Равновесие роботов поддержат шумы?

Благодаря шумам нервной системы человек непроизвольно совершает небольшие движения - быстрее, чем происходит типичное время отклика нервной системы, тем самым помогая удерживать в равновесии, к примеру, стержень на кончике пальца. Подобные шумовые сигналы Сотрудники Чикагского университета Хуан Кабрера (Juan Cabrera) и Джон Милтон (John Milton) полагают, что в основе механизма сохранения равновесия человеком лежат как раз шумы нервной системы. Этот механизм может позволить объяснить, в частности, как удается канатоходцам удерживаться на канате, и в перспективе позволит разработать прямоходящих роботов, которые смогут удерживать вертикальное положение благодаря слабому шумовому сигналу, искусственно внесенному в их управляющие системы.

Кабрера и Милтон с помощью быстрых инфракрасных видеокамер фиксировали движения, совершаемые кончиком стержня, удерживаемого в равновесии на кончике пальца. Инфракрасный рефлектор, закрепленный на конце стержня, позволял контролировать отклонения его от вертикали.

Выяснилось, что дрожания по длительности варьировались в диапазоне от секунд до десяти миллисекунд, причем число дрожаний росло с уменьшением их длительности.

Время реакции человека при выполнении подобно операции составляет около 100 миллисекунд. Оказалось, что 98% всех колебаний происходит быстрее, чем человек способен среагировать.

Ученые вывели несложную математическую формулу, описывающую движения стержня, и пришли к выводу, что человек не способен делать значительную часть подобных движений осознанно.

Источник: по материалам журнала Nature.