Теоретически робота можно наделить любыми чувствами. Исследователи из университета Огайо сделали электронный нос, который распознает по запаху разные сорта сыра. Такая машина не только послужит в пищевой промышленности, но и поможет разобраться в хитростях механизма обоняния. Ведь по сравнению с тактильными ощущениями, зрением и слухом, мы мало знаем о вкусе и обонянии. В наших носах миллионы рецепторов — протеины на поверхности клеток улавливают молекулы пахучих веществ. Мозг распознает запахи по комбинациям сигналов, поступающих от рецепторов.
Создатели электронного носа задались целью сымитировать реальную связь сенсора с нервной системой. Многие годы ушли на то, чтобы искусственный нос освоил спектр запахов, доступных его живому «прототипу». NOSE (Neotronics Olfactory Sensing Equipment), разработанный британской компанией Neotronic Technology, использует 12 полимерных сенсоров, воспроизводящих «отпечатки» запахов. Изменения в поведении сенсоров показывают различные компоненты запаха и воспроизводят их на компьютере в графической форме, сложность которой зависит от сложности запаха. NOSE может заменять человека при анализе запахов пищи, спиртных напитков, парфюмерии и табака.
И все же потрясающее изобретение лишь приоткрывает проблему, связанную с ощущениями электронных устройств. Робот не может самостоятельно оценивать качество запаха или вкуса, он лишь сравнивает полученные параметры с человеческими ощущениями.
Для роботов разработано уже множество разнообразных «органов чувств» — сенсоров. Некоторые способны фиксировать ощущения за гранью человеческого восприятия. Пример тому — глаз, составленный из большого количества фототранзисторов, сориентированных в разных направлениях, улавливающих световую информацию, и в виде электрических импульсов, передающих ее в искусственную нейронную сеть. Сейчас экспериментаторы пытаются научить робота ориентироваться в пространстве по световым сигналам.
Другие специализированные машины умеют определять присутствие воды и других жидкостей; «видят» тепло с помощью термовизуальных сканеров; улавливают разницу между твердым и мягким благодаря тактильным сенсорам. Таким роботам уготована служба в самых разных экстремальных условиях — от обработки токсичных веществ до применения в космосе.
Однако ученые сдерживают свои фантазии, ставя перед собой конкретные прикладные задачи. Пока никакие самые совершенные искусственные органы чувств, никакая система синтетических ощущений не могут тягаться с восприятием самых «простых» живых созданий.
Cпектр сенсорного восприятия у многих животных шире, чем у человека, поэтому братья наши меньшие могли бы многое поведать о недоступном нам мире. Ведь зрительный и слуховой аппараты человека воспринимают достаточно ограниченный диапазон световых и звуковых волн, а вкусовой и обонятельный — не способны распознавать на расстоянии химические вещества. Увы, для восприятия немалого числа сигналов, поступающих из окружающего мира, у нас просто-напросто нет рецепторов.
А вот многие представители животного мира приспособились воспринимать информацию о среде крайне оригинальными способами. Сенсорные способности животных столь же разнообразны, сколь и их виды.
Специалисты, занятые разработками в области биоакустики, не только подробнейшим образом изучили и систематизировали слуховые способности животных на земле, в воздухе и под водой, но и открыли много нового касательно зрительных, химических и магнетических способов их ориентации.
Человеку доступны звуки частотой от 20 до 20 000 герц. А вот некоторые животные способны улавливать как ультразвук, так и инфразвук. В брачный период горбатые киты «поют» свои песни неразличимым для человеческого уха «басом».
Длинные звуковые волны, преодолевая огромные расстояния, достигают адресата: самки чутко улавливают призывные вибрации. Из наземных млекопитающих инфразвук доступен слонам. Мощные низкочастотные сигналы — эдакий «молчаливый гром» — сочетаются у этих гигантов со зрением, обонянием, языком прикосновений. Все это помогает им вести сложный групповой образ жизни. Но вот как киты и слоны улавливают инфразвук на далеком расстоянии и как с его помощью ориентируются — пока неизвестно.