Три закона робототехники Айзека Азимова:

1. Робот не может причинить вред человеку или своим бездействием допустить, чтобы человеку был причинён вред.
2. Робот должен повиноваться всем приказам, которые даёт человек, кроме тех случаев, когда эти приказы противоречат Первому Закону.
3. Робот должен заботиться о своей безопасности в той мере, в которой это не противоречит Первому или Второму Законам.

Признайтесь, что с таким быстрым развитием технологий, разработкой квантовых компьютеров и повсеместным использованием нейронных сетей, то вы и мы в последние годы ждем уже появления SkyNet?

А может быть вы наоборот считаете, что до реального искусственного интеллекта еще так далеко и что нам, на нашем веку, можно вообще не беспокоиться. Ведь для реальной интеллектуальной деятельности машин нужны гораздо большие вычислительные мощности!

Сегодня, на примере еще одного стартапа Илона Маска, под названием OpenAI, мы с вами посмотрим насколько далеко от нас реальный SkyNet и расскажем вам о том, в каком состоянии находится разработка ИИ в принципе прямо сейчас.

Сегодня мы с вами узнаем может ли робот написать симфонию или нарисовать шедевр?

Что такое ИИ?

Для начала давайте поймем, что такое искусственный интеллект?

Согласно одному из определений — это искусственно созданная система, которая может решать творческие задачи, способна к саморазвитию, самопостроению и самоулучшению себя и себе подобных.

В принципе само понятие ИИ — это скорее философское понятие. Мы никогда не увидим громких заголовков, вроде “Изобретён Искусственный Интеллект!”, человечество будет идти к нему медленно, но уверенно.

К сожалению, нет абсолютно точного определения, что такое искусственный интеллект, но есть тест. Знаменитый тест Алана Тьюринга, который он описал в 1950 году в философском журнале Mind. Суть теста заключается в том, что человеку и компьютеру задаются различные вопросы, а третий человек слушает их ответы. Главное, что человек слушающий ответы не знает, кто именно отвечает и, если у компьютера получилось обмануть человека, то считается, что компьютер победил и прошел тест Тьюринга.

Этот тест был впервые пройден компьютером в 2014 году. Специальная программа Eugene, или Женя Густман, с использованием пяти суперкомпьютеров, смогла обмануть 33% собеседников, что превысило необходимые 30% для прохождение порога.

Кстати, тест Тьюринга работает в две стороны. Есть и обратный тест, тест на человека, и его наверняка проходил каждый смотрящий это видео — это знаменитая Captcha — Completely Automated Public Turing test to tell Computers and Humans Apart или по-русски — полностью автоматизированный публичный тест Тьюринга для различения компьютеров и людей.

И казалось бы, тест пройден, вот он искусственный интеллект, но на самом деле все гораздо сложнее.

В общем, есть два подхода к созданию ИИ:

Первый — нисходящий, считайте сверху-вниз, то есть создание, баз знаний и систем, имитирующих реальные психические процессы человека, такие как мышление, рассуждение, эмоции, творчество и так далее.
Второй, который, опять же, знаком большинству из вас: восходящий или снизу-вверх, когда изучаются нейронные сети и так называемые эволюционные вычисления. Создаются простейшие нейронные модели, сочетание которых в итоге моделирует интеллектуальное поведение.

Это и есть те самые нейронки, о которых мы уже вам раньше рассказывали! Это именно те самые нейронки, которые занимаются улучшением ваших фотографий и подбором видео в TikTok.

Основная идея в том, что в будущем, объединив множество нейронных сетей, предназначенных для разных целей, можно построить фактически самостоятельно думающий компьютер, уровень самообучаемости и знаний которого будет такой, что он будет саморазвиваться! Это и есть ИИ.

Что сейчас?

О современном состоянии ИИ сказать не просто. Ведь есть множество областей, где нейронные сети и ИИ применяются очень активно. Хорошим примером является автопилот машин Tesla!

А есть области, где только планируется начать активное внедрение, и тут можно вспомнить о медицине. Только подумайте — нейронная сеть, которая может в автоматическом режиме производить анализ результатов и давать советы по лечению, например, обработка рентгеновских снимков или анализы крови!

Вообще за последние пять лет интерес к области искусственного интеллекта вырос более чем в 3 раза, а количество стартапов только в период с 2015 до 2018 год выросло на 113 процентов.

А поскольку это очень активно развивающаяся область, то и количество ежегодных научных публикаций за последние 20 лет выросло раз в 8!

Огромным скачком стало и развитие нейронных модулей в процессорах, и рост инвестиций в эту область огромный!

В общем, вы поняли — развитие области не просто идет, оно летит вверх!

И знаете, что самое интересное? На вопрос героя Уилла Смита о том может ли робот написать симфонию, уже можно ответить — Да, может!

