "идете" по этой дорожке. То же самое можно сделать с помощью мемристоров, по сути, создать искусственный прототип нейронной сети мозга.

Пока это отдаленная перспектива, а сейчас ученые пытаются совместить живую биологическую культуру с нейронной сетью на основе мемристоров. Такие гибриды, по словам Михайлова, могут уже сегодня совершить настоящий прорыв в робототехнике. Еще одна уже сейчас очевидная сфера применения таких гибридов - тестирование новых медицинских препаратов. Особенно это касается заболеваний, связанных с активностью нервных клеток, например, болезнью Альцгеймера.