Юный техник, 2009 № 02

ЖУРНАЛ «ЮНЫЙ ТЕХНИК»

_{НАУКА ТЕХНИКА ФАНТАСТИКА САМОДЕЛКИ}

№ 2 февраль 2009

Популярный детский и юношеский журнал.

Выходит один раз в месяц.

Издается с сентября 1956 года.

ВЫСТАВКИ

Новинки безопасности

На крупнейшем международном смотре спецтехники и вооружения силовых структур «Интерполитех-2008» более 400 отечественных и зарубежных компаний из России, Австрии, Германии, Нидерландов, США и Швейцарии представили около 5000 экспонатов, которые за четыре дня работы выставки осмотрели порядка 25 тысяч человек, в том числе представители 40 зарубежных государств.

В их числе экспозицию посетил и наш специальный корреспондент Виктор ЧЕТВЕРГОВ.

И вот что он там увидел.

Осветил и… увековечил!

Любопытную разработку представила швейцарская компания Swann Security. Внешне это устройство очень похоже на обычный карманный фонарь, но возможностей у него гораздо больше.

«Устройство FlashlightDVR совмещает в одном футляре и фонарь, и фотоаппарат, и телекамеру, — рассказал менеджер компании-производителя Фаз Кольби. — Оно идеально подходит для моментальной съемки в условиях, когда требуется маскировка, поскольку позволяет получить снимки даже в темноте, с помощью инфракрасных лучей. FLashlightDVR будет полезен охранникам, ночным сторожам, рыбакам, туристам и даже при выгуле собак».

Прибор оснащен прочным алюминиевым корпусом и не боится непогоды. «Фонарь» имеет 128 Мбайт встроенной памяти и может сохранять данные в формате MPEG-4 на картах мини-SD емкостью до 2 Гбайт.

При использовании в качестве осветителя FlashlightDVR имеет три степени яркости, которые позволяют адаптироваться к условиям съемки. Инфракрасная подсветка, которой оснащен прибор, позволяет ему «видеть» в темноте на расстоянии до 4 м. С помощью USB-порта прибор можно подключить к компьютеру для просмотра и копирования данных.

Внешний вид и схема устройства фонаря-фоторегистратора.

_{Цифрами обозначены: 1 — прибор ИК-подсветки; 2 — блок фонаря; 3 — световой излучатель; 4 — ИК-светодиоды; 5 — микрофон; 6 — телекамера; 7 — ЖК-дисплей; 8 — панель управления; 9 — колпак; 10 — рукоятка с батарейным отсеком; 11 — разъем подключения к компьютеру} 

Тысячи объективов для одной камеры

Обычная камера с одним объективом позволяет получить плоскую, двумерную фотографию. Причем безразлично, на фотобумаге она представлена или на экране компьютера. Камера с двумя разнесенными объективами позволяет делать уже стереоскопические «объемные» снимки.

А что будет, если цифровую камеру оснастить тысячами крошечных объективов? Оказывается, таким образом вы можете получить не просто объем, а электронную «карту глубины», точно описывающую расстояние от камеры до каждого объекта на экране.

Это выяснили ученые из Стэнфордского университета в Калифорнии, которые под руководством профессора Аббаса эль-Гамаля сделали камеру на базе созданного ими «многозрачкового сенсорного устройства». Размер одного элемента сенсорной матрицы они уменьшили до 0,7 мкм и, собрав элементы в группы по 256 пикселей, накрыли каждую группу отдельным крошечным объективом.

«Это все равно, что иметь множество камер на одной микросхеме, — объяснил профессор. — Если трехмегапиксельный чип полностью закрыть микрообъективами, то получится как бы 12 616 «камер».

Основываясь на этом принципе, разработчики предложили схему, в которой каждая точка изображения попадает минимум в четыре микрообъектива. Направьте такую камеру на чье-нибудь лицо, и она, кроме обычного изображения, даст информацию о носе, глазах, ушах, подбородке…

Разработчики Стэнфордского университета (вверху) и созданная ими камера с тысячами микрообъективов.

Очевидно, что одно из наиболее полезных применений этой технологии — распознавание лиц в системах обеспечения безопасности. Кроме этого, такая камера может использоваться еще, скажем, для создания трехмерных объектов или персонажей для заселения виртуальных миров, объемного моделирования зданий. Причем матрицу микролинз можно применять и без внешней оптики — для объемной макросъемки.

Предполагается, что у полученных с помощью такой камеры изображений в фокусе будут все предметы, независимо от того, близко или далеко они расположены. Точные же данные о расстоянии до объектов могут дать роботам пространственное зрение, более изощренное, чем у людей. И тогда они смогут выполнять недоступные им ранее задачи, требующие большой точности действий, например, хирургические операции.

Вместо пропуска… язык?

Лингвальная технология биоидентификации — вот так сложно называется она на языке официальных документов. Ну, а суть дела куда проще. Проходя через пропускной пункт, нужно просто показать телекамере язык. И специальная система тотчас распознает, вы это или нет.

Как специалисты дошли до такой мысли? По словам Якова Волкинда, директора филиала «Ай ти ви Санкт-Петербург» и одного из разработчиков данной системы, дело обстояло так.

Ныне чаще всего людей опознают по характерным точкам лица, отпечатку пальца, рисунку сетчатки глаза и даже по форме ушной раковины. Однако каждый из способов имеет свои ограничения. Например, на точность распознавания лица по контрольным точкам большое влияние оказывает ракурс съемки, прическа, борода, наличие очков. Считыватели отпечатков пальцев ошибаются, когда им предъявляют грязные или замерзшие руки. Наиболее точным считается распознавание по сетчатке глаза. Но и то, если помните, в одном из фильмов о Джеймсе Бонде злоумышленникам удалось обмануть и эту систему.

Прибор для идентификации личности по языку.

Схема строения языка.

_{А: 1 — срединная бороздка языка; 2 — грибовидные сосочки; 3 — листовидные сосочки; 4 — желобоватые сосочки; 5 — пограничная борозда; 6 — язычная миндалина; 7 — надгортанник.}

_{Б: 1 — грибовидные сосочки; 2 — нитевидные сосочки; 3 — желобоватые сосочки; 4 — лимфоидные узелки.} 

А какой еще орган человека, не испытывающий возрастных, температурных и прочих изменений, а также содержащий характерные контрольные точки, до сих пор не анализируется современными системами распознавания? Этим вопросом год с лишним назад озадачились ученые из лаборатории перспективных компьютерных технологий Барсучанского физико-математического университета. Ответ лежал на поверхности. А точнее, висел на стене лаборатории, где находился всемирно известный портрет А. Эйнштейна с высунутым языком.

Да, именно язык является тем органом человека, температура которого практически неизменна, а загрязнения исключены.

С помощью медиков местного Института анатомии человека компьютерщики выявили контрольные точки языка. Для распознавания основными были выбраны срединная бороздка языка и грибовидные сосочки. Их взаимное расположение у каждого человека индивидуально, а то обстоятельство, что они находятся в передней части языка, облегчает идентификацию с помощью видеокамеры высокого разрешения.

Квадрацикл ATV 500 на гусеничном ходу позволяет пограничному наряду двигаться по пересеченной местности со скоростью до 80 км

Беспилотные летательные аппараты ижевской компании Zala Aero («Беспилотные системы») способны выполнить любую из задач, возлагаемых на БПЛА.

И служебной собаке теперь положен бронежилет.

Плавающий гусеничный снегоболотоход «Бобр» предназначен для районов Сибири, Крайнего Севера и Дальнего Востока. Он способен перевозить людей и грузы со скоростью до 60 км/ч по суше и до 5 км/ч по воде.

Программно-аппаратный комплекс распознавания личности по рисунку языка назван «Лингвоскоп-007» (от латинского lingua — язык; цифры обозначают год начала разработки). Первое испытание системы распознавания было проведено на Барсучанском заводе холщовых изделий.

В результате испытаний была обнаружена не только высокая надежность системы. Сейчас разработка запатентована, прошла сертификацию и принята в промышленную эксплуатацию. Так что не удивляйтесь, если вскоре, скажем, в аэропорту вместо паспорта вас попросят показать язык.

