Изобретения подсмотренные у природы: 16 изобретений, идеи которых люди позаимствовали у животных

16 изобретений, идеи которых люди позаимствовали у животных

Люди веками наблюдают за чудесами природы и черпают идеи для собственных изобретений. Так даже появилась отдельная наука — бионика, и ее подраздел — биомиметика, в основе которой лежит принцип заимствования у животных идей и основных элементов для новых технологий.

AdMe.ru подготовил для вас подборку интересных изобретений человечества, прообразом которых стали животные.

Светоотражающая разметка, выдвижные лезвия и кошки

Кошка стала настоящей музой для англичанина Перси Шоу. Как-то раз он обратил внимание на то, как автомобильные фары отражаются в кошачьих глазах, тогда он и придумал первые дорожные отражатели, которые сейчас можно встретить повсюду.

Ученый Бернар Куртуа терпел неудачи в выделении вещества из водорослей, пока кошка не разбила колбы. Содержимое перемешалось, пошла реакция, ее результатом стали коричневые кристаллы. Их впоследствии назвали йодом.

А как ловко кошка обращается со своими когтями! Она может их выпустить и вернуть в мягкие «ножны», оставить острыми или «смягчить», чтобы не нанести никому вреда. Не это ли вдохновило создателей перочинных ножей?

Свет и биолюминесценция

Задолго до изобретения человеком свечей и ночных огней многие животные и даже некоторые виды грибов использовали биолюминесценцию. И пока одни ученые пытаются найти возможность ее применения в современном мире, другие сфокусировались на светлячках и уже достигли успехов.

Им удалось воссоздать свет, который излучают органы свечения этих чудо-насекомых. Полученный светодиод на 55 % ярче оригинала.

Звукоизоляция и совы

Как приятно иногда посидеть в тишине, и хорошо, что существуют звукоизолированные помещения, а спасибо мы за это должны сказать совам. Правда, они используют эту особенность в менее мирных целях. Совы должны быть совершенно бесшумными, чтобы беспрепятственно настигать свою жертву.

В этом им помогает конструкция перьев. Волокна и крошечные деления изолируют поток воздуха от крыльев, что предотвращает любые громкие звуки, в том числе и хлопанье перьев. Единственный звук, который можно будет услышать, — это писк жертвы.

Клонирование и морские звезды

В вопросе клонирования настоящим экспертом является морская звезда, а не овечка Долли. Когда люди еще и подумать не могли о возможности такого процесса, звезда воспроизводилась самостоятельно и без особого труда.

Более того, морская звезда, создающая клонов, здоровее и живет намного дольше звезды, которая воспроизводится половым путем, а их клоны не подвержены процессу старения. Кто знает, может, когда-нибудь эти морские звезды подарят нам секрет вечной молодости.

Гидролокатор, киты и дельфины

Гидролокаторы были подарены природой китам и дельфинам, благодаря чему они ориентируются под водой, находят различия между объектами с расстояния 15 метров, ищут еду и даже друзей. Поэтому люди не могли пройти мимо этого «устройства».

Подводные лодки, корабли и другие морские суда оснащены такими же гидролокаторами для навигации, отслеживания целей и предотвращения столкновения с препятствиями. Звуковые волны отскакивают от твердых объектов и возвращаются к гидролокатору, который и сообщает информацию об окружающих предметах.

Паутина, броня и клейкий бинт

Наблюдая за пауками, люди еще в древности научились плести сети. А современному миру они подарили специальный эластичный бинт, который легко и нетравматично отделяется от раны, и вдохновили на создание кевлара, который в сочетании с бронежилетами может создать безупречную защиту.

А все потому, что паутина, которую создают пауки, невероятно крепкая, эластичная и легкая. Не зря же даже сам Человек-паук заморачивался ее усовершенствованием.

Глаз омара и рентгеноскопия

Не только Большой брат следит за тобой. Так как видимость на глубине, где проживают омары, почти нулевая, у них развилась суперспособность — видеть сквозь предметы.

На основе этой способности глаз омара ученые создали аппарат, позволяющий видеть сквозь стену, и рентгеноскопический телескоп, чтобы анализировать небесные просторы.

Закрылки и птицы

Авторами хитрой технологии, которая позволяет самолету удерживаться в воздухе по мере замедления, являются птицы. Их перья делятся на основные и второстепенные и специально адаптированы для полета.

У птичьего крыла есть часть, именуемая придаточным крылом, или крылышком, которая помогает им стабилизироваться, используя открывающийся слот. Помните небольшие «флажки», которые появляются у самолета перед посадкой? Это имитация птичьей технологии, и называется она закрылком.

Хобот слона и роботизированная рука

Способность слоновьего хобота вытягиваться в любом направлении и хватать все, что захочется, была использована учеными при разработке роботизированной руки.

Она состоит из пластиковой трубки, исполняющей роль позвоночника, и 4 «пальцев», которые сделали руку более ловкой.

Чудо-кожа акул

Если вам вздумается погладить акулу, будьте предельно осторожны. И дело далеко не в ее кровожадности. Идеально гладкая на первый взглядкожа акулы состоит из «алмазного узора» — острых зубчатых чешуек. Если погладить акулу «против шерсти», можно серьезно пораниться. Благодаря такой коже на акулах не живут паразиты.

Для начала на акульем примере была создана обшивка для судов, чтобы к ним не липла всякая пакость. Затем по ее типу стали делать одежду для пловцов и клейкую пленку, которой предполагают покрывать поверхности в больницах.

GPS и миграция

Великой загадкой для ученых до сих пор является миграция птиц. Как птицы понимают, куда летят? Предположений на эту тему множество — от звездной карты и положения Солнца до магнитного поля Земли и отметок от предыдущих путешествий.

Как бы то ни было, птицы всегда успешно добираются до нужной точки скорее благодаря встроенному в мозг GPS, превосходящему человеческие возможности. Такой вот встроенный компас, вдохновивший людей на собственное изобретение.

Инфракрасные лучи и змеи

Почему змеи так опасны и днем, и ночью? Потому что хитрые ползучие оснащены удивительным органом — своеобразным прибором, видящим тепловые инфракрасные лучи. Две ямки на голове даруют ей потрясающую зоркость.

Повысив точность «змеиного метода», ученые создали уникальную тепловизорную диагностику, позволяющую заглянуть в недра земли. А также использовали его при создании приборов ночного видения и медицинских аппаратов.

Сельское хозяйство и муравьи

Возможно, сельское хозяйство покажется не самой продвинутой технологией, но оно годами и в приличном количестве обеспечивало наших предков пропитанием. А муравьи в этом деле настоящие асы и занимаются им намного дольше нашего.

У них своя «пасека» с сахаристыми выделениями тли, перемещения которой они контролируют, не давая целым группам удаляться от муравейника (откусывают им крылья и впрыскивают химикат, замедляющий рост новых). И метят территорию вокруг «фермы», отпугивая от тли божьих коровок. Чем не мастера?

Буровая установка и черви

Однажды инженер Марк Брюнель наблюдал за корабельным червем, который прокладывал себе путь в щепке дуба. Голова червя покрыта жесткой раковиной с зазубренными краями, коими он и буравил дерево. Это подтолкнуло ученого к созданию проходческого щита, с помощью которого прорыли тоннель под Темзой.

Современные буровые машины — это увеличенная механическая копия дождевых червей. Непрерывно двигаясь вперед, черви «проедают» землю и пропускают ее через себя, оставляя позади большой тоннель. По этому принципу и действуют буровые установки.

Черные ящики и голова дятла

Клюв дятла дробит кору дерева словно молот и дрель, при этом его мозг остается нетронутым. А все потому, что в его клюве располагается множество поглощающих механизмов.

От мускулистой структуры и поддерживающего языка (гиоида) до взаимодействия черепа и цереброспинальной жидкости, подавляющего вибрацию.

Скопировав эти механизмы, инженеры смогли создать различные аппараты, в том числе и те, что защищают черные ящики в самолетах от разрушения в случае авиакатастрофы.

Суперклей и лапки гекконов

Лапки гекконов покрыты миллионами микроскопических волосков, они позволяют им двигаться по стеклу и даже по потолку. А всего один небольшой сдвиг волосков с места позволяет ящеркам спокойно отцепить лапу от поверхности.

После того как тайна гекконов была раскрыта, ученые создали суперэффективный клей Geckskin. Даже небольшого количества этого клея достаточно, чтобы удерживать на ровной поверхности вес более 300 кг. Клей не оставляет пятен, легко удаляется, позволяя тем самым снять приклеенный предмет.

Придумано до нас. Какие изобретения человек подсмотрел у природы? | Наука | Общество

Человек эксплуатирует природу, это факт. Но в то же время он у неё учится — подглядывает за «идеями», возникшими в ходе эволюции, и заимствует их, применяя в технике, архитектуре, производстве одежды и много где ещё. Это научное направление называют бионикой.

АиФ.ru рассказывает о самых впечатляющих изобретениях, в основе которых лежат природные технологии.

Лотос и самоочищающиеся покрытия

Вот недавняя новость. Израильские учёные создали водоотталкивающее покрытие для солнечных панелей — оно защищает их от частичек пыли и грязи. Загрязнение поверхностей фотоэлементов — это серьёзная проблема, требующая эффективного решения. Теперь расходы на их очистку могут резко уменьшиться.

А помогло учёным наблюдение за лотосами. «Лист лотоса всегда остаётся чистым благодаря особой наноструктуре его поверхности и тонкому слою из воска, который отталкивает воду, — пояснила

Табеа Хекенталер, физик из Университета имени Бен-Гуриона. — Мы попытались скопировать этот эффект для защиты солнечных батарей от пыли, которая постоянно накапливается на их поверхности в условиях пустыни». 

Как показали опыты, аналоги листа лотоса понижают силу сцепления воды с поверхностью фотоэлемента в 30 раз. Благодаря этому эффекту более 98% пылинок любых размеров не в состоянии прилипнуть к солнечным панелям и легко смываются с их поверхности дождём или другим источником воды.

Нельзя сказать, что израильские учёные совершили революционное открытие. Продукция, имитирующая гидрофобные свойства лотоса, выпускается давно. Так, одна немецкая компания производит водоотталкивающие краски: покрытые ими стены домов не нуждаются в очистке, поскольку не собирают уличную грязь.

Акулья кожа и антимикробные материалы

Похожими свойствами обладает кожа акул. Исследователи морей и океанов всегда удивлялись: почему к их телам, в отличие от других обитателей глубин, не липнут водоросли и ракушки?

В 2003 году американский инженер Тони Бреннан, изучив акулью кожу, решил создать покрытие для кораблей ВМС США, предотвращающее обрастание их корпусов ракушками. Он обратил внимание, что кожа акул покрыта крошечными чешуйками и зубчиками. По этой причине за неё не могут зацепиться не только водоросли и рачки, но даже бактерии!

Тони Бреннан сделал покрытие для кораблей из пластмассы и каучука. Составленное из миллиардов крошечных брусочков, оно уменьшило прилипание водорослей на 85%. А исследователи из компании Sharklet пошли ещё дальше. Они стали изготавливать плёнки и материалы, отпугивающие микробов. Их поверхность состоит из миллионов микроскопических элементов, расположенных в виде ромбовидного узора. Эта структура не даёт бактериям прикрепляться и создавать колонии. Такой плёнкой можно покрывать выключатели, клавиатуры, дверные ручки и пр. Для начала хотя бы в больницах и поликлиниках. 

Репейник и застёжка-липучка

Этот случай является хрестоматийным в истории бионики. В 1941 году швейцарский инженер Жорж де Местраль, вернувшись с прогулки по лесу, заинтересовался, почему колючки репейника так прочно прицепились к его свитеру и к шерсти его собаки. Положив один из плодов растения под микроскоп, он внимательно рассмотрел его и обнаружил мельчайшие крючки — благодаря им головка репейника и цепляется к шерсти.

Так швейцарцу пришла мысль сделать застёжку. Несколько лет он испытывал сочетания крючков и петелек в различных материалах, пока не остановился на нейлоне. В 1955 году де Местраль запатентовал своё изобретение. Со временем застёжки-липучки (за рубежом они известны как велкро) стали неотъемлемой деталью повседневной одежды и обуви.

Бедренная кость и Эйфелева башня

В процессе эволюции скелеты животных (в том числе человека) становились всё более прочными и одновременно лёгкими. Живший в первой половине XIX века немецкий палеонтолог Герман фон Майер описал строение бедренной кости человека и объяснил, почему она не ломается под его весом. 

Принцип, заложенный природой, нашёл применение в архитектуре. Когда инженер Гюстав Эйфель взялся за расчёты ажурного металлического сооружения, ставшего впоследствии символом Парижа, он ориентировался в том числе на труды немецкого палеонтолога. В основу конструкции башни были положены принципы строения скелета, а именно бедренной кости. 

Кроме того, как было замечено впоследствии, своей ажурностью Эйфелева башня похожа на морской организм под названием радиолярия (или лучевик). Её скелет состоит из многочисленных, геометрически правильно расположенных игл. Этот же принцип позволил инженерам сооружать прочные и лёгкие конструкции — не только Эйфелеву башню, но и многочисленные мосты по всему миру.

Такие сооружения мало весят, но имеют большой запас прочности. 

Лапа геккона и сверхлипкая ткань

Ящерица геккон способна бегать по совершенно гладким отвесным поверхностям и даже висеть вверх ногами. Её секрет пытался разгадать ещё Аристотель, затем над ним ломали головы средневековые учёные. Лишь после изобретения электронного микроскопа удалось рассмотреть лапу геккона во всех подробностях. Выяснилось, что его пальцы покрыты чрезвычайно тонкими волосками микроскопической длины. Концентрация их очень высока. Каждый волосок делится на ещё более мелкие. Подсчитано, что на 1 кв. см лапы геккона приходится 2 млрд щетинок, которыми он соприкасается с поверхностью!

При контакте с поверхностью эти крошечные волоски создают силу межмолекулярного взаимодействия, именуемую вандерваальсовой силой. Благодаря ей ящерица массой 50 граммов способна удерживать на лапках груз весом до 2 килограммов. И, разумеется, саму себя тоже. 

Идея, подсмотренная у геккона, была использована во множестве изобретений. Трое выпускников Массачусетского университета в Амхерсте наладили выпуск сверхлипкой ткани, которая удерживает на стене предметы значительной массы. При этом её можно без больших усилий снимать и использовать много раз.

Агентство DARPA создало по этому принципу альпинистское снаряжение, позволяющее человеку взбираться на отвесную стену. А в NASA разработали аналогичное крепление. Наконец, были сконструированы промышленные роботы, которые могут перемещаться по вертикальной стеклянной поверхности, как те же гекконы.

Клюв зимородка и сверхскоростной поезд

В 1964 году в Японии был построен первый поезд «Синкансэн», способный разгоняться до 190 км/ч. Однако возникла проблема: при выезде из тоннеля поезд издавал громкий хлопок. Пассажиры были недовольны. Причина неприятного звука была в том, что состав толкает перед собой воздух, создавая стену ветра. Вырываясь за пределы тоннеля, эта воздушная масса и производила хлопок. А сам поезд испытывал колоссальное давление.

В конце 1990-х инженер Идзи Накацу задумался о том, что не мешало бы изменить форму лобовой части поезда. Надо, чтобы он входил в тоннель, разрезая воздух подобно ныряльщику. Например, как птичка зимородок, которая ныряет в воду за рыбой, практически не производя брызг. 

Накацу обратил внимание на строение клюва зимородка. Он достаточно длинный и при этом широкий. Инженер стал экспериментировать с различными конфигурациями локомотива и пришёл к выводу, что именно клюв зимородка является идеальной для него формой. 

Сегодня японские высокоскоростные поезда имеют вытянутую, похожую на птичий клюв лобовую часть. Кроме того, что она помогает тихо и спокойно выезжать из тоннелей, она ещё даёт прибавку скорости в 10% и снижение расхода топлива на 15%.

Глаз лобстера и рентгеновский «фонарь»

В 2007 году правительство США вложило несколько миллионов долларов в исследования зрительной системы лобстеров. С чего бы это?

Дело в том, что эти ракообразные живут в тёмных океанских глубинах и используют особый принцип зрения. В отличие от человеческого глаза, который видит изображение в преломлённом виде (нашему мозгу приходится его расшифровывать), глаз лобстера видит прямое отражение. Он фокусируется на небольшой области, а свет, отраженный этой областью, позволяет ему видеть окружающую обстановку и формирует изображение. 

Ученые решили воспроизвести этот приём для создания компактного рентгеновского аппарата. Технология под названием LEXID позволяет оператору «видеть» сквозь препятствия с помощью маломощного пучка рентгеновских лучей. Устройство посылает этот пучок сквозь объект, и часть из них возвращается, отразившись от препятствия. Обратные сигналы, как и в глазу лобстера, проходят через крошечные трубки, создавая на экране изображение. 

Такой портативный рентгеновский «фонарь» применяется при досмотре в аэропортах, на таможенных пунктах, в работе полиции и много где ещё.

 

Гениальные изобретения, подсмотренные у природы

Современный живой мир переполнен идеями, решениями, алгоритмами и инновациями, которые поражают воображение людей. Многие технологические достижения человечества заимствованы у природы: устройство вертолета — у стрекозы, геометрия лопастей и крыльев — у птиц, эхолокация — у летучих мышей и дельфинов. Принципы организации живой природы по-прежнему активно изучаются и внедряются человеком, существенно влияя на нашу жизнь.

Ко Всемирному дню животных

столичный проект Агентства инноваций Цифровое деловое пространство совместно с Московским зоопарком создали эмоциональный экологический моушн-проект «Фауна инноваций». Увидеть «ожившие полотна», посвященные животным-изобретателям, можно на сайте и на огромном светодиодном экране размером 15,36×6,72 м, расположенном на фасаде Цифрового делового пространства с 4 октября 2020 года. В основу проекта легла идея бионики — науки о применении в технических устройствах и системах принципов из живой природы. Сегодня жизнь животных, многие из которых стали вдохновением для научных открытий и прототипом современных устройств, находится в руках человека.

«Акция „Фауна инноваций“ призывает помнить о секретах, которыми делится природа, проявить к ней заботу и уважение, ограничить негативное воздействие технологий на флору и фауну. Природа по-прежнему полна секретов и только правильное отношение к ней поможет людям изучить и создать новые изобретения в будущем», — рассказали организаторы проекта.

Присоединиться к акции и обратить внимание на вопросы бережного отношения к окружающей среде может каждый. Для этого достаточно выложить в социальные сети изображение любого животного-изобретателя и короткий рассказ о его вкладе в эволюцию человечества с хэштегом #фаунаинноваций.

Автор «живых» полотен: Софя Морозикова.

«Участники» проекта: стрекоза, кошка, дельфин, птица, кальмар, оса и мышь.

10 гениальных изобретений, которые люди подсмотрели у животных

Мы привыкли пользоваться «чудесами» науки и техники и часто упускаем из виду, что природа начала пользоваться некоторыми из них задолго до появления первого паровоза или компьютера. Новые изобретения часто удивляют и вдохновляют нас, но… насколько новые они на самом деле? Животные посчитают их устаревшими. Перед вами десять изобретений, создание которых вы наверняка приписывали людям. Но животные получили их первыми.

Не все изобретения человек придумал сам

Кто придумал закрылки

Благодаря птицам сейчас летают самолеты

Помните, когда смотришь из окна самолета сразу перед посадкой, на крыльях появляются небольшие флажки? Они не дают самолету сорваться по мере замедления.

У птиц есть собственная версия этой хитрой технологии в форме специально адаптированных перьев. Птичьи перья широко делятся на основные и второстепенные перья, при этом некоторые из них помогают в полете, а другие служат простым украшением.

Но у птичьего крыла есть часть, именуемая крылышком, или придаточным крылом (там, где мог бы быть «большой палец»). Птица управляет этими перьями, открывая небольшой слот, который помогает стабилизировать птицу и избежать падения при медленном взлете или посадке. Красота!

Что такое сонар

Подводным лодкам помогли киты

Корабли, подводные лодки и морские устройства часто оснащены гидролокатором для навигации, предотвращения препятствий и отслеживания целей под водой. В основе работы сонара лежит излучение звука с определенной частотой и распространение звуковых волн в окружающей среде.

Звуковые волны отскакивают от твердых объектов и возвращаются к сонару, который их излучает. Затем устройство сонара собирает информацию о форме, размере и расстоянии до объектов. Это особенно полезно для военных, но первыми сонары изобрели киты и дельфины. Точнее, за них это сделала природа и эволюция.

Эти удивительные животные могут находить различия между даже самыми маленькими предметами с расстояния 15 метров, используя навыки сонара. Им не нужно электронное устройство для трансляции своих частот по океану. Они эволюционировали, чтобы использовать свои собственные голоса и рецепторы в телах и находить путь по морю.

Считалось, что животные создают «звуковой ландшафт» в своем сознании на основе постоянной обратной связи, которая помогает им строить карту среды. Они также используют свой гидролокатор для поиска пищи и друзей.

Военный сонар настолько похож на китовый, что даже работает на тех же частотах: от 100 до 500 Гц. Некоторые люди предполагают, что это может быть причиной массовых переходов дельфинов и китов, потому что они принимают сигнал военных за свой.

Военно-морские силы настраивают свой сонар до 235 дБ, а киты обычно испускают сонарные сигналы в пределах 170 дБ. Возможно, громкие сигналы нарушили чувство направления морских созданий и сбили их с курса. И все же поразительно, как киты используют нечто настолько эффективное, что люди до сих пор не нашли этому замену.

Откуда появилась биолюминесценция

Страх смерти помог сделать невероятные открытия

Говоря о морских существах, наши подводные приятели использовали почти все, чтобы улучшить собственную выживаемость. Задолго до того, как люди изобрели свечи, светящиеся в темноте наклейки и ночные огни, рыбы на дне океана уже светились много веков.

Светлячки и даже некоторые виды грибов также используют биолюминесценцию в своих интересах. Все эти организмы эволюционировали, чтобы светиться в темноте по таким разным причинам, как привлечение партнеров, привлечение добычи, предупреждение хищников и общение с другими представителями вида.

Множество исследований, которые были проведены — и будут проведены, — посвящены внедрению биолюминесценции в биотехнологии с множеством практических применений в современном мире. Действующее химическое вещество — люциферин — имеет короткий срок службы в активном состоянии светового потока. Множество компаний пытается обойти эту проблему, так что в будущем, возможно, на основе биолюминесценции будут созданы уличные фонари и медицинские процедуры.

Биолюминесценция создается простой химической реакцией, которая включает люциферин, фермент и несколько других кофакторов, специфичных для отдельных существ и растений. Люди пока просто нюхают пыль — но учиться никогда не поздно!

Кто использует солнечную энергию

Заряжаться от самой большой звезды придумали не люди

Не так давно группа ученых изучала пятнистых саламандр и обнаружила, что эмбрионы этих ящеров содержат водоросли, которые живут внутри детенышей саламандры до их вылупления. Водоросли выживают, потребляя отходы, производимые эмбрионами детенышей саламандры. Взамен водоросли вырабатывают энергию и питание для развивающихся детей ящериц.

Эти ящерки, по сути, растут на фотосинтезе, том же процессе, что используют листья на деревьях для преобразования солнечного света в энергию. Также он похож на то, как фотогальванические элементы (солнечные панели) превращают солнечный свет в электричество.

Конечно, многие рептилии также используют тепло Солнца, являясь хладнокровными, чтобы поддерживать температуру и уровень энергии собственного тела. Похоже, эти чешуйчатые создания могли бы научить нас кое-чему о возобновляемой энергии.

Обнаружение ультрафиолетового света

Хамелеоны помогли сделать немало открытий

Люди постоянно подвергаются воздействию УФ-света, но не имеют природной возможности его видеть. Поэтому мы так легко получаем солнечные ожоги. Сегодня можно купить световые детекторы, которые «преобразуют» ультрафиолетовые волны в форму, которую вы уже сможете видеть.

Обычно мы не можем видеть ультрафиолетовый свет из-за количества белка в наших глазах. А как там у животных?

Структура глаза животного частично состоит из белков опсинов. Некоторые животные находят один-два типа опсинов в своих глазах, поэтому видят меньше цветов и типов световых волн, чем люди. У нас же есть три типа опсинов, позволяющих видеть широкий спектр цвета.

Однако некоторые животные, такие как хамелеон, имеют больше трех типов опсинов в глазах. Поэтому хамелеоны могут видеть ультрафиолетовые лучи света в дополнение к цветам, которые могут видеть люди. Хамелеон наверняка сможет разобрать больше деталей на растениях, объектах и других животных, чем мы.

При этом хамелеоны делают это при помощи невооруженного глаза, не прибегая к использованию устройств. Есть также много других рептилий, насекомых, птиц и водоплавающих созданий, которые также могут видеть ультрафиолетовый свет.

Как появилось сельское хозяйство

Выращивать растения очевидно? Не совсем

Сельское хозяйство, взращивание различных культур, может показаться не самым технологически развитым процессом. Однако по меркам человеческой истории это все же относительно новый процесс. Достаточно вспомнить, каким был уровень массового производства и объемы запасов пищи 50 лет назад, чтобы поменять свое мнение.

И все же муравьи занимаются выращиванием культур гораздо дольше, чем 50 лет. Они любят питаться липкими, сахаристыми выделениями, которые выделяет тля после поедания растений.

Поэтому муравьи прикладывают большие усилия для обеспечения муравьиной колонии этой «пасекой», не позволяя тле перемещаться слишком далеко от колонии. Муравьи откусывают тле крылья и выделают химические вещества, замедляющие рост этих крыльев. Подло!

И если этого недостаточно, не так давно муравьи научились окружать группы тли муравьиными химическими следами, которые обычно используются для обозначения территории колонии. Эти следы, по всей видимости, замедляют тлю и не дают ей убраться со своего места, что обеспечивает муравьям надежный доступ к их любимому сладкому источнику пищи.

Так же, как и фермерские животные, которых содержат люди, тля тоже извлекает свою выгоду. Химические следы отпугивают хищников — таких как божьи коровки — поедающих тлю. Порабощенная тля по крайней мере защищена от этих больших, страшных, пятнистых жуков, благодаря муравьям.

Как придумали звукоизоляцию

Благодаря совам вы не слышите соседей

Если вы когда-нибудь проводили время в звукоизолированной комнате, вам наверняка была приятна тишина в ней. Комбинация изоляционных слоев, абсорбирующих материалов и тому подобного создает атмосферу, в которой практически не слышен посторонний звук.

Много лет совы использовали эти качества по менее мирным причинам. Чтобы подлетать и хватать свою ничего не подозревающую добычу со смертельной точностью, совы должны быть полностью безмолвными, потому что грызуны, которыми они питаются, имеют невероятно чувствительный слух.

Например, перья обыкновенной сипухи настолько мягкие и мелкие, что позволяют ей охотиться в мокрую погоду, поскольку становятся пропитанными водой и холодными. Это идеально звукоизолирует тело совы, которая в темноте настигает небольшое млекопитающее и хватает его острыми когтями. Единственным звуком будет писк жертвы.

Достичь этого позволяет конструкция перьев. Крошечные деления и волокна отделяют поток воздуха от крыльев. Это предотвращает любые грубые звуки, вызванные сопротивлением воздуха, например, при хлопании крыльев.

С чего началось клонирование

Некоторые существа способны делать копии самих себя

Когда ученые клонировали овечку Долли, стало понятно, что этот новый и странный процесс надолго останется с людьми. Но так ли он нов? Давайте спросим морскую звезду.

Морская звезда воспроизводилась бесполым путем без особого труда, еще когда никто не слышал о клонировании. Более того, морская звезда, которая клонирует себя, живет дольше и здоровее, чем морская звезда, которая воспроизводится половым путем.

Очевидно, клонирование хорошо подходит для этих существ. Кроме того, если морская звезда оторвет себе конечности или вообще разорвется пополам, существо просто отрастит конечность и регенерирует при необходимости. Некоторые виды даже умеют производить новое тело из части отрезанной конечности.

Морская звезда, очевидно, является экспертом в области клонирования. Возможно, нам стоит к ним присмотреться повнимательнее?

Кто изобрёл GPS

Птицы изобрели навигационную систему?

Миграция птиц остается большой загадкой для ученых. Есть много возможных объяснений тому, как птицы понимают, куда летят — положение Солнца, звездная карта, обоняние, магнитное поле Земли, запоминание отметок при предыдущем путешествии…

Но ни одно из них не объясняет целиком и полностью, как птицам удается так успешно и регулярно добираться до удаленных пунктов назначения, иногда в самых суровых условиях и при полном незнании маршрутов. Есть мнение, что они используют технологию GPS — которая намного превосходит человеческие возможности, — встроенную в маленький птичий мозг.

Теория магнитного поля представляется наиболее вероятной, поскольку лисицы показали, что тоже хорошо ориентируются в магнитном поле Земли во время охоты. Если другие животные разбираются в магнитных полях, то и птицы, стоит полагать, могут. Такой себе встроенный компас.

Почему выдвижные лезвия?

Ведь это так очевидно!

Обычная домашняя кошка поражает своей универсальностью. Она может выпустить или спрятать когти при необходимости, оставить их острыми или мягкими, чтобы не ранить саму себя при умывании. Когти можно вернуть назад в их мягкие подушечки, чтобы ударить хозяина или котенка и не навредить ему.

Не этим ли вдохновлялись люди, создавая перочинные ножи?

Изобретения, подсказанные природой | Образовательная социальная сеть

Изобретения, подсказанные природой 1.Введение «Самые ценные идеи – те, что подсмотрены у природы» Изобретатель Владимир Пестунов Недавно я читала энциклопедию «Изобретения». В книге я прочитала: «Изобретатели наблюдают за растениями и животными, чтобы позаимствовать у них что-нибудь полезное для человека, или изучают историю в поисках интересных фактов, которые помогают делать новые изобретения». Мне стало интересно, что общего может быть между природой и техникой и как растения и животные могут помочь изобретателям? Я решила узнать об этом больше. Для этого мне надо провести исследование. Цель исследования: какие идеи были заимствованы человеком у природы для своих изобретений. Задачи исследования: 1. Понять, когда человек начал наблюдать за природой и использовать эти наблюдения для улучшения своей жизни. 2. Изучить изобретения человека, подсмотренные у природы. 3. Есть ли наука, которая изучает природу с целью создания изобретений. Как она называется. 4. Как изобретения, подсказанные природой, помогают сохранению экологии на планете. Актуальность исследования: тема актуальна, так как нас повсюду окружают вещи, электронная, авиационная техника, автомобили, выполняются сложнейшие медицинские операции, строятся новые необычные дома. Многие изобретения были сделаны, благодаря растениям и животным. Человек издревле наблюдал за ними в природе. А сколько ещё нам может подсказать природа? Используемые методы исследования: — поиск, беседа, наблюдение, классификация, опрос. 2. Когда человек начал наблюдать за природой и создавать первые изобретения. Когда же человек понял, что способности живой природы можно использовать для решения своих проблем? Для изучения этого вопроса я решила сначала опросить своих одноклассников. В результате этого опроса я получила следующие данные: Действительно, человек с самого начала своего существования не только наблюдал и изучал природу, но и учился у неё. Звери, птицы, растения, рыбы «подсказывали» первобытному человеку, что нужно делать, чтобы решить насущные для него проблемы. По последним данным археологии, первое изобретение древнего человека – каменный нож (рубило), которым обитатели Северо-восточной Африки соскабливали мясо с костей животных. Эти кости с резаными отметинами найдены в слоях, датируемых 3,4 млн. лет до н. э. Первобытный человек познакомился с так называемым «диким» огнем, т.е. полученным в результате естественных явлений природы (действие вулканов, удар молнии в дерево и т.д.). Приятные и полезные свойства огня: его свет, способность согревать и изменять к лучшему растительную и животную пищу заставляли первобытных людей заботиться о том, чтобы поддерживать его посредством непрерывного добавления горючего материала. «Дикий» огонь был превращен в «домашний». Прошло много времени, пока человек перешел от сохранения огня к его добыванию. Глиняная модель тележки. II тысячелетие до н. э. Шло время, и древний человек дошел до изобретения колеса. Когда человек стал засевать поля, разводить скот, строить большие поселения, началась торговля камнем, лесом, зерном… При этом людям приходилось перемещать огромные тяжести на большие расстояния. И идея колеса не могла не родиться. Постоянно имея дело с поваленными деревьями и бревнами, человек обнаружил, что они могут катиться. Оказывается, то самое бревно, которое он с товарищами едва мог перенести на несколько метров, могло катиться само, если, конечно, его подтолкнуть. Из истории нам известен еще один пример заимствования у природы: в Древней Греции было создано великолепное по тем временам изобретение: тараны, которыми разбивали ворота осаждённой крепости, стали делать с торцами в виде бараньих лбов. Неведомые древнегреческие изобретатели подсмотрели это на пастбищах! Бараны сталкиваются лбами – и ничего! Отличный прототип, лучше не придумаешь…» Средневековый ученый и философ Леонардо да Винчи старался применять знания о живой природе, пытаясь построить летательный аппарат с машущими крыльями, как у птиц – орнитоптер. Даже предсказывать погоду люди научились благодаря животным и растениям. Многие растение чувствительны к изменениям погоды. Повредить опылению цветков могут дождь, ветер, повышенная влажность. Поэтому перед наступлением ненастья растения принимают меры к самозащите. Одуванчик закрывает и свертывает цветок перед ненастьем, вьюнок закрывает свой венчик, а клевер складывает листья. Запах цветов перед дождем усиливается. Если звездчатка не открывает свои цветочки утром – предстоит дождь. Таким образом, внимательно наблюдая за природой, можно составить примерный прогноз погоды. Охотники Сибири давно заметили, что ветви хвойных деревьев опускаются перед дождем или снегом и поднимаются перед ясной погодой. Эта способность сохраняется и у сухих еловых ветвей, что позволяет делать из них простейшие, долго работающие барометры. Изменения погоды это нехитрое приспособление предсказывает за 8-12 часов. Я решила воссоздать древнее приспособление для предсказывания погоды. Чтобы изготовить барометр из еловой ветки, надо взять 25-30-сантиметровый отрезок ствола сухого деревца вместе с веткой 30-35 см, очистить ее от коры и прикрепить выпиленную часть ствола к дощечке. Ветка должна находиться в таком состоянии, чтобы при опускании вниз ее свободного конца (перед ненастьем) и поднятии вверх (к ясной погоде) перемещалась параллельно стене-экрану, не задевая ее. Для удобства возле кольца ветки-«стрелки» на дощечку прикрепляют шкалу с делением через 1 см. Спустя некоторое время на шкале можно будет нанести показатели «ясно», «переменно», «дождь», как и на обычном барометре. Такое приспособление стало прототипом современных барометров, в которых есть спираль из специальных материалов, которая реагируя на давление и влажность воздуха, сжимается или разворачивается, предсказывая погоду. Так природа помогала и помогает появляться новым изобретениям. Благодаря природе человек постоянно достигает новых вершин в своем развитии, делая все новые открытия. Окружив себя множеством машин, живя в мире больших скоростей и эпоху нанотехнологий, современный человек снова обращается за советом к природе. Инженеры ищут технические решения, изучая строение и функции живых организмов. Конструкторы время от времени «консультируются» с живой природой, изобретательность которой не знает границ. 3. Примеры изобретений, подсказанных природой. Я решила узнать у одноклассников, что они знают об изобретениях, подсказанных природой, и задала им несколько вопросов. Природа действительно является великим изобретателем. Многие животные наделены природой удивительными способностями и возможностями. Порой их организмы служат образцом для людей, создающих высокоточные приборы и устройства. По чувствительности, надежности и умению приспосабливаться к различным условиям не могут сравниться с биологическими чудо-приборами даже самые совершенные механизмы, рожденные человеческой мыслью. Достаточно часто в технике встречается парадокс: учёные-конструкторы находят удачное решение какой-либо технической задачи, а через некоторое время обнаруживается, что у живых организмов уже существуют решения, и как правило, более оптимальные. Например, известно, что вертолёт имеет ряд особенностей: он может взлетать с места без предварительного разбега; неподвижно висеть в воздухе на нужной высоте; передвигаться во всех направлениях; производить повороты в любом направлении как во время движения, так и при зависании; садиться на маленькую площадку без последующего пробега. Никого не узнали? Точно, всё это умеет делать стрекоза! И именно стрекоза стала прообразом современного вертолёта. У стрекозы чрезвычайно сложный механизм полёта. Её тело имеет винтовую структуру, которая будто покрыта металлом. Два крыла расположены крестообразно на теле. Именно такая структура тела позволяет стрекозе прекрасно маневрировать. Независимо от того, в каком направлении или с какой скоростью она летит, стрекоза может остановиться в любую секунду и продолжить свой полёт в противоположном направлении. Во время охоты стрекоза может зависнуть в воздухе. А может и разогнаться до огромной (для насекомых) скорости — 40 км/час. Когда при такой скорости стрекоза сталкивается со своей добычей, сила удара при столкновении получается очень высокой. Но стрекоза имеет очень прочный и эластичный панцирь, который смягчает воздействие удара, чего нельзя сказать о добыче стрекозы. Добыча «теряет сознание» или даже умирает от такого столкновения. Многие изобретения были сделаны благодаря тому, что их авторы подсмотрели идею в природе. Например, ученые сумели повторить водоотталкивающую поверхность со структурой, подобной волосяному покрову пауков. У этих животных довольно необычный волосяной покров, состоящий из коротких и более длинных волосинок, разнообразие которых довольно велико. Именно это попытались имитировать ученые в своей работе. Пауки используют свой волосяной покров, чтобы оставаться сухими или не тонуть, уже миллионы лет. Водяные пауки используют волоски, чтобы захватывать пузырьки воздуха и дышать под водой. Но лишь несколько лет назад ученые начали экспериментировать с микроскопическими волокнами, черпая вдохновение у пауков. Новая техника позволяет предотвращать намокание даже таких поглощающих материалов как губка. Также этот подход является более безопасным, так как в нем не используются химикаты. Да-да, эффект достигается при помощи законов физики, а не химии. Примечательно, что поверхность получается самоочищающейся, так как вода, уходя с поверхности, довольно эффективно захватывает с собой и все загрязнения. Не трудно догадаться, что самолеты изобрели, глядя на птиц — самых лучших пилотов в мире. За много лет животные помогли человеку в достижении многих свершений. Вот еще несколько примеров изобретений, подсказанных природой. Известно, что семена клена, будучи брошены, выравниваются и совершают вращательное движение. На этом свойстве кленового семени и основано устройство парашюта. Предлагаемый парашют выполнен в виде лопасти, снабженной ларчиком, предназначенным для размещения в нем груза». (Из авторского свидетельства № 4I356) Термиты за все время своего существования успели настроить немало сооружений. В Африке существуют 2-х и 3-х метровые сооружения — термитники — которые напоминают кладбище гигантов. Для человека высота сооружений может показаться незначительной, однако в сравнении с размером термита — это настоящие небоскребы. Это при том, что «работники» трудятся в условиях палящего солнца. Впечатленные трудами термитов, ученые проанализировали структуру термитников и сделали модель торгового центра Истгейт в Зимбабве. Его особенность в том, что, несмотря на 40-градусную жару, внутри здание будет прохладным. Дизайн уникального торгового центра способен поглощать и выпускать наружу излишки тепла, и потреблять всего 10% энергии. Всем известно свойство растений превращать солнечный свет в энергию. И в сравнении с солнечными батареями, которые изобрел человек, солнечные элементы растений состоят из совсем недорогих материалов. Уже долгое время ученые пытаются воссоздать такие недорогие солнечные батареи. Не так давно в ходе исследований ученые Университета Северной Каролины создали батарею, которая по виду напоминает лист. Эти «искусственные листья» наполнены гелем и представляют собой небольшой мешочек, который имеет в своем составе специальные химические вещества и некоторые частички растений, в том числе и хлорофилл. На данный момент исследователи добились небольших результатов: молекулы геля способны генерировать очень слабый электрический ток. В будущем планируется создать более эффективные устройства. Экзоскелет жука пустыни Намиб имеет уникальную систему для сбора влаги в сухих регионах (с осадками 1 см в год). Она удерживает влагу из воздуха, такую необходимую для жизнедеятельности, обеспечивая ее приток жуку. Ученые решили использовать такую же систему для мест, где доступ к воде ограничен. Для этого они создали поверхность, которая вместе с дополнительным материалом способна удерживать воду из воздуха. Это очень полезное изобретение для таких мест, как, например, пустыня Сахара. Идея создания снегоходов также заимствована у природы. В основу конструкции снегохода положен принцип передвижения пингвинов по рыхлому снегу. Значительные снеговые преграды пингвины преодолевают своеобразным способом — скользя на брюхе и отталкиваясь от снега ластами, что спасает птицу от проваливания в снежную толщу и одновременно позволяет развивать весьма приличную скорость — до 20 км/ч. Сконструированная по этому принципу машина-снегоход достигает большей скорости — до 50 км/ч. Инженер-проектировщик из Швейцарии Джордж де Мистраль в 1955 году, во время прогулки с собакой, заметил, что шерсти его питомца постоянно цепляются репейники. Приглядевшись, Джордж, увидел, что на репейниках расположены миниатюрные крючки. Через несколько лет после этого “открытия” инженер запатентовал липучку “велкро”. Всем известно, что акваланг был изобретен в 1943 году Жаком Кусто. Но на самом деле он лишь воспользовался наблюдениями взятыми из природы. Один из видов водных жуков, во время погружения в воду тянет за собой пузырек воздуха, который выпускает принятый от жука углекислый газ, а из воды набирает кислород. В изобретении бумаги китайцам помогли стенные осы. Как известно они жуют дерево, перерабатывая его в бумагу для строения гнезд. Эту особенность ос заметил китаец Цай Лунь. Именно он и изобрел первую бумагу из коры тутового дерева. Во время конструирования аппарата, который должен будет исследовать поверхность Марса, ученые из США использовали механизм передвижения речных раков. Аппарат имитирует способность рака пятиться назад. Крот — живая подземная машина – работая, оставляет за собой пустой туннель, по которому легко вернуться обратно. Крот во время работы всё время вертит головой: при этом его холка вдавливает грунт в стенки туннеля. Позже группа изобретателей получила авторское свидетельство № 321588 на искусственного крота. Эта машина не только режет грунт, а подобно голове крота раскачивается и вдавливает частицы земли в стенки туннеля. Реактивное движение ракеты – кальмар. Кальмары всасывают воду в специальную камеру, а затем с силой выталкивают её за счёт сокращения мышц, продвигаясь при этом вперёд. В ракете используется сила выталкивающих газов. Радар – летучая мышь (Радар работает по принципу улавливания отражающего звука). В живой природе подобной способностью обладают многие животные, в том числе и летучие мыши, которые с помощью эхолокации даже в полной темноте беспрепятственно преодолевают препятствия. Пинцет – клюв веретенника. (Прототипом пинцета служит клюв веретенника). С помощью клюва птица легко вытаскивает из мягкой почвы любую добычу. Ковш погрузчика – цепкие лапы птицы. Цепкие, мощные лапы хищной птицы обеспечивают прочное захватывание добычи. Именно этот принцип положен в основу функционирования ковша погрузчика. Модель глаза – фотоаппарат. Глаз представляет собой сложную оптическую систему, которая проводит световые лучи. На сетчатке расположены чувствительные клетки – рецепторы. На основе принципа функционирования глаза сконструирован фотоаппарат, где светочувствительные клетки заменены фотоплёнкой. Спил кости – Эйфелева башня. Костная структура головки бедренной кости дарит идеи архитекторам при постройке сложных конструкций. Например, основание Эйфелевой башни напоминает костную структуру головки бедренной кости. Плод кокосовой пальмы – спасательный жилет. Плод кокосовой пальмы окружён волокнистой оболочкой, обеспечивающей его плавучесть. Волокнистая, пористая структура плодов кокосовой пальмы послужила прототипом пористых материалов, которые применяются при изготовлении спасательных жилетов. В некоторых случаях науке и инженерной мысли так и не удается угнаться за даром сверхчувствительности животных. К примеру, по сей день одним из лучших «приборов» по предсказанию погоды является рыба голец, которую любят разводить в домашних условиях китайцы и жители многих других стран. В ясную погоду голец лежит на дне аквариума без движения, лишь изредка позволяя себе передвигаться на небольшие расстояния. В теплую, но облачную погоду рыбка немного оживает, однако движения ее по-прежнему ленивы и медлительны. Если же голец начинает суетиться и сновать вдоль стенок аквариума, можно не сомневаться: вскоре небо обязательно затянется тучами. Ну а если голец мечется по аквариуму вправо-влево и вверх-вниз, то через несколько часов пройдет сильнейший ливень или даже случится буря. В надежности этого живого барометра можно быть абсолютно уверенным: голец безошибочно предсказывает изменения погоды в 97— 98 случаях из 100. Ни один прибор на такую точность пока что не способен! 4. Что такое бионика? Оригинальность, необычность, безупречная точность и экономия ресурсов, с которой природа решает свои задачи просто не может не вызывать восхищения и желания хоть в какой-то мере скопировать эти удивительные вещества и процессы. Наука, которая занимается таким копированием, называется бионикой. Название этой науки происходит от древнегреческого слова “бион” — ячейка жизни. Занимается она изучением биологических систем и процессов с целью применить полученные знания для решения инженерных задач. Бионика, отталкиваясь от биологического “прототипа”, разрабатывает такие модели, которые имеют конкретное практическое применение (т. е использовать в технике лишь лучшие достижения живой природы). Бионика – одна из синтетических дисциплин, которая объединяет практически все, что входит сегодня в понятие “Естествознание” Сам термин биомиметика (или бионика) ввел в употребление в 1958 году американский ученый Джек Э. Стил. Слово «бионика» вошло во всеобщее употребление в 70-х годах прошлого века. После того как бионика получила официальное признание как самостоятельная область знаний, ее позиции существенно укрепились, а область исследований расширилась. Потребителями и партнерами бионики становятся самолето- и кораблестроение, космонавтика, машиностроение, радиоэлектроника, навигационное приборостроение, инструментальная метеорология, архитектура и т.д. Изучая биологические системы, бионика ищет оптимальные решения инженерных проблем. При этом она не только занимается коренным усовершенствованием существующих, но и созданием принципиально новых машин, аппаратов, приборов, строительных конструкций и технологических процессов, построением технических устройств, характеристики которых приближаются к таковым у живых систем. В последнее десятилетие бионика получила сильный импульс к новому развитию, поскольку современные технологии позволяют копировать миниатюрные природные конструкции с небывалой ранее точностью. В то же время, современная бионика во многом связана не с ажурными конструкциями прошлого, а с разработкой новых материалов, копирующих природные аналоги, робототехникой и искусственными органами. На современном этапе бионика имеет целый ряд направлений в исследовании живых организмов: 1. Изучение нервной системы человека и животных, моделирование нервных клеток и нейронных сетей – направлено на дальнейшее совершенствование вычислительной техники и разработки новых элементов автоматики и телемеханики. 2. Исследование органов чувств и других воспринимающих систем живых организмов – с целью разработки новых датчиков, систем обнаружения и слежения. 3. Изучение принципов ориентации, локации, навигации у разных животных – направлено на использование этих принципов в работе транспорта, судоходстве, технике и средствах связи. 4. Исследование морфологических и физиологических особенностей живых организмов – с целью выдвижения новых идей в науке, технике, строительстве, архитектуре. 5. Изучение биохимических процессов на клеточном и организменном уровнях – это составляет основу разработок современных нанотехнологий. А знают ли мои друзья о такой науке? Я задала им этот вопрос. 5. Бионика в защиту экологии. Бионика работает и для сохранения экологии на планете. Об этом я спросила своих одноклассников. На этот вопрос многим оказалось трудно ответить. Вот несколько примеров изобретений для сохранения экологии на Земле. Изоляционный и упаковочный материал, созданный при помощи вешенок. Американская компания Ecovative Design, производящая упаковку, создала группу возобновляемых и биоразлагаемых материалов, которые можно использовать для производства термоизоляторов, защиты от пламени, а также упаковки. Для производства этих материалов используется шелуха риса, гречихи и хлопчатника, на которых выращивается особый гриб Pleurotus ostreatus (или вешенка). Смесь, содержащая клетки этого гриба и пероксид водорода, помещается в специальные формы и выдерживается в темноте, чтобы под воздействием грибного мицелия изделие затвердело. Затем изделие высушивается, чтобы остановить рост гриба и предотвратить появление аллергии в процессе использования изделия. МакГи считает, что возможности применения подобных материалов практически неограниченны — из них можно делать все, включая мебель и корпуса для компьютеров. У него даже уже есть игрушечный утенок, сделанный из такого материала. Система очистки, работающая по принципу естественного очищения. В Австралии разработана новейшая система очистки сточных вод Biolytix. Эта система фильтров может очень быстро превращать канализационные стоки и пищевые отбросы в качественную воду, которую можно использовать для полива. МакГи подчеркивает, что особенная ценность этот фильтрационной системы состоит в том, что в ней не используются вредные химикаты и буквально пожирающие энергию очистительные фильтры. В системе Biolytix всю работу проделывают черви и почвенные организмы. Призвав на помощь силы природы, система Biolytix сократила потребление электроэнергии почти на 90%, зато работает в 10 раз эффективнее обычных очистных систем. Экологически чистый цемент компании Calera Corporation. Процесс, используемый компанией Calera Corporation, во многом имитирует создание природного цемента, которым в процессе своей жизнедеятельности занимаются кораллы, извлекая кальций и магний из морской воды, чтобы синтезировать карбонаты при нормальных температурах и давлениях. При создании цемента Calera углекислый газ сначала превращают в угольную кислоту, из которой затем получают карбонаты. МакГи говорит, что при таком способе для производства одной тонны цемента необходимо связать примерно столько же углекислого газа. Производство цемента традиционным способом приводит к загрязнению окружающей среды углекислым газом, но эта революционная технология наоборот – забирает углекислый газ из окружающей среды. Экологически чистые пластмассы Американская компания Novomer, разрабатывающая новые экологически чистые синтетические материалы, создала технологию получения пластмасс, где в качестве основного сырья используется углекислый и угарный газы. МакГи подчеркивает ценность этой технологии, так как выброс парниковых и других токсичных газов в атмосферу является одной из основных проблем современного мира. При производстве пластмасс по технологии компании Novomer, новые полимеры и пластмассы могут содержать до 50% углекислого и угарного газов, и при этом на производство этих материалов требуется значительно меньше энергии. Такое производство поможет связывать существенное количество парниковых газов, а сами эти материалы становятся биоразлагаемыми. Антибактериальные поверхности, работающие по принципу акульей кожи. Акулья кожа обладает, совершенно уникальным свойством – на ней не размножаются бактерии, и при этом она не покрыта никакой бактерицидной смазкой. Другими словами – кожа не убивает бактерии, их на ней просто нет. Секрет кроется в особом рисунке, который образуют мельчайшие чешуйки акульей кожи. Соединяясь друг с другом, эти чешуйки образуют особый ромбовидный узор. Вот этот узор и воспроизводится на защитной антибактериальной пленке Sharklet. МакГи считает, что применение этой технологии поистине безгранично. Действительно, нанесение подобной текстуры, не дающей размножаться бактериям, на поверхности предметов в больницах и местах общественного пользования позволяет избавиться от бактерий на 80%. При этом бактерии не уничтожаются, а, следовательно, они не могут приобрести резистентность, как в случае с антибиотиками. Технология Sharklet – это первая в мире технология, подавляющая рост бактерий без использования токсичных веществ. Универсальное защитное покрытие, имитирующее защитное покрытие биссусной железы мидий Мидии, как и многие другие двустворчатые моллюски, умеют намертво прикрепляться к поверхностям при помощи особых, сверхпрочных белковых нитей – биссуса. Внешний защитный слой биссусной железы представляет собой универсальный, чрезвычайно прочный и в то же время невероятно эластичный материал. Профессор органической химии Герберт Уэйт (Herbert Waite) из Калифорнийского университета очень долго занимался исследованием мидий, и ему удалось воссоздать материал, структура которого очень похожа на материал, вырабатываемый мидиями. МакГи говорит, что Герберту Уэйту удалось открыть целое поле для новых исследований, и что его работа уже помогла другой группе ученых создать технологию PureBond для обработки поверхностей деревянных панелей без применения формальдегида и других высокотоксичных веществ. В конце исследования я задала вопрос одноклассникам: «Какие вы еще знаете изобретения человека, которые подсказала ему природа?» В результате я получила такие ответы: вертотолет, лодка, парашют, ласты, шприц, экскаватор. Из этого я сделала вывод, что мои ровесники знакомы с некоторыми изобретениями. Но природа так много подсказала людям, что нам есть, что изучать и с чем знакомиться. Какие вы знаете изобретения человека, которые подсказала ему природа? На самом деле таких изобретений много. Для примера небольшой их части я создала книгу-альбом с фотографиями. С ее помощью можно больше узнать о природе-изобретателе. 6. Вывод За время работы над проектом я поняла, что изучение строения животных и растений, их поведением в природе — увлекательное занятие. Природа мудра и совершенна. Даже самые талантливые люди создают пока ещё лишь слабые подражания её творениям. Природа так позаботилась обо всём, что повсюду мы находим, чему учиться. В результате исследования я собрала и изучила теоретический материал по данной проблеме, провела опрос одноклассников, который показа, что эта тема требует изучения, создала книгу – альбом изобретений, и воссоздала один из первых приборов, предсказывающих погоду. Сделала презентацию, где подробно рассказала, как природа помогла в изобретении тех или иных вещей. 7. Список литературы 1. Энциклопедия «Изобретения», Издательство «Махаон» 2012 г, 32 стр. 2. Сайт — http://biology-online.ru 3. Сайт — http://hozna.ru/top-10-izobretenij-iz-prirody/ 4. Сайт — http://www.origins.org.ua 5. Сайт — http://www.sciential.ru 6. Сайт — http://www.infoniac.ru 7. Сайт — millennium2002.narod.ru 8. Сайт — http://newsinphoto.ru 9. Сайт — http://nsportal.ru

4 удивительных изобретения, которые мы «подсмотрели» у природы | МИР НАУКИ: интересное вокруг

Природа – лучший инженер. Многие изобретения, которыми мы активно пользуемся, были «позаимствованы» у природы. Мы придумали самолёты, глядя на полёт птиц. Вертолёты работают по тем же принципам, что и стрекозы. А что ещё мы изобрели, подглядывая за природой?

