Андроіды з дадатковымі базавымі сістэмамі для адчувальнасці і асяроддзя адаптыўнага ўспрымання

Рэзюмэ:
Гэты артыкул апісвае гіпатэтычную канцэпцыю андроідаў з палепшанымі біёлагічна натхнёнымі сістэмамі адчування. Мэта – рэплікаваць і тэхналагічна перадаць чалавечыя сенсорныя і адаптыўныя механізмы для павышэння функцыянальнасці ў экстрэмальных або бяспековых умовах.

1. Візуальная сістэма

Візуальная сістэма андроіда заснавана на мультыспектральным уяўленні. Аранжаваныя датчыкі спалучаюць бачную святло, інфрачырвоны і ультрафіялетавае спектры. Дадзеныя папярэдне апрацоўваюцца ў рэальным часе нейронавымі сеткамі для распазнавання ўзораў, ацэнкі глыбіні і аналізу матэрыялаў. Адаптыўны лінзава-матэрыял, які рэагуе на электрычны напружанне, замяняе біёлагічную пупільную рэакцыю.

2. Хімічная афалектарная сістэма

Хімічная апатычная сістэма выкарыстоўвае камбінацыю біяметалёвых датчыкаў і біяхімічных рэакцыйных пластоў. Гэтыя датчыкі змяняюць сваю электрычную ўкладнасць або механічнае напружанне пры кантакце з пэўнымі малекуламі. Пасля экспазіцыі яны вяртаюцца да свайго арыгінальнага стану.
Яны працуюць падобна на чалавечую носавую мукозу: адкладкі прыводзяць да часовых блакаванняў стымуляцыі (параўнальна з простудай), якія можна палегчыць праз вадкасць — напрыклад, з унутраных водародных рэзервов. могуць быць вырашаны.
Гэтыя рэзервы адначасова служаць для буферызацыі энергіі і самапрыбірання сістэмы, што дазваляе працяглы час працы.

3. Устойлівасць і Імунізацыя

Андроіды, падобныя на біялагічныя арганізмы з імуннымі рэакцыямі, павінны мець пратаколы адаптацыі. Гэтыя пратаколы калибруюць датчыкі супраць хімічных перашкод або электрамагнітнага стрэсу. Аўтаматычныя «вакцынаванні» можна разумець як праграмныя патчы ці нанапластавыя абнаўленні, якія робяць сістэму больш устойлівай да паўтаральных забруджванняў або тыпаў радыацыі.

4. Магчымыя прымяненні

Галоўнае прымяненне – выяўленне небяспечных рэчываў або аб'ектаў.
Андроіды могуць знаходзіць састарэлыя ўзрывальныя прылады, хімічныя рэшткі ці забруджаныя матэрыялы. Спалучэнне візуальнага аналізу і хімічнай нюхальнай сістэмы дазваляе дакладна вызначаць у рэальным часе. Гэта дазволіць аўтаматызаваць задачы па выяўленню мінаў і дэконтамінізацыі, якія раней выконвалі сабакамі або людзьмі, больш бяспечна.

5. Пашыраныя прымяненні

У экстра‑апаральных або экстра‑сонечных асяроддзях канцэпцыя магла б быць інтэгравана ў экзаскелетоны. Такія сістэмы могуць аўтаматычна рэагаваць на планетарныя атмасферы, выявіць хімічныя небяспекі і актываваць ахоўныя функцыі.
Для аперацый на чужых планетах яны былі б здольныя хімічна аналізаваць лакальныя субстанцыі, выяўляць мікрабіёлагічныя пагрозы і незалежна компенсоўваць механічныя пашкоджанні.

6. Заключэнне

Андроід з хімічна-і біяхімічна натхнёнай сеткай датчыкаў прадстаўляе логічнае далейшае развіццё тэхнічных сістэм перцепцыі. Інтэграцыя перакручальных датчыкаў рэакцыі, адаптыўнай калиброўкі і самарэгенерацыйных сховішчаў дазваляе паводзінам машыны ўпершыню дасягнуць дынамічнай падобнасці да біёлагічнай перцепцыі — асновы для будучых гібрыдных даследчых і бяспековых платформаў.

Аўтар: Томас Ян Пошадэль

Дапаможнік А: Пашыранае апісанне хімічнай нюхальнай сістэмы

A.1 Асноўны прынцып

Хімічная нюхальная сістэма андроіда выкарыстоўваецца для выяўлення і аналізу летлівых або цвёрдых хімічных рэчываў у асяроддзі паветра. Яна заснавана на рэактыўных сэнсарных модулі, якія рэагуюць на малекулярныя ўзаемадзеянні, змены тэмпературы і мадулюцыю электрычнага патоку.
Сістэма мае модульны дызайн і спалучае фізічныя, хімічныя і алгарытмічныя кампаненты ў дынамічна калибруемую адзінку.

A.2 Тэхналогія сэнсараў

1. Біяметалічныя датчыкі:
Два металы з рознымі каэфіцыентамі тэрмічнага пашырэння ствараюць тонкаслойную структуру. Калі паверхня кантактуе з хімічнымі аэрозолямі або металевымі парамі, узнікаюць мікраскапічныя змены напружання. Яны пераўтвараюцца ў напружальныя сігналы піэзэлектрычна.
Згінанне або расслабленне біяметалічнага тонкага слоя адпавядае пэўнаму класу рэчываў.