«Туманные пушки»

Как известно, на поле боя военные довольно часто применяют такую хитрость. Танк или боевой корабль вдруг окутывается густым облаком дыма, и обнаружить его точное местонахождение бывает уже затруднительно.

Этот же метод, но с противоположным эффектом использует в своей разработке датская компания ProtectGlobal. Недавно она выпустила на рынок «туманные пушки», полностью заполняющие помещение безвредным белым дымом всего за 20 секунд. В непроницаемой пелене преступнику невозможно сориентироваться в охраняемом помещении и найти из него выход, тем более — вынести что-нибудь наружу.

«В современных условиях решение задач по обеспечению общественной безопасности и борьбе с преступностью невозможно без использования передовых технологий, — заявил, открывая смотр, глава МВД Рашид Нургалиев. — Выставка, несомненно, позволит наладить новые контакты среди разработчиков, производителей и потребителей современной специальной полицейской, военной и другой техники»…

Будем на это надеяться. Ведь всем нам от этого только польза.

ИНФОРМАЦИЯ

ПОБЕДИТЕЛИ XIII МЕЖДУНАРОДНОЙ АСТРОНОМИЧЕСКОЙ ОЛИМПИАДЫ — пять российских школьников — привезли из Италии на родину две золотые и три серебряные медали.

Один из обладателей золотой медали, петербуржец Вадим Лебедев, в свои 16 лет уже не раз принимал участие в соревнованиях такого уровня. Правда, золотой медалью награжден впервые. Поскольку в гимназии, где учится Вадим, астрономию не преподают, старшекласснику пришлось самостоятельно познавать азы звездной науки, а также заниматься в кружке при астрономическом отделении математико-механического факультета Санкт-Петербургского государственного университета.

— Всего на олимпиаде было три тура: теоретический, практический и наблюдательный, — рассказал он. — Больше всего запомнилась задача про белого медведя: если на Земле он прыгает в длину на 8 метров, то каков должен быть диаметр ледяного астероида, чтобы прыгнувший там медведь не улетел в космос? Верный ответ — 50 километров.

А на практическом туре требовалось повторить опыт с определением скорости света, вычислив вначале время затмения спутников Юпитера. Третий, наблюдательный, тур из-за облачной погоды провести не удалось. Поэтому ребятам дали фотографии галактик и попросили расставить по классификации Хаббла.

В этом году Вадим заканчивает школу. Пока он еще не решил, станет ли астрономом. Но ничуть не жалеет, что столько времени отдал изучению звезд. «Это на редкость интересное занятие», — сказал он.

У ВОИНА НА ВООРУЖЕНИИ

Ракетовозы

Когда полвека тому назад эти машины впервые предстали перед публикой на очередном параде и провезли по Красной площади могучие межконтинентальные ракеты, они произвели неизгладимое впечатление не только на зрителей, но и военных атташе ведущих стран мира. До этого задачу транспортировки ракетных комплексов по бездорожью и запуска ракет с любой точки маршрута не удавалось решить ни одному конструктору в мире.

Далось это, впрочем, дорогой ценой: в ход шли самые дорогие материалы. В частности, для снижения веса машин широко использовали детали из титана и самых новомодных в то время пластиков. Но деньги деньгами, а ведь нужны были еще и идеи, разработки, в которые бы эти деньги можно было вложить. И тут мы должны помянуть добрым словом генерального конструктора В.А. Грачева. Он мог бы стать строителем мостов или кораблей, посвятить себя авиации или радиотехнике… Но выбрал автомобили, причем не обычные, а те, что называют вездеходами.

В годы Великой Отечественной войны каждый год на поток ставились все новые грачевские машины.

ГАЗ-61 — любимая машина маршала Жукова.

ГАЗ-64 — первый серийный полноприводный легковой вездеход.

ГАЗ-67 — «иван-виллис», прозванный так за то, что по своим качествам превосходил зарубежные аналоги.

ГАЗ-68 — единственная в мире самоходная пушка на базе легкового автомобиля.

МАЗ-7912 для ракетного комплекса «Тополь».