Чёрные ящики самолётов

Чёрные ящики защищают важнейшие сведения о полёте и защищены от любых внешних воздействий. Изобрели их благодаря наблюдению за дятлами.

Как они так сильно стучат по дереву, при этом не получая сотрясение мозга? У птицы есть несколько приспособлений для того, чтобы поглощать удар. Это жесткий и эластичный клюв, упругий язык, а также специальная циркуляция спинномозговой жидкости, подавляющая вибрацию.

Благодаря изучению дятлов учёные смогли создать специальную систему для защиты микроэлектроники от любых повреждений. Сегодня бортовые самописцы используются на каждом самолёте и в случае аварии помогут узнать, что произошло.

Суперклей

Гекконы – маленькие ящерицы, проживающие в тропиках. Их способность подниматься по любым поверхностям, включая стены и потолки, давно восхищает учёных.

Как они это делают? Для этого гекконы используют миллионы микроскопических волосков, и с помощью электростатических и Ван-дер-Ваальсовых сил крепятся к любой поверхности.

На основе этой способности учёные из Массачусетского университета создали клей Geckskin. Он в десятки раз сильнее других клейких материалов. Предмет с покрытием этого клея можно отклеивать и снова наклеивать бесконечное количество раз.

Сам клей может удерживать предметы весом до 300 кг. Он легко удаляется и не оставляет пятен. Но пока что его нельзя купить в России – он продаётся лишь в США.

Антимикробные материалы

Акулы – универсальные хищники. По силе, выносливости и скорости они опережают многих животных. Но ещё удивительнее кожа акул: на ней не оседают микробы.

Акулы и их кожа

Акулы и их кожа

Всё благодаря особому строению клеток кожи. Они покрыты множеством маленьких, острых зубчиков. Из-за этого бактерии не могут создать большую колонию, им требуется слишком много энергии. Куда легче заселить гладкую поверхность. Поэтому микроорганизмы ищут другое «жильё»

Инженеры компании Sharklet изучили создали антимикробные материалы с тем же принципом. Их поверхность состоит из миллионов микроскопических элементов. Такое строение не позволяет бактериям прикрепляться и размножаться.

Антимикробную плёнку можно приклеить на клавиатуру, ручки двери и даже смартфоны. А еще её эффективно использовать в больницах, где чистота важнее всего.

Эйфелева башня

Это архитектурное произведение посещают миллионы туристов каждый год. Но мало кто знает, что в основу конструкции башни заложены принципы построения человеческого скелета.

Эйфелева башня и губчатая костная ткань

Эйфелева башня и губчатая костная ткань

Создатель башни Гюстав Эйфель изучил множество трудов по анатомии. Он понял, что скелет человека не ломается под его собственным весом благодаря пористости костей. Они не монолитные, а похожи на твёрдую губку. Такая структура помогает правильно распределить вес и выдерживать большие нагрузки.

Стояли ли вы когда-нибудь на массажном акупунктурном коврике? Он покрыт кучей иголочек, и стоять на них не больно. Но если бы иголок было бы мало? Ваш вес распределится лишь на них, и иголки причинят боль.

Эйфель применил этот принцип при создании знаменитой башни. Как и кости, она невероятно лёгкая и полая. Множество небольших балок помогают ей не сломаться под собственным весом. Поэтому Эйфелева башня простоит ещё долго 🙂

Понравилась статья? Тогда ставь палец вверх и подписывайся на канал🙂 А также читай по теме: 5 изобретений, которые используются совершенно не так, как задумывалось

Автор статьи — Алексей Удоратин. Специально для канала «МИР НАУКИ: интересное вокруг»

Придумано не нами. Топ-10 изобретений природы, которые человек выдал за свои

Шестерёнка

Зубчатыми механизмами пользовались ещё в Древнем Египте. Но кто бы мог подумать, что сама идея принадлежит не людям! Вот доказательство: цикада Issus coleoptratus, которая обитает в Северной Америке и Европе. В обеих задних лапках насекомого нашли по зубчатому колёсику, которое помогает сделать синхронными движения при прыжке.

Застёжка-липучка

Какое же детство без этой удобной штуки? Да и взрослые её обожают. Оказывается, это подарок человечеству от швейцарского инженера Жоржа де Местраля. Только он это не придумал, а подсмотрел. Где? Да во дворе, в парке. Репейник, вот что это такое. Человек с пытливым умом просто снял колючку с шерсти своей собаки, рассмотрел поближе и заметил крохотные крючки. Эврика!

Застёжка-молния

В конце XIX века это «изобретение» запатентовал американец Уиткомб Лео Джадсон. А в XX веке выяснилось, что права на идею принадлежат матери-природе. Вот эти выступы, которые цепляются друг за друга с противоположных сторон и создают прочное соединение, на самом деле — часть конструкции птичьего пера. Попробуйте взять хотя бы голубиное пёрышко и разъедините в каком-нибудь месте его гладкие «бородки» (как их называют). А теперь снова прижмите их друг к другу и проведите пальцами от стержня вдоль них, как будто молнию застёгиваете. Получилось? Вот именно.

Унитаз

Хоть смейтесь, хоть не смейтесь, но это чистая правда. На Филиппинах есть такое хищное растение — непентес, оно питается насекомыми и, как бы это сказать… не только ими. Нет, вы только посмотрите, даже крышка есть! Знаете, зачем крышка? На ней сладкий нектар, он привлекает местных белок, которые называются тупайи. Под этот интерес они с удовольствием, пардон, пользуются удобствами. А «биотуалет» получает отличное удобрение. Система слива, кстати, продумана, и это просто дождь. Гениально!

Акваланг

Конечно, мы помним о необыкновенном человеке по имени Жак-Ив Кусто и о его «подводной Одиссее». И о том, как вместе с ещё одним инженером Эмилем Ганьяном в 1943 году в оккупированной нацистами Франции они создавали первое в мире водолазное снаряжение с баллонами, наполненными сжатым воздухом. А ведь это тоже — благодаря наблюдательности. Однажды Кусто обратил внимание на жука-плавунца, который испокон веку занимается дайвингом — прячет под надкрыльями пузырьки воздуха и погружается, охотится там на головастиков, мальков, тритонов.

Гидрокостюм

На Олимпиаде в Сиднее в 2000 году настоящий фурор произвели плавательные костюмы, покрытые мельчайшими «зубчиками». Они позволили добиться невероятных скоростей: спортсмены в них взяли 83% всех медалей и установили 12 рекордов. Кому спасибо? Фирме-производителю? Не совсем. Самое большое спасибо акулам. Это у них такая кожа. Причём их уникальные «чешуйки» не только помогают разогнаться в воде, но и от микробов и прочей гадости защищают: они так устроены, что к ним никакая слизь не пристаёт. За это акулью кожу очень полюбили медики: по её принципу стали делать плёнку для покрытия разных поверхностей в больницах.

Присоска

Наверное, уже банально, но всё-таки нельзя не воздать должное осьминогам, рыбам-присоскам, гекконам и всем-всем обладателям такого полезного приспособления. Оно и у некоторых растений и грибов имеется — у тех, что промышляют паразитизмом: они прилипают к своей жертве и высасывают из неё все соки. Даже у простейших организмов присоски есть — у сосущих инфузорий.

Светоотражатель

Как-то раз англичанин по имени Перси Шоу ехал ночью на машине и вдруг увидел, как свет фар отразился в глазах кошки. Вскоре, в 1934 году, в Великобритании запатентовали изобретение, которое так и назвали — «кошачий глаз». Потом переименовали в катафот — жаль, что к котам это слово отношения не имеет, оно греческое: «ката» — приставка, обозначающая противодействие, «фот» — «свет». А многие именуют по-английски — фликерами. Но суть дела не меняется: это система микроскопических зеркал, расставленных таким образом, чтобы луч света отражался в том же направлении, откуда он исходит. У кошек за это отвечает особый слой за сетчаткой глаза — тапетум.

Перочинный нож и вообще любые выдвижные лезвия

Раз уж начали про кошек, то давайте поблагодарим их и за ещё одно хитроумное устройство — коготки, которые они умеют выпускать и прятать когда надо. Это их собственное холодное оружие с выдвижными лезвиями — удобно и практично.

Рентген

Фото © Pixabay/grfx4

Нет, никто не собирается оспаривать великие достижения Вильгельма Конрада Рентгена. Просто «просвечивать» предметы до него научились омары. Их глаза покрыты почти идеально квадратными «зеркалами», которые не преломляют и рассеивают свет, как наши с вами глаза, а отражают его под нужным углом. Благодаря этому они прекрасно видят и в мутной воде, и в темноте. По принципу их зрения даже создали ручной рентгеновский аппарат «Глаз омара» (Lobster-Eye X-ray Inspection Device), а ещё сверхчувствительный телескоп Lobster Transient X-ray Detector для поиска чёрных дыр и наблюдения за нейтронными звёздами. Так что будьте внимательны, если встретитесь с суровым взглядом такого ракообразного: он вас насквозь видит.

Изобретатель природы | Общественные книги

В 1869 году столетие со дня рождения Александра фон Гумбольдта отмечалось во всем мире, в том числе в Нью-Йорке, где оркестры и выступавшие собрались в Центральном парке, чтобы почтить его наследие. Он был провозглашен самым блестящим исследователем со времен Александра Великого, ученым, равным Чарльзу Дарвину по росту, и гением, который предупредил мир о том, как человечество разрушает окружающую среду. Спустя полтора века звезда Гумбольдта померкла, особенно в англоязычном мире.В нашу эпоху изменения климата, когда международная наука и институты глобального управления представляют единственную надежду на преодоление кризиса, научное и пророческое наследие Гумбольдта заслуживает возрождения и переоценки.

Мастерская Андреа Вульф «Изобретение природы: Новый мир Александра фон Гумбольдта » представляет собой лучшую из горстки англоязычных книг, вышедших за последнее десятилетие и посвященных Гумбольдту и его науке. Книга Герарда Хельфериха «Космос » Гумбольдта и «Течение Гумбольдта » Аарона Сакса вернули исследователя в свет, но великолепная биография Вульфа выходит за рамки замечательной жизни Гумбольдта и включает в себя его приключения как первого эколога-интернационалиста.

Гумбольдт прочел устрашающие надписи на стенах древних гор и руслах рек. Вернувшись в Европу из своего «великого путешествия» в 1804 году, он транслировал предупреждения через свою сеть космополитических дружеских связей одновременно с публикацией работы, которая повлияла на развитие биологии и геологии в 19 веке. Пророк без церкви, эколог-первопроходец, он призывал нас понимать и сохранять Природу.

Вульф рассказывает об экспедиции Гумбольдта через Латинскую Америку, где он пересек территорию, которая позже стала Колумбией, Эквадором и Перу.Он вернулся через пять лет с подробными схемами и рисунками. Чарльз Дарвин, как объясняет Вульф, доверил Гумбольдту свои карты, которые направляли его экспедицию на HMS Beagle .

Как ученый-исследователь, Дарвин стоял на плечах Гумбольдта, но оба подходили к своим интересам с противоположных сторон. Дарвин оглянулся в поисках происхождения и развития жизни. Гумбольдт смотрел вперед, подробно описывая мир в том виде, в каком он его нашел, и предвидя внутренние опасности бездумной эксплуатации.

В XIX веке, когда его день рождения был еще международным праздником, поэты, эссеисты и экологи почтили память Гумбольдта. В отдельных главах Вульф описывает свое влияние на американских современников, включая философов Конкорда Торо и Эмерсона. Шотландец Джон Мьюир, который провел годы становления в Висконсине и Индиане, пошел пешком по стопам Гумбольдта в Южную Америку, пока его здоровье не остановило паломничество. Вместо этого Мюр повернулся к Калифорнии, где посвятил свою жизнь сохранению величия американского Запада.В своих копиях «Персонального рассказа Гумбольдта » Мюр описал Йосемити как зеркало, отражающее «руку Творца». В отличие от Гумбольдта, который никогда не упоминал Создателя, Мюр был глубоко духовным человеком.

Юношеская биография Гумбольдта пересекает столько же границ. Вульф описывает детство парадоксов, прозрений и кризисов. Эмоционально осиротевший, но обездвиженный молодой аристократ с хорошими связями подружился с Иоганном Вольфгангом фон Гете. Он изучал науку в Геттингене, затем посетил имперский Лондон, где его страсть к путешествиям упивалась видом груженых грузов кораблей из Индии и Северной Америки, переполняющих Темзу.Вульф подчеркивает неутолимое любопытство, которое в сочетании с поистине удивительной памятью позволило ему на протяжении почти 80 лет жизни связывать наблюдения и опыты из разных частей мира, полученные с разницей в десятилетия.

Гумбольдт начал планировать свое «великое путешествие» в возрасте 27 лет, когда он стал наследником огромного богатства своей матери. Он переждал Французскую революцию в Париже и там, в 1798 году, познакомился с ботаником Эме Бонпланом. Бонпланд был энтузиастом-единомышленником, но обладал флегматичным темпераментом, резко контрастирующим с нервным Гумбольдтом.Оба, одинаково желая исследовать тропики, планировали свою грандиозную экспедицию. Год спустя эти двое мужчин получили паспорта от короля Испании, позволяющие им посетить его латиноамериканские колонии, а именно перуанские Анды и экватор в Эквадоре.

Гумбольдт и Бонпланд отплыли из Мадрида. Гумбольдту было 32 года, и он находился недалеко от Каракаса, когда он посмотрел в ночное небо и увидел Южный Крест. Он прибыл в пункт назначения. С собой он нес тщательно созданный «ящик для инструментов», в который входили барометр, термометр, секстант и «цианометр», устройство, которое он изобрел для калибровки голубизны неба, сопоставив цвет с его синим стеклом, чтобы определить высота гор, на которые он намеревался подняться.Его каменоломня была гора Чимборасо в перуанских Андах, высота которой оценивается в 21 000 футов.

Они покинули Каракас с местными носильщиками и проводниками. Когда эти люди оставили его у снежной полосы, он и Бонплан поднялись наверх одни, ползая по самым узким гребням, чтобы сравнить этот альпийский пейзаж с европейским. Он составлял карту, пока они двигались, отмечая мимоходом необычные параллели между горными ландшафтами, находящимися на полмира друг от друга. В Перу он пересек магнитный экватор, наблюдая, как стрелка его компаса поворачивается с севера на юг, и примерно в 500 милях к югу от него он обнаружил географический экватор.

Wulf отражает любопытство и безудержное рвение Гумбольдта к открытиям. Чтобы добраться до Анд из Каракаса, им пришлось пересечь Льянос, луга шириной с Францию, которые покрывали Венесуэлу и Колумбию. Местные гиды упомянули пруд с электрическими угрями. Гумбольдт попросил направить его к ним, потому что он экспериментировал с электричеством животных в студенческие годы и очень хотел увидеть его в природе.

На равнинах, при температуре выше 120 ° F, одетый, как всегда, в свободные брюки, жилет и мягкий белый галстук, он разработал способ исследовать мутных угрей.Гумбольдт попросил местных жителей собрать диких лошадей, а поскольку угри были слишком заряжены, чтобы их можно было трогать, он приказал проводникам загнать их в грязь.

Вульф пишет: «Когда копыта лошадей взбивали грязь, угри вылезали на поверхность, испуская сильнейшие удары током. Очарованный, он [Гумбольдт] наблюдал за ужасным зрелищем; лошади кричали от боли, угри колотились под брюхом, а поверхность воды кипела от движения ». Позже, полагая, что электричество уменьшилось, он попытался рассечь угрей, но все же получил сильные удары током.

После пяти лет отсутствия связи с домом он вернулся в Европу через Вашингтон, округ Колумбия, где в 1804 году порадовал Томаса Джефферсона важной информацией. Во время недельного визита он предоставил Джеймсу Мэдисону и Альберту Галлатину, членам своего кабинета, информацию о том, как испанцы управляют своими колониями. Это было знание, которого они не смогли получить, но в котором остро нуждались в свете недавней покупки Луизианы. Галлатин охарактеризовал речь Гумбольдта как «вдвое быстрее всех, кого я знаю […], источник знаний, который течет обильными потоками.Джефферсон просто назвал его «самым ученым человеком своего времени».

Вульф оставляет нерешенным вопрос о том, почему Гумбольдт исчез из научной памяти англоязычного мира.

Гумбольдт привез из Перу набросок горы Чимборасо, разделенной на природные зоны, которые он назвал Naturgemalde , показывая растительность, меняющуюся с высотой. По возвращении в 1804 году он показал эти картины своему восхищенному брату. В будущем студенты увидят мир природы в новом ракурсе зон в соответствии с высотой, а не просто географией.

Вскоре он опубликовал их в своих Персональных рассказах , , которые, несмотря на их большой объем, математические и научные подробности, сразу же стали обязательными к прочтению для будущих исследователей. Рассказ был переведен на многие языки, включая английское издание, которое Дарвин принес для чтения и перечитывания почти 30 лет спустя на борту HMS Beagle .

Биография Вульфа далека от традиционной. Хотя она рассказывает достаточно линейное повествование об идеях и теориях одного человека, она делает это с помощью деталей научных измерений, рисунков и результатов наблюдений с использованием его «цианометра».Гумбольдт начал документировать свои путешествия, как только прибыл в Каракас в 1799 году, и опубликовал первый том «Путешествие в равноденственные районы Нового континента » в 1803 году. «Путешествие » расширилось за 40 лет до 34 томов. Он все еще исследовал восточную часть России в 1827 году, когда надвигающаяся война с османами остановила его продвижение. Это была его последняя официальная экспедиция, хотя он писал, пока не умер в возрасте 89 лет. Весть о его смерти медленно распространилась по миру.Не зная об этом событии, Дарвин попросил своего издателя прислать Гумбольдту первые шесть глав книги «Происхождение видов ».

Вульф оставляет нерешенным вопрос о том, почему Гумбольдт исчез из научной памяти англоязычного мира, за исключением множества мест и видов, носящих его имя. Вполне возможно, что его имя было изгнано антинемецкой политикой в ​​начале войны в 1914 году. Подобно залпу, направленному против французов и их фритов в начале 21 века, лингвистический тыл Великой войны в Соединенные Штаты переименовали квашеную капусту в «капусту свободы» и вычеркнули имена немцев из учебников и общеобразовательных школ.Квашеная капуста вернулась в меню почти столетие назад. Пришло время снова воздать должное Гумбольдту, признав его одним из первых экологических интернационалистов и изобретателей природы в том виде, в каком мы ее знаем.

Featured image: Александр фон Гумбольдт, 1843 . Картина Йозефа Карла Стилера.

Изменяющаяся природа изобретений в области компьютерных наук с Деннисом Шашей

1 сентября 2014 г.

Что движет изобретениями в вычислительной технике? Кажется, что необходимость играет лишь второстепенную роль.Гнев по поводу того, как обстоят дела, намного сильнее, потому что он ведет к более простым способам работы (изобретение новых компьютерных языков). Общая неудовлетворенность практической или теоретической структурой мира может открыть совершенно новые подходы к проблемам (теория сложности и криптография). Наконец, подлинное сотрудничество между людьми и машинами может привести к совершенно новому виду техники для устройств, которые будут путешествовать на далекие планеты или во враждебные среды. В ходе выступления будет обсуждаться работа нескольких изобретателей в области вычислений и инженерии, их изобретения, а также то, как они их придумали и как они планируют делать больше в будущем.Последующее обсуждение будет касаться фундаментальной природы изобретения в мире, частично населенном интеллектуальными машинами.

Деннис Шаша

Деннис Шаша — профессор компьютерных наук в Институте Куранта Нью-Йоркского университета, где он работает с биологами над открытием паттернов для вывода сети; с компьютерными химиками по алгоритмам дизайна белков; с физиками и финансовыми специалистами по алгоритмам для временных рядов; по тактовым вычислениям для ДНК-вычислений; и по вычислительной воспроизводимости.Другие области, представляющие интерес, включают настройку базы данных, а также сопоставление деревьев и графиков. Поскольку ему нравится печатать, он написал шесть сборников головоломок о математическом детективе по имени доктор Экко, биографию великих ученых-компьютерщиков и книгу о будущем компьютеров. Он также написал пять технических книг о настройке баз данных, распознавании биологических образов, временных рядах, вычислениях ДНК, статистике повторной выборки и причинном выводе в молекулярных сетях. Он является соавтором более семидесяти журнальных статей, семидесяти статей на конференциях и двадцати патентов.Он написал колонку головоломок для различных изданий, включая Scientific American.

Открытий и изобретений, вдохновленных природой — Журналы

Mother Nature — это огромный класс, который предлагает множество уроков для тех, кто находит время размышлять и делать открытия. Узнайте о многих широко используемых сегодня вещах, вдохновленных тем, как все работает в мире природы. Люди извлекают выгоду из природы для удовлетворения своих потребностей различными способами, которые служат источником вдохновения, мотивации, отдыха, образования. , исследования, еда и многое другое.Другими словами, природа — это огромный класс, где люди многому научились с течением времени посредством размышлений, открытий и изобретений.

Ученые и изобретатели изучают характеристики вещей в природе и придумывают удивительные технологии и продукты, изобретенные в результате изучения природы.

продуктов были изобретены в результате этого.

Ниже приведены некоторые открытия и нововведения, которые люди сделали благодаря природе тем или иным образом.

Flight

Изобретатели изучали полет птиц с желанием летать, как они, в небе и путешествовать на большие расстояния над океанами, горами, равнинами и пустынями.

В Великобритании Стрингфеллоу построил небольшой беспилотный планер в 1848 году. Позже планерный полет альбатроса, морской птицы, вдохновил изобретателей в 1856 году на создание планера. Позднее, в 1903 году, братьям Райт было предложено разработать первый в мире самолет с двигателем — Kitty Hawk.Сегодня, благодаря передовым технологиям, мы видим, как в небе летают и выглядят как птицы, всевозможные самолеты.