2. Біяхімічныя реакцыйныя слоі:
Клеткі датчыка дадаткова пакрытыя сінтэтычнымі біяхімічнымі фільмамі. Яны складаюцца з полімерных матрыц, у якіх ўключаныя функцыянаванымі малекуламі або нанапарматамі як рэактары.
Гэтыя рэактары абяротна звязваюць хімічныя ліганды. У гэтым працэсе яны змяняюць электралічную нагрузку, pH-значэнне ці ступень іонізацыі, што рэгіструецца нанаскаральнымі транзістарамі эфекту поля (FET).

3. Самаразнаўленне:
Пасля экспазіцыі, тэрмапульсоў або мікрадазаванага пастаўлення вадароду (з унутранага рэзерва) разрываюць хімічныя сувязі. Гэта прыводзіць да вяртання датчыка ў свой пачатковы стан. У людзей гэты працэс адпавядае рэгенерацыі слізістай паверхні пасля раздражнення.

A.3 Апрацоўка сігналаў

Значэнні датчыка апрацоўваюцца ў нейроннай сетцы (ароматны працэсар).
Крокі:

1. Пакупка сырых дадзеных (напружанне, супраціўленне, тэмпература, вільгаць).

2. Вектарызацыя і параўнанне ўзораў з захаванымі подпісамі (хімічная бібліятэка).

3. Выяўленне, класіфікацыя і квантыфікацыя рэчываў.

4. Паслядоўны водгук у цэнтральную логіку прыняцця рашэнняў.

Сістэма можа, падобна да чалавечага мозгу, ідэнтыфікаваць змешаныя пахі, то бок адначасова выявіць некалькі рэчываў і ацаніць іх адносныя канцэнтрацыі.

A.4 Умоўкаванне і здольнасць навучання

Сістэма выкарыстоўвае машыннае навучанне для пахавога ўмоўкавання.
Калі хімічны рэчыў выявляецца некалькі разоў, адчувальнасць уключаных датчыкаў адаптуецца. Перанавучаныя датчыкі могуць быць спецыяльна «зніжаны» для пазбягання эфектаў насычанасці.
Гэта імітуе пахавую вымроку ў людзей, але мае перавагу, што калибрацыя застаецца лічбава кантраляванай.

A.5 Падрабязнасці і ахоўныя механізмы

1. Блакіроўкі адчуванняў («халод»):
Укладзеныя з аэросаў або канденсату прыводзяць да часовых блакіровак адчуванняў.
Сістэма рэагуе наступным чынам:

• Актывацыя ўнутраных цыклаў прамывання (гідран і нанофільтр).

• Павышэнне працоўнай тэмпературы для выпарэння рэшткаў.

• Перакаліброўка базавага ўзроўню пасля кожнага чысцення.

2. Прафілактыка карозіі:
Сенсарны блок уключаны ў сілавую матрыцу, якая дазваляе праходзіць толькі вызначаным малекулам. Электростатычная абарона прадухіляе няправільныя вымярэнні, выкліканыя электралагоднымі палямі.

A.6 Функцыянальная інтэграцыя

Хімічная алуфактыўная сістэма непасрэдна звязана з іншымі падсістэмамі:

• Візуальная сістэма: Вызначае крыніцу і кантэкст хімічных сігналаў.

• Энергетычная сістэма: рэгулюе спажыванне водню падчас чысцення сенсара.

• Сістэма камунікацыі: перадае дадзеныя аб хімічным картаванні іншым блокам або цэнтральным кіроўных пунктах.

A.7 Практычныя прымяненні

• Вызначэнне вапорных выкідаў, рэшткаў прапульсанту і цяжкіх металаў.

• Ранняе выявленне хімічных утечак у прамысловых умовах.

• Аналіз атмасфернай камбінацыі на экстратарэсцтральных планетах.

• Падтрымка медыцынскай дыягностыкі праз выяўленне леткіх біямаркероў.

Рэзюмэ:
Хімічная аптычальная сістэма прадстаўляе сабой сінтэз металёвых датчыкаў, адваротнай хіміравакцыі і адаптыўнага праграмнага забеспячэння. Яна з'яўляецца асновай для андроідскага ўспрымання хімічных рэальнасцей – тэхнічна-биалагічная аналога аптычнага інтэлекту чалавека.

Аўтар: Томас Ян Пошадэль

Напішыце навукова-гіпатэтычную артыкул пра андроідаў: Дадатковыя асноўныя сістэмы Візуальная сістэма Хімічная Аўлафактурная сістэма: Хімічная аўлафактурная сістэма рэагуе на адкладкі і экспазіцыі розных хімічных або металічных субстанцый, ператвараючы біяметалны датчык або біяхімічныя злучэнні, якія вяртаюцца ў свой арыгінальны стан без такой экспазіцыі. Падобна, ці фактычна тое ж самае, як у людзей, якія часам развіваюць простуду, так і ў андроідаў. І андроід можа затым піць так жа, як чалавек, каб аднавіць свой водародны запас. Акрамя таго, андроид (як вакцынаваны чалавек) павінен быць таксама устойлівым да знешніх уплываў. Магчымыя выкарыстанні: палепшанае выявленне мін, адкрытых вырабных або застарэлых вырабных. Таксама як людзі ці сабакі могуць быць навучаныя для гэтай мэты. Пашыраныя прымяненні: экзаскелетоны для экстра-орбітальных механізмаў, аперацыі на экстра-салярных планетах.

Шармавы маленькі андроід: