Безграничные исследования с высокой практической ценностью

Тосихико Фукусима и Томас Бухнер внимательно наблюдают за тем, как разработанная ими роботизированная нога прыгает по кругу, преодолевая неровные поверхности вроде травы, песка или камней. Ни громоздкого электродвигателя, ни резких движений, ни сложной сенсорики — всё, что раньше ассоциировалось с роботами, в этой роботизированный ноге устроено по-другому. Ведь она работает энергоэффективно с помощью электрогидравлических, то есть искусственных, мышц и в том, что касается подвижности, берет пример с людей и животных. Эта инновация была разработана в рамках исследовательского партнерства между Институтом интеллектуальных систем Макса Планка в Штутгарте и Швейцарской высшей технической школой Цюриха.

Общество Макса Планка: 4500 совместных проектов

Данный проект является примером интенсивного международного сотрудничества Общества Макса Планка, основанного в 1948 году в Гёттингене: между институтами Общества Макса Планка и примерно 5400 партнерами в более чем 100 странах существует более 4500 совместных проектов. 84 научно-следовательские организации Общества Макса Планка являются важнейшими центрами фундаментальных исследований в области естественных, биологических, гуманитарных и социальных наук за пределами университетов. Один лишь факт, что среди членов Общества Макса Планка 31 лауреат Нобелевской премии, позволяет однозначно назвать его одним из ведущих научно-исследовательских институтов мира.

Докторанты Фукусима и Бухнер, а также руководители их исследовательской группы Роберт Кацшман и Кристоф Кеплингер в Штутгарте и Цюрихе также ставят перед собой амбициозные цели. И пусть роботизированная нога пока прикреплена к стержню и не может свободно двигаться, дальнейшие исследования призваны помочь в разработке настоящего шагающего робота с искусственными мышцами. Если это получится, то потенциал для практического применения огромен: «Если мы применим технологию роботизированной ноги для создания четвероногого или гуманоидного робота с двумя ногами и запитаем его от батарей, то однажды мы сможем использовать его и в качестве робота-спасателя», — мечтает Кацшман. 

Объединение имени Гельмгольца: сотрудничество с промышленными партнерами

Ученые крупнейшей внеуниверситетской научно-исследовательской организации Германии, Объединения имени Гельмгольца, также ищут ответы на самые насущные вопросы современности. Более 46 тысяч сотрудников в 18 научно-исследовательских центрах работают в таких областях науки и техники, как энергетика, науки о Земле и окружающей среде, медицина, информационные технологии, аэронавтика, структура материи, а также космонавтика и транспорт. Передача знаний и технологий — один из столпов миссии Гельмгольца. 

Насколько успешным может быть этот процесс, демонстрирует исследовательский университет Объединения имени Гельмгольца, Технологический институт Карлсруэ (KIT). Так, например, вместе с IT-компанией IBM Технологический институт Карлсруэ, который в этом году отмечает свое 200-летие, работает над продвижением исследований в трех направлениях: цифровые инновации для сервисов и платформ, искусственный интеллект (ИИ) и человеко-машинное взаимодействие. Среди прочего команда ищет ответ на вопрос, в какой мере автоматизированные системы смогут взять на себя решение рутинных задач в будущем. Доктор Карстен Хольтман, отвечающий в IBM за инновации в области ИИ и сотрудничество с KIT, подчеркивает: «Совместные инновации — это главное, что на сегодняшний день нужно для того, чтобы укрепить регион, внести конкретный вклад в развитие таких ключевых технологий, как генеративный ИИ, и тем самым ускорить прикладные исследования». 

Общество Фраунгофера: фокус на передачу знаний и технологий

Один из проектов Общества Фраунгофера также занимается практическим применением искусственного интеллекта, только в сфере здравоохранения. На сегодняшний день эта организация, основанная в 1949 году, управляет 76 институтами и научно-исследовательскими центрами, насчитывающими чуть менее 32 тысяч сотрудников. Международная направленность Общества Фраунгофера проявляется не только в наличии восьми зарубежных филиалов в Европе, Северной и Южной Америке, а также в Азии, но и в реализации конкретных проектов: в рамках проекта 5G-OR команда немецких и французских ученых разрабатывает высокотехнологичные гибридные операционные, в которых благодаря сети 5G и искусственному интеллекту можно будет использовать новые возможности. Над проектом совместно работают инженеры, предприниматели, хирурги и анестезиологи из Мангейма, Берлина и Страсбурга.

«Технология 5G обеспечивает безопасную, гибкую и надежную беспроводную связь, а также обмен данными, как на высокоскоростной информационной магистрали», — объясняет Йоханнес Хорш, руководитель проекта в отделе исследования технологий здравоохранения Института технологии производства и автоматизации Общества Фраунгофера IPA. Хорш положительно оценивает тесное франко-германское сотрудничество в рамках проекта: «Мы способствуем трансграничному обмену данными, а также вносим свой вклад в дальнейшее развитие хирургической практики и повышение безопасности пациентов в Европе».

Следующий шаг — это внедрение технологии в клиническую практику. Помимо испытания и получения разрешения на применение в медицинских целях данный процесс также подразумевает выход на рынок благодаря сотрудничеству с промышленными партнерами и стартапами.

Ассоциация Лейбница: новые методы лечения рака

Использовать природные вещества и искусственный интеллект для разработки новых лекарств от рака — такова цель ученых из Института биохимии растений (IPB) в Галле. Институт биохимии растений является частью Ассоциации Лейбница, объединяющей 96 независимых немецких научно-исследовательских организаций самой разной направленности: от естественных, инженерных наук и экологии до экономических, космических, социальных и гуманитарных наук. 

Институты Ассоциации Лейбница тесно сотрудничают с вузами, промышленными предприятиями и другими партнерами как внутри страны, так и за рубежом — например, в рамках текущего совместного проекта Института биохимии растений с Галле-Виттенбергским университетом имени Мартина Лютера и частным Дофарским университетом в Омане. Предметом научного интереса исследователей являются растения, грибы и микробы, которые считаются перспективными кандидатами для создания новых лекарств от рака. Однако изучение их активности является сложной и дорогостоящей задачей. В этом случае на помощь приходит искусственный интеллект: благодаря современным методам анализа веществ, входящих в состав клетки, и использованию оценки на основе ИИ ученым удалось лучше предсказать действие природных веществ, уничтожающих клетки, и тем самым ускорить разработку новых лекарств от рака. Этот метод также подходит для того, чтобы понять принцип действия уже используемых химиотерапевтических препаратов и распознать их взаимодействие с другими медикаментами.