Подписка на новости

Опрос

Нужны ли комментарии к статьям? Комментировали бы вы?

Реклама

 

2000 №4

Современная робототехника : перспективы развития

Андреев Кирилл


  1. Робот не может причинить вред человеку или своим бездействием допустить, чтобы человеку был причинен вред.
  2. Робот должен подчиняться командам человека, если эти команды не противоречат первому закону.
  3. Робот должен заботиться о своей безопасности, пока это не противоречит первому и второму закону.

Справочник по робототехнике 56-е издание, 2058 год

Сегодня, на рубеже тысячелетий, когда столько говорят об искусственном интеллекте, робототехнике и т. п., мне показалось интересным провести аргументированный анализ робототехнических систем (РТС). Сразу оговорюсь, к робототехнике я имею лишь косвенное отношение. Эта статья представляет собой обзор некоего ограниченного объема информации из открытых источников. При этом я нисколько не претендую на полноту изложения и практически уверен, что статья не свободна от разного рода неточностей и ошибок. С другой стороны, в моей задаче не стоит засыпать читателя ворохом достоверной справочной информации, мне лишь хочется показать состояние отрасли на сегодняшний день, а также сделать ряд предположений по поводу ее развития.

Немного истории

Первое, что изумило меня в процессе подготовки этой статьи, было то, что существенный вклад в теоретическое обоснование робототехники на стадии ее становления внесли люди, совершенно далекие от техники и точных наук.

Слово «робот» было введено в обращение чешским писателем Карелом Чапеком и первоначально означало: «машина с антропоморфным (человекоподобным) поведением, которое частично или полностью выполняет функции человека при взаимодействии с окружающим миром». Писателя-фантаста, химика по образованию, Айзека Азимова, три закона робототехники которого я вынес в эпиграф, многие называют теоретиком робототехники. Сам он пишет об этом следующее: «Я дожил до дня, когда мои законы воспринимают всерьез и цитируют в научных статьях ученые-робототехники».Первые роботы, имитировавшие внешний облик и движения человека, использовались в развлекательных целях. По мере развития техники роботы потеряли внешнее сходство с человеком и превратились в различные устройства и механизмы, которые освобождают людей от тяжелой и однообразной работы, от работы, опасной для здоровья (в условиях повышенной радиации, высокой или низкой температуры, в труднодоступных местах). В настоящее время робототехника представляет человеку огромный спектр вспомогательных устройств, начиная от роботов-сварщиков и заканчивая подводными телеуправляемыми системами. Лучшие умы планеты бьются над основной задачей, лежащей на стыке таких отраслей знаний, как искусственный интеллект, техническая кибернетика, психология, системный анализ, а именно — задачей наделить робототехническую систему разумом.

Роботы индустрии развлечений

Эта отрасль робототехнической науки по праву может быть названа самой древней. Еще во времена, когда об электричестве никто не слышал, в книгах встречаются упоминания о механических утках, зверях и т. п. Перед Второй мировой войной на международных выставках в Сан-Франциско и Нью-Йорке демонстрировался робот, выполнявший ряд приказов. «Встань!» — говорил ему человек в микрофон, и неуклюжий, в полтора человеческих роста робот послушно вставал со стула, «иди!» — робот медленно шел на своих массивных ногах, снабженных гусеничными подошвами.

«Стоп!» — командовал человек, и робот останавливался. По приказу человека этот робот мог произносить несколько фраз, записанных на магнитофон, кроме того, он мог различать цвета. И наконец, что уