日米が研究している21世紀の未来技術は我々の想像を越え出している : Ddogのプログレッシブな日々＠ライブドアブログ

ターミネーター2の液体金属アンドロイドT-1000

自分を折り畳む折り紙マシン：「プログラム可能な素材」の研究 【wiredvision】

Photo credit: 米国防総省国防高等研究計画庁(DARPA)
http://wiredvision.jp/news/200906/2009060822.html

米国防総省の過激な科学部門である国防高等研究計画庁(DARPA)の基準からしても、このプロジェクトは現実離れしているように思える。「セルフ・アセンブルを行なう、あるいは変形し、機能を果たした後、ばらばらになる」よう命じることが可能な素材、というのだ。

だが、DARPAが支援する複数の研究チームが、この信じられない目標に向かって前進している、と『Signal』誌のHenry Kenyon氏は報告している。

DARPAの『Programmable Matter』(プログラム可能な素材)プロジェクトは、第2段階に入って5カ月になる。来春早々には第2段階が終了する見込みだ。第2段階が終了すれば、研究者たちは、「一連の構成要素から、特定の大きさや形状の3次元固体を4〜5個組み立てる」予定だ。

このプロジェクトは将来、「気候に合わせて変形する航空機や、地上用の変形型車両、変形型制服、狭い開口部を水銀のように通り抜けて、洞窟や掩蔽壕に侵入する『柔軟な』ロボット」などにつながる可能性がある。兵士は、形を成さないどろどろした物質が入った容器に手を突っ込み、カスタムメードの道具や「汎用スペア部品」を注文できるようになるかもしれない。

ハーバード大学のあるチームは、折り畳まれてあらゆる形状に変化できる、一種の「一般的ルービックキューブ」の開発に取り組んでいる。

大きな合成DNA鎖に指令を与え、結びついて「分子の『ベルクロ』[マジックテープの商標]」を形成しようとしている研究チームもある。

マサチューセッツ工科大学(MIT)のグループは、『自分を折り畳む折り紙』マシンを開発中だ。「内蔵のアクチュエイターとデータを使って、特別なシート材料を折りたたむ……これらのマシンは、最先端の数学定理を用いて自分自身を折り畳み、三次元のあらゆる物体に変化する」。

一方、プログラム可能な素材に関する数多くの研究を独自に行なってきた(日本語版記事)米Intel社研究部門は、初歩的段階のかなり先を見据えている。Intel社研究部門によれば、同社の素材は将来、「人や物質の形状や外見をリアルタイムで模倣し、オリジナルが移動すれば、複製も移動する」ことができるようになるという。「これらの三次元モデルは、ホログラムではなく物理的実体だ。オリジナルが一緒に部屋にいるかのように、複製に触れたり、やりとりしたりできる」

[以下の動画は、Intel社のdynamic physical renderingコンセプトを紹介するもの。電磁気を使って合体・変形する群行動の微小ロボットや、フラットなシリコンを集積させて直径数百ミクロンの3D物体を作る研究などについての日本語版過去記事はこちら]http://wiredvision.jp/news/200803/2008030722.html

Dynamic Physical Rendering

ターミネーター2のT-1000というよりは

トランスフォーマー・・・

ゲッターロボの方がイメージに近いかもしれない。

米国防総省国防高等研究計画庁(DARPA)[ http://www.darpa.mil/]は、これに留まらない。視覚的に見えない戦車だとか兵士とか、無人ロボット自動車の競技会を開いたり、まだまだ凄い研究をしている。時々ネタ探しに訪れるのだが、DARPは100年先のSFの世界に近い研究をしている。

先日も紹介した潜水艦から発進する無人戦闘機やら、下のDARPが研究している動画BIG　DOG（四足歩行運搬ロボット）はなど感動モノだ。

Boston Dynamics (DARPA) BIGDOG Robot
＜DARPA組織図＞
http://www.darpa.mil/Docs/OrgChart.pdf
DARPAは幾つかの局に別れ、それぞれ驚くべき研究に従事している。
　防衛科学局（ DSO ）　http://www.darpa.mil/dso

情報処理技術局（ IPTO ） http://www.darpa.mil/offices.html
マイクロテクノロジー局（ MTO ） http://www.darpa.mil/mto/
戦略技術局（ STO ） http://www.darpa.mil/sto/
戦術技術局（ TTO ） http://www.darpa.mil/tto/

画像がついているものは自動翻訳と原文を読み比べながら読んでみましたが・・・1日かかります。研究の一つ一つがＳＦチックで目が点になります。皆様も一度自動翻訳を頼りにＤＡＲＰＡのＨＰにアクセスしてみて下さい。

