Дешевые и урезанные версии микроконтроллеров позволяют пользователям вкладывать огромное количество вычислительной мощности в крошечные устройства.
Испытуемый наблюдает за кистью, медленно поглаживающей резиновую руку на столе перед ним, в то время как его собственная рука - скрытая от взгляда - чувствует прикосновения. В конце концов, испытуемый начинает думать, что резиновая рука - это его собственная.
Иллюзия с резиновой рукой - всего лишь "игры разума". Но также это "игры дизайна". Как правило, иллюзия создается людьми, которые тщательно практиковались использовать кисти так, чтобы гладить настоящие и резиновые руки одновременно. Но Иса Рао, аспирант психологии из Университета Глазго, Великобритания, используя этот эксперимент об отношении людей к собственным телам, построила автоматическую установку, которая обеспечивает тактильные ощущения без обученного помощника. В его основе лежит микроконтроллер Ардуино.
Устройства Ардуино являются одними из самых дешёвых, облегчённых и легко настраиваемых вычислительных устройств, которые изменили область примитивной самодельной электроники. Всё больше эти устройства изменяют и научное сообщество. За скромные 5 долларов США доступна базовая печатная плата, или около 60 долларов за комплект из блока питания, корпус и кабелей. Устройства имеют мало примочек и наворотов, но за позволяют любому быстро обучиться их использовать. Тем не менее Ардуино и аналогичные устройства, такие как Raspberry Pi, обладают значительной мощностью для своих крохотных размеров, предоставляя огромные возможности для автоматизации, организации сетей, сбора и анализа данных.
Для исследователей эти функции могут быть полезными как с экономической, так и с практической точки зрения. Пользователи могут упаковывать системы в маленькие размеры, использовать их без мониторов или клавиатур, покупать их оптом и собирать в автономные устройства, которые достаточно поместить (для передачи данных) в любые локации. Все, что требуется - немного изобретательности.
Опыт не нужен.
Хотя исследователи и настраивали компьютеры в течение десятилетий и использовали их для экспериментов, но за последние годы рынок маленьких и дешевых «одноплатных компьютеров» вырос. Raspberry Pi - полноценный компьютер, который работает на ОС Linux, появился в 2012 году; к сентябру 2016 было продано 10 миллионов штук. Ардуино - программируемые микроконтроллеры были менее популярны с момента их выпуска в 2005 году. В аксессуары для этих устройств входят: камеры, датчики движения, термометры и Bluetooth-адаптеры. Подобный комплекс используется даже на МКС: в него входит гироскоп, акселерометр, магнитометр и датчики для измерения температуры, барометрического давления и влажности.
Здесь, на Земле, Raspberry Pi, Ардуино и аналогичные устройства были использованы в создании подводных звукозаписывающих комплексов для морских исследований, роботов для сборки инструментов редактирования генома и систем, которые могут быстро идентифицировать устойчивые к лекарствам патогенные микроорганизмы из анализов человека.
Хакхо Ли, который изучает медицинские диагностические системы в Гарвардском университете в Кембридже, Массачусетс, и который разработал систему для диагностики устойчивых к антибиотикам бактериальных инфекций, говорит, что изначально пытался построить эту систему, используя смартфоны в качестве основных компьютеров, но смартфоны трудно разбирать и перенастраивать. В то время, как Arduino и Pi, просты в настройке. Это делает их идеальными устройствами для интеграции в научные датчики и приборы.
"Система Arduino в этом плане совершенна, - говорит Ли. «У них уже так много разных видов и модулей. Это означает, что если я хочу добавить Bluetooth, все, что мне нужно сделать, это купить данный модуль и подключить его к материнской плате".
Хотя у Ли долгая история с настройкой гаджетов и копании в электронике, но такой опыт ему не обязателен; Способность "подсоединить и работать (plug-and-play)" данных устройств привлекает исследователей, не имеющих опыта работы с электроникой или навыки программирования. Превращение Raspberry Pi в функционирующий компьютер так же просто, как вставить SD-карту с заранее загруженной операционной системой, и подключить монитор, клавиатуру, мышь и блок питания. Программирование устройства требует немного больше времени, но подробное описание в Интернете должно помочь большинству людей.
На самом деле, Raspberry Pi изначально был предназначен для обучения детей в британских школах программированию. "Pi и Arduino используют языки, основанные на C ++, поэтому опыт программирования на этом языке полезен, но не важен", - говорит Такео Кацуки, исследователь из Института мозга и разума Кавли, входящий в состав Калифорнийского университета в Сан-Диего . «Просто выберите проект и начните работать с ним».
Кацуки поместил Arduino в основу собственной системы под названием Flyception, которая позволяет исследователям контролировать активность мозга у дрозофил в ответ на внешние стимулы. Arduino управляет включением камеры и другими функциями. «Возможность синхронизировать массу механических и электронных устройств с нашими изображениями и записями в удобном формате делает Arduino отличным вариантом», - говорит Кацуки.
Источник: http://www.nature.com/news/the-diy-electronics-transforming-....