Подводная лодка

Изучая китов, ученым пришла в голову идея изобрести подводную лодку, чтобы плавать по бескрайним океанам. Конструкция подводных лодок основана на форме китов. Как и у китов, у подводных лодок также есть их сонарная система, позволяющая отслеживать пищу и избегать препятствий. Эта возможность измерения дальности до целей также встроена в подводную лодку для маневрирования движений под водой.

Киты могут длительное время находиться в воде, и подводные лодки тоже обладают этой способностью.

Velcro

Среди вещей, на изобретение которых природа вдохновила людей, является липучка. Его источником вдохновения послужили крючковатые зубцы чертополоха.

В 1948 году швейцарский инженер Джордж де Местраль заметил заусенцы лопуха, прилипшие к его одежде и собаке. Он изучил его систему блокировки и скопировал ее, чтобы разработать липучку, которая использует липучку для крепления.Он состоит из двух полосок ткани, одна покрыта тысячами крошечных крючков, а другая — тысячами крошечных петель, материалы прочно сцепляются друг с другом, при этом позволяя легко расстегнуть. Сейчас она широко используется во многих вещах, ее еще называют застежкой-молнией.

Скоростной поезд

Ученые изучали птиц и изобрели поезд-пуля с клювообразной передней частью, напоминающей переднюю часть зимородка. Они заметили, что клюв у птиц помогает им минимизировать давление воздуха, когда они летают или ныряют в воду, как у зимородка.

Руководствуясь этой идеей, изобретатели разработали современные поезда с остроконечной передней частью в виде клюва для снижения давления воздуха и шума во время движения. Этот подход также использовался для самолетов, которые летают на больших высотах.

Сонар

Летучие мыши и дельфины используют эхолокацию и свою гидролокатор, соответственно, для навигации и поиска пищи. Летучие мыши могут летать ночью без света, и делают это с помощью эхолокации.Используя это явление, ученые разработали роботов, которые работают, используя датчики, позволяющие им двигаться, не задев ничего. Это также привело к изобретению технологий и детекторов, которые помогают находить объекты на пешеходных дорожках и дорожках, особенно для слепых людей, в виде «ультратростника», который начинает вибрировать, когда приближается к любому объекту.

Крушение Титаника также вызвало необходимость исследования и разработки этой технологии для обнаружения объектов под водой. Сегодня гидролокатор используется во многих сферах, например, при обследовании под водой и обследовании трубопроводов для обнаружения повреждений или засоров и т. Д.

Flipper

Утки плавают в воде с помощью перепончатых лап. Изучая перепончатые лапы уток, изобретатели пришли к идее ласт и плавников. Итак, чтобы нырнуть в море, дайверы используют ласты, чтобы подтолкнуть себя к движению вперед. Эти ласты служат веслами, используемыми в лодках для передвижения. Ласты и весла помогают дайверам и водителям лодок менять направление движения в воде, что повышает эффективность при меньшем потреблении кислорода.

Архитектура

Термиты строят земляные насыпи с хорошей вентиляцией, с множеством щелей и отверстий для аэрации.Помимо высокой внешней температуры, курганы имеют умеренную температуру внутри.

Руководствуясь этой идеей, люди построили здание, такое как Центр Истгейт в Зимбабве, где конвекция воздуха с интерфейсом накопления и излучения тепла обеспечивает систему кондиционирования воздуха, потребляющую лишь десять процентов энергии. В этом здании нет системы отопления, но регулируется температура, как и в термитниках.

Кошачий глаз

Многие из вас заметили бы, что есть определенные животные, такие как кошка, которые, кажется, отражают свет в ночи.Это характерно для ночных плотоядных животных, таких как кошки, собаки, львы, шакалы и т. Д. Это связано с тем, что в их глазах есть особые пигменты, называемые tapetum lucidum, которые отражают свет ночью и улучшают ночное зрение.

Изучая эту особенность этих животных, ученые разработали устройства, называемые кошачьими глазами, которые обладают способностью отражать свет в ночное время, когда на них падает свет. Это помогает людям безопасно управлять автомобилем, поскольку служит ориентиром, показывающим им дорогу.

Закон гравитационной силы

Сэр Иссак Ньютон, математик, вывел закон гравитационной силы. Хорошо известно, что однажды он сидел под яблоней, когда яблоко упало с дерева, заставив его задуматься, как оно упало на землю, а не пошло вверх.

Это привело к тому, что Ньютон сформулировал, что именно гравитационная сила Земли притягивает к себе все объекты. Он был сформулирован в работе Ньютона Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica или The Principia, впервые опубликованной в июле 1687 года.

Опубликовано в «Рассвет», «Молодой мир», 19 ноября 2016 г.

Урожайный свет, природа — индус

Природа снова и снова вдохновляла на изобретения. Лопухи лопуха лежали в основе изобретения молнии без молнии (возможно, вы знаете ее лучше по торговой марке Velcro). Звуковая навигация и дальность, или сонар, — это метод, в котором распространение звука используется для навигации, связи или даже обнаружения объектов под водой. Люди получили идею эхолота от дельфинов, которые широко используют эту технику.Мы можем продолжить перечисление таких примеров…

Гибридные материалы

Исследователи из Тихоокеанской Северо-Западной национальной лаборатории (PNNL) в сотрудничестве с Вашингтонским университетом создали материал, вдохновленный природой. Этот материал, способный улавливать световую энергию, оказался высокоэффективным в качестве системы искусственного сбора света. Таким образом, такой материал может иметь потенциальное применение в биоимиджинге и фотовольтаике.

Поскольку природа предоставляет прекрасные примеры иерархически структурированных гибридных материалов, ученые создали материал, который воспроизводит структурную и функциональную сложность, присущую естественным гибридным материалам.Полученные в результате надежные нанокристаллы сочетают в себе программируемость белковой синтетической молекулы со сложностью нанокластера на основе силиката.

Как пигменты в растениях

Обладая буквально безграничными возможностями программирования, ученые создали систему, которая может использовать световую энергию так же, как это делают пигменты в растениях. Молекулы-доноры поглощают свет с определенными длинами волн и передают его молекулам-акцепторам, которые затем излучают свет с разными длинами волн. Созданная система показала очень высокую эффективность передачи энергии.

Хотя это исследование все еще находится на начальной стадии, ученые уже продемонстрировали одно применение этой системы, вставив нанокристаллы в живые клетки человека в качестве биосовместимого зонда. Исследователи смогли продемонстрировать его полезность при визуализации живых клеток и считают, что это только одно из многих возможных приложений в будущем.

Вторая лекция Авраама Линкольна об открытиях и изобретениях

6 апреля 1858 года Авраам Линкольн прочитал свою первую лекцию. лекция «Открытия и изобретения» перед Ассоциацией молодых мужчин Блумингтона, Иллинойс.В 1859 году он доставил его в Джексонвилл, штат Иллинойс. Он повторил лекцию в Декейтере, Спрингфилде и Понтиаке, но отказался будущие запросы, говоря: «Я не профессиональный лектор. Никогда не получал до одной лекции; и что я думаю, довольно плохой. «

Его партнер по праву, Уильям Х. Херндон, вспомнил о работе Линкольна над проектом. «Он начал подготовку обычным способом, записывая идеи на случайных кусках бумага, которая нашла место внутри его шляпы и, наконец, принесла связаны формы лекции.»Но в отличие от его политических выступлений и зала суда презентации, лекции не хватало жизни.

Херндон сказал: «он доставил его в несколько городов в центральной части Государства, но это было так банально и имело такой безразличный успех, что вскоре он совсем отказался от этого «. Херндон не мог удержаться от сравнения это к его хвалебной речи Генри Клею, где говорится: «Если его обращение в 1852 году, по поводу смерти Клея, доказало, что он не хвалил, затем эта последняя попытка продемонстрировала, что он не был лектором.»

Однако Линкольн проявлял интерес к изобретениям. Десять лет назад он получил патент за изобретение, которое поднимало лодки над мелями, устройство, которое никогда не было изготовлено. В речи ниже вы увидите объединенный текст то, что когда-то считалось двумя речами. Когда Собрание сочинений Авраам Линкольн изначально был составлен, исследователи не знали Линкольн приготовил только одну.

Различные местоположения в штате Иллинойс
1858 — 1859

Все творение — рудник, а каждый человек — рудокоп.

Вся Земля, и все в пределах ее, на ее, и вокруг ее, включая сам , по своей физической, моральной и интеллектуальной природе, и его восприимчивости — это бесконечно разнообразные «выводы», из которых, человек, во-первых, было выяснить его судьбу.

Вначале шахта была неоткрытой, а шахтер стоял голый , а не знающий , по нему.

Рыбы, птицы, звери и пресмыкающиеся — это не шахтеры, а кормушки и постояльцев , всего.Бобры строят дома; но они не строят их ни в коем случае иначе или лучше сейчас, чем пять тысяч лет назад. Муравьи, и медоносные пчелы дают пищу на зиму; но точно так же, как и , они сделали, когда Соломон называл ленивцев образцом благоразумия.

Человек — не единственное животное, которое трудится; но он единственный, кто улучшает его мастерство. Это улучшение он применяет на открытий и изобретений . Его первым важным открытием было то, что он был голым; и его первый изобретением был фартук из фигового листа.Этот простой предмет — фартук — сделан из листья, кажется, были источником одежды — единственной вещи, для которой с тех пор почти половина труда и заботы человечества израсходовано. Самое важное улучшение, которое когда-либо было сделано в отношении одежды, было изобретением прядения и ткачества . Вращающаяся Дженни и ткацкий станок, изобретены в наше время, хотя великих улучшений , не так, как изобретений , в ряду древних искусств прядения и ткачества.Прядение и ткачество принесли в отдел одежды такое обилие и разнообразие материала. Шерсть, шерсть нескольких видов животных, конопля, лен, хлопок, шелк и, возможно, все другие предметы подходили к нему, давая одежду, не только приспособленную для влажные и сухие, жара и холод, но также допускают высокую степень декоративности финиш. Точно , когда , или , где , прядение и ткачество неизвестны. При первом свидании Всевышнего с Адамом и Евой после грехопадения Он сделал «кожаные одежды и одел их» Быт: 3-21.

Библия больше не упоминает об одежде, период с года до года — наводнение. Скоро после потоп два сына Ноя накрыли его одеждой ; но из какого материала одежда не упоминается. Быт. 9-23.

Авраам упоминает «нить» в такой связи, чтобы указать, что прядение и ткачество использовалось в его дни — Быт. 14.23 — и вскоре после этого ссылка к искусству часто делается. Упоминаются льняные штаны, [«], — Исх.28.42 — и сказано: «все женщины, мудрые сердцем, пряли с их руки «(35-25) и» все женщины, чьи сердца волновали их в мудрость, пряла козьей шерсти »(35-26). Упоминается работа « ткача » — (35-35). В книге Иова, очень старой книге, дата точно не известна, ткачи дюймов шаттл ».

Вышеупомянутое упоминание Авраама о «нити» является старейшим из известных намеков на прядение и ткачество; и это было создано примерно через две тысячи лет после сотворение человека и сейчас, около четырех тысяч лет назад.Нечестивые авторы думают эти искусства зародились в Египте; и это не противоречит и не делается невероятным, любым предметом в Библии; ибо упомянутое упоминание Авраама не было сделано до тех пор, пока он не жил в Египте.

Обнаружение свойств железа и изготовление железных инструментов должно иметь был одним из самых ранних важных открытий и изобретений. Едва ли мы можем представить себе возможность сделать многое из чего-нибудь еще, без использования железные инструменты.Действительно, железный молот , должно быть, был очень необходим для изготовления первый молоток железный калибра. Вероятно, заменой служил камень . Как мог «дерево гофера» для Ковчега достали без топора? Это Мне кажется, топор или чудо были необходимы. Соответствует простому разряду необходимость в железе, мы находим по крайней мере одно очень раннее уведомление о ней. Фувал-Каин был «наставник всякого мастера по меди и железу [»] — Быт: 4-22.Тувал-Каин был седьмым по порядку от Адама; и его рождению было около тысячи лет до потопа. После наводнения года часто упоминается железо , и инструментов железных. Таким образом, «железный инструмент» в Числах: 35-16; «железное ложе» во Втор. 3-11 — «железная печь [»] на 4-20 — и «железная» инструмент »на 27-5. На 19-5 — очень отчетливое упоминание о« топоре, чтобы срубить дерево » сделан; а также в 8-9, обетованная земля описывается как «земля, камни которой железные, и из холмов которых ты можешь выкопать медь.»Из довольно частых упоминание латуни в связи с железом, не исключено, что латунь — возможно, то, что мы сейчас называем медью, использовалось древними для некоторых из тех же целей, что и железо.

Транспортировка — перемещение людей и товаров с места на место — будет ранний объект , если не необходимость , с человеком. Благодаря своим естественным способностям передвижения, и без особой помощи со стороны открытий и изобретений он мог передвигаться самостоятельно со значительной легкостью; и даже мог носить с собой небольшую ношу.Но очень скоро он захочет уменьшить труд, в то время как он может, в то же время, продлить, и ускорить бизнес. Для этого объекта колесные экипажи и плавсредства — вагоны. и лодки — важнейшие изобретения. Использование колеса и оси было так давно известно, что трудно, не задумываясь, оценить его истинную ценность.

Самый старый из зарегистрированных намеков на колесо и ось — это упоминание о «колеснице». Быт: 41-43. Это было в Египте, когда Иосиф был назначен губернатором. Фараон.Это было примерно через двадцать пятьсот лет после сотворения Адама. Что Упомянутая тогда колесница была колесницей, запряженной животными, достаточно Об этом свидетельствует упоминание колесницы , колеса , в Исх. 14-25, и упоминание о колесницы в связи с лошадьми , в той же главе, стихи 9 и 23. Итак, в настоящее время для наземного транспорта.

Теперь, что касается перевозки по воде , я без достаточных полномочий пришел к выводу. возможно, использовать термин «лодка» как общее название для всех плавсредств.Лодка незаменим для навигации. Маловероятно, чтобы философский принцип от которого в первую очередь зависит использование лодки — буксир, принцип , что любая вещь будет плавать, который не может утонуть, не смещая больше, чем его собственный вес вода — была известна или даже задумывалась до того, как были построены первые лодки. Вид ворона, стоящая на куске дерева, плывущая по набухшему течению ручья или река, вполне может подсказать дикарю конкретную идею, чтобы он мог сам залезть на бревно или на два связанных бревна и каким-то образом прокладывать себе путь к противоположный берег того же ручья.Такое предложение, взятое таким образом, было бы рождение мореплавания; и такое, не исключено, что оно действительно было. Ведущей идеей было таким образом пойманный; и все, что было потом, было лишь улучшением, и вспомогательные средства к нем.

Поскольку человек — наземное животное, можно было ожидать, что он научится путешествовать по суше. несколько раньше, чем по воде. Тем не менее пересечение ручьев, несколько слишком глубоко для того, чтобы идти вброд, у него была бы первая необходимость. Если мы пройдем мимо Ковчега, который можно рассматривать как принадлежащий скорее к чудесному , чем к человеческому изобретению Первое упоминание о плавсредствах — это упоминание Иаковом «кораблей» — Быт: 49-13.Только когда мы дойдем до книги Исаии, мы встретим упоминания о «веслах» и «парусах».

Как и человека, еда — его первая потребность — должна была быть получена из растительности земли, естественно, что его первая забота была направлена ​​на помощь эта растительность. Соответственно, мы обнаруживаем, что еще до падения этот человек был положить в Эдемский сад, чтобы «украшать его и хранить». А когда потом в последствие первого проступка, труда было наложено на расу, как штраф — проклятие — мы обнаруживаем, что первенец — первый наследник проклятия — был «земледелец.»Это было начало земледелия; и хотя оба с точки зрения времени и важности, он стоит во главе всех ветвей человеческого промышленности, он получил меньше прямых преимуществ от открытий и изобретений, чем почти любой другой. Плуг очень раннего происхождения; и жать, и молотить, машины, являющиеся современными изобретениями, в настоящее время являются основными усовершенствованиями в сельское хозяйство. И даже самый старый из них, плуг, не мог быть придуман, пока прецедентная концепция не была обнаружена и претворена в жизнь — я имею в виду концепция или идея замены человеческих мускулов другими силами в природе. мощность.Эти другие силы, как сейчас используются, в основном, это животных численностью человек, и сила ветра, бегущих потоков и пара.

Забраться на спину животного и заставить его нести нас может и не случиться. охотно. Я думаю, что спина верблюда никогда бы этого не предложила. Это было, однако это вопрос огромной важности.

Самый ранний из упомянутых случаев — это когда «Авраам встал рано утром, и оседлал осла его, [«] Быт.22-3 подготовительные к принесению Исаака во всесожжение; но упоминание седла указывает на то, что езда использовалась некоторое время; для вполне вероятно, что они ехали с голой спиной, по крайней мере, до того, как изобрели седла.

Идея , когда-то задуманная, как верховая езда на одном из видов животных, скоро станет реальностью. распространяется на других. Соответственно, мы находим, что, когда слуга Авраама вошел в поиски жены для Исаака, он взял с собой десять верблюдов ; и на обратном пути «Ревекка встали и девушки ее, и они сели на верблюдов, и последовали за человеком «Быт 24-61 [.]

Лошадь тоже как верховое животное упоминается раньше. Красное море благополучно миновало, Моисей и сыны Израилевы воспели Господу: « коня , и его всадник имеет». брошен в море ». Exo. 15-1.

Видя, что животные могут нести на спине человек , вскоре выяснится, что они мог также нести другие нагрузки. Соответственно, мы находим, что братья Иосифа на их первое посещение Египта, «нагружали своих ослов хлебом и ушли оттуда» Быт.42-26.

Также может случиться так, что животных можно сделать так, чтобы вытягивали ударов после их. как носить их на спине; и поэтому плуги и колесницы вошли в употребление рано достаточно, чтобы его часто упоминали в книгах Моисея — Второзаконие. 22-10. Быт. 41–43. Быт. 46–29. Экзо. 14-25 [.]

Из всех сил природы я думаю, что ветер содержит наибольшее количество движущая сила — то есть сила перемещать вещи. Возьмите любое данное пространство Земли поверхность — например, Иллинойс -; и вся власть, проявленная всеми людьми, и звери, и вода, и пар над ним и над ним не могут сравниться с одним сотую часть того, что вызывает ветер, дующий на такое же пространство.И все же до сих пор в мировой истории не стало соразмерно ценно как движущая сила. Он широко и успешно применяется для парусники в плавании. Добавьте к этому несколько ветряных мельниц и насосов, и вы получите обо всем. Это пока еще не очень успешный способ , управляющего , и , управляющего ветер, был обнаружен; и это, естественно, движется урывками — сейчас так осторожно, что лист почти не шевелится, а теперь так грубо, чтобы выровнять лес — несомненно были непреодолимые трудности.Пока что ветер неприрученный , и спущено сил; и, вполне возможно, одно из величайших открытий будущего для будет сделано, будет укрощение и обуздание ветра. Что трудности контроль над этой властью очень велик, что совершенно очевидно из того факта, что они уже воспринимались и боролись более трех тысяч лет; для этого власть применялась к парусным судам, по крайней мере, еще во времена пророка Исайи.

Говоря о текущих потоках , как о движущей силе, я имею в виду его применение для мельницы и другое оборудование с помощью «водяного колеса» — вещь теперь хорошо известная, и широко используется; но, о чем не упоминается в Библии, хотя Считается, что римляне использовали его (Ам.Энси. синица — Милл) [.] язык Спасителя «Две женщины будут молоть на мельнице и т. д.» указывает на то, что даже в густонаселенном городе Иерусалим в то время мельницы работали вручную — имея, пока к ним не применялась только человеческая сила.

Выгодное использование Steam-power , несомненно, является современным открытием.

И все же еще две тысячи лет назад сила пара была не только наблюдали, но гениальная игрушка была фактически сделана и приведена в движение ею, в Александрия в Египте.

Что кажется странным, так это то, что ни изобретатель игрушки, ни кто-либо другой не так долго после этого должен понять, что пар движется полезный техника, а также игрушка.

Все мы слышали о Молодой Америке. Он самый нынешний молодость возраста. Некоторые считают его тщеславным и высокомерным; но имеет он не повод иметь довольно обширное мнение о себе? Разве он не изобретатель и владелец , подарок , и единственная надежда будущее ? Люди и вещи повсюду служат его.Посмотрите на его одежду, и вы увидите хлопчатобумажные ткани из Манчестер и Лоуэлл; льняное полотно из Ирландии; шерстяное полотно из [Испания;] шелк из Франции; меха из арктических регионов, с буйволиное одеяние из Скалистых гор, как обычный аутсайдер. В его стол, кроме простого хлеба и мяса, приготовленного дома, — сахар из Луизианы; кофе и фрукты из тропиков; соль из турок Остров; рыба из Ньюфундленда; чай из Китая и специи из Индии. Кит из Тихого океана освещает его свечу; он есть кольцо с бриллиантом из Бразилии; золотые часы из Калифорнии и испанская сигара из Гаванны.У него не только есть настоящий запас все это и многое другое; но тысячи рук заняты производят свежие запасы, и другие тысячи, доставляя их в его. Железный конь тяжело дышит, ему не терпится повсюду таскать его, моментально; и осветительные стойки готовы к взять и донести его весть в пустяках и меньше, чем в мгновение ока. Он владеет большая часть мира по праву владения ею; и все остальное право желает его, и намеревается иметь его.Как Платон для бессмертие души, поэтому молодая Америка имеет «приятную надежду — страстное желание — тоска по «терториалу». У него огромная страсть. — идеальная ярость — за «новый»; особенно новых мужчин в офис, и новая земля, упомянутая в откровениях, в которых, будучи моря больше нет, суши должно быть в три раза больше, чем в настоящее. Он большой друг человечества; и его желание земля не эгоистична, а просто побуждение к расширению ареала Свобода.Он очень хочет бороться за освобождение порабощенных наций и колоний, при условии, что они всегда имеют земель и земель. , а не , ему не нравится его вмешательство. Что касается тех, у кого земли нет, и был бы рад помощи с любой стороны, он считает они могут позволить себе ждать на несколько сотен лет дольше. В знании он особенно богатый. Он знает все, что можно знать; склоняется к верит в духовные чары и является бесспорным изобретателем «Явление судьбы.» Его ужас для всего старого, особенно «Старый туман»; и если есть что-нибудь старое, что он может вынести, это это только старый виски и старый табак.

Если упомянутая «Молодая Америка» действительно является, как он утверждает, владельцем из всех присутствующих, следует признать, что он имеет значительное преимущество старого тумана. Возьмем, к примеру, первого из всех туманов, батюшка Адам. Там он стоял, очень совершенный физический человек, как поэты и художники сообщают нам; но он, должно быть, был очень невежественен, и прост в своих привычках.У него не было достаточно времени, чтобы многому научиться наблюдение; и у него не было ближайших соседей, которые могли бы его чему-нибудь научить. Никакая часть его завтрака не была принесена с другой стороны мир; и вполне вероятно, он не имел представления о мир имеет любую другую сторону. Во всем этом очень ясно, он не был равным «Молодой Америке»; самое большее, что можно сказать, что согласно его шансу он, возможно, был таким же человек как его очень самодовольный потомок.Мало того, что он знал, пусть Юноша отбросит все, чему он научился у других, и затем покажите, если сможет, какое-либо преимущество на своей стороне. В пути земельный участок, и голов скота, Адам находился на подъеме. У него была власть по всей земле и всем живым существам и вокруг Это. К сожалению, с тех пор земля была разделена; но никогда не волнуйся, молодой Америка повторно аннексирует его.

Большая разница между Молодой Америкой и Старым Туманом в том, что результат открытий, изобретений, и улучшений. Эти, в в свою очередь, являются результатом наблюдений , отражений и экспериментов. Для Например, совершенно очевидно, что с тех пор, как воду кипятили в закрытые сосуды, люди видели, как крышки сосудов поднимаются и опускаются немного, с каким-то порхающим движением, под действием пара; но пока это специально не наблюдалось, не отражалось и не экспериментировал, это ни к чему не привело. Однако в конце концов, после многих тысячу лет, какой-то человек наблюдает этот давно известный эффект горячего вода поднимает крышку кастрюли и начинает цепочку размышлений над ней.Он говорит «Почему, конечно, сила, которая поднимает крышку кастрюли, поднимет любой что-нибудь еще, которое не тяжелее крышки кастрюли «.» И, как человек много тяжелого подъема, разве нельзя заставить эту горячую воду помочь ему? «Он стал немного взволнован этой темой, и он ему кажется, что он слышит голос, отвечающий: «Попробуй меня». Он действительно пробует; и наблюдение, размышление, и испытание дает миру контроль этого огромного, а теперь и хорошо известного агента, называемого паровой силой.Это не актуальная история в деталях, а общий принцип.

Но был ли этот первый изобретатель применения пара, мудрее или изобретательнее тех, кто был до него? Нисколько. Если бы он не многому из них научился, он бы никогда не добился успеха. — наверное, никогда бы не подумал о попытке. К быть плодотворным в изобретении, необходимо иметь привычки наблюдение и размышление; а эту привычку , приобрел наш паровой друг, без сомнения, от тех, кто для него был старым дураком.Но для разница в привычке наблюдения, почему янки, почти мгновенно, найти золото в Калифорнии, на которое наступили, и На протяжении веков на него смотрели индейцы и мексиканские смазчики? Золотые рудники — не единственные рудники, на которые так не обращают внимания. Над поверхностью Земли шахт больше, чем под ней. Все природа — весь мир, материальный, моральный и интеллектуальный, — это мой; и во времена Адама это была совершенно неизведанная шахта. Сейчас же, человечеству Адама суждено было развить путем открытий, изобретения и улучшения, спрятанные сокровища этой шахты.Но Адаму не на что было обратить внимание на работу. Если он должен делать что-нибудь на пути к изобретательству, он должен был сначала изобрести искусство изобретательства — экземпляр по крайней мере, если не привычка наблюдение и размышление. Как и следовало ожидать, у него, похоже, не было сначала был очень наблюдательным человеком; Похоже, он пошел обнаженным довольно долго, прежде чем он даже заметил, что очевидный факт. Но когда он это заметил, наблюдение не было проиграл ему; потому что это сразу привело к первому из всех изобретений, из которых у нас есть прямые счета — фартук фиговый.

Склонность обмениваться мыслями друг с другом вероятно, оригинальный импульс нашей природы. Если мне будет больно, я хочу сообщить вам об этом и попросить вашего сочувствия и помощи; и мой также приятные эмоции; Я хочу пообщаться и поделиться с тобой. Но для того, чтобы вести такое общение, нужны какие-то средства незаменим. Соответственно речь — членораздельные звуки дребезжали от языка — использовали наши прародители, и даже Адамом до сотворения Евы.Он дал имена животным в то время как она все еще была костью в его боку; и он разразился довольно громко, когда она впервые предстала перед ним, лучший подарок из его производитель. Из этого могло показаться, что речь не была выдумкой. человека, а скорее прямой дар его Создателя. Но будь Божественный дар или изобретение, по-прежнему ясно, что если способ связь была предоставлена ​​изобретению, речь , должно быть, была во-первых, от высшего приспособления до конца органов речь, по сравнению с любыми другими средствами во всем диапазоне природы.Из органов речи язык — главный; и если мы будем проверить это, мы найдем возможности языка в произнесении артикулированных звуков, совершенно замечательно. Вы можете рассчитывать от от одного до ста, отчетливо примерно за сорок секунд. В делая это двести восемьдесят три различных звука или слога произносятся по семь в каждую секунду; и все же будет достаточно разницы между каждыми двумя, чтобы ее легко распознать ухо слушающего. Какие еще знаки для обозначения вещей могут возможно ли произвести так быстро? или даже, если готово, может быть расположил так быстро, чтобы выразить смысл? Движения руками, не являются адекватной заменой. Знаки для распознавания глаз — письменность — хоть и чудесное вспомогательное средство для речи, но недостойно замените его. Помимо более медленного и трудоемкого процесса составления письменного сообщения, материалы — перо, тушь, и бумага — не всегда под рукой. Но язык всегда есть с ним, и дыхание его жизни — всегда готовый материал с который работает. Таким образом, речь, позволяя разным людям обмениваться мыслями и тем самым объединять свои наблюдение и размышления, значительно облегчает полезные открытия и изобретения.То, что человек наблюдает, и сам ничего не сделает от, он говорит другому, и тот другой сразу видит ценный намек в этом. Таким образом, достигается результат, который ни один в отдельности не дал бы прибыл на.

И это напоминает мне о том, что я раньше не замечал, о том, что Самым первым изобретением была совместная операция. Ева поделилась с Адам встает в фартуке. И действительно, судя по тот факт, что шитье дошло до наших времен как «женское работа «очень вероятно, что она взяла на себя ведущую роль; он, возможно, ничего не делая, кроме как стоять и заправлять нить в иглу.Тот процесс может считаться матерью всех «Швейных обществ»; и первая и самая совершенная «всемирная выставка» всех изобретений и всего изобретатели тогда в мире, находясь на месте.

Но одна только речь, сколь бы ценной она ни была и есть, не значительно улучшили состояние мира. Это в изобилии очевидно, если мы посмотрим на деградировавшее состояние всех этих племен человеческие существа, не имеющие значительных дополнительных средств общение мыслей. Письмо — искусство общения мысли в разум, через глаз — великое изобретение мир.Великолепный диапазон анализа и сочетания что обязательно лежит в основе самых грубых и общих представление об этом — великолепно, очень хорошо в том, что позволяет нам разговаривать с мертвых, отсутствующих и нерожденных, на всех расстояниях времени и пространства; и большой, не только своей прямой пользой, но и самой большой помощью, ко всем другим изобретениям. Предположим, что искусство со всеми его представлениями если бы этот день был потерян для мира, как долго, как вы думаете, это было бы, еще до того, как даже Молодая Америка смогла взять букву А.с любого адекватное понятие использования его с пользой? Точный период в какая письменность была изобретена, неизвестно; но это определенно было как еще во времена Моисея; из чего мы можем с уверенностью заключить, что его изобретатели были очень старыми умниками.

Вебстер во время написания своего словаря говорит о Английский язык тогда состоял из семидесяти или восьмидесяти тысяча слов. Если да, то язык, на котором написаны пять книг Моисея были написаны должны, в то время, сейчас тридцать три или четыреста лет назад составляли по крайней мере в четверть меньше, или, двадцать тысяч.Когда мы вспоминаем, что слов звуков просто, мы сделаем вывод, что идея представления этих звуков знаков , так что любой, кто должен в любое время после того, чтобы увидеть знаки, поймет, какие звуки они имели в виду, был смелым и гениальное зачатие, которое вряд ли придет в голову одному из миллиона человек, через тысячу лет. И когда это произошло, отчетливый отметьте каждое слово, поставив сначала двадцать тысяч различных отметок быть изученным и впоследствии запомненным, будет следовать как вторая мысль, и представила бы такую ​​трудность, которая привела бы к выводу, что все это было невыполнимо.Но необходимость все еще существовала бы; и мы можем легко предположить, что идея была задумана и утеряна, и воспроизведена, и отброшена, и снова и снова, пока, наконец, не возникла мысль о разделении звучит на части и делает отметку, а не представляет собой целое звук, но только часть одного, а затем объединения этих знаков, не очень много по принципу перестановки, поэтому чтобы представить любое и все из целых двадцати тысяч слов, и даже любое дополнительное число как-то задумывалось и применяется на практике.Это было изобретение фоенетической письменности , в отличие от неуклюжих картинок, написанных некоторыми из наций. Очевидно, что это было трудным для зачатия и исполнения, а также предыдущими размышлениями, а также тем фактом, что так много человеческие племена сошли со времен Адама до наших дней без когда-либо обладал им. Его полезность может быть понята отражение того, что это мы обязаны всем, что отличает нас от дикари. Возьмите это у нас, и Библию, всю историю, всю науку, все правительство, вся коммерция и почти все социальные отношения идут с этим.

Большая активность языка в артикуляции звуков имеет уже упоминалось; и это может представлять некоторый мимолетный интерес для обратите внимание на чудесную силу глаза , глаза , в передаче идей ум от письма. Возьмите тот же пример чисел из один до сто, записано, и вы можете пробежать глазами список, и будьте уверены, что каждое число есть в нем, примерно в одном половину времени потребовалось бы, чтобы произносить слова с голос; и не только так, но вы можете за такое же короткое время определить, правильно ли написано каждое слово, с помощью чего очевидно, что каждая отдельная буква, составляющая восемьсот и шестьдесят четыре, были распознаны и доведены до ума, за невероятно короткий промежуток в двадцать секунд или одну треть минуты.

Я уже высказал свое мнение, что в мировой истории некоторые изобретения и открытия, имеющие особую ценность, произошли на учет их большой эффективности в содействии всем другим изобретениям и открытия. Из них были искусства письма и печати — открытие Америки и введение законов о патентах. В дата первого, как уже говорилось, неизвестна; но это конечно было за полторы тысячи лет до христианской эры; в второй — полиграфический — появился в 1436 году, или почти три тысячи лет назад. после первого.Остальные последовали быстрее — открытие Америка в 1492 году и первые патентные законы в 1624 году. в отличие от моей нынешней цели, это справедливость по отношению к плодотворности того периода, говоря о двух других важных событиях — лютеранском Реформация 1517 года, а еще раньше изобретение негров, или, что касается нынешнего способа их использования, в 1434 году. Но, вернемся к Учитывая печать, ясно, что это всего лишь другая половина — а в реальной полезности, у лучше половинки — письменности; и что оба вместе — лишь помощники речи в общении мысли между человеком и мужчиной.Когда человек был одержим только речь, шансы на изобретения, открытия и улучшения, были очень ограничены; но введением каждого из них, они были очень умножены. Когда была изобретена письменность, любая важное наблюдение, которое может привести к открытию, имело по крайней мере шанс быть записанным, и, следовательно, больший шанс никогда не был забыт; и быть увиденным и отраженным гораздо большее количество человек; и тем самым шансы поймали ценную подсказку, пропорционально увеличенную.Этим означает, что наблюдение за одним человеком может привести к важное изобретение спустя годы и даже столетия после его смерти. В одним словом, посредством письма семена изобретения были более постоянно сохраняется и более широко засевается. И все же для три тысячи лет, в течение которых печать оставалась не обнаруженные после того, как письменность использовалась, это была лишь небольшая часть люди, которые умели писать или читать писали; и, следовательно, область изобретательства, хотя и была значительно расширена, все еще продолжалась очень ограничено.Наконец пришла печать. Он дал десять тысяч экземпляров любые письменные материалы, столь же дешево, как и раньше; и следовательно, тысяча умов была привлечена к области, где раньше был только один. Это был большой прирост ; и исторические шоу большое изменение , соответствующее ему, по времени. Я рискну рассматривать , это , истинное окончание того периода, названного «темным возраста «. Открытия, изобретения и улучшения последовали быстро, и с тех пор их скорость увеличивалась.Эффекты не мог прийти сразу. Требовалось время, чтобы вывести их наружу; и они все еще идут. Емкость для чтения, не может быть умножена так же быстро, как означает чтения. Орфографические книги только начали входить в руки детей; но учителя были не очень многочисленные или очень компетентные; так что можно с уверенностью заключить, что они не продвигаются так быстро, как сейчас. Очень вероятно — почти наверняка — что большая часть людей в то время совершенно не осознавая, что их состояний или их умов были способны улучшения.Они не только смотрели на немногочисленных образованных людей как на высшие существа; но они считали себя естественными неспособный подняться до равенства. Чтобы освободить ум от эта ложная и недооцененная сама по себе великая задача, которая печать пришла в мир для исполнения. Нам сложно, сейчас и здесь , чтобы понять, насколько сильным было это рабство разума; и как долго это потребовалось, чтобы разорвать оковы и получить привычка к свободе мысли, установленная.В этой связи Любопытный факт, что новая страна наиболее благоприятна — почти необходимо — к иммансипации мысли, и, как следствие, развитие цивилизации и искусства. Человеческая семья возникли, как считается, где-то в Азии, и Принципиальный путь на запад. Только сейчас, в цивилизации, и искусства, народы Азии полностью отстают от европейцев; те востока Европы позади востока Европы; пока мы здесь в Америке думают мы открываем, изобретаем и улучшаем быстрее чем любой из них. Они могут подумать, что это высокомерие; но они могут не отрицать, что Россия призвала нас показать ей, как строить пароходы и железные дороги — в то время как в более старых частях Азии они вряд ли знают, что такие вещи, как S.Bs & RR.s. существовать. В древности населенные страны, пыль веков — настоящий откровенный старомодность — кажется, успокаивается и подавляет интеллект и энергию человека. Именно с этой точки зрения я упомянул об открытии Америка как событие, очень благоприятствующее и способствующее полезным открытия и изобретения.

Затем последовали законы о патентах. Они начались в Англии в 1624 году; и в этой стране с принятием нашей конституции. Перед тогда [эти?] любой мужчина может немедленно использовать то, что у другого изобрел; так что изобретатель не имел особой выгоды от его собственное изобретение. Патентная система изменила это; закреплен за изобретатель, в течение ограниченного времени, исключительное использование своего изобретения; и тем самым добавил топлива процентов к пожару гения, в открытие и производство новых и полезных вещей.

---

Источник: Собрание сочинений Авраама Линкольна , под редакцией Рой П. Баслер и др. Главная | Новости | Образование | Сроки | Места | Ресурсы | Книги | Выступления | Индекс | Поиск

Произведения Линкольна находятся в общественном достоянии; это введение и копия 2020 Abraham Lincoln Online. Все права защищены. Политика конфиденциальности

15 сногсшибательных изобретений, которые могут спасти планету

Кладбища — серьезное дело — и не только из-за того, что лежит на глубине шести футов.

Ежегодно вырубается 4 миллиона акров лиственных лесов для изготовления деревянных гробов, а затем кладбищенские лужайки непрерывно поливаются и оплодотворяются синтетическими удобрениями. Но два итальянских художника переосмысливают то, как мы совершаем наши погребения, и это на самом деле довольно красиво. Capsule Mundi — это биоразлагаемая погребальная капсула, которая позволяет вашему телу стать «семенем» нового дерева после вашей смерти. Ваша смерть не только создает новую жизнь, но и дерево служит живым памятником вашей жизни — это гораздо более прекрасная дань уважения, чем бетонная плита.

Даже когда мы находимся высоко в небе, мы, люди, все равно находим способ производить ненужные отходы. Фактически, пассажирские рейсы накапливают 5,7 миллиона тонн мусора в год, включая одноразовые пластмассы, пищевые отходы и многое другое. Вот почему экологически чистые подносы с едой для полета от дизайн-студии PriestmanGoode являются таким благословением для авиационной промышленности и для нашего общего углеродного следа. Подносы биоразлагаемые, не содержат пластика, коммерчески пригодны для компостирования и даже имеют съедобную упаковку, такую ​​как многоразовая посуда из пшеничных отрубей, крышки из банановых листьев и посуда из кокосовой пальмы.

Исследователи Кембриджского университета обнаружили, что личинки моли могут жевать пластик. Это революционное открытие, поскольку пластиковые отходы составляют около 40% поверхности мирового океана. Это также ставит под угрозу морскую жизнь — включая рыб, морских птиц, морских черепах, китов, дельфинов и тюленей — которые получают ранения или гибнут в результате случайного потребления пластика или попадания в ловушку. Хотя они крошечные, эти маленькие супергерои наделены способностями к биоразложению, которые могут сыграть ключевую роль в сокращении количества пластиковых отходов, что является экологической необходимостью для спасения наших океанов.Ненавидите этот скрипучий звук гвоздей на классной доске, который издает пенополистирол? Что ж, оказывается, ненавистный материал так же вреден для окружающей среды, как и для наших ушей. Пенополистирол — это на самом деле торговая марка Dow Chemical для экструдированного полистирола — пены, которая способствует образованию парниковых газов, не разлагается в течение сотен лет и потенциально может убить черепах, рыб и других существ, которые принимают ее за еду. К счастью, вы можете продолжать хранить напитки в холоде, а также заботиться об окружающей среде.Компания Igloo создала биоразлагаемый охладитель из парафинового воска и переработанной бумаги под названием RECOOL. Поскольку он водостойкий, его можно использовать повторно много раз, а когда он больше не пригоден для использования, его можно компостировать, переработать или использовать для хранения в сухом виде.

Зачем покупать традиционную кожу, если вы можете выбрать не подвергающуюся жестокому обращению кожу, которая служит так же долго? Два владельца бизнеса из Мексики запустили Desserto, первую веганскую кожу, сделанную из кактуса нопал (опунция). Экологичная альтернатива традиционной коже не содержит токсичных химикатов и фталатов, которые загрязняют наши океаны после попадания в водные пути.Кроме того, кожа, превращенная в лист кактуса, является гибкой, дышащей и прослужит десять и более лет, что делает ее такой же прочной, как и традиционную кожу, и намного лучше для окружающей среды.

Польше не привыкать к велосипедным городам, а благодаря светящимся в темноте велосипедным дорожкам, работающим от солнечной энергии, их города могут стать еще безопаснее для велосипедистов в ночное время. Эти светящиеся велосипедные полосы, созданные научно-исследовательским институтом Прушкува, сделаны из синих люминофоров — синтетического материала, который излучает свет после того, как заряжается от солнца.Полоски на солнечных батареях излучают свет в течение десяти часов за раз, что означает, что они светятся всю ночь без дополнительного источника питания.

Квинана, Австралия представила простой, но гениальный способ борьбы с загрязнением воды. Сети, размещенные вокруг труб ливневой канализации, действуют как ловушки для мусора и пластика, улавливая их до того, как они попадут в водные пути города. Наполненные сетки отправляются на предприятие по переработке отходов, где разделяются на пригодные для повторного использования и не подлежащие вторичной переработке материалы.В течение первых трех месяцев сети уловили целых 815 фунтов мусора. Поскольку загрязненные водные пути опасны для людей и дикой природы и оказывают долгосрочное воздействие на окружающую среду, мы надеемся, что больше городов воспользуются этим простым, но действенным решением проблемы загрязнения!

Переместить стеклянные люстры. Один британский инженер и биотехнолог создал проект экологической элегантности с дизайном освещения, которое одновременно является красивым и экологически чистым .Живая люстра сделана из листьев, заполненных водорослями, которые очищают воздух, поглощая углекислый газ и выделяя кислород. Хотя эта люстра все еще находится на стадии прототипа, дизайнер упорно работает над тем, чтобы применить концепцию фотосинтеза к более крупным зданиям, что также дает им возможность уменьшить свой углеродный след.

Будущее обуви уже здесь, и у него есть название — Adidas Futurecraft Loop. В 2015 году гигант спортивной одежды сотрудничал с экологической организацией Parley for the Oceans, чтобы превратить загрязнение морской среды в обувь с помощью этой полностью перерабатываемой обуви.Изношенные кроссовки можно вернуть в Adidas, которые повторно используют свои материалы для производства новых. Их цель — произвести 11 миллионов пар обуви из переработанного океанического пластика — и, учитывая, что швейная промышленность является вторым по величине загрязнителем в мире, это гигантский шаг к устойчивой моде.

Компания Dethleffs, занимающаяся автодомами, нашла способ сделать вашу следующую поездку дешевле и безопаснее для окружающей среды. Их дом на колесах с солнечной батареей использует энергию солнца для получения энергии, а это означает, что вам не потребуется топливо или зарядная станция, чтобы доставить вас туда, куда вам нужно.Энергии в 3000 ватт хватает на 100 миль, после чего вы оба можете остановиться и понежиться на солнышке, прежде чем отправиться в новое приключение.

Один итальянский архитектор и градостроитель прокладывает рай для парковки. Он дизайнер глобальных вертикальных лесов — зданий, покрытых деревьями и растениями, поглощающими загрязнение. Его последний проект основан в египетской пустыне, и это первый вертикальный лес на африканском континенте. Деревья, растения и кустарники на террасах здания поглощают вредный углекислый газ и производят больше кислорода, а также создают среду обитания для птиц и насекомых.

Грета Тунберг — не единственная девочка-подросток, чья экологическая активность помогает проложить путь к борьбе за климатическую справедливость. Фионн Феррейра, 18-летний парень из Ирландии, выиграл главный приз Google Science Fair 2019 года за свой проект, направленный на удаление микропластика из наших океанов. В его инновационном методе используется феррожидкость — магнитная жидкость, которая притягивает частицы пластика, удаляя их из воды. После почти тысячи испытаний его метод успешно удалил почти 88% микропластика из проб воды.Фионн планирует применить свой дизайн к более крупным водоемам в будущем, чтобы помочь удалить микропластик в наших океанах по всему миру.

Зачем отправлять больше пластика на свалки, если вместо него можно проложить новые дороги? Именно этим занимается британская компания MacRebur. Их возобновляемый асфальт — смесь промышленных и потребительских пластиковых отходов — заменяет герметизирующий материал на масляной основе, который скрепляет асфальт на дорогах. Результат? Недавно улучшенный асфальт, который на 60% прочнее, долговечнее и, что самое главное, экологично.

Исследователи из Университета штата Мичиган разработали технологию, называемую прозрачным люминесцентным солнечным концентратором, которая может революционизировать будущее зеленой энергии. Прозрачные материалы по своей природе неспособны производить энергию, поскольку свет проходит через них, а не поглощается. Вот почему традиционные солнечные панели имеют черный цвет и устанавливаются на крыше, чтобы выдержать большой вес. Однако исследователи МГУ создали прозрачные солнечные материалы, которые можно наносить на любое окно или лист стекла.Этот огромный источник ранее не использованной энергии способен радикально снизить зависимость от ископаемого топлива для нового строительства, что в ближайшем будущем сделает солнечные города и транспорт очень реальной возможностью.

Конопля — естественный полезный материал для производства веревок, одежды, текстиля, бумаги и изоляционных материалов, но это еще не все, для чего она нужна. Австралийская биотехнологическая компания поделилась своими планами по созданию линии домов, напечатанных на 3D-принтере из материала растения каннабис. Планы включают полы, стены и крыши из биомассы конопли, а также прозрачные солнечные материалы, которые позволят солнечному свету проходить через окна, а также преобразовывать его в энергию.По мере того, как все больше строителей и архитекторов используют экологически чистые материалы, такие как конопля, мы движемся в сторону жилищного строительства — и будущего — которое будет более энергоэффективным, чем мы думали.

Ищете другие способы вести спокойный образ жизни? Ознакомьтесь с нашим блогом, чтобы узнать, как сделать упаковку для вашей следующей поездки экологически чистой, независимо от того, куда вы путешествуете!

Когда системы искусственного интеллекта создают изобретения — Cardozo Law Review

В настоящее время роботы, системы искусственного интеллекта и машинного обучения (далее совместно именуемые как системы искусственного интеллекта или искусственного интеллекта) могут создавать изобретения, которые, если бы они были созданы людьми, имели бы право на патентную защиту.В этой статье рассматривается патентоспособность этих изобретений, созданных системами искусственного интеллекта. Мы утверждаем, что традиционное патентное право устарело, неприменимо и не имеет отношения к изобретениям, созданным системами искусственного интеллекта. Мы призываем политиков переосмыслить текущее патентное право, регулирующее системы ИИ, и заменить его инструментами, более применимыми к новой (3А) эре передовых, автоматизированных и автономных систем ИИ. Наш аргумент основан на трех столпах: особенностях систем искусственного интеллекта, многопользовательской модели и нерелевантности теоретических обоснований, касающихся интеллектуальной собственности.Чтобы полностью передать способность систем искусственного интеллекта создавать изобретения, в статье, впервые в юридической литературе, объясняется, что такое системы искусственного интеллекта, как они работают и что делает их (такими) интеллектуальными. Это понимание имеет решающее значение для любого дальнейшего обсуждения систем ИИ. Мы выделяем восемь важнейших характеристик систем искусственного интеллекта: они (1) творческие; (2) непредсказуемость; (3) независимый и автономный; (4) рациональный; (5) развитие; (6) способный к сбору данных и обмену данными; (7) эффективный и точный; и (8) свободный выбор среди альтернативных вариантов.Мы утверждаем, что благодаря этим особенностям системы искусственного интеллекта способны независимо разрабатывать изобретения, которые, если бы они были созданы людьми, были бы патентоспособными (и могли бы быть зарегистрированы в качестве патентов). Следовательно, традиционный подход к патентному праву, при котором политики стремятся идентифицировать изобретателя-человека, стоящего за патентом, больше не актуален. Мы вступаем в новую эру, когда машины «действуют» независимо, и за самим изобретательским актом не стоит никакого человека.

Второй столп нашего аргумента — это многопользовательская модель, которая характеризует длительный процесс создания изобретений системами ИИ.Модель многопользовательской игры, которая также почти отсутствует в текущих юридических публикациях, описывает множество участников и заинтересованных сторон, как частично совпадающих, так и независимых, вовлеченных в процесс, включая программистов, поставщиков данных и обратной связи, инструкторов, владельцев и операторов систем, работодателей, общественность и правительство. Модель показывает, что попытки традиционного патентного права идентифицировать одного изобретателя этих продуктов и процессов больше не применимы.

Третий столп нашего аргумента — несоответствие теоретических обоснований, таких как личность и изобретательность / эффективность изобретениям, созданным системами искусственного интеллекта.В отличие от других ученых, мы утверждаем, что традиционное патентное право неуместно и неприменимо к этим ситуациям, что эти изобретения вообще не должны быть патентоспособными и что другие инструменты могут достичь тех же целей, способствуя инновациям и публичному раскрытию информации. Эти другие непатентные стимулы включают коммерческие инструменты, такие как электронный и кибернетический контроль над изобретениями, рыночные преимущества первопроходца и лицензионные соглашения. Это предложение выполняет функцию контроля и превосходит пересмотр стандарта неочевидности, используемого другими учеными для обеспечения патентной защиты изобретений с помощью систем искусственного интеллекта.Поддерживая традиционную систему патентов, охотясь за «настоящим» изобретателем, политики демонстрируют непонимание передовых технологий и особенностей систем искусственного интеллекта. В заключение мы обсудим последствия нашего анализа для различных правовых режимов, таких как деликтное право, контракты и даже уголовное право.

Введение

Создание искусственного интеллекта (ИИ) будет «либо лучшим, либо худшим, что когда-либо случится с человечеством». В этом заявлении Стивена Хокинга во время лекции в Кембриджском университете он отражает беспокойство о неизвестном будущем, контролируемом передовыми технологиями в целом и, в частности, ИИ.Илон Маск, генеральный директор SpaceX, также предостерег от угрозы ИИ, заявив, что «мы вызываем демона». В этой статье ИИ рассматривается с другой точки зрения. Индустрия искусственного интеллекта быстро стала частью нашей повседневной жизни и, как ожидается, к 2020 году вырастет в отрасль, оцениваемую в семьдесят миллиардов долларов. Мы должны вступать в эту новую область не со страхом или осуждением, а с осознанием того, что действующие законы нуждаются в переоценке и новых решениях. , а не продолжение неприменимых фреймворков.

В этой статье мы рассматриваем искусственный интеллект и патентное право с новой точки зрения.Здесь мы обращаемся к вопросу о том, должны ли изобретения, созданные системами ИИ, вообще быть патентоспособными, а если нет, то какие механизмы можно использовать вместо этого.

Мы уже живем в эпоху беспилотных автомобилей, автономного оружия, синтеза лекарств, выявления заболеваний, анализа медицинских симптомов и инструментов для консультирования по инвестициям. Языковой перевод, распознавание лиц, автоответчики, автоматическая подача юридических апелляций и заключений (например, автоматические юристы) и автоматизированные терапевты, среди других услуг, стали частью нашей повседневной жизни.Все это в разной степени зависит от систем ИИ.

Это также верно в отношении продуктов и процессов интеллектуальной собственности. Передовые системы искусственного интеллекта заменяют, а иногда и улучшают человеческую деятельность и функциональность при создании продуктов интеллектуальной собственности. Хотя это звучит как научная фантастика, системы ИИ уже пишут газетные статьи, создают и пишут рассказы, создают картины, создают музыкальные композиции, пишут программное обеспечение, генерируют другие системы ИИ и даже создают изобретения. Системы искусственного интеллекта создают широкий спектр инновационных, новых и неочевидных продуктов и услуг, таких как медицинские устройства, синтезаторы лекарств, оружие, кухонная техника и машины, и вскоре будут производить многие другие, которые, если бы они были созданы людьми, могут быть патентоспособными изобретениями в соответствии с действующим патентным законодательством.

Массовые инвестиции, в основном от крупных частных компаний, таких как IBM, Google, Amazon и Facebook, нацелены на развитие ИИ. Передовые системы искусственного интеллекта становятся способными создавать непредсказуемые инновационные результаты самостоятельно, а не просто следуя цифровым приказам. Такие изобретения систем искусственного интеллекта являются предметом данной статьи. Ответственность за правонарушения и даже уголовное право, которые были в центре внимания юридических дискуссий, не обязательно решают эти новые проблемы творческого ИИ, связанные с законодательством об интеллектуальной собственности.Требуется переосмысление традиционных правовых инструментов.

Правовая система, включая закон об интеллектуальной собственности, нуждается в значительных изменениях, чтобы идти в ногу с последними достижениями в этих технологиях. Предыдущая литература, выражающая озабоченность по поводу ИИ, была сосредоточена в основном на рабочих местах, неправильном использовании систем ИИ и вопросах общей ответственности. Мало обсуждалось регулирование ИИ и тем более защита интеллектуальной собственности на изобретения, созданные и разработанные системами ИИ.Комментарий Маска о необходимости новых правил порождает интересный, более общий вопрос: как найти баланс между регулированием и режимом интеллектуальной собственности в целом, особенно между автоматизированными и творческими системами ИИ и стимулами к инновациям.

В 1998 году Джон Коза, один из пионеров генетических алгоритмов искусственного интеллекта, разработал алгоритм для создания простых схем. Продолжая расширять свою работу, Коза в конечном итоге построил кластер из 1000 персональных компьютеров, которые создали семьдесят шесть «конкурентоспособных» проектов.Удивительно, но Коза получил патенты на автоматизированную систему изобретений, а также на изобретения, созданные самим ИИ. Хотя мы согласны с выдачей патента в первом случае, мы оспариваем выдачу патентов на изобретения системами искусственного интеллекта.

В этой статье мы выясняем, кому принадлежат права на патентоспособные продукты и процессы, производимые системами искусственного интеллекта. Традиционные патентные механизмы стремятся окончательно идентифицировать владельца патента, который должен подпадать под действие патентного законодательства (например,g., корпорация, оператор или изобретатель). Мы анализируем системы искусственного интеллекта как автономные, творческие, непредсказуемые, рациональные и развивающиеся системы и утверждаем, что эти характеристики делают неуместными такие обоснования, как теории личности и аргументы стимулов / эффективности. Мы пришли к выводу, что нельзя окончательно определить владельца этих прав в рамках патентного права. Следовательно, права выходят за рамки традиционного патентного права.

До сих пор все несколько предложений, предложенных другими учеными, были направлены на реализацию и реализацию действующих законов в отношении изобретений ИИ, сосредоточив внимание на определении приемлемых патентных вопросов и, в частности, на стандартах неочевидности.Некоторые призывают рассматривать машины как изобретателей и предоставлять им патентные права. В отличие от других ученых, мы выступаем за полную отмену патентной защиты изобретений с помощью ИИ. Кроме того, мы предлагаем продвигать инновации и публичное раскрытие изобретений с помощью ИИ с помощью альтернативных инструментов, таких как, например, преимущества первопроходца, социальное признание ИИ и альтернативные технологии, которые предотвращают нарушение прав, вместо того, чтобы полагаться на традиционный закон об интеллектуальной собственности для достичь этих целей.

Часть I рассматривает интеллектуальные системы ИИ как первый шаг в определении того, кому принадлежат патентные права на изобретения, созданные такими системами. Мы определяем и описываем восемь характеристик систем искусственного интеллекта, включая автономность, творческий подход и непредсказуемость, которые определяют интеллект этих систем. В части II описывается отказ патентного права признавать изобретателей, не являющихся людьми, и связанные с этим проблемы. Часть III знакомит с моделью многопользовательской игры, характерной для систем ИИ.В части IV рассматриваются различные аспекты взаимодействия между системами ИИ и режимами интеллектуальной собственности, а также многопользовательской модели ИИ, в частности, посредством теоретического юридического и экономического анализа, анализа труда Локка и анализа личности. В Части V обсуждаются юридические препятствия в законах об интеллектуальной собственности, которые необходимо преодолеть, чтобы изменить процесс определения владельца изобретений с помощью систем искусственного интеллекта, особенно в законодательстве об интеллектуальной собственности. В нем рассматриваются теоретические обоснования интеллектуальной собственности с акцентом на правовую и экономическую теорию, а также описывается нынешний U.S. Право интеллектуальной собственности в контексте систем искусственного интеллекта. Наконец, в части VI предлагается наша новая альтернативная модель, а в части VII кратко рассматриваются международные инструменты для их реализации.

I. Что такого интеллектуального в системах искусственного интеллекта?

Чтобы передать проблемы патентоспособных изобретений, созданных с помощью ИИ, мы начнем с объяснения систем ИИ и того, как они производят инновационные и неожиданные продукты и процессы, которые, если бы они были разработаны людьми, могли бы квалифицироваться как патентоспособные изобретения.

Определение систем ИИ — непростая задача. Существует множество определений ИИ и множество типов систем ИИ. Джон Маккарти, придумавший термин «искусственный интеллект», не дал ему независимого определения, в то время как Рассел и Норвиг предложили почти десять различных вариантов.

Определения различаются, поскольку подчеркиваются разные аспекты систем ИИ. На основе своих характеристик систему ИИ можно определить как систему, способную выполнять задачи, которые обычно требуют человеческого интеллекта, такие как распознавание, принятие решений, творчество, обучение, развитие и общение.ИИ также можно описать как инструмент, который делает существующие решения более эффективными за счет использования всех данных, доступных для системы ИИ. Определения также различаются в зависимости от контекста (например, лечения или шахматных стратегий). Для наших целей мы сосредотачиваемся на определениях, наиболее актуальных для патентной системы, и принимаем несколько уклончивое определение Шерера: «машины, способные выполнять задачи, которые, если бы их выполнял человек, потребовали бы интеллекта».

Мы утверждаем, что есть восемь важных особенностей систем искусственного интеллекта, которые создают новые проблемы для закона об интеллектуальной собственности.Некоторые системы искусственного интеллекта включают некоторые или все эти функции, тогда как другие больше похожи на компьютерные программные системы. Те, у кого есть все восемь из этих функций, в том числе роботы, работающие вместе с системами ИИ, используются не только для решения сложных проблем в постоянно растущем числе отраслей — умные автомобили, потребительские устройства, здравоохранение и фармацевтические технологии — но также для создания и сами производят продукты и процессы. Эти восемь функций связаны друг с другом и иногда пересекаются.Однако каждый фокусируется на разных характеристиках. Мы заявляем, что они являются главными камнями в построении эры 3А передовых, автоматизированных и автономных систем ИИ.

Творчество . Системы искусственного интеллекта создают новые продукты и процессы и значительно улучшают существующие. Они способны обрабатывать и воспроизводить другие продукты, процессы и доступные данные для создания новых результатов. Например, системы искусственного интеллекта могут рисовать, создавать проекты и даже создавать изобретения, такие как лекарства и технические устройства.Эта особенность имеет решающее значение при рассмотрении области интеллектуальной собственности и, в частности, патентоспособных изобретений.

Непредсказуемые результаты . Системы ИИ основаны на алгоритмах, способных включать случайные мутации, которые приводят к непредсказуемым путям к оптимальному решению и, следовательно, к непредсказуемым решениям (с точки зрения программистов). Системы ИИ ориентированы на достижение целей; они обрабатывают данные и предпринимают действия для создания продуктов, данных и процессов, которые не могут быть предсказаны программистами, операторами или любыми другими участниками.Например, система искусственного интеллекта, создающая картины, создает непредсказуемый продукт, а не просто копирует существующую работу. Системы искусственного интеллекта, которые работают над разработкой новых и инновационных антибактериальных препаратов, могут обрабатывать данные от большого объема микроорганизмов (например, бактерий), «разбивать» данные на крошечные (иногда нано) компоненты и находить сходства и закономерности, которых не наблюдал человек. и не может идентифицировать, что приводит к новой и неожиданной структурной информации для разработки лекарств.

Независимая, автономная работа (t-autonomy) . Эта функция является одной из самых важных для понимания, чтобы понять системы ИИ в целом и их отход от рамок текущего патентного права. Хотя определение автономной системы ИИ может варьироваться в зависимости от конкретной отрасли и от одной системы к другой, мы можем выделить некоторые общие характеристики. Важны и степень независимости, и креативность. Мы можем сказать, что устройство является независимым и, следовательно, автономным в той степени, в которой оно выполняет задачу высокого уровня самостоятельно, без внешнего (человеческого) вмешательства.Человеческое вмешательство может происходить на многих этапах процесса — наблюдение, ориентация, принятие решений и действие, что приводит к разным уровням независимости. Беспилотный летательный аппарат и автоматизированный пилот могут работать независимо при необходимости (например, при нарушении связи). На уровень автономности влияет взаимодействие с другими функциями.

Второе измерение автономии касается когнитивных способностей. Чем крупнее когнитивная задача, возложенная на систему ИИ, тем в большей степени ее можно считать автономной.Автономность ИИ очевидна при поиске данных, когда алгоритмы системы ИИ могут работать независимо, без вмешательства человека, помимо определения целей. Мы утверждаем, что основная идея этих систем искусственного интеллекта заключается в их способности определять сходства и закономерности при обработке данных, о которых даже сами программисты и операторы не знали и часто не понимали полностью. Однако, несмотря на отсутствие вмешательства человека, Коза запатентовал изобретения, созданные с помощью таких передовых генетических алгоритмов ИИ.В отличие от промышленных роботов, которые собирают и копируют схемы, созданные людьми, система искусственного интеллекта в патенте Коза фактически создает новые схемы. Таким образом, системы искусственного интеллекта заменяют инженера, автономно выбирая, упорядочивая и присваивая силу различным компонентам схемы для достижения заданных параметров производительности.

Рациональный интеллект . «Интеллектуальная машина» означает рациональную систему, которая воспринимает данные из внешнего мира и решает, какими действиями заниматься или избегать, чтобы максимизировать вероятность успеха в достижении определенной цели.Эти системы искусственного интеллекта имитируют человеческое восприятие и когнитивные функции, такие как обучение и решение проблем, тем самым имитируя разумное поведение человека.

Развитие . Системы искусственного интеллекта продолжают развиваться и изменяться в соответствии с новыми данными. Эта особенность также способствует упомянутой выше непредсказуемости. Системы ИИ могут давать результаты, которые отличаются от первоначального плана программистов или операторов системы. Например, система искусственного интеллекта, которая синтезирует лекарство на основе бактериальных структур, будет давать новые результаты по мере обработки новых бактерий.

Способен к обучению, сбору, доступу и взаимодействию с внешними данными . Важной особенностью систем искусственного интеллекта является их способность активно «искать» данные во «внешнем» мире. На основе собранных данных система ИИ может продолжить процесс, получая обратную связь, а затем улучшая результаты. Siri от Apple и Google Translate от Google служат простыми примерами этих функций. Однако новое поколение автономных, ориентированных на сеть приложений может непрерывно собирать данные из разных источников.Беспилотные автомобили собирают и обрабатывают данные из внешнего мира (например, других автомобилей, препятствий и дорожных знаков), а автономное оружие обрабатывает данные для определения целей.

Эффективность и точность. Системы искусственного интеллекта могут обрабатывать огромные объемы данных точно, эффективно и быстро, намного превосходя возможности человеческого мозга. Хотя менее сложное компьютерное программное обеспечение обладает этой функцией, она также существует в сложных системах искусственного интеллекта.

Ориентация на «свободный выбор» .Эта функция фокусируется на способности системы ИИ выбирать между альтернативами для достижения наилучшего результата. Например, автоматическое оружие решает, какие цели следует атаковать в соответствии с окружающими данными. Специальные системы искусственного интеллекта, реализованные в беспилотных автомобилях, обрабатывают данные, чтобы выбирать из различных альтернатив и принимать решения о маршрутах, скорости и предотвращении аварий.

Все эти восемь функций в определенной степени характеризуют различные приложения ИИ. Мы можем суммировать основные из них как создание эры 3A (продвинутых, автоматизированных и автономных систем ИИ).Эти функции позволяют системам искусственного интеллекта создавать и изобретать продукты и процессы, которые заслуживали бы патентной защиты, если бы они были разработаны людьми. Следовательно, право человека на эти продукты искусственного интеллекта сомнительно. Когда мы понимаем особенности систем ИИ и то, что системы ИИ создают результаты независимо, мы понимаем, что только люди не имеют права на эти продукты. Таким образом, традиционное патентное право неприменимо в эпоху 3А.

Это стало более очевидным по мере развития технологий и по мере того, как системы ИИ, встраиваемые с перечисленными выше функциями, становятся все более способными имитировать функции, которые мы считаем символизирующими человеческий разум, создавая новые продукты и процессы.Системы искусственного интеллекта стали ценными для решения конкретных проблем и теперь обещают улучшить определенные человеческие навыки — не только точность, скорость и способность обрабатывать огромные объемы данных, но также творчество, автономность, новизну и другие особенности, которые создают патентоспособные инновации. Более того, перед наступлением эры 3A системы искусственного интеллекта вскоре смогут разрабатывать изобретения без значительных указаний или инструкций и даже сами создавать, заполнять и подавать неограниченное количество патентных заявок.

Ответственность за такие результаты обычно возлагается на человека или организацию, стоящую за процессом изобретения.Хотя расследования деликтов и ответственности занимают центральное место в научной дискуссии об этих процессах, мы призываем к обсуждению последствий этих технологий для интеллектуальной собственности в целом и, в частности, для патентного права. Тем не менее, все еще заслуживает рассмотрения, владеют ли системы ИИ производимыми ими продуктами. В отличие от других ученых, мы думаем, что нет.

Следующая часть начинается с ответа на этот вопрос.

II. Правовые последствия систем искусственного интеллекта

В этой части мы обсудим, почему, с нашей точки зрения, нынешнее патентное право неадекватно для регулирования технологических разработок в автоматизированных системах искусственного интеллекта, создающих изобретения.Мы начинаем обсуждение с принятия фундаментального предположения, что системы ИИ могут создавать изобретения, которые традиционно создавались только людьми, поскольку это уже является частью нашей реальности.

A. Законы об интеллектуальной собственности сталкиваются с новыми проблемами

Патентный закон США (35 Кодекс США § 101) объясняет, кто может получить патент и что составляет патентоспособное изобретение: «Кто бы ни изобретал или обнаруживал какой-либо новый и полезный процесс, машину, производство или состав материалов, или любое новое и полезное улучшение их , может получить патент на это в соответствии с условиями и требованиями этого раздела.«Является ли ИИ« кем »? Может ли система искусственного интеллекта иметь право на патентную защиту?

Согласно хорошо известной фразе патентного права, все, что находится под солнцем, созданное человеком, квалифицируется как патентоспособный объект. В этом заявлении выражается одна из основных проблем, связанных с патентованием произведений сложных систем искусственного интеллекта. Патентные законы США принимают во внимание только изобретателей-людей, определяя «изобретателя» как «отдельное лицо или, если изобретение является совместным, — отдельные лица, которые изобретали коллективно. . . предмет изобретения.«Совместный изобретатель» и «соавтор» «означают любого из лиц, которые изобрели или открыли объект совместного изобретения». Закон не рассматривает возможность появления изобретателя, не являющегося человеком.

Прецеденты в смежных вопросах интеллектуальной собственности, касающихся законов об авторском праве, не считали нелюдей, таких как машины и животные, создателями в рамках закона об авторском праве. Например, Наруто, шестилетняя хохлатая макака, был признан неспособным обладать авторскими правами на фотографии, которые он сделал сам.

Таким образом, с учетом обращения с нечеловеческими организациями в рамках закона об авторском праве изобретения, созданные системами ИИ, хотя и принадлежат другой отрасли интеллектуальной собственности, не могут подпадать под действие патентного права. Их статус остается неясным.

Традиционный подход к изобретениям ИИ, ориентированный на человека, направлен на выявление человека, стоящего за изобретением, с целью передачи этому человеку патентных прав и защиты. Однако в некоторых случаях, когда ИИ создает интеллектуальную собственность, мы утверждаем, что этот традиционный подход может вводить в заблуждение и ошибочен.Системы искусственного интеллекта могут создавать удивительно большое количество изобретений, писать и подавать многочисленные патентные заявки и даже оценивать (или отслеживать) риск патентных притязаний.

Есть несколько предварительных условий, которым должен соответствовать установленный законом объект до получения патентной защиты: новизна, неочевидность, полезность и письменное описание объекта, которое должно быть включено в заявку. Пока эти условия выполняются, система искусственного интеллекта или любое лицо от ее имени может получить патент.Другими словами, патент выдается, когда заявитель демонстрирует, что правомерный предмет закона является новым, полезным, неочевидным и может способствовать общественному благосостоянию.

Поскольку системы искусственного интеллекта, благодаря своим фундаментальным характеристикам, могут легко соответствовать и выполнять все эти условия, создавая новые, неочевидные и полезные изобретения, системы искусственного интеллекта могли бы иметь право на патентные права на свои изобретения, если бы закон не предусматривался. только для изобретателей-людей.

Модель многопользовательской игры бросает вызов (а иногда и подрывает) устоявшуюся, но устаревшую (с нашей точки зрения) традиционную парадигму.

III. Многопользовательская модель

Вопрос о собственности и изобретениях, созданных с помощью ИИ, также может быть рассмотрен с использованием модели многопользовательской игры — хотя, как мы утверждаем, вклад многих игроков, борющихся за права, основанный на их косвенном и незначительном участии в системах ИИ, производящих изобретения, не соответствует требованиям порог изобретательства.

A. Несколько проигрывателей модели

Новая область искусственного интеллекта состоит из множества заинтересованных сторон с разными интересами, некоторые из которых расходятся друг с другом, что делает традиционную патентную защиту менее применимой.Мы утверждаем, что среди множества возможных заинтересованных сторон есть по крайней мере десять субъектов, которые лишь частично, косвенно, незначительно или временно участвуют в процессе изобретения. Категории заинтересованных сторон могут пересекаться (например, программист может быть владельцем и тренером) или оставаться отдельными и разными.

Программисты . Система ИИ сначала разрабатывалась как программное обеспечение. Программист самого программного обеспечения или любое лицо от его или ее имени (например,g., работодатель), несомненно, владеет авторскими правами на программное обеспечение. Однако вместо того, чтобы сосредотачиваться на авторских правах в самом программном обеспечении, мы предпочитаем исследовать право собственности на патенты на новую, творческую, непредсказуемую и автономную интеллектуальную собственность, созданную системой ИИ. Программисты создают программные алгоритмы программного обеспечения ИИ, но не обязательно нацелены на конечную цель системы ИИ. Системы искусственного интеллекта, основанные на выявлении сходства и распознавании паттернов, таких как прогнозирование инсульта, распознавание лиц или синтез лекарств, могут работать с различными данными, возможно, с некоторыми модификациями (которые могут быть запрограммированы другими).Сама программа или один из ее программистов может генерировать конкретные целевые шаги или конкретное использование.

Поставщики данных. Обычно (но не всегда) следующим этапом процесса изобретения является «раскрытие» системы ИИ данных, которые система использует, чтобы «научиться» функционировать и эффективно достигать своей цели. Например, с помощью распознавания лиц поставщик данных может предоставить системе миллионы изображений лиц в разных формах и обращенных в разные стороны.Система также может использовать существующие данные (например, данные из социальных сетей), однако программисты не будут активно предоставлять данные или даже знать, с каких веб-сайтов система ИИ будет извлекать изображения и когда. Программа перевода Google, например, использует пользователей как поставщиков данных. Данные могут быть открытыми или «закрытыми», общественным достоянием или принадлежать другому лицу.

Тренеры / поставщики отзывов . Тренеры проверяют результаты системы ИИ и при необходимости корректируют их, играя важную роль в определении возможностей системы.

Владельцы систем искусственного интеллекта . Владелец системы ИИ может быть первым или последующими владельцами, фирмами или отдельными лицами.

Операторы систем . Это может быть организация, которая лицензировала систему ИИ у владельца, или лица, работающие с владельцем в качестве поставщиков услуг.

Новые работодатели других игроков . Об этом уже упоминалось ранее. Они могут стать заинтересованными сторонами, если поменяют место работы.

Общественность .Если ни система ИИ, ни кто-либо из заинтересованных сторон не имеют прав, изобретение может принадлежать общественности.

Правительство . Когда никто другой не имеет права собственности, включая права интеллектуальной собственности, государство по умолчанию владеет ими. В случае государственных инвестиций государство имеет все или часть прав.

Инвестор . Этот человек спонсировал разработку системы ИИ или любого другого игрока.

Система искусственного интеллекта . Сам искусственный интеллект — автономная сущность. Другие ученые уже утверждали, что, основываясь на парадигме корпоративной собственности, которая позволяет нематериальным юридическим лицам, не являющимся людьми, сохранять ответственность за судебные решения и обладать правами, включая права интеллектуальной собственности, системы искусственного интеллекта также могут иметь право на патентные права.

Эта многопользовательская модель вызывает много вопросов применительно к системам искусственного интеллекта. Любой из десяти игроков, перечисленных выше (или более), может претендовать на владение изобретением, тем самым поднимая вопрос о том, как идентифицировать настоящего изобретателя и игрока, имеющего патентные права.Предположение, что программист программного обеспечения может обладать авторскими правами на программное обеспечение, не означает, что владелец, таким образом, владеет патентными правами на новые, непредсказуемые и развивающиеся изобретения, созданные автономной системой ИИ. Должен ли правообладатель быть человеком, который разработал саму систему ИИ, лицом, которое «обнаруживает» или владеет изобретением, или лицом, которое отбирало и предоставляло данные для обучения на первом этапе (до того, как ИИ разработает изобретения)? В таких ситуациях почти все сотрудники или подрядчики могут иметь договорное обязательство передать изобретение компании, но мы утверждаем, что первоначальный юридический вопрос о том, кто буквально изобрел патентоспособный объект, остается нерешенным.Мы также утверждаем, что, если ни один из этих игроков не квалифицируется как изобретатель в соответствии с текущим юридическим определением, имеет ли какое-либо другое юридическое лицо или любая компания права на патент на изобретение ИИ? Можно ли всех их считать соавторами?

Чтобы считаться изобретателем или, по крайней мере, соавтором изобретения, нужно внести значительный вклад в концепцию заявленного изобретения. Изобретатель вносит непосредственный и значительный вклад в изобретательский процесс, который приводит к созданию изобретения в соответствии с приемлемым патентным вопросом.Могут ли программист и оператор иметь претензию, если ИИ, который они разработали или использовали, создает изобретение в результате их деятельности? Меняется ли ответ, когда изобретения ИИ создаются в результате сканирования данных в киберпространстве, например, путем загрузки данных из социальных сетей?

Что происходит, когда система искусственного интеллекта представляет собой автономного робота, который может покинуть ограниченное пространство и маневрировать в общественном пространстве, где он получает информацию, которая способствует развитию изобретения? Что, если в противном случае неподвижная система искусственного интеллекта «ползет» Интернет в поисках обучающих данных из нескольких источников?

Игроки, которые предоставляют значительную часть обучающих данных, могут претендовать на авторство, если они смогут доказать, что этап обучения в значительной степени способствовал конечному результату запатентованного изобретения системой ИИ.Владелец также может претендовать на роль лица, изначально запустившего ИИ с определенными инструкциями или обучением. Если первоначальное обучение не привело к появлению изобретений, а учебные материалы, предоставленные тренером, оказались относительно незначительными, остаются ли у тренеров право собственности? Если система ИИ учится автономно, находясь в общественной среде, в которой никакие индивидуальные действия не вносят существенного вклада в создание изобретений, кто изобретатель? Могут ли в таких ситуациях права принадлежать общественности? Если фирма каждый вечер возвращает ИИ на место для свалки и анализа данных и вносит коррективы на их основе, будет ли она вправе требовать авторского права на изобретение? Является ли установка конечных целей и параметров для системы ИИ, а не получение результирующих данных, достаточно значимой для установления патентных прав на творения, созданные ИИ?

Действительно, можно рассматривать тех, кто хочет получить удовольствие от инноваций, созданных с помощью искусственного интеллекта, как имеющих конфликт интересов с теми, кто стремится к прибыли или защите своего изобретения.Мы предполагаем, что все игроки рационально преследуют свои цели. По общему признанию, это предположение может не сработать — например, «когнитивные предубеждения» могут привести к тому, что игроки «систематически переоценивают свои активы и умаляют требования своих оппонентов. . . . »

Роль операторов ИИ может быть незначительной, если они не предоставляют никаких данных. По мере развития технологий искусственного интеллекта и привлечения большего числа игроков определение изобретательской задачи становится все более сложным. Ни одна организация не вносит значительного вклада в изобретательский процесс с помощью систем искусственного интеллекта.Программисты создают саму систему ИИ и, следовательно, получают права на авторские права. Однако предоставление программистам авторских прав на систему ИИ не обязательно влечет за собой предоставление им прав на продукты и процессы, разработанные системами ИИ. Следующий раздел посвящен этому вопросу.

B. Право собственности на программное обеспечение искусственного интеллекта против владения изобретениями системы искусственного интеллекта

Патентная охрана — не единственный способ продвижения инноваций. Программное обеспечение может быть защищено другим режимом закона об интеллектуальной собственности: законом об авторском праве.Инновации в области программного обеспечения, включая само программное обеспечение искусственного интеллекта, быстро развивались и процветали без помощи патентных законов. Конституция делегирует Конгрессу право предоставлять исключительные права «авторам и изобретателям» на их соответствующие «сочинения и открытия». Таким образом, два конституционных запроса об интеллектуальной собственности касаются: (1) кого можно считать автором или изобретателем, и (2) что можно считать сочинениями и открытиями?

Сама система ИИ запускает защиту авторских прав, потому что программный код является одним из «Писаний», защищенных Конституцией.Однако рассуждения о праве собственности в отношении программного обеспечения ИИ полностью отличаются от вопроса о праве собственности на изобретения, сделанные системами ИИ. При определенных обстоятельствах изобретения искусственного интеллекта могут заслуживать защиты авторских прав. Например, произведения искусства, созданные искусственным интеллектом, могут рассматриваться как настоящие «авторские произведения» в соответствии с § 102 Закона об авторском праве в силу достаточной связи искусственного интеллекта с человеческим творчеством.

Тем не менее, патенты предлагают гораздо более широкие и более легко реализуемые права интеллектуальной собственности, чем авторские права, по трем основным причинам.Во-первых, владелец авторских прав на саму систему ИИ не может исключать других, которые независимо изобретают изобретения, по существу аналогичные изобретениям, созданным его собственной системой. Напротив, все, кто самостоятельно разрабатывает изобретения, могут быть защищены патентными правами и, следовательно, исключены. Во-вторых, согласно доктрине «добросовестного использования» авторского права, другие могут воспроизводить защищенные авторским правом изобретения для «критики, комментариев, репортажей, обучения. . . , стипендия, [и /] или исследования. . . . » В-третьих, патенты регистрируются и, таким образом, их легче обеспечить, чем материалы, защищенные авторским правом, в отношении которых обязательство по их регистрации является предметом подачи претензий.

С одной стороны, мы не оспариваем право программиста на право собственности в соответствии с законами об авторском праве, регулирующими разрабатываемое им программное обеспечение. Это также верно в отношении программного обеспечения AI. С другой стороны, это право не приводит автоматически к владению продуктами и процессами, созданными системами ИИ. Мы утверждаем, что заинтересованные стороны в отношении пианино, кисти, фотоаппарата, компьютера или принтера не обладают правами на ритм, живопись, фотографию или историю, созданную этими инструментами.Этот вывод возвращает нас к нашему первоначальному вопросу: кому принадлежат изобретения систем ИИ?

В следующей части этот вопрос будет рассмотрен с теоретической точки зрения в целом и в связи с многопользовательской моделью, типичной для систем искусственного интеллекта, в частности.

IV. Теоретические подходы

Конституция США наделяет Конгресс полномочиями «содействовать прогрессу науки и полезных искусств, обеспечивая на ограниченное время авторам и изобретателям исключительное право на их соответствующие сочинения и открытия.Дискурс относительно теоретических обоснований интеллектуальной собственности имеет тенденцию сосредотачиваться на трех основных существенных теориях: (1) теория права и экономики, утилитарный подход, который исследует правила интеллектуальной собственности в соответствии с их совокупной эффективностью и способностью способствовать общему благосостоянию; (2) теория личности, в которой основное внимание уделяется личности создателей и изобретателей; и (3) теория труда Локка, которая оправдывает имущественный интерес как плод труда творца. Сегодня У.S. Закон об интеллектуальной собственности основан прежде всего на утилитаризме и, во вторую очередь, на теории труда Джона Локка.

A. Право и экономика

1. Право, экономика и право интеллектуальной собственности

Право-экономический подход фокусируется на продвижении производства (и распределения) научных и культурных товаров с помощью утилитарных законов, разработанных для повышения экономической эффективности. В целом, этот подход направлен на максимальное увеличение общего социального благосостояния населения с экономической точки зрения.Право-экономический подход пытается решить проблему активов интеллектуальной собственности как нематериальных рыночных продуктов, которые «безбилетники», которые пользуются продуктом без надлежащей оплаты или получения разрешения на это, могут легко скопировать, не награждая авторов. или изобретатели. Копирование безбилетниками обходится дешевле, чем вложения, необходимые для создания и разработки продуктов; отсутствие последствий для свободного копирования, таким образом, угрожает удержать авторов и изобретателей от обогащения нашего мира путем создания продуктов интеллектуальной собственности.Следовательно, одна из целей законов об интеллектуальной собственности состоит в том, чтобы стимулировать создателей и изобретателей исключительными правами на продукты интеллектуальной собственности, не позволяя другим использовать их продукты без разрешения и без оплаты. По словам Ричарда Познера, общественность, авторы и изобретатели (теоретически) «подписали» общественный договор, в котором общественность (общество) предоставляет авторам и изобретателям исключительные права на их произведения на ограниченный срок, что дает им достаточный стимул для создавать и развиваться.Однако по истечении периода эксклюзивности права передаются общественности и становятся частью общественного достояния. Рыночная цена продукта отражает его социальную ценность.

Хотя в Соединенных Штатах преобладает правовой и экономический подход к интеллектуальной собственности, многие ученые считают, что его преобладающее влияние вызывает беспокойство. Профессор Эми Капчински, например, не только ссылается на предполагаемую эффективность закона об интеллектуальной собственности как на , якобы , но также рассматривает интеллектуальную собственность, используя только подход утилитарной эффективности.Капчинский утверждает, что цена на продукты интеллектуальной собственности дает нам децентрализованный способ связать социальное благополучие с производством информации. Далее она утверждает, что, выходя за рамки экономического обоснования интеллектуальной собственности, мы обнаруживаем различные институциональные подходы к научному и культурному производству, которые не менее эффективны.

Согласно классической теории права и экономики, «конечная цель патентной системы состоит в том, чтобы сделать новые образцы и технологии достоянием общественности путем раскрытия информации.Другими словами, патентная защита выполняет две функции: стимулирование инноваций и обеспечение доступа общественности к знаниям. Действительно, патентное право США стремится к «тщательному балансу между публичным правом и частной монополией для продвижения определенной творческой деятельности». . . . » Как таковая, патентная «монополия» (исключительные права) часто понимается не как обеспечивающая естественное право изобретателя на его или ее открытия, а скорее как побуждающая к новым знаниям. Следовательно, исключительные права, предоставленные в соответствии с патентным законодательством США на ограниченный период времени, являются просто средством для достижения цели.

Для эффективного стимулирования инноваций патентное право предусматривает вознаграждения, которые должны быть достаточно высокими, чтобы способствовать инновациям, а также покрывать затраты изобретателя на исследования и разработки (НИОКР), вероятность неудачи и непредвиденные препятствия. К сожалению, поскольку компромисс между вознаграждением и стоимостью в значительной степени зависит от фактов, общая утилитарная теория дает лишь ограниченное руководство. Сегодня, по мере развития новых технологий, таких как искусственный интеллект, стоимость исследований и разработок некоторых изобретений значительно снизилась.Общее программное обеспечение ИИ доступно для использования в нескольких целях.

По сравнению со стимулом к ​​инновациям, функцию публичного раскрытия информации в патентном праве достичь намного проще. Принудительное публичное раскрытие информации в соответствии с патентным законодательством США гарантирует, что сегодняшние изобретатели будут стоять на плечах тех, кто был до них.

Что касается систем искусственного интеллекта, то понятие стимула как человеческой черты обычно считается бессмысленным. Мы утверждаем, что автономные машины не нуждаются в каких-либо стимулах — этот стимул актуален только для людей и организаций, пока машины, роботы и системы искусственного интеллекта не начнут производить; при обслуживании системы в производственном процессе; а также во время распространения и реализации доступности после создания изобретений (которые отличаются от процессов создания интеллектуальной собственности).В следующих разделах будут обсуждаться несколько вопросов, касающихся второго значимого значения стимулов.

2. Транзакционные издержки, совокупные инновации и результаты

Классическая утилитарная теория работает лучше всего, когда транзакционные издержки достаточно низки, чтобы ими можно было пренебречь. Однако транзакционные издержки, такие как, например, при патентном поиске, неизбежно возрастут по мере увеличения числа изобретений ИИ. Компании, достаточно крупные, чтобы покрыть растущие транзакционные издержки, будут иметь преимущество перед более мелкими компаниями и даже могут позволить себе патентовать изобретения, которые они не планируют внедрять.Кроме того, если транзакционные издержки возрастают слишком сильно, стимулы к инновациям могут не компенсировать их. В этих условиях инновации остановятся.

Чтобы адаптироваться к многопользовательской модели ИИ, как обсуждалось ранее, классическая утилитарная теория должна включать обсуждение кумулятивных инноваций. Здесь ИИ предлагает обществу две очевидные выгоды: его собственную текущую стоимость и его ценность как платформы для создания новых изобретений. Согласно утилитарной теории, изобретатели будут продолжать, когда все выгоды превышают всех затрат.Экономически эффективная патентная система должна распределять прибыли и убытки и максимизировать эффективные инвестиции между всеми участниками, описанными выше.

Мы утверждаем, что в рамках модели многопользовательской игры с ИИ, чем больше игроков задействовано, тем менее эффективным становится процесс. Мы утверждаем, что при наличии нескольких игроков вопрос собственности обычно препятствует, а не облегчает процесс; владение изобретениями искусственного интеллекта, основанное на теоретическом обосновании интеллектуальной собственности, поэтому, вероятно, будет неэффективным и препятствующим.Стимул по-прежнему является важным фактором в изобретательском процессе. Стимулирование программистов ИИ происходит путем предоставления им защиты авторских прав. Тем не менее, как упоминалось ранее, предоставление программистам авторских прав не означает, что они имеют право собственности на изобретения, созданные автономно с помощью передовых автоматизированных систем искусственного интеллекта. Инструкторам, операторам, дистрибьюторам и продавцам тоже нужны стимулы. Однако они не являются изобретателями изобретений (производимых системами искусственного интеллекта), следовательно, они не имеют права на патентные права и права собственности.Единственный, кому не нужны стимулы для изобретений (поскольку стимулы понимаются в соответствии с экономико-правовым подходом), является сама система ИИ при производстве изобретений. Рассуждения о стимулах также подтверждают вывод о том, что патентное право стало неактуальным и неприменимым, когда системы искусственного интеллекта производят изобретения. Мы утверждаем, что стимулы должны основываться на коммерческих инструментах, а не на теоретических обоснованиях интеллектуальной собственности в целом или на патентном праве в частности.

В следующем разделе мы сосредоточимся на третьем теоретическом обосновании ИС: теории труда Локка.

Теория труда Б. Локка

Лейбористская теория обычно приписывается Джону Локку, который написал в своем втором трактате о правительстве , что «каждый человек имеет« собственность »в своей собственной« личности ». Никто не имеет на это никакого права, кроме него самого. Мы можем сказать, что «труд» его тела и «работа» его собственных рук в полном смысле принадлежат ему ». Таким образом, согласно теории труда Локка, изобретатель имеет неотъемлемое право на плоды своего труда, как и на плоды своего разума и души.

Однако есть два ограничения на приобретение прав собственности через труд, и оба ограничения, по-видимому, в корне противоречат патентному праву.Первая гласит, что можно приобретать права собственности только «там, где их достаточно, и столько же благ, что остается общим для других», что означает, что изобретатель не лишил других в мире необходимых благ. Действующее патентное законодательство противоречит этой оговорке, предоставляя первоначальному изобретателю исключительное право создавать, использовать и продавать свое изобретение. Последующим изобретателям, которые самостоятельно создают уже запатентованное изобретение, согласно первоначальному патенту запрещается использовать или продавать его, что приводит к значительным убыткам.Вторая оговорка требует, чтобы человек приобрел права собственности для удовлетворения своих потребностей, и не более того. В действительности многие технологические компании приобретают патенты в качестве наступательной стратегии (действуя как так называемые патентные тролли), а не для удовлетворения своих «потребностей».

Хотя чистое прочтение теории труда Локка может противоречить патентному праву в целом, особенно с точки зрения предоставления патентной защиты юридическим лицам (а не людям), эта теория может дополнять правовой и экономический анализ при оценке патентоспособных объектов.Эта статья принимает теорию труда Локка только постольку, поскольку утверждает, что изобретатели должны получать вознаграждение за плоды своего труда. Примечательно, что теория труда Локка основана на стремлении к справедливому вознаграждению изобретателя — предоставлению исключительных прав за то, что он смешал свой труд с вкладом своего разума, души и идей. В противном случае будет нанесен ущерб притязаниям других на общественное достояние, что противоречит предписанию Локка не причинять вреда другим. Следовательно, правильное применение теории труда Локка к патентному праву во многом зависит от определения подходящих «плодов», которые могут вырасти из своего вклада.С точки зрения права интеллектуальной собственности, это влечет за собой определение адекватной выгоды для изобретателей в соответствии с их «пожертвованием» и, более конкретно, принятие решения о размере вознаграждения, которое оправдывает теория труда Локка.

Разделение прибыли между различными игроками — программистами ИИ, инструкторами, владельцами и операторами — должно отражать их вклад в развитие изобретений, созданных ИИ. Здесь эти изобретения не были бы разработаны без оригинального программирования ИИ.Следовательно, трудовая теория Локка призывает компенсировать этим игрокам, включая программистов, часть прибыли от последующих изобретений, созданных ИИ, с учетом вклада программистов и других игроков. Мы утверждаем, что аналогично, используя ИИ для создания изобретений, оператор ИИ должен также получать экономическое вознаграждение. Размер этого вознаграждения зависит от сложности и степени новаторства в постановке конечных целей и параметров, что, в свою очередь, зависит от определения «оператора» и уровня разума и души («труда») в достижении цели. изобретения, сделанные системой AI.Чем больше игроки, такие как операторы компьютеров, будут просто следовать руководящим принципам, тем меньше у них будет права собственности в соответствии с теорией труда Локка. Чем меньше эти игроки вовлечены в сам процесс изобретений, тем меньше у них прав на изобретения систем ИИ. Согласно нашей многопользовательской модели, эти игроки обычно не слишком вовлекаются в сам творческий процесс и чаще выполняют чьи-то идеи или приказы; поэтому их «вклад» в изобретательский процесс, в результате которого создаются продукты ИИ, ограничен.Как и в теории Локка, мы заключаем, что в большинстве случаев их не следует считать ни изобретателями, ни соавторами.

Имея это в виду, мы рассмотрим третью основную теорию, используемую для оправдания прав интеллектуальной собственности: личностный подход.

C. Личностный подход

Теория личности основана на взгляде Гегеля, согласно которому права собственности являются средством развития и реализации личности. Гегель утверждает, что «идея принадлежит ее создателю, потому что идея является проявлением личности создателя.. . . » Следовательно, система ИИ не может иметь патентных прав на свои творения и изобретения, поскольку личность принадлежит исключительно людям. Тем не менее, мы можем изучить личностный подход в отношении многопользовательской модели, задействованной в работе системы ИИ.

Права частной собственности оправдываются в соответствии с философией Гегеля, потому что воздействие на внешнюю собственность накладывает свой отпечаток на внешний мир, тем самым существенно способствуя развитию и процветанию индивидуальной личности.Личность и свобода могут быть выражены через работу с активами. Создание и развитие интеллектуальной собственности способствует развитию как интеллектуальных, так и эмоциональных компонентов человеческой личности. Следовательно, создатели и изобретатели имеют естественное право контролировать использование своих интеллектуальных продуктов, потому что контроль собственности является ключевым компонентом в развитии личности.

Профессор Маргарет Радин дополняет этот теоретический подход, разделяя собственность на взаимозаменяемые и нематериальные активы.Радин считает, что личность человека заключена в личных активах, которые, следовательно, необходимо защищать более решительно, чем обменные активы, с которыми человек имеет более слабую связь. Опираясь на личностный подход Гегеля, Радин объясняет, что «для достижения надлежащего саморазвития — чтобы быть личностью — человеку необходим некоторый контроль над ресурсами во внешней среде. Необходимые гарантии контроля принимают форму прав собственности ».

Основываясь на понимании того, что каждый человек имеет право на минимальное количество собственности для развития своей личности, Радин рекомендует непрерывную защиту собственности.На одном конце спектра находится «личная собственность» (например, обручальные кольца, портреты, дома), которая представляет собой продолжение человеческой сущности. На другом конце спектра находится «взаимозаменяемая собственность», удерживаемая исключительно по инструментальным причинам (например, деньги, акции, автомобили в выставочном зале дилера). Из-за его уникальной ценности для владельца потеря личного имущества не может быть компенсирована путем оплаты или замены другим предметом аналогичной рыночной стоимости. Заменяемый объект, напротив, можно заменить.

Ученые в целом согласны с тем, что права интеллектуальной собственности ближе к части личной собственности в континууме Радина, потому что интеллектуальный продукт отражает личность его создателя. Соответственно, в области авторского права ученые использовали теорию личности, чтобы призвать к укреплению прав авторов, включая права на авторство и неприкосновенность.

Несмотря на то, что теория личности Гегеля и Радина применяется в законодательстве об авторском праве, на нее реже ссылаются для оправдания патентного права.Это связано с тем, что технологические изобретения обычно воплощают утилитарные решения очень специфических потребностей. Вместо того, чтобы проявлять личность изобретателя, патенты демонстрируют необработанную проницательность изобретателя в решении конкретной проблемы. Например, изобретая лампочку, Томас Эдисон «искал материал нити накала, который мог бы гореть дольше всего, а не нить, которая отражала бы его личность». С этой точки зрения теории личности не оправдывают владение изобретениями в целом и не оправдывают однозначно владение изобретениями, созданными системами искусственного интеллекта.

Тем не менее, можно утверждать, что изобретатель все еще имеет возможность выразить свою личность в технологических изобретениях. Изобретательский процесс не имеет отношения исключительно к объективным фактам. Во многих случаях есть несколько способов решить проблему. Хотя сама проблема может быть безличной, изобретатель решает ее таким образом, чтобы отразить его или ее индивидуальные особенности. Например, можно запрограммировать ИИ различными способами, каждый из которых представляет свой личный стиль выполнения задачи.Более того, даже если запатентованное изобретение может не отражать уникальную эстетику или эмоции изобретателя, изобретение по-прежнему представляет собой индивидуальную интеграцию подготовки, образования, интеллектуальных навыков и творческой искры изобретателя. Однако этот аргумент не меняет нашего вывода о праве собственности на изобретения ИИ. Обоснование прав интеллектуальной собственности не применимо к модели многопользовательской игры, в которой роли игроков более технически ориентированы, чем основаны на творчестве.

Патент дает изобретателю «право лишать других возможности создавать, использовать, предлагать к продаже или продавать изобретение» в течение ограниченного времени. Мы утверждаем, что в многопользовательской модели изобретения ИИ право собственности сомнительно. Мы пришли к выводу, что предоставление прав интеллектуальной собственности различным заинтересованным сторонам не оправдано ни в одной из трех теорий: утилитарной правовой и экономической теории, теории труда или теории личности.

Следующая часть будет посвящена нормативно-правовому аспекту приемлемых патентных вопросов в США.S. патентное право, формулировки и цели которого, как мы утверждаем, не предназначены для работы с изобретениями, созданными с помощью ИИ. В отличие от других ученых, которые ищут человека, стоящего за изобретательским процессом, или создают новых юридических лиц, которым могут быть предоставлены такие права собственности, мы утверждаем, что патентное право просто не применимо к изобретениям AI.

V. Правовой анализ: текущий закон США об интеллектуальной собственности и AI

В соответствии с действующим патентным законодательством США изобретатель должен доказать, что его или ее изобретение имеет право на патентную охрану, поскольку оно полезно, ново, неочевидно и адекватно реализовано и описано.Из этих факторов наиболее гибкими являются приемлемость предмета изучения и неочевидность.

A. Право на участие в программе

В § 101 Закона о патентах Конгресс прямо определяет правомочными на патентную охрану любой «процесс, машину, [изделие] производства или состав вещества. . . . » Мы утверждаем, что, несмотря на то, что правомочность объекта патента основывается на статутном праве, с годами оно приобрело отчетливо выраженное общее право. Несмотря на кажущуюся широту § 101, Верховный суд выделил три исключения в качестве непатентованного предмета: «[t] он законы природы, физические явления и абстрактные идеи.Эти исключения воплощают в себе «основные инструменты научно-технической работы» и, следовательно, должны оставаться в общественном достоянии, чтобы гарантировать, что патентные права не «связывают использование таких инструментов [и] препятствуют будущим инновациям, основанным на них».

Среди бесчисленного множества новых разработок в области соответствия предметам исследования тест «машина или преобразование» наиболее тесно связан с ИИ. В деле Bilski v. Kappos Суд наложил тест «машина или преобразование» в качестве порогового требования для того, чтобы процесс соответствовал требованиям патента.Согласно тесту «машина или трансформация», процесс имеет право на получение патента только «если: (1) он привязан к конкретной машине или устройству, или (2) он преобразует конкретное изделие в другое состояние или предмет». Суд по существу отказал в патентной правоспособности «психических процессов» на основании предположения, что психические процессы обязательно абстрактны и нематериальны. Однако это предположение не применимо к ИИ, мыслительные процессы которого сводятся либо к физическим преобразованиям, либо к архитектуре самой машины.Следовательно, существующая доктрина приемлемости предмета может быть хорошо оснащена для анализа систем ИИ. Как признал сам Суд, хотя и не намеренно в отношении систем искусственного интеллекта, «[§] 101 — это динамическое положение, предназначенное для охвата новых и непредвиденных изобретений. . . . »

В общем, главный недостаток ограничения объема патента с помощью § 101 состоит в том, что это может привести к произвольным границам, которые легко обойти с помощью «волшебных слов» на языке формулы изобретения. Действительно, на протяжении 1980-х и начала 1990-х годов, когда само программное обеспечение было непатентоспособным, многие изобретатели легко преодолевали этот барьер, заявляя, что аппаратные «машины» являются изобретениями программного обеспечения.

Б. Неочевидность

Другим критерием патентоспособности является неочевидность, как указано в § 103 Закона о патентах 1952 года. Закон требует, чтобы изобретение было патентоспособным, если оно не должно быть очевидным для человека, обладающего обычными навыками в данной области (PHOSITA). время изобретения. Это требование неочевидности оставалось в основном неизменным с 1952 года, за исключением небольшого изменения в определении «известного уровня техники».

Верховный суд впервые установил рамки для § 103 в 1966 году в деле Graham v.Джон Дир . Суд определил четыре фактора при оценке неочевидности: (1) объем и содержание предшествующего уровня техники; (2) уровень квалификации PHOSITA; (3) различия между заявленным изобретением и учениями предшествующего уровня техники; и (4) любые объективные признаки неочевидности, например коммерческий успех. Грэм также установил «второстепенные соображения», которые предполагают, что изобретение неочевидно, неполный список которых включает «коммерческий успех, давно ощущаемые, но нерешенные потребности, [и] неудачи других.”

Таможенный и патентный апелляционный суд, предшественник Федерального суда, впоследствии попытался разработать четкое правило неочевидности, известное как тест «обучение-предложение-мотивация» (TSM). Тест TSM требует, чтобы предшествующий уровень техники содержал учение, предложение или мотивацию. Однако в деле KSR v. Teleflex Верховный суд осудил строгое применение Федеральным округом теста TSM как слишком жесткое и узкое, заявив, что в нем чрезмерно подчеркивается «важность опубликованных статей и явного содержания выданных патентов».«Хотя он не отклонил тест TSM полностью, суд отметил, что это слишком узкое заявление отклоняется от 35 USC. § 103 и структура очевидности Graham .

Достижения в области искусственного интеллекта могут потребовать пересмотра определения «обычных навыков» и оценки «PHOSITA». Безусловно, самая важная разработка стандарта PHOSITA также произошла в KSR , когда Верховный суд преобразовал требование PHOSITA из простого «автомата» в человека с обычным уровнем творческих способностей.Суд также пояснил, что проблемы с «конечным числом выявленных, предсказуемых решений», скорее всего, приведут к инновациям, основанным на здравом смысле и не заслуживающим патентной защиты. Согласно этому стандарту более старые технологии делают многие изобретения очевидными и предсказуемыми. Однако изобретения передовых систем искусственного интеллекта с творческими и неочевидными характеристиками увеличили возможности обработки, расширили доступ к информации, доступной для поиска, и повысили эффективность анализа информации — все это заслужило бы патента, если бы их изобрел человек.

В свете технологических достижений, таких как искусственный интеллект, барьер неочевидности должен быть установлен надлежащим образом. «Если препятствие слишком велико, достойные изобретения станут непатентоспособными», что сдерживает инновации. «Если препятствие слишком низкое, поток нежелательных патентов может» привести к тому, что настоящие изобретатели столкнутся с большим количеством судебных исков о нарушении авторских прав, что также лишает стимулов к инновациям. Принимая во внимание эти политические соображения, Суд заявил в деле Graham , что анализ неочевидности должен быть гибким и «поддающимся развитию в каждом конкретном случае».Суд сделал еще один шаг в деле KSR и признал последствия технического прогресса для неочевидности, изменив соображения PHOSITA. Однако остается неясным, в какой степени PHOSITA может интегрировать «рамки применимого искусства. . . . »

Однако мы утверждаем, что право на участие в предметной области может категорически решать более широкие проблемы, поднимаемые ИИ, выступая в качестве привратника патентного права и напрямую обращаясь к типам изобретений, подпадающих под патентную охрану.Как заявил Верховный суд, «обязательство определить, какой тип открытия запатентовано, должно предшествовать определению того, является ли это открытие на самом деле новым или очевидным». Таким образом, правомочность объекта исследования выполняет две необходимые функции: «проверка объема патентных заявок и. . . исключая предмет этого. . . [является] слишком дорогостоящим для защиты ».

C. Вопрос о нарушении прав

Как и в случае с изобретательством, существующие законы и прецеденты, похоже, исключают машину или программу в качестве нарушителя.Однако, если владельцем изобретения ИИ становится человек, он должен нести ответственность за нарушение. «[Мы] кто бы то ни было без полномочий делает,. . . предлагает продать или продать любое запатентованное изобретение »является нарушением. Более того, по мере того, как ИИ изучает и изменяет свое поведение, возможно, что полученный продукт, процесс или действие могут нарушить одну или несколько патентных притязаний. Согласно действующему законодательству, индуцированным нарушителем является «[тот], кто активно побуждает к нарушению патента». Федеральный округ истолковал это как означающее, что предполагаемый побудитель должен сознательно способствовать прямому нарушению патента другим лицом.Когда система ИИ работает сама по себе, а не на территории оператора, становится ли владелец прямым нарушителем? Если оператор управляет ИИ по указанию владельца, то владелец и / или оператор могут считаться ответственными за побуждение — странный вывод, учитывая, что нарушитель обычно не меняет личность в зависимости от местоположения. Проблема может включать объем контроля над операцией, переданный владельцу и оператору соответственно.Задача возложения ответственности за нарушение становится еще более проблематичной, если система ИИ учится на данных, находящихся в открытом доступе, или из различных общедоступных источников. Как «компания, разрабатывающая автономное транспортное средство или робота, или даже программное обеспечение, которое может работать в любом месте в сети,». . . защита от [нарушения]? »

Доказать нарушение авторских прав тоже сложно. Истец должен доказать существенное сходство после выявления и устранения неоригинальных и незащищенных элементов.Эти тесты могут быть трудными для выполнения на сложных системах, которые творчески изменяют данные.

Ученые предлагают меры, которые могут быть реализованы для уменьшения неопределенности, такие как запрет определенных видов систем искусственного интеллекта, требование чипов для идентификации источника владельца или даже технологические решения самозащиты от подделки и копирования. Изобретая альтернативные инструменты для предотвращения копирования системами ИИ других произведений или использования защитных данных, мы можем подумать о решениях за пределами юридической сферы, таких как «технологические светофоры», указывающие сайты, запрещающие материалы, защищенные интеллектуальной собственностью, или «знаки остановки» запретные зоны.Когда данные доступны, нам нужен «зеленый свет», чтобы позволить системам ИИ войти. В любом случае, законы об интеллектуальной собственности для этих систем передовых технологий устарели.

VI. Альтернативная модель патентного права в эпоху 3A — стимулирование заинтересованных сторон в рамках многопользовательской модели ИИ

A. Переосмысление стимулирующего эффекта текущего патентного режима

Патентное вознаграждение в целом сомнительно. Ученые утверждают, что патентные законы не достигают своей цели — максимизации пользы для общества.Предоставление двадцать лет исключительных прав изобретателю или правопреемнику изобретателя не может существенно стимулировать изобретателей. Опросы показывают, что даже руководители в большинстве отраслей считают патентные стимулы относительно неважными. Если корпоративные лидеры, движимые мотивом прибыли, не видят ценности патентных стимулов, то, безусловно, такой стимул не имеет смысла для множества участников и совокупных патентных моделей. Поэтому при определении того, предоставлять ли патентные права в неопределенных ситуациях, например, в отношении изобретений с помощью систем искусственного интеллекта и многопользовательских и кумулятивных моделей патентов, мы не должны переоценивать важность патентной системы по сравнению с другими альтернативами.

Какие недостатки в патентных стимулах делают их нерелевантными для ИИ? Во-первых, патентное право вознаграждает только первого изобретателя, а вторые ничего не получают. Стремление стать первым — даже на час или два — может вынудить конкурирующих владельцев систем искусственного интеллекта глубоко снизить отдачу. Это расточительно.

Во-вторых, патентное право предоставляет одинаковый срок охраны для всех изобретений, «независимо от [их] затрат на НИОКР и. . . другие экономически значимые факторы ». Хотя этот подход прост, он «сильно переоценивает [ые] одни изобретения и недооценивает [ые] другие.”

В-третьих, патенты излишни для продуктов, которые все равно были бы изобретены. Например, «обычное программное обеспечение быстро развивалось еще до того, как суды пожелали предоставить ему патентную защиту». Патентная охрана служит ограниченной цели.

В-четвертых, патентное право терпит неудачу в многопользовательской и совокупной патентной среде, характерной для систем искусственного интеллекта. Он не гибок в распределении вознаграждений и, следовательно, экономически неэффективен. Действительно, патентное право предлагает только четыре способа распределения вознаграждения между двумя сторонами: «0: 0 (оба патента недействительны), 50:50 (оба патента поддержаны), 100: 0 (первый патент действителен, второй недействителен), [и] 0 : 100 (первый патент недействителен, второй действителен).«Патентное право может также препятствовать будущему технологическому прогрессу, затрудняя использование других систем ИИ на основе более ранних изобретений.

В-пятых, на практике патентное право будет создавать трудности при возбуждении исков о нарушении патентных прав против или от имени изобретений ИИ или против копирования изобретения ИИ. Из-за непредсказуемой природы ИИ очень сложно определить человека, ответственного за «действия» системы ИИ. Иногда человек, вовлеченный в процесс, не знает, как система ИИ приходит к изобретению.В других случаях система искусственного интеллекта может «разбивать» данные на электронные нанокомпоненты и восстанавливать их различными способами, что делает невозможным установление доказательств нарушения.

Неэффективность патентной системы в отношении изобретений искусственного интеллекта заставляет нас придумывать альтернативные возможности для удовлетворения потребностей и целей заинтересованных сторон. Эти альтернативы описаны ниже.

B. Непатентная модель в многопользовательской парадигме AI

1. Преимущества первопроходца

Стратегия первопроходца дает первой компании, которая представит и продаст свои продукты или услуги населению, конкурентное преимущество: преимущество перед конкурентами и шанс захватить значительную часть рынка.Преимущества первопроходца возникают эндогенно. В случае систем искусственного интеллекта раскрытие новых и передовых технологий приносит значительную прибыль, а также ряд других преимуществ.

Во-первых, технологическое лидерство . Новые инновационные технологии могут предоставить первопроходцам значительные преимущества в стоимости, позволяя им сохранять лидирующие позиции на рынке. Пионеры в области технологий могут защитить свои исследования и разработки с помощью патентов. Однако в большинстве отраслей патенты обеспечивают лишь слабую защиту, их легко изобретать, и они имеют временную ценность с учетом темпов технологических изменений.Патенты составляют лишь небольшую часть предполагаемых первопроходцев качественных преимуществ, а гонка за патентами может привести к краху фирм, которые не могут двигаться достаточно быстро. В случае систем искусственного интеллекта, где, как мы утверждаем, патентные законы не применимы, это преимущество первопроходца играет важную роль.

Во-вторых, первопроходец получает статус как монополия без других конкурентов, с которыми он мог бы разделить рынок. Этот статус обычно означает, с экономической точки зрения, получение монополии на предельный доход и издержки за счет продажи по более высоким ставкам (чем конкурентоспособная сбалансированная ставка), а также производство меньшего количества продуктов или услуг, чем спрос.Оба механизма приносят более высокую прибыль, чем открытый рынок.

В-третьих, контролирует ресурсы . На многих рынках есть место только для ограниченного числа прибыльных фирм; Первопроходец часто может выбрать наиболее привлекательные ниши и стратегически ограничить объем пространства, доступного для последующих участников. Первопроходцы могут занять такие позиции в географическом или продуктовом пространстве, что последующие за ними сочтут невыгодным занимать промежутки или противостоять угрозе ценовой войны, которая становится более интенсивной, когда фирмы занимают более тесное положение.Первопроходцы остаются приверженными из-за невозвратных инвестиционных затрат и получают большие преимущества за счет большей экономии на масштабе; поэтому они стремятся поддерживать более высокий выпуск после входа.

В-четвертых, лояльность потребителей после использования определенных продуктов или услуг. Клиенты могут подписаться на первую встречу с торговой маркой, которая удовлетворяет их спрос и удовлетворительно функционирует. Потребители меняют торговую марку только тогда, когда сталкиваются со значительной разницей в цене; если новаторы убеждают значительное количество потребителей попробовать их продукты, атрибуты продуктов могут формировать стандарты для всей категории продуктов.Затраты на переключение с целью привлечь на свою сторону отдельных клиентов считаются обузой. Знакомство с брендом помогает преодолеть стремление к поиску альтернатив.

Пятое, блокировка конкурентов в будущем. Первопроходцы, захватившие рынок, могут легко создать препятствия для тех, кто придет после них, например, снижая цены до тех пор, пока противник не будет побежден (процесс сброса).

В индустрии искусственного интеллекта процесс изобретения, а также жизненный цикл продукта иногда могут быть чрезвычайно короткими.Следовательно, регулирование процесса получения патентов может быть менее важным, чем регулирование преимуществ для первопроходцев на рынке, особенно для окупаемости инвестиций в исследования и разработки вскоре после выхода на рынок.

Преимущества, которыми обладает первопроходец, иногда также превращаются в более длительные конкурентные преимущества. Первопроходцам легче опережать соперников, постоянно совершенствуя свои изобретения. Затраты на переключение также могут удерживать существующих клиентов от покупки имитаций их продуктов.

Преимущества первопроходца, как правило, со временем исчезают, а частота смены цен часто уменьшается с годами, поскольку покупатели становятся более осведомленными о конкурирующих продуктах. Тем не менее исследования показывают, что, хотя средняя продолжительность монополии, которой обладает первопроходец, уменьшилась, преимущество первопроходца остается значительным. Более того, абсолютный размер продаж в единицу времени увеличивается для первопроходца из-за этой эффективной монополии.

Таким образом, мы предполагаем, что соответствующие участники многопользовательской модели, которые выводят на рынок изобретения ИИ, воспользуются преимуществом первопроходцев вместо того, чтобы полагаться на неприменимый и устаревший патентный режим.

2. Цифровые средства защиты от копирования и подделки

Основная опасность аннулирования патентного права — подделка. В то время как контрактное законодательство влияет на стороны контрактов, патентное законодательство влияет на общественность, включая третьих лиц, которые в соответствии с патентным законодательством не могут подделывать интеллектуальную собственность, даже если они не подписывали никаких контрактов.

Мы предлагаем использовать альтернативные цифровые инструменты, которые мы называем «красным светом», чтобы предотвратить копирование защищенных материалов.Они будут работать даже более эффективно, чем представление судебных процедур, что требует больших затрат времени и средств.

Покупка устройства на основании патента позволяет покупателю «владеть» этим устройством — брать его домой, использовать, поставить на полку или одолжить другу. С другой стороны, продукты, производимые системами искусственного интеллекта, могут нарушать патенты, которые защищают данные, которые системы искусственного интеллекта могут найти, например, посредством независимого просмотра веб-сайтов. Мы утверждаем, что технические инструменты, такие как брандмауэры, могут быть решением, необходимым для защиты систем искусственного интеллекта и предотвращения подделки защищенных продуктов, действуя аналогично закону об интеллектуальной собственности.Например, продавцы электронных книг могут удалять книги в цифровом виде с устройств потребителей, которые за них не заплатили, без предупреждения или объяснения причин. Несколько лет назад Amazon удалила книгу Оруэлла 1984 из списка удивленных читателей. Облачное хранилище, потоковая передача, электронные книги и другие цифровые товары предлагают пользователям удобство и гибкость, но они могут потенциально пагубно сказаться на их конфиденциальности и других правах.

Эти цифровые инструменты уже широко используются. Например, онлайн-торговая площадка eBay использует цифровые инструменты, чтобы воспрепятствовать тем, кто нарушает права интеллектуальной собственности.Его веб-сайт раньше объявлял:

eBay разработала программу «Подтвержденный владелец прав» (VeRO), чтобы помочь защитить не только интеллектуальную собственность, но и потребителей. Основные моменты программы включают: [e] оперативное удаление списков, о которых на eBay сообщили более 5000 владельцев прав интеллектуальной собственности [; p] активный мониторинг и удаление объявлений, которые нарушают политику eBay, предназначенную для предотвращения размещения товаров, нарушающих авторские права, на eBay [; а] возможность сохранять результаты поиска и получать результаты по электронной почте [; s] приостановление повторных правонарушений [; c] сотрудничество с правообладателями в поисках личной информации о предполагаемых нарушителях.

Дальнейшее обсуждение и регулирование должны приветствовать эти передовые технологические инструменты, которые неизбежно станут частью нашей повседневной цифровой жизни.

3. Признание заинтересованных сторон в индустрии искусственного интеллекта

Общество должно вознаградить нескольких игроков, вовлеченных в ИИ, включая программистов, инструкторов и операторов, вносящих вклад в научные исследования, признанием их вклада, даже если ни ИИ, ни эти игроки не могут считаться изобретателями и даже если изобретения не подлежат патентованию.Это общественное признание, вероятно, побудит игроков, вовлеченных в системы ИИ, к дальнейшему внедрению инноваций.

Изобретения AI непредсказуемы; Следовательно, ИИ следует понимать как содержащий изобретательскую интуицию, как и человеческий разум. Эта творческая интуиция может происходить из особенностей ИИ («личности») и может сделать его восприимчивым к какому-то признанию.

Социальное признание, например через социальные сети, веб-сайты, отраслевые журналы или даже печать на самих продуктах ИИ, может служить эффективной альтернативой предоставлению патентных прав или статуса изобретателя изобретениям ИИ.Вместо того, чтобы отрицать или принижать полезность изобретения, социальное признание предлагает психологическое преимущество людям, участвующим в создании продукта, таким как изобретатель и оператор, даже если они не получают патентов.

Создание либо изобретений ИИ, либо программного обеспечения ИИ с открытым исходным кодом — еще одна возможность. Рост сообществ с открытым исходным кодом демонстрирует, что люди, с одной стороны, по своей природе творческие, а с другой — социальные и щедрые. «[Добровольцы] почти всегда присоединяются к [таким сообществам] из-за более мягких стимулов [, чем прибыль, таких как] альтруизм или стремление к образованию» или социальное признание.Большая база данных о раскрытии информации способствует обмену информацией. Развитие и расширение доступа к знаниям, а также повышение благосостояния всех являются фундаментальными целями закона об интеллектуальной собственности. Базы данных и добровольный обмен знаниями с данными из открытых источников могут способствовать достижению этих целей. Такое совместное использование может также помешать непрактикующим организациям заниматься поиском ренты, предоставляя источник известного уровня техники.

4. Патентная реформа, направленная на изобретения AI

В отличие от ученых-юристов, которые выступают за целевые патентные реформы, применимые только к определенным случаям, мы выступаем за общую патентную реформу.Однако существует давнее сопротивление использованию специфических для технологии триггеров и дифференцированного выдачи патентов, включая пошлины за подачу патентов, стандарты неочевидности, антимонопольную политику и защиту от нарушения патентных прав, — для продвижения определенных политик. Такие триггеры считаются непрактичными. При оценке силы патентной защиты в конкретной отрасли правительство должно учитывать множество факторов. «[Некоторые] из этих факторов трудно оценить, и их огромное количество сделало бы расследование непредсказуемым.. . и уязвимы для манипуляций. Более того, разделительные линии между технологиями очень проницаемы и, как правило, быстро меняются по мере изменения технологий ». При составлении своих патентных притязаний изобретатели могут адаптировать их к категориям, которые обеспечивают большую защиту, что делает правила, относящиеся к конкретной технологии, устаревшими.

Наше решение — отмена патентной защиты изобретений ИИ — не решает универсальную проблему, присущую патентной системе США. Он не предоставляет отраслевых стандартов, которые учитывают кардинально разные затраты на НИОКР и разные возможности извлечения дохода от потребителей в разных отраслях.Однако, учитывая, что правительство сознательно игнорирует эти различия при предоставлении патентной защиты, наше решение применимо только к проблемам ИИ и недостаткам патентного права. Это не хуже, чем нынешний патентный закон или любое альтернативное решение. Как и в случае с недостатками целевых патентных реформ, многие экономические факторы, связанные с силой патентов в конкретной отрасли, трудно или невозможно оценить правительству. Таким образом, принимая во внимание все факторы, решения этой статьи — первые на рынке, электронные инструменты с открытым исходным кодом и общественное признание — являются наиболее подходящими для изобретений AI.

VII. Международные инструменты, которые можно использовать для согласования патентов ИИ

Законы об интеллектуальной собственности регулируются международными законами, которые страны принимают и применяют. Сегодня почти каждая страна имеет ту или иную форму патентной системы. Из 196 стран мира 191 является государством-членом Всемирной организации интеллектуальной собственности (ВОИС), специализированного учреждения Организации Объединенных Наций. Поскольку разработка ИИ все еще находится на ранней стадии, ни один принятый статут или прецедентное право в мире напрямую не касается ИИ.Тем не менее, многие международные договоры помогают обеспечить защиту интеллектуальной собственности за пределами национальных границ. Следовательно, любое решение относительно патентной защиты продуктов ИИ, включая наше, должно соответствовать международным инструментам. Мы кратко обсудим три инструмента в качестве примеров.

Договор о патентной кооперации 1971 г. (PCT) — это многосторонний договор, административные функции которого выполняет ВОИС. Он упрощает регистрацию патентов во всем мире, позволяя добиваться патентной защиты изобретения одновременно в нескольких странах.РСТ насчитывает более 142 государств-членов и более 100 национальных и региональных патентных ведомств. «Возможно, самая сильная сторона [PCT] — это разнообразие правовых, языковых и национальных культур. . . . »

Подача РСТ состоит из международной фазы и национальной фазы. На начальном этапе международного поиска «Международный поисковый орган» проводит международный поиск по известному уровню техники. Затем, во время национальной фазы, заявители могут добиваться своих патентов PCT в патентных ведомствах отдельных стран.Для этого заявители должны подавать запросы в РСТ, подавать переводы своих заявок и уплачивать национальные пошлины. После национальной фазы применяются исключительно материальные законы отдельных стран.

Однако на практике этот, казалось бы, оптимизированный процесс подачи заявок по процедуре PCT оказался излишним. Избыточность проистекает из независимого поиска известного уровня техники, проводимого патентными ведомствами отдельных стран, практически не уделяя внимания поиску известного уровня техники, уже проведенному на международной фазе процесса подачи заявки РСТ.Это означает, что для получения всемирной патентной охраны в рамках РСТ индивидуальные изобретатели обязаны нести дополнительные затраты как во времени, так и в деньгах.

Учитывая, что патентные ведомства отдельных стран рассматривают заявки на патенты на основе своих собственных стандартов, РСТ не способствует согласованности. Проект Договора о материальных нормах патентного права (SPLT), инициатива ВОИС, направлен на глубокую гармонизацию требований патентоспособности, установленных патентными ведомствами государств-членов. В соответствии с SPLT государства-члены согласятся, среди прочего, принять идентичные правила в отношении неочевидности или изобретательности и необходимого количества информации, подлежащей раскрытию.По словам профессоров Райхмана и Дрейфуса, «[] самостоятельный инструмент, такой как SPLT, сократит оставшиеся гибкости в Соглашении ТРИПС без побочных платежей и без уступок стратегиям наверстывания отставания развивающихся стран на разных этапах технический прогресс.» Тем не менее, есть некоторые отклонения от стандартов неочевидности патентного права США в патентных системах других юрисдикций и международного сообщества.

Хотя Европейское патентное ведомство (ЕПВ) использует термин «изобретательский уровень» вместо «неочевидность», суть расследования остается прежней.Он основан на определении того, могла ли PHOSITA очевидным образом решить техническую проблему. Стандарт неочевидности аналогичен стандарту США в Японии, так как оценка изобретательского уровня требует определения, есть ли предложения по заявленному изобретению в уровне техники.

Заключение

Стивен Хокинг заявил: «Кратковременное воздействие ИИ зависит от того, кто его контролирует, а долгосрочное воздействие зависит от того, можно ли его вообще контролировать.”

Находимся ли мы в неизвестном направлении или можем придумать универсальное решение на ближайшее будущее? Мы считаем, что ответ лежит между этими двумя сценариями.

Компании уже пытались внедрить ИИ в нескольких сферах. General Electric, например, уже использует систему искусственного интеллекта при разработке реактивных двигателей. Инженеры в Висконсине оптимизировали эффективность и минимизировали выбросы для дизельных двигателей, инженеры в Вирджинии разработали антенну спутниковой связи, автомобильные и грузовые компании используют автомобили без водителя, иски подаются роботами, а заболевания выявляются — все с помощью систем искусственного интеллекта.Тем не менее, все еще есть те, кто утверждает, что генетические алгоритмы никогда не достигли уровня успеха, о котором мечтали их сторонники.

С одной стороны, как мы утверждали, традиционные патентные законы больше не являются адекватными или эффективными. С другой стороны, остается много открытых вопросов (возможно, больше, чем ответов). Например, какую норму мы должны применять, когда в изобретении и эксплуатации системы участвует только одна или несколько заинтересованных сторон? Кто несет ответственность за нарушение прав людей или организаций системой ИИ? Кто имеет право на получение дохода от патентов, разработанных системами искусственного интеллекта? Если право собственности зависит от договорного согласия, фирмам необходимо переосмыслить, каким должно быть влияние этой новой области на их бизнес, и решить, следует ли соответствующим образом изменить свою политику.Могут ли новые договоренности (пере) распределять права собственности, если изобретение ИИ не подлежит охране патентного права, как мы предлагаем в этой статье? Если да, то какие типы новых соглашений необходимы, чтобы гарантировать, что изобретения, созданные с помощью ИИ, принадлежат определенной организации? Как следует изменить соглашения о совместной разработке, чтобы гарантировать владение технологиями, разработанными ИИ? Когда организации, использующие системы искусственного интеллекта, стремятся застраховать себя от исков о нарушениях, какой вид страхования им следует использовать? После того, как данные используются, чтобы научить ИИ определять, что правильно, а что нет, необходимы ли лицензионные соглашения? Если да, то как их следует изменить?

Мы можем дождаться решения ученых и политиков.Или мы можем создать алгоритм ИИ, обученный находить лучшее решение этих открытых вопросов.

* Доктор Шломит Яниский Равид, профессор права; Йельская школа права, Проект информационного общества (ISP), научный сотрудник; Юридический факультет Фордхэмского университета, приглашенный профессор; Академическая школа права Оно, Израиль (OAC), старший факультет; Центр сравнительно-правовых исследований «Шалом», ОАЦ, учредитель и директор. Особая благодарность профессору Бонни Каплан из Йельского университета за ее выдающийся вклад и ценные отзывы.Также выражаем благодарность Программе информационного общества Йельской школы права (ISP) и особенно Джеку Балкину, Ребекке Крутоф, Майклу Фишеру, Кристине Спизель, Асафу Любину и Нимроду Козловски, а также Юридическому центру Фордхэма по вопросам права и информационной политики и, в частности, профессору Джоэлю Рейденбергу, Сивану Сабан-Хакоэну и Риви Коэну за их поддержку, понимание и комментарии. Мы благодарны Мишель Вудс, Михалу Свантнеру и Виктору Лопесу Васкесу из Всемирной организации интеллектуальной собственности (ВОИС) в Женеве, Швейцария, Швейцарскому институту сравнительного права в Лозанне, Швейцария, и, в частности, Лукасу Хеккендорну Уршелеру, Альберто Ахароновицу. , Илария Претелли, Карен Дракман и Садри Сайеб за включение этой статьи.Мы также признательны участникам курса «За пределами интеллектуальной собственности» в юридической школе Фордхэма и в университете Урбино, Италия, а также за семинары, проводимые, в частности, в Йельской юридической школе (ISP) по проблемам искусственного интеллекта.