Юный техник, 2010 № 06 - Журнал «Юный техник»

С какого расстояния робота-голкипера все же можно «пробить», профессор держит в секрете. Пока же потрясающая реакция робота сделала его одним из финалистов конкурса по инновациям в мире спорта ISPO Brandnew Award 2010.

Электронику во время тренировок все чаще применяют многие высококлассные команды. Еще в 2002 году Майк Райт и Нобуйоши Хироцу из Университета Ланкастера разработали методы математического моделирования футбольных матчей. Собрав статистику по играм команд британской высшей лиги, ученые пришли к выводу, что большинство тренеров поздно заменяют игроков, а значит, упускают возможность реально повлиять на исход игры.

Видеозапись плюс компьютер теперь позволяют оценить очень многое. Сила каждого удара, скорость полета мяча, расстояние до ворот, а кроме этого — скорость игрока, его активность на поле, результативность…

Все это теперь становится достоянием гласности, идет на заметку тренеру. Правда, стоит такое оборудование очень дорого и доступно далеко не всем клубам. Но дело движется, хотя и не так быстро, как бы того хотелось. Например, в московском «Спартаке» используют норвежскую программу Interplay. Видеозапись матча разбивается на эпизоды: штрафные, угловые, ауты, спорные ситуации, голевые моменты. Тренеру доступны подборки отсортированных эпизодов, и он может быстро посмотреть их в любое время.

В футбол играют даже роботы.

Следующий шаг — оснастить электроникой не только мяч и бутсы футболистов, но и проложить под полем координатную сетку сенсоров, фиксирующих все передвижения игроков по полю. А вдобавок к этому поставить еще и суперкомпьютер, который бы всю эту информацию «переваривал» в режиме реального времени. Тренерам это наверняка поможет, а вот использовать компьютер для предсказания исхода того или иного матча или чемпионата все же вряд ли удастся. Потому что статистика статистикой, а мяч все-таки круглый, поле ровное и в футболе по-прежнему все возможно…

Публикацию подготовил В. ПОГОДИН

У СОРОКИ НА ХВОСТЕ

КТО ОНИ, ЛЮДИ XXI ВЕКА? Оказывается, к ним можно отнести от 12 до 16 процентов взрослого населения России, полагают исследователи из Фонда «Общественное мнение». В отличие от среднестатистических россиян, эти люди вдвое активнее пользуются кредитами, в 4,5 раза чаще расплачиваются пластиковыми картами, в 3,5 раза чаще путешествуют и занимаются фитнесом, в 4 раза чаще получают дополнительное образование, в 2,5 раза чаще ходят в кино, в 4 раза чаще читают электронные книги, в 3 раза чаще занимаются автотуризмом. К тому же 30 % людей XXI века занимаются творчеством, 14 % состоят в клубах по интересам, а еще 11 % доводится выступать публично хотя бы раз в 2–3 года.

ЕЩЕ ОДИН МОЗГ? Немецкие ученые обнаружили в пищеводе большое скопление нервных клеток, сходных по строению с клетками головного мозга. Таким образом, у людей, получается, обнаружен уже четвертый по счету мозговой центр. Ведь, кроме головного, у нас есть еще спинной мозг. А некоторое время назад ученые заподозрили, что узел нервных клеток в верхней части живота, известный под названием «солнечное сплетение», отвечает за пищеварение, а также, возможно, за ощущения страха и голода. У многих ведь под ложечкой сосет, когда есть хочется или вдруг стало страшно.

Новый же нервный центр, как полагают исследователи, вероятно, отвечает за настроение. Опять-таки известно, что у хорошо поевшего человека настроение заметно поднимается.

ВРУТ ВСЕ ВЕСТЕРНЫ! В фильмах про ковбоев часто можно видеть такую сцену. Стоит злодею потянуться к револьверу, как положительный герой мгновенно выхватывает свой и укладывает противника на месте. Моделирование ситуации с помощью компьютера и добровольцев, проведенное учеными из университета Бирмингема, показало, что в ответ на первое движение противника второй из дуэлянтов и в самом деле способен выхватить оружие на целую миллисекунду быстрее. Однако, чтобы собраться с мыслями и выстрелить прицельно, нужно еще 200 миллисекунд, которые сводят на нет прежнее преимущество. Так что на практике неизвестно заранее, кто кого уложит.

БЕГАЙТЕ БОСИКОМ. Бегать босиком намного полезнее, чем в кроссовках, утверждают шотландские исследователи. Они выявили, что те, кто бегает босиком, наступают обычно на носок или середину стопы. А вот обутые в кроссовки ставят ногу на пятку, что вдвое чаще приводит к травмам коленей и лодыжек.

НАСЛЕДСТВЕННЫЕ СЛАДКОЕЖКИ. Пристрастие к конфетам и шоколаду передается по наследству. К такому выводу пришли канадские ученые из Университета Торонто. И таким людям куда труднее бороться с избыточным весом и ожирением, чем тем, чьи родители не злоупотребляли сладким. Кстати, и зубы, как у детей, так и родителей, не любящих сладкое, меньше страдают от кариеса.

ГОРИЗОНТЫ НАУКИ И ТЕХНИКИ

Лучше вместе

«Один в поле не воин», — гласит поговорка. Подтверждение ей можно найти в исследованиях биофизиков и кибернетиков, которые делают из наблюдений собственные выводы.

Ясно, почему многие птицы, особенно по осени, собираясь на зимовку в дальние края, сбиваются в стаи: вместе легче преодолеть долгий путь. Но каковы принципы организации стаи? Почему, к примеру, птицы клином летят за вожаками тысячи и тысячи километров, не отклоняясь от маршрута?

Итальянские физики, наблюдая за миллионами скворцов, которые проносятся над Римом каждую осень, пришли к выводу, что в стае нет «железной» дисциплины. В полете каждая птица обращает внимание лишь на 6–7 сородичей, летящих поблизости. При этом птицы самостоятельны. Одни уклоняются от встречи с врагами, другие преодолевают порывы ветра, третьи попутно ловят мошек. Но из их отдельных маневров чудодейственным образом складываются действия стаи в целом. Другими словами, стая птиц — это результат стремления к коллективной гармонии, которая складывается из отдельных действий каждой из них. Причем, если бы кто-то вдруг попытался указывать птицам, куда лететь, столкновения стали бы неизбежны. Стая жизнеспособна только тогда, когда каждый ее член свободен в своем поведении.

То же можно отнести к поведению отдельных рыб, плывущих в косяке. «Держись рядом с остальными, избегай столкновений, плыви в одном направлении вместе со всеми». Эти три правила обеспечивают жизнедеятельность стаи рыб — утверждают биологи. Многоглазая стая быстрее замечает опасность, а бегство множества рыб в разные стороны приводит к тому, что нападающий хищник не может сосредоточить свое внимание на одной жертве и довольно часто упускает добычу.

Иэйн Кузин из Оксфордского университета — один из ведущих европейских исследователей коллективных действий животных — сформулировал три правила, определяющих существование стаи:

1. Основная масса членов группы должна хотеть держаться вместе.

2. Некоторые особи — назовем их лидерами — должны иметь желание двигаться в известном им направлении.

3. Должен быть порядок, при котором члены группы не сталкиваются друг с другом.

Правила, согласитесь, самые простые. Но, как показало компьютерное моделирование, они достаточно эффективны. И потому ряд кибернетиков, начиная с 80-х годов прошлого века, переключились с попыток создания сложных и дорогих универсальных роботов на проектирование малых простых устройств, способных действовать сообща. И вот что у них сейчас получается.

Россыпь огоньков перемещается по игровой площадке настольного футбола. Светящиеся голубые точки движутся поначалу хаотично в полной темноте на участке примерно в полтора квадратных метра, но уже через четверть часа их движение становится осмысленным и упорядоченным. Светящиеся точки — это сигналы мини-роботов, созданных сотрудниками факультета информатики университета Штутгарта в рамках проекта, которым руководит профессор Пауль Леви.

Сегодня эти роботы на двух колесах имеют размеры 28x26x20 мм, а сама их «стая» насчитывает уже около 300 членов. И это не предел. В дальнейшем роботы будут уменьшаться в размерах, а количество членов их сообщества будет исчисляться многими тысячами.

Мини-роботы на игровом поле.

«У таких стай есть большое преимущество перед централизованными системами — они не прекращают работы при выходе из строя отдельных элементов, — поясняет Леви. — В равноправной стае исправные машины могут восполнить потери, заняв место поврежденных».

Сейчас ученые проектируют ползающие, катящиеся, ныряющие и летающие стаи роботов, которые смогут, например, помогать при устранении техногенных катастроф, наблюдать за состоянием окружающей среды, вести разведку иных миров. В мире будущего машины, взаимодействующие друг с другом, должны стать обычным явлением.