OpenAI

Илон Маск и еще 5 инвесторов в 2015 году организовали стартап под названием OpenAI, основная суть которого была в том, чтобы увеличить контроль над развитием и созданием ИИ.

Основатели OpenAI говорили о ней именно как о некоммерческой организации, которая не связана финансовыми обязательствами акционеров, чтобы исследователи могли сосредоточить свои силы на создании положительного воздействия ИИ на человека.

Сам Маск говорил, что считает ИИ одной из главных угроз человечества и для его лучшего контроля он активно поучаствовал в создании стартапа, который как раз занимается исследованиями в области ИИ.

«Если не можешь победить что-то — возглавь!», судя по всему именно этим они и руководствовались! И их результаты удивляют.

Вы наверное помните новость о том, что нейронная сеть обыграла команду OG, чемпионов International 2018 и 2019 годов в DOTA 2! Так вот эта нейронная сеть была создана командой OpenAI. Билл Гейтс тогда написал, что это очень важное событие, так как игра требует сложного командного взаимодействия.

Всего за время разработки OpenAI представили несколько нейронных сетей. Например, Jukebox — специальная программа, обученная на более чем 1 миллионе песен всех жанров, которая способна самостоятельно писать музыку, осмысленный текст, и даже синтезировать вокал! Так что да — и симфония, написанная машиной, уже возможна!

Только послушайте примеры! В принципе, большинство современных рэп-исполнителей больше не нужны.

А как вам нейросеть DALL·E, которая способна просто по текстовому описанию, рисовать картинки? Она способна сама понимать контекст написанного, например человек задает “a collection of glasses sitting on the table” и давайте посмотрим, что выдает нейронная сеть?

Если переводить с английского, то изначальное описание можно сформулировать двумя вариантами — первый это “набор очков на столе”, и мы видим, что нейронка рисует различные картинки, при этом есть и совсем нереалистичные. Но так же это описание можно перевести и как “набор бокалов на столе”, соответственно нейронная сеть рисует варианты и с бокалами!

Но как это стало возможным? Все благодаря специальному обучению алгоритма обработки естественного языка, под названием GPT-3. Это третья версия алгоритма представленная в 2020 году. Первая была анонсирована в 2018, для обучения которой была использована текстовая база в 5 Гигабайт, вторая версия спустя год уже изучила 40 гигабайт, а третья использовала базу в 500 ГБ текстов, данных, и 175 миллиардов различных параметров.

И такое количество данных позволяет ей делать уникальные вещи, например, понимать смысл прочитанного, писать большие структурированные тексты или, например, стихи!

Как же это работает?

На входе мы спрашиваем у программы вопрос! То есть мы фактически просим робота понять, что мы только что у него спросили и выдать нам ответ.

Алгоритму мы подаем один пример, где указываем лишь признаки и просим его предсказать, что будет дальше.

В процессе обучения будут ошибки, но внутренние алгоритмы рассчитывают ошибку в предсказании и обновляют нейронку до тех пор, пока ответ не улучшится.

И так несколько миллионов раз. Теперь представим, что наша нейронка уже обучена, то есть она уже скушала эти 500 ГБ текстов, которые взяла из книг и статей в интернете

Далее, после задания вопроса сети, начинаются сложнейшие многоуровневые преобразования. Заданные слова преобразуются в набор цифр и попадают в специальный 96-уровневый декодер, на каждом уровне этот набор чисел проходит через 1,8 миллиарда параметров для вычислений.

Чтобы было чуть более понятно — это авторегрессионная модель, то есть такая модель, которая учитывает результаты предыдущих вычислений и основывается на них на следующем кругу расчетов. И вот пройдя все эти круги в конце выдается ответ, который имеет наименьшую вероятность ошибки на основе предыдущего обучения! Далее выдается ответ.

И вы спросите а какие перспективы? Они огромные. Фактически GPT-3 способна решать любые задачи на английском языке уже сейчас. И не только…

Стоит сказать, что все совсем не так гладко с этой открытостью и светлым будущим ИИ. Дело в том, что Илон Маск покинул проект в 2019 году так как мог возникнуть конфликт интересов. И уже в 2020 году он открыто критиковал подход руководства организации в закрытости и непрозрачности, что, как мы помним, напрямую противоречит принципам заложенным в основе стартапа, да и даже в самом его названии!

А в середине 2020 года произошло что-то совсем странное. Microsoft выкупила эксклюзивные права на тот алгоритм GPT-3, что также подверглось жесткой критике со стороны Маска и сообщества.

Конечно, в самой компании заявили, что это никак не повлияет на доступ независимых разработчиков к GPT-3 через API компании, но определенно все эти новости вызывают недоверие и опасения.

Вывод

В любом случае все это развитие впечатляет. Еще пять лет назад никто и подумать не мог, что телефоны, со своими маленькими матрицами будут способны снимать астрофотографии, так как это делают современные смартфоны Pixel.

А скажите 15 лет назад кому-то, что автомобили самосто смогут самостоятельно безопасно ездить по улицам городов, на вас бы вообще как на сумасшедшего посмотрели!

Сегодня все это уже реальность с развитием нейронных технологий и искусственного интеллекта! И это только начало пути нейронных сетей.

Нам лишь остается верить, что все эти системы будут хорошо контролируемы и защищены от возможных внешних воздействий. Ведь в таких важных вопросах, которые уже непосредственно касаются жизни людей, безопасность и надежность важнее всего.

А как мы с вами знаем даже всесильные три закона робототехники, легко обходятся!

Компаня SpaceX с помощью своего Transporter-1 запустила сразу 143 спутника по программе «ride-share». Среди запущенных в космос объектов десять новых спутников для сети Starlink, а остальные 133 — это объекты для коммерческих и правительственных целей.

Компания с радостью сообщила, что это самое большое количество объектов, выведенных в космос за одну миссию.

Transporter-1 использовал SpaceX Falcon 9 — ракетоноситель который используется по несколько раз. Обе ступени ракетоносителя вернулись целыми и невредимыми.

Интересно, что за этот запуск компания поставила ещё один необычный рекорд. Первая ступень ракеты Falcon 9 стала подлинным рекордсменом, ведь вернулась на Землю уже в девятый раз.

Илон Маск сказал независимом инди-разработчику, что «разрешает ему украсть логотипы» и ассеты из твиттера компании SpaceX для создания своей игры.

https://twitter.com/elonmusk/status/1349129669258448897

Разработчик по имени Любомир Владимиров занимается созданием проекта, который он называет «высокотехнологическим симулятором Марса». Игра будет называться Mars Is Flat, что можно дословно перевести как «Марс — плоский». Инди-разработчик написал более 150 раз и отметил Илона Маска до того момента как получил ответ от главы SpaceX и Tesla.

Любомир Владимиров запостил несколько скриншотов и видеороликов, в которых можно увидеть SpaceX и Tesla Cybertruck, а также батарейные паки и скафандры, похожие на те, что используют в SpaceX для полётов в космос.

Интересно, что разработчик выбрал для колонизации Марса еще и одну из девяти точек, из которых выбирают посадочную точку в SpaceX. Интересно, что 80% выручки инди-разработчик собирается отдать компании, чтобы проспонсировать со своей стороны проект колонизации Марса.

Илон Маск стал самым богатым человеком в мире. Его состояние оценивается в 188,5 миллиардов долларов. Впервые с октября 2017 года кто-то обошёл главу Amazon Джеффа Безоса, чьё состояние лишь на 1,5 миллиарда долларов ниже.

Илон Маск стал богачём благодаря очередному скачку акций компании Tesla, которая выросла в цене на 4,8 процента. Интересно, что у главных богачей мира даже есть схожие бизнес-направления — SpaceX у Илона Маска и Blue Origin LLC у Безоса.

2020 год — отличный год для Илона Маска, ведь рыночная капитализация бренда электрокаров Tesla выросла на 743 процентв. В то же время Безосу помогла пандемия коронавируса, в результате которого Amazon также вырос цене, а рынок онлайн-торговли показал себя в пандемию и тем более локдаун лучше всех. В то же время по финансовому состоянию Безоса ударил развод с МакКензи Скотт, которая получила четверть его доли в Amazon. В то же время за пандемию он сделал пожертвований на 680 миллионов долларов.

Отметим, что Маск не думает останавливаться: Tesla продолжает расти и пользоваться спросом, SpaceX успешно доставляет астронавтов к МКС, а другие проекты — Starlink и Neurolink успешно развиваются.

Круглая земля, 5G, спутниковый интернет по всей планете, Wi-Fi из каждого утюга, вакцинирование от Билла Гейтса, а дальше что? Чипирование???

Ну все! С меня хватит! Держись, Илон Маск! Droider сейчас расскажет всем в интернете о твоем проекте!

Настоящее чипирование и киберпанк совсем не так далеко, как вы думаете! Что если я вам скажу, что скоро у нас будет возможность смотреть кино без экрана? Или слушать музыку прямо в голове, забыв про наушники? Управлять умным домом просто подумав, а искать информацию всего лишь закрыв глаза.

Помните Нео из Матрицы и как он обучался полету на вертолете за секунды? С нейронными мозговыми интерфейсами это абсолютно реально!

А что будет с играми даже страшно подумать. Слепые смогут видеть, глухие слышать, а немые говорить! Думаете я шучу? Сейчас я покажу вам, что это уже близко!

Надевайте свои шапочки из фольги, заваривайте чай, это подробный разбор еще одного проекта Илона Маска — Neuralink.

История

Вот вы думаете, что чипирование это что-то новое? Ничего подобного!

Человечество очень давно поняло, что на мозг можно влиять непосредственно посылая те или иные сигналы снаружи. Вы не поверите, но в самой философии идеи мы можем отследить чипирование аж до времен Декарта, до 1641 года! Он говорил, что невозможно сказать все ли реальные впечатления человека происходят на самом деле или являются проделками злого демона, который стремится к обману.

Фактически это мозг в банке, которому создается иллюзия, что все хорошо, путем стимуляции.

А вообще сам факт возможности стимуляции мозга подтвердил Эдуард Гитциг в 1870 году, когда успешно смог простимулировать электрическими импульсами мозг собаки. С этого и началось активное изучение влияния мозговых сигналов на наши с вами движения.

Дальше было много различных исследований, как гуманных, так и не очень. База знаний человечества росла, мы все больше понимали о том, что и как происходит в нашей голове. Сейчас мы знаем, что мозг каждого человека состоит из более чем 80 миллиардов нейронов, которые посылают и принимают информацию друг другу через синапсы.

Мозг человека — невероятный продукт эволюции!

Все, что делает наш организм так или иначе связано с нейронами и с тем как они разговаривают друг с другом! То что вы слышите и видите, как передвигаете ногами, как думаете, как хватаетесь за кружку чая, и даже ваши воспоминания! Понятно, что такая невероятно сложная система как наш мозг может давать сбои. Такие сбои называются когнитивными нарушениями. Вы все слышали о таком заболевании, как, например, болезнь Паркинсона или паралич конечностей, слепота, глухота и многие другие. Они могут как развиваться с возрастом, так и быть врожденными дефектами, и они являются нейродегенеративными заболеваниями, то есть это проблемы связи нейронов в организме.

В общем, это нарушение в слабых электрических сигналах, которые происходят у вас в головном и спинном мозгу.

Человечество давно выяснило, что эти электрические сигналы можно считывать и главное, что можно на них влиять. Кроме того каждая часть мозга отвечает за что-то свое — движения, ощущения, настроение! Вот тут то и вступают в игру импланты или brain–machine interface (BMI). Много научных групп и компаний по всему миру занимаются изучением возможностей исправлять в головном мозгу то, что работает не так как надо. Например, парализованная женщина, используя имплант, может управлять роботизированной рукой, чтобы поднести себе бутылку воды.

Здесь используется так называемый массив электродов Юта, впервые испытанный в 1997 году учеными из США, и с помощью которого потом производилось множество исследований нейронной активности. Фактически — это набор очень маленьких иголок, которые вставляются в мозг и считывают сигналы нейронов.

Но у таких имплантов есть несколько недостатков. Давайте по порядку:

Первое — размер иголок. Хоть я и сказал, что иголки маленькие, к сожалению, они недостаточно крошечные. Наш мозг — это очень нежная и чувствительная часть нашего тела, которая совсем не хочет, чтобы в нее тыкали сотнями иголок. И даже такие маленькие иголки, диаметром в одну десятую миллиметра — это очень опасно. Велик риск повредить другие нейроны или нарушить приток крови.

Второй недостаток — это связь и питание. Размеры коробки, которая прикреплена к голове женщины, да еще и связь по проводам! О нормальной жизни трудно говорить, когда за тобой тянется провод, да еще и компьютер нужен.

Ну и третий — это количество самих контактов. Из-за своих больших размеров и жесткой конструкции сам чип очень ограничен в количестве контактов.

И вот в 2016 году Илон Маск регистрирует компанию Neuralink, а в 2017 году, в интервью на сайте Wait But Why, он декларирует что целью компании в ближайшем будущем является создание нейроинтерфейса для лечения серьезных заболеваний головного мозга, а в долгосрочной перспективе — вообще усовершенствование людей. После этого в 2019 году выходит статья Илона Маска, а также проходит конференция, где демонстрируются достижения компании и разработки.

В чем же отличие от тех чипов, которые мы обсуждали выше:

Во-первых, размер электродов — он уменьшился в 25 раз и стал всего 0.004 мм в диаметре. Кроме того они выполнены не из металлов, а из специальных гибких полимерных органических материалов. Гибкость позволяет дать большую защищенность мозгу, если электроды начинают двигаться, а размер настолько маленький, что не повреждает его.

Размер этих электродов такой крошечный, что никакой хирург уже не способен вручную ввести эти электроды. Поэтому Neuralink разработали специального хирургического робота, который сможет производить внедрение в автоматическом режиме. Этот робот и есть очень сильный козырь в рукаве компании. Он позволяет проводить операции с невероятной точностью и аккуратностью, минимизируя риск повреждения мозга. В презентации в 2020 году Маск уже заявил, что сама операция займет не более часа, а пациенты смогут покинуть больницу уже в течении дня после самой операции!

Второе преимущество — это связь и питание. После первой презентации было представлено устройство с USB Type-C, а на презентации, которая прошла летом 2020 был продемонстрирован уже полностью беспроводной имплант, который может соединяться с внешними устройствами по Bluetooth. Батарейки хватает на сутки, а зарядка производится индуктивно. MagSafe в мозгу какой-то! Вся электроника размещена в чипе, размером 23×8 мм. Это сопоставимо с размером двухрублевой монетки. Чип получил название Link.

Ну и третье достоинство — количество контактов. В чипе от Neuralink их 1024, что позволяет получать гораздо больше информации из мозга. Например, в чипе типа Юта, о котором мы говорили раньше, этих контактов только 100. И даже с ними уже человек способен управлять роботизированной рукой!

Сам чип Link построен на 7нм техпроцессе и создан таким образом, чтобы мог служить надежно десятки лет. Ведь это очень важно, когда мы говорим об операциях на мозге.

Но давайте посмотрим на какой стадии это сейчас у Neuralink? Как скоро начнутся реальные испытания? Конечно, тут самой крутой демонстрацией является презентация, которая прошла летом этого года.

На ней публике были показаны три свинки: одна обычная свинья, вторая свинья, в которую был вживлен чип Neuralink, а потом удален и третья, главная звезда шоу, свинка со встроенным чипом Neuralink. И то, что они показали дальше просто поражает.

Благодаря регистрации мозговых сигналов, моделированию и компьютерной обработке сигнала, они смогли предугадать как и куда будет двигаться каждый сустав этой свиньи. Посмотрите на движение треугольных точек и круглых. Треугольные точки — это предсказанные точки, а круглые — это те, куда начал движение сустав в реальности!

То есть на основе данных они заранее знали, какое движение свинья хочет совершить. И как вы видите ошибка совсем небольшая, а это только начало! Только представьте какие возможности откроются для парализованных людей, которые смогут начать управлять экзоскелетами с помощью таких чипов.

И теперь важное. FDA — американское агентство по контролю качества пищевых продуктов и лекарственных препаратов, уже официально разрешило начать тестирование на пациентах. А это значит, что есть огромная вероятность, что в следующем году мы уже увидим первые результаты Neuralink в решении реальных проблем у пациентов.

Выводы

Безусловно такие вопросы очень щепетильны и требуют очень жесткого контроля и регулирования. Это уже настоящее чипирование с внедрением непосредственно в голову человека, с перспективной возможностью контролировать мысли, чувства, эмоции и, главное, действия человека.

Сам Маск говорил, что будет возможность проигрывать музыку прямо в мозг непосредственно, стимулируя определенные отделы мозга!

Не буду врать, что это немного пугает. Перспективы Cyberpunk 2077 или Призрака в Доспехах все ближе и реальнее.

Но возможности у этого просто невероятные, в особенности в медицине. Вы только подумайте — возможность предугадывать инсульты и предотвращать, проблемы нарушения слуха, зрения, проблемы движения, рассеянный склероз, да и лечение сотен других болезней. Кстати, если вы думаете что проигрывание музыки в мозг — это что-то невероятное, то буквально несколько дней назад ученые из Нидерландов и Испании успешно внедрили электроды в мозг макаки и сумели передать изображение прямо в мозг обезьяне. Если кому интересно — вот ссылка на статью в журнале Science. Только подумайте — данная технология поможет слепым людям вернуть себе зрение.

Хорошо, мы поняли что для медицины это невероятно важный этап, А что если говорить вне ее рамок? Уже совсем скоро, в течение нескольких лет, мы получим возможность транслировать напрямую в мозг музыку и изображение, передавать эмоции, впечатления, а кроме того вспомним, что с помощью нейроинтерфейса также можно управлять чем-то просто силой мысли. Какой же из этого можно сделать вывод?

Наверное, вы поняли куда я клоню — вот он настоящий некстген в играх, VR тут и рядом не стоял! А если вы мне не верите, вот как эту историю прокомментировал Гейб Ньюэлл, основатель Valve.

“В мозговых компьютерных интерфейсах, мы намного ближе к «Матрице», чем люди думают. Это будет не «Матрица» […] это фильм, в котором пропущены все интересные технические тонкости, а также то, как будет выглядеть мир пост-мозгового компьютерного взаимодействия. Он окажет огромное влияние на те ощущения, которые мы сможем создать для людей.”

Ну и безусловно все то, о чем я говорил в самом начале — управление интернетом вещей, полный контроль над вашим домом, автомобилем. Ведь даже на самой презентации Маска спросили, можно ли будет управлять автомобилем Tesla силой мысли и он не думая сказал “Конечно”.

А представьте что будет с индустрией кино и вообще развлечений? А как вам идея контакта с другими людьми просто с помощью силы мысли? Можно будет сказать «До свидания» всем мессенджерам.

Это будет следующим этапом в технологическом развитии человека, можно сказать, новая технологическая революция. А может быть и следующим эволюционным шагом человечества.