しかし、日本も負けていない！

【ホンダ脳インターフェイス】脳血流と脳波のハイブリッド
http://autos.yahoo.co.jp/news/detail/0/122963/

考えるだけでロボットを制御するBMI技術（2009）。BMIの脳計測装置とASIMO

ホンダ・リサーチ・インスティチュート・ジャパン（HRI-JP）、国際電気通信基礎技術研究所（ATR）、島津製作所の3社は3月31日、人間の思考を脳情報から直接読み取り、機械にコマンドを送るBMI（ブレイン・マシン・インターフェース）に関する新技術を発表した。

今回の新技術の注目点は2つ。まずは思考を読み取るための基礎情報となる脳情報の抽出・解析技術、スパースネス・アルゴリズム。このアルゴリズムはスペクトルアナライザーの一種で、極めて高度なもの。

あえて簡単に説明すると、脳内の血液の流れと脳波の2つの脳情報をスキャンし、両者のイメージの中から特定思考のときに浮かび上がる特徴を効率よく抽出して判定するというしくみだ。

ホンダとATRは2006年、人間の脳血流の変化から思考を読み取り、考えるだけでグー、チョキ、パーのコマンドをロボットに送ることができるBMI技術を発表していたが、今回は脳血流と脳波のハイブリッドに進化した。

脳血流の測定は脳のどの部位に変化が起こっているかということを読み取るのにはとても有用だが、反応が表れるタイムラグが大きく、詳細な変化もわからなかった。それに対し、脳波は脳のどの部位が反応しているかはわからないが、細かい反応の変化が顕著に表れ、しかもリアルタイムである。両者を併用してデータの相互補完を行うことで、より的確で素早い思考の読み取りが可能となったという。

もう一つは、測定される人間の行動の自由がある程度確保されていること。脳血流の読み取りにNIRS（近赤外光分光装置）、脳波の読み取りにEEG（脳波計）を用いているが、センシングに島津製作所のアイデアが生かされ、頭部にセンサーを装着した状態でも一応動き回ることが可能である。コンピュータはまだ大がかりなものだが、無線通信などの技術を併用すればケーブルレスにすることは可能な段階に到達しているとみられる。
（レスポンス 井元康一郎）

夢を映像化！？脳内画像を脳活動から再現【MSN産経】
http://sankei.jp.msn.com/science/science/081211/scn0812110201000-n1.htm

人が目で見て認識している視覚情報を、脳活動を調べることで読み取り、コンピューターで画像として再現することに国際電気通信基礎技術研究所[http://www.atr.co.jp/html/topics/press_081211_j.html]（ＡＴＲ、京都府）などの研究チームが初めて成功した。まだ単純な図形や文字で成功した段階だが、将来は夢を映画のように再現できる可能性もあるという。１１日付の米科学誌「ニューロン」に発表した。
　物を見たときの視覚情報は、大脳の後ろにある視覚野という領域で処理される。研究チームは被験者に白黒の画像を見せ、視覚野の血流の変化を磁気共鳴画像装置（ＭＲＩ）で計測。脳の活動パターンから効率よく画像を解読するプログラムを開発した。
　実験で使った画像は小さなマス目を縦横１０個ずつ並べたもので、四角形や十字、アルファベットなど１１種類。被験者が画像を見てから４秒後に、ほぼ原画に近い画像をコンピューターで再現できた。また、見ているままの状態を動画で再生することにも成功。再現精度は個人差があるが、カラー化も原理的には可能という。
　夢を見ているときや、頭の中で映像をイメージしているときも、視覚野は活動すると考えられている。ＡＴＲ脳情報研究所の神谷之康室長は「夢を読み取って画像化することも、荒唐無稽（むけい）なことではない。医療での患者の心理状態の把握、新たな芸術や情報伝達の手段などに応用できるかもしれない」と話している。
　人が見ているものを脳活動から解読する試みでは、「縦じまか横じまか」といった単純な判別は可能だったが、見ているもの自体を画像として読み取ることはできなかった。

国際電気通信基礎技術研究所http://www.atr.co.jp/html/topics/press_081211_j.html

夢を映像化　成功！
なんだか、「凄い！」と思った新科学技術と思ったニュースを列挙してみましたが、日本やアメリカでやっている基礎研究は、いかに新興国の中国や韓国が背伸びしても、まだ、届きそうもない底辺の広さと深さを誇っています。21世紀の未来は20世紀に想像していたより凄い事になりそうだ。

米国や日本がが衰退し崩壊すると思い込み頭が凝り固まっている人は私のレスを読みさらにDARPAのホームページを隅々読ん下さい。どう思われます？

エコ環境技術も、先進国が希望を託す未来技術だが、先進国経済が追い詰められれば追い詰められるほど、なんだか想像もできない凄い技術革新が起きる可能性がありそうです。

日米の科学の懐の深さを知ると、未来に対し明るい微かな希望を持つことができそうです。