Помоги проекту - поделись книгой:
Однако, положа руку на сердце, надо признать, что система еще далека от совершенства. Она, например, не выявляет положение вне игры. Так что «электронные» мячи, наверное, не получат прописку на чемпионате мира в ЮАР.
Кроме мяча, большое значение для качества игры имеет обувь футболистов. Это хорошо запомнили еще в 1954 году участники финального матча чемпионата мира в Швейцарии. За час до игры ливень превратил поле в болото. Немецкая сборная, экипированная самыми совершенными по тем временам бутсами, заменила короткие шипы на более длинные и, получив ощутимое превосходство в маневренности и скорости, сумела забить решающий гол.
Сейчас в футболе самыми популярными моделями считаются 6 — 8- и 12 — 13-шиповые бутсы. Первые используют для игры на травяных полях, вторые — на более жестких, искусственных.
В зависимости от конкретных условий меняются не только длина и количество шипов, но и их форма, материал, из которого они изготовлены. Так, для мягких полей используют 6 или 8 металлических шипов классической круглой формы. Для более твердых — 12–13 шипов, причем пластиковых или прорезиненных.
Разработка их местоположения на подошвах, да и форма самих бутсов — серьезные задачи, решением которых занимаются специалисты практически всех производителей спортивной экипировки.
До недавнего времени лучшим материалом для изготовления верха обуви считалась кожа акулы или кенгуру, которая хорошо держит форму, не промокает, обеспечивает отличное сцепление с мячом. Но сейчас она отступает перед синтетикой.
По конструкции современные бутсы намного сложнее обычной обуви. Здесь и амортизирующие вставки под пятку и под носок, различные вставки, предотвращающие скручивание и деформацию стопы, специальным образом простроченная или покрытая тонкой резиновой пленкой для лучшего контакта с мячом внешняя поверхность бутсы.
Особого внимания заслуживает и шнуровка. На некоторых моделях она смещена от центра на внешнюю сторону стопы и стала скрытой, а узел шнурков прикрыт язычком. Другие модели выполнены и вовсе без шнуровки, с эластичными вставками или липучками. Все это призвано снизить травматизм при столкновениях футболистов во время игры.
Не исключено, что в такой обуви вскоре будут монтироваться микрочипы, помогающие подстраивать ее под внешние условия. Может быть, в бутсы также начнут встраивать пружинные элементы, позволяющие игроку быстрее бегать. Во всяком случае, материалы переменной эластичности уже испытывают во вратарских перчатках.
Так, в некоторых из них имеются вставки из особого полимера d3o на тыльной стороне ладони в районе костяшек. Когда вратарь ловит мяч, мягкие эластичные вставки ему не мешают. Но если приходится выбивать мяч кулаком, они твердеют всего за 10 миллисекунд, защищая руку от травмы. Подобные вставки теперь используют и в щитках для голени.
Прорваться к воротам — это еще полдела. Нужно еще суметь забить голы. И чем выше класс вратаря на тренировках, тем больше у футболиста шансов не сплоховать в игре. И вот, похоже, идеальный вратарь для тренировок появился. Во всяком случае, так утверждает его создатель, поскольку речь в данном случае идет не о спортсмене, а о роботе
Изобретатель Робокипера — Михаэль тен Номпель — личность известная в области техники, поскольку он является профессором Института технологических процессов и логистики имени Фраунхофера в Дортмунде.
Свою разработку он начал еще в 2006 году, посмотрев игры тогдашнего чемпионата мира. Получилось это далеко не сразу, поскольку мяч после удара классного футболиста развивает скорость около 200 км/ч, а фактически Робокипер представляет собой всего лишь движущуюся заслонку, выставляемую на пути мяча. Прежде всего две телекамеры анализируют движение летящего мяча. Данные о траектории удара обновляются каждые 0,02 секунды. Синтезируя стереоизображение с камер, компьютер высчитывает трехмерное положение мяча по отношению к пространству поля, и в частности, к воротам. Информация передается в блок управления мотором и быстродействующей авиационной коробкой передач, с помощью которых макет вратаря и передвигается в створе ворот для отражения удара. Поскольку на все про все уходит менее 0,5 секунды, то у Робокипера неплохие шансы парировать даже 11-метровые удары.
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
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
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…
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.
«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.
В американском космическом агентстве НАСА уже разработали стаю из 33 000 мини-роботов, которые, состыковавшись друг с другом на орбите, создадут солнечную электростанцию. Европейское космическое агентство планирует запустить в космос сеть так называемых «пикоспутников» величиной с обычный цифровой фотоаппарат каждый, которые смогут работать как один мощный телескоп.
Не удивительно, что такими проектами заинтересовались и военные. Недавно Пентагон выделил около 30 млн. долларов на разработку и производство миниатюрных искусственных роботов-насекомых для разведки.
Военные планируют получить так называемую «разумную пыль» — микрочипы с задатками искусственного интеллекта.
Рассеянные с воздуха в определенном районе, они, совместно обрабатывая информацию, будут сообщать барражирующему над ним беспилотному разведчику, сколько солдат, автомашин или танков проследовали в том или ином направлении. Заметить же таких микрошпионов практически невозможно. Не проверять же под микроскопом каждую пылинку.
СЛОВНО РЫБЫ В ВОДЕ…
Разработчики систем безопасности автомобилей ищут подсказки, изучая природу.
Конструкторы давно уж поняли, что лучший способ защитить участников дорожного движения — не допустить столкновения между ними. Поэтому в последнее время они переключились с разработки систем пассивной безопасности, призванных снизить травматизм водителя и пассажиров, на создание активных устройств, предотвращающих саму возможность аварии.
Например, уже появились ультразвуковые и лазерные сенсоры, определяющие расстояние до едущего впереди транспортного средства. В случае резкого сокращения дистанции до минимума они подают сигнал, и машина тормозит, даже если водитель давит на газ.
А какими станут автомобили через 20–30 лет?
По прогнозам экспертов, в будущем машины смогут воспринимать и анализировать дорожные условия в комплексе, а также распознавать и бороться с причинами, из-за которых может случиться ДТП.
Идею такой системы безопасности специалисты подсмотрели, наблюдая за стаями рыб. Дело в том, что особи в косяке непрерывно следят друг за другом, благодаря чему никогда не сталкиваются и могут двигаться в нужном направлении как единый организм. Инженеры
Важной составляющей успеха должна стать также способность автомобилей общаться друг с другом. В этом преуспела компания
ВОЗВРАЩАЯСЬ К НАПЕЧАТАННОМУ
По крышам на колесах
В Москве появится первая в мире «пилотная» дорога, которая пройдет по крышам домов. Распоряжение о разработке подобного проекта подписал мэр Москвы Юрий Лужков.
Новая автомобильная дорога пройдет по трассе ЛЭП на участке от 3-го транспортного кольца через территорию производственной зоны «Котляково» до МКАД (Южный административный округ). К разработке будут привлечены специалисты компании «ШтрассенХауз», известной своими разработками по прокладке автомагистралей.
Поделиться книгой: