«Шизофрения» нейросетей, тропа динозавров, водопроводчик Марио против выгорания

Цветная пряжа и дроны помогли найти крупнейшую оживленную магистраль динозавров

Вы уже распутали новогодние гирлянды? Это было нелегко? Поздравляем вас, но у американских ученых получилось гораздо круче. Они «распутали» 1 321 цепочку окаменевших следов динозавров, перемешанных и наслоившихся друг на друга в Боливии, в нацпарке Тороторо, в локации, которая называется Carreras Pampa (Каррерас Пампа). Ученые много лет не могли подступиться к «непаханому полю»: многие тысячи следов, сотни дорожек, которые пересекались, накладывались друг на друга и образовывали хаос.

И вот наконец вышло исследование, по итогам которого стало понятно: сотни миллионов лет назад здесь было озеро, по берегу которого в организованном порядке, чуть ли не строем, туда-сюда мигрировали тысячи хищных динозавров. Цепочки следов идут на северо-запад и в обратном направлении, на юго-восток, строго по ориентации береговой линии озера.

В статье описываются 11 стилей ходьбы — одни динозавры осторожно ступали по прибрежной грязи, другие — безбоязненно бегали. Ящеры останавливались и резко сворачивали вбок, волочили по грязи хвосты, а иногда и хромали. Эта равнина на берегу озера была настоящей транспортной магистралью, по которой передвигались гигантские животные. А на дне озера нашли еще большую палеонтологическую редкость — следы плавающих динозавров. Самая длинная в мире непрерывная дорожка протяженностью 130 метров показывает, что ящеры плыли, едва касаясь дна когтями. Как балерины на пуантах.

Как ученым удалось распутать эту загадку? 1 321 цепочка следов — это самое большое в мире найденное количество. Как отделили одни следы от других? Использовали и новейшие методы, и в прямом смысле слова архаичные.

С помощью дронов и 3D-сканирования сделали трехмерные модели следов. А потом взяли разноцветную пряжу и соединяли нитками разного цвета следы конкретных животных. Так у них получились визуализированные траектории движения.

Свет влияет на здоровье

Сразу две интересных научных новости рассказывают о взаимосвязи освещенности и здоровья человека. Так, в Тюменском медицинском университете исследовали, как влияет получение света организмом на насыщенность клеток крови гемоглобином.

Выяснилось, что в первой половине дня надо получать интенсивный свет, а в позднее время суток — избегать его. Выглядит как правило жизни Капитана Очевидности? Возможно. Но теперь этому есть научное объяснение. Исследование проводили на 85 студентах. Они неделю заполняли опросник о том, чем занимались утром и вечером; носили датчики, которые измеряли уровень активности, воздействие белого и синего света из любых источников (включая окна, экраны телевизоров и смартфонов). Также измерялись показатели крови: эритроциты, гемоглобин, гематокрит и другие.

Вот что выяснили: чем больше контраст между полученным голубым светом днем и вечером, тем выше уровень гемоглобина и его содержание в эритроцитах. Если основная доля синего света (а значит, и визуальной активности) приходится на позднее время суток, гемоглобина становится меньше, а эритроциты становятся разного размера (это плохо). А сдвиг пика физической активности на позднее время и поздний отход ко сну напрямую коррелируют со снижением уровня гемоглобина. В общем, в Тюмени подтвердили, что ночью надо спать, а днем — активничать. Иначе вам грозит анемия.

А в Маастрихтском университете (Нидерланды) исследовали, как влияет дневной свет, попадающий в комнату через окно, на уровень глюкозы в крови у людей с диабетом второго типа. Таким образом они продолжили исследования циркадных ритмов, которые, как уже давно доказано, регулируют углеводный обмен. Ключевой фактор этих ритмов — солнечный (дневной) свет, но мы большую часть времени сидим в свете электрических ламп. Давно известно, что это может снижать чувствительность к инсулину.

Серия сложносочиненных экспериментов показала, что поддержание нормального естественного освещения через окно помогала удерживать нормальный уровень сахара в крови 50% времени. В условиях преимущественно искусственного освещения — только 43% времени. Значит, при дневном свете организм лучше справляется с контролем глюкозы, чем при искусственном.

Таким образом ученые неоднократно намекают нам: давайте нормализуем режим — и все будет хорошо!

Программируемые роботы размером с пылинку

Ученые из университетов Пенсильвании и Мичигана создали самых маленьких в мире автономных программируемых роботов. Ширина каждого из них — 200 микрометров, примерно размером с пылинку. Эти крошки могут улавливать сигналы от окружающей среды, «обдумывать» их — и действовать независимо, без внешних инструкций! Разработчики уверяют, что эта технология однажды сможет спасать жизнь человеку: отслеживать состояние отдельных клеток или доставлять лекарства точечно к больному органу.

Как создать микроскопического робота, который сможет автономно передвигаться и самостоятельно решать задачи, ученые пытались понять уже несколько десятилетий. Главным препятствием становится то, что сопротивление воздуха и вязкость жидкости очень сильно влияют на микрообъекты. Движение такого робота в жидкости примерно сравнимо с тем, если бы человек решил поплавать в смоле. Эту задачу и нужно было решить.

Команда инженеров Пенсильванского университета решила ее. Эти роботы питаются от светодиодов и работают в растворе перекиси водорода, который и служит топливом для движения. Робот генерирует электрическое поле, оно, в свою очередь, приводит в движение ионы в окружающем растворе, а те увлекают за собой молекулы воды. Микророботы могут регулировать это поле для движения по сложным траекториям и даже передвигаться скоординированными группами.

Но для того чтобы оснастить самого маленького в мире робота «мозгом», нужен самый маленький в мире компьютер. Его собрали в Мичиганском университете. Этот микрокомпьютер адаптировали к двигательной системе Пенсильванского университета — и получился полноценный компьютер с датчиками, процессором, памятью. Размер чипа — менее миллиметра. Микроскопические солнечные панели генерируют 75 нановатт энергии — в 100 тысяч раз меньше, чем умные часы. Но этого хватает.

Для того чтобы уже сейчас запускать творение американских инженеров в организм человека, есть два препятствия. Во-первых, для работы роботу нужен свет. Во-вторых, перекись водорода, в которой работает робот, токсична для живых клеток. Но исследователи уверены, что эти вопросы удастся решить.

Super Mario против выгорания

Британские ученые в преддверии долгих выходных порадовали население: компьютерные игры снижают у молодых людей риск выгорания! Известно, что молодежь особенно уязвима к выгоранию, а это, в свою очередь, увеличивает нервное истощение, приводит к цинизму и ощущению собственной никчемности.

Компьютерные игры давно известны как способ эскапизма — побега от суровой реальности. Ученые из имперского колледжа Лондона проанализировали, как влияют две культовые игровые серии — Super Mario Bros и Yoshi — на эмоциональное состояние молодых людей старше 18 лет.

Если верить этому анализу (а ему хочется верить), то именно эти игры как раз очень полезны для психического здоровья. В них даются примеры добрых культурных феноменов. Сложный геймплей позволяет окунуться в атмосферу и отвлечься от реальности, а визуал с яркими красками и милыми персонажами позволяет испытать добрые эмоции. Дизайн возвращает игрокам чувство детского интереса и любопытства, который у взрослых обычно приглушен.

Чтобы получить результаты, ученые провели 41 глубинное интервью и 336 опросов студентов, которые играют в эти игры. Статистически достоверно установили, что чувство детского интереса усиливалось при игре в среднем на 30%. Общий уровень счастья рос у игроков в 48% случаев. А это, в свою очередь, снижало симптомы выгорания на 14%. И теперь исследователи уверены: видеоигры — это не просто уход от реальности. Это инструмент восстановления психики.

Правда, подходит не любая игра. Только та, в которой низок уровень стресса и насилия, есть добрый нарратив, милая эстетика и механика, которая поощряет любопытство.

Нейросети больны «алгоритмической шизофренией»

Галлюцинации искусственного интеллекта — явление системное. Научный сотрудник Лаборатории критической теории культуры НИУ ВШЭ Растям Алиев провел параллель между этими галлюцинациями и симптомами психических заболеваний у человека. Он назвал это «алгоритмической шизофренией» и утверждает: разговаривая с нейросетью, делая ее своим ассистентом, другом и даже психотерапевтом, необходимо всегда помнить, что ваш визави психически болен.

Ученый напоминает: исторически мы представляли себе андроидов как бесчувственные и холодные механизмы, неэмоциональные и равнодушные. Психиатр увидел бы в этом симптомы РАС. Но нейросети проявляют себя вовсе не как люди с расстройством аутистического спектра. Они довольно эмоциональны, но выказывают признаки когнитивных искажений. Растям Алиев дает совет, как убедиться в том, что нейросеть нездорова: попросите ее отвечать в духе больного шизофренией. Вы увидите, что растет точность ответов — нейроразум как будто становится более внимательным к деталям.

Сложные запросы обостряют галлюцинации: нейросеть мешает факты из базы знаний и свои фантазии. Этот феномен ученые уже обозвали метасимулякром — псевдореальностью, в которой алгоритмы формируют способы мышления. И это — еще один признак того, что ИИ «ментально болен».

При этом нейросеть не понимает, что ошибается. Она уверена в том, что отвечает верно. Если начать с ней спорить, нейросеть будет аргументированно доказывать свою правоту (причем аргументы будут такими же галлюцинациями). Поэтому нельзя доверять ИИ на 100%. В будущем, возможно, будет создан «здоровый» ИИ. Но для этого сначала надо понять, что именно нужно починить.