Но вот вам вопрос — а вы бы поставили себе такой чип? То есть с одной стороны невероятные возможности, фактически доступ ко всем знаниям человечества, невероятным развлечениям и эмоциям, но с другой стороны все те риски, с которыми это связано!

И безусловно всего, что я описал выше, еще нет в реальности и нет никакой определенности, когда это станет общедоступным изобретением, и когда начнет повсеместно использоваться, но уже практически нет сомнений, что это возможно — и будущее уже не за горами.

Илон Маск ответил на вчерашний отчёт Reuters, касаемо электромобилей Apple. Напомним, что вчера появилась информация, что Apple представит электромобиль в сентябре 2021 года. В то же время Минг-Чи Кво отметил, что скорее всего массовое производство электромобилей Apple будет в 2023-2025 годах.

Создатель Tesla Илон Маск же отметил, что в «тяжелые времена программы Model 3, он пытался обсудить с Тимом Куком возможность продажи Tesla (за одну десятую её нынешней стоимости). Но он отказался встречаться.»

https://twitter.com/elonmusk/status/1341485211209637889

Отметим, что слухи о возможности покупки компанией Apple Tesla ходили давно, но теперь они оказались подтверждены самим Илоном Маском.

Исходя из сказанного Илоном Маском речь шла о сумме в 60 миллиардов доллларов. Это похоже на ту сумму, которую может себе позволить одна из самых богатейших компаний мира. Но, не срослось…

Мало кто знает, но автомобили с электрическим двигателем появились раньше чем машины с двигателем внутреннего сгорания — еще в 1841 году. И до начала 20 века они были популярнее, но потом они проиграли конкуренцию бензину и дизелю.

Сейчас же происходит обратный процесс, технологии аккумуляторов и электродвигателей развились до такой степени, что по прогнозам экспертов к 2025 году бензин и дизель окончательно устареет и уступит дорогу электричеству.

Сегодня мы поговорим о технологиях, которые лежат в современных электромобилях и расскажем почему это будущее. А поможет нам в этом первый электрокар от компании Audi официально доступный в России — Audi E-tron.

Устройство ДВС

Автомобили с двигателем внутреннего сгорания прошли огромный путь. Конструкция ДВС совершенствовалась более сотни лет, поэтому можно с уверенностью сказать, любой современный ДВС — это чудо инженерной мысли.

Тем не менее, есть у ДВС один серьезный недостаток. Они неэффективны.
КПД дизельных двигателей колеблется в районе 40-50%, а у бензиновых вообще 20-30% процентов.

Как вы думаете какой КПД у электродвигателей? Выше 100%! Как такое возможно и почему такая большая разница. Давайте разберёмся.

Если кратко, ДВС — не чемпионы в эффективности, потому что в них очень много деталей! Например, мы не можем подрубить двигатель внутреннего сгорания напрямую к колесам,
У ДВС ограниченный диапазон рабочих скоростей с пиковой эффективностью в районе 2-4 тысяч оборотов в минуту и он не может плавно ускоряться и замедляться. Поэтому в помощь к двигателю нам нужна другая сложная механическая конструкция, повышающая или понижающая скорость вращения, то есть коробка передач.

Дальше больше, сам двигатель внутреннего сгорания не создает прямого вращательного движения, а его выходная мощность постоянно колеблется. Поэтому прибавляется сложная система динамической балансировки: это кривошипно-шатунный механизм, маховик и прочие вещи. В свою очередь, электродвигатель устроен гениально просто!

Уутройство электродвигателя (асинхронный)

Любой электродвигатель работает на принципах электромагнетизма. Он состоит всего из двух частей, которые даже не соприкасаются друг с другом. Есть статичная часть, которая называется статором, и вращающаяся — ротор. В реальности, например, в Audi E-tron электродвигатель выглядит вот так.

Достаточно просто подать переменный ток на двигатель и он начнет вращаться. Бинго! Нам это и нужно!

Но вся прелесть электродвигателя в том, что регулировать скорость вращения можно просто меняя, частоту переменного тока. В итоге мы получаем рабочий диапазон скоростей от 0 до 18 тысяч оборотов в минуту с практически постоянной эффективностью. Это делает электромобили невероятно динамичными, потому как вы имеете полную мощность и фантастический крутящий момент с самого старта.

Электродвигатели получают энергию из аккумуляторов. Но так как аккумуляторы выдают постоянный ток, а двигатель работает на переменном существует мозг электромобиля — инвертор. Он преобразует ток, а заодно регулирует частоту и мощность, и даже меняет фазы для того, чтобы заставить двигатель вращаться в обратном направлении. Так мы получаем заднюю передачу, у которой, кстати, та же мощность, что и у передней.

Иными словами, всё те задачи, которые в традиционных автомобилях решает сложная система условных шестерёнок, в электромобилях просто напрямую регулируется инвертором.

Во многом потрясной динамикой и хорошей управляемостью современные электрокары обязаны быстрым мозгам, чем электрокары в начале 20 века похвастаться не могли.

В итоге, мы получаем КПД электродвигателя в 90-95% при более компактных размерах и высокой надёжности! Там просто нечему ломаться, нечего смазывать и чистить.

В Audi E-Tron стоят два двигателя (по одному на передней и задней осях), суммарно выдающие 360 лошадиных сил и 561 Нм (ньютон-метров) крутящего момента. А в режиме Overboost все 408 л.с. и 660 Нм.

Рекуперация

Как же так получается, что КПД выше 100%? Разве такое возможно? Да! Потому, что до 70% затраченной энергии электродвигатель способен возвращать обратно! Это происходит за счёт рекуперации.

Дело в том, что если механически начать крутить ротор, тоже будет вырабатываться ток, который можно направить обратно в аккумулятор. Получается, тот же самый электродвигатель может и тратить энергию и генерировать её через преобразование кинетической энергии.

Как правило в электрокарах, когда не давишь на газ, машина включает рекуперацию и оттормаживается, но также это работает и просто накатом, без снижения скорости.

Для регулировки этого эффекта Audi сделали удобные переключатели режимов рекуперации на руле. Это распространённая практика (почти во всех электромобилях используется рекуперация) , но Audi пошли дальше. В E-tron рекуперация срабатывает даже тогда, когда вы нажимаете педаль тормоза.

И это просто взрывающая мозг технология, смотрите.

На самом деле, педаль тормоза в E-tron физически не связана с тормозными колодками. Когда вы нажимаете на педаль, вы давите на специальную подушечку, которая симулирует эффект сопротивления. В это время происходит замер степени нажатия. Если давление слабое, торможение происходит исключительно за счёт рекуперации. А если давление сильное, машина понимает, что нужно резко и быстро остановиться, тогда уже подключаются томоза.

Мало того, что такой подход заряжает батарею и увеличивает запас хода. А E-tron может проехать на одном заряде до 436 км и это отличный показатель для большого, комфортного полноприводного внедорожника! Так еще и максимально сберегает тормозные диски, так как в большинстве сценариев торможения они вообще не участвуют.

История про горы

Есть забавная история о том, как Audi проводили тестирование своей системы торможения. В США в штате Колорадо есть трасса на горе Пайкс-Пик. Она настолько извилистая и там настолько большой уклон, что на определённом участке там стоит милый деревянный блокпост.  На этом блокпосте все спускающийся вниз машины останавливаются и рейнджеры замеряют температуру тормозных колодок. Потому как дальше идет крутой участок, и если в этот момент колодки уже перегреты, то дальше тормоза просто откажут.

Поэтому люди просто стоят и ждут когда колодки остынут физически. А самые бережливые водители, у кого температура колодок меньше 100 Фаренгейтов, то есть 38 градусов Цельсия, получают в подарок конфету. Вот бы наши гаишники, так делали: ты не сигналил в пробке и показывал поворотник — держи барбариску!

Так вот, самые горячие колодки из всех E-Tron, которые участвовали в тесте были лишь 11 градусов Цельсия, это было всего на 4 градуса выше температуры Земли.

Жидкостное охлаждение

Тем не менее с перегревом в электромобилях всё-таки могут быть проблемы. Нагреваются и двигатель и батарейный отсек. Всё как в компьютерах, будете сильно мучать авто — оно начнет перегреваться и тупить.

Поэтому в электрокарах используются системы охлаждения. В E-tron — это очень продвинутая система жидкостного охлаждения. Круто, да? Тачка с жидкостным охлаждением, всегда мечтал.

Быстрая зарядка

Такой подход не только повышает рабочий диапазон температур, но и ускоряет зарядку.

Помните, OnePlus 8 Pro с одной из самых быстрых зарядок на рынке мощностью 65 Вт заряжается от 0 до 100% за 60 минут.

В E-Tron установлена батарея емкостью 95 кВт*ч, это в 5444 раза больше, чем в OnePlus 8 Pro (4510 мА.ч / 17,45 Вт.ч). Как думаете, сколько нужно времени чтобы зарядить эту батарею до 100%? Сколько? Год-два? Нет. Всего 40 минут! Как такое возможно?

Дело в том, что E-Tron — это чемпион по скорости зарядки среди электромобилей. Он поддерживает супер быструю зарядку в 150 кВт! Что побольше чем 65 Вт в телефоне. Это, просто взрывает мозг.

Но как и в случае с OnePlus, чтобы получить самую быструю зарядку нужно специальное оборудование. А именно специальная зарядная станция постоянного тока. Таких пока немного, но сеть заправок развивается очень быстро в Европе и Америке, надеемся, что Россия тоже скоро догонит.

Тем не менее на обычных зарядных станциях с мощностью 22 кВт зарядка займет в районе 4,5 часов. Кстати, таких станций в России уже немало, можете сами посмотреть на сайте plugshare.com. В Москве и Санкт-Петербурге зарядок вообще полно, поэтому жить можно. Но в идеале надо заряжать машину по ночам, как и все гаджеты.

Личный опыт

Со своей стороны скажу, в ту секунду, когда впервые садишься в электромобиль и нажимаешь на газ, сомнений, что будущее за электродвигателями не остаётся.

И если раньше в России электрокары были экзотикой, то теперь Audi первой привезли полноценный комфортный, практичный электроавтомобиль, который действительно может конкурировать с традиционными машинами.

Конечно есть НО — огромные расстояния в России и пока недостаточное количество зарядок. Второе — электромобили стоят дорого и не думайте, что я пытаюсь вам их продать, а Audi — премиум бренд. Тестовая машина в нашей комплектации стоила больше 5 миллионов рублей.

Но не стоит забывать приятные бонусы в плане экономии, хотя может это и не так важно, если вы заплатили 80 000 евро за машину или от 5 955 000 рублей. Но все-таки:

1. Электричество существенно дешевле бензина, если даже примерно подсчитать зарядку от домашней розетки, то получится примерно 1 рубль за километр. Ведь можно заряжать тачку как и смартфон, оставляя на ночь.

2. Это более важный и любимый пункт! Я не люблю ездить в сервисные центры и делать ТО. Очень не люблю. Но с электротачками можно об этом думать реже. Деталей и изнашивающихся элементов в полностью электрической машине тупо меньше раза в два. По сути, все, что нужно менять это что-то по ходовой или батарейку — как в смартфоне только реже раз в 10 лет. И конечно проверять тормоза, но и их жизненный цикл будет больше.

Virgin Hyperloop впервые протестировали с пассажирами в специальной пятисотметровой трубе в Неваде вечером в воскресенье. В экипаже Virgin Hyperloop посадили двух пассажиров — сооснователя компании Джоша Гигеля и главу отдела пассажирского опыта Сару Лучиан.

Выбор Гигеля не случаен — он хотел самолично проверить проект, а Сароа стала одним из 40 волонтёров. Оба проли специальные тесты и тренировки, подобные тем, что проходят космонавтом. Когда в комипании поняли, что оба достаточно здоровы, то на тест дали добро.  До проведения таста оба члена экипажа прошли путь целиком, чтобы изучить точки выхода.

Интероесно, что пара путешествовала уже во втором поколении капсулы Hyperloop — XP-2 или «Пегас». Это средство передвижение отличается двумя комфортабельными сидениями с пятипозиционными ремнями безопасности: подобные используют в автогонках. Идея в том, чтобы поездка на Hyperloop скорее была похожа на метро, чем на полёт на ракете.

Но пятисотметровой дистанции хватило лишь для достижения скорости в 180 км/ч. При этом максимальная скорость, которую уже развивал Hyperloop в 2017 году составила почти 390 км/ч. Другая, более длинная труба, строится в Западной Вирджинии.

В интервью Engadget один из представителей компании сказал, что «это наша высадка на Луну».

Hyundai Motor Group собирается создать линейку электромобилей в 2021 году, которая будет носить название IONIQ. Три недели назад компания сообщила, что в ближайшие четыре года будет представлено три машины.

Но теперьHyundai объявили, что представит девять или больше автомобилей в разных ценовых сегментах от A до E.

В линейку войдут

• кроссовер (CUV) IONIQ 5 C-сегмента
• седан IONIG 6 C-сегмента
• кроссовер IONIQ 6 A-сегмента
• SUV IONIQ 6 B-сегмента
• седан IONIQ 6 D-сегмента
• SUV IONIQ 6 D-сегмента
• седан IONIQ 6 E-сегмента
• а также MPV (минивэн, multipurpose van) и еще несколько машин.

Кроме того бренд Hyundai Motor Group — Genesis — представит как минимум три электромобиля — седаны и SUV.

Так что корейская компания имеет серьёзные планы и хочет ворваться на рынок электромобилей!

Конечно же эта новость должна начинаться с цитаты «Как тебе такое, Илон Маск?».

Все мы видели анонс Tesla Cybertruck, многие даже захотели его предзаказать, но главное — все ждут этот огненный и странный пикап на электродвигателях. Многие помнят, когда во время анонса Илон Маск не очень удачно продемонстрировал бронированное стекло автомобиля: он кинул в него шар, а стекло взяло, да и разбилось. Но почему-то мало кто запомнил, что во время анонса Cybertruck был также представлен квадроцикл в таком же дизайне. Правда о нём не сказали вообще ничего: ни цены, ни даты.

Ничего, есть же YouTube и канал Rich Rebuilds, который взял да и создал DIY-версию квадроцикла.

Блогер снял двадцатиминутное видео о создании квадроцикла, а заодно поделился важной деталью — от 0 до 100 километров в час его CyberQuad разгоняется за 4 секунды. В общем, очень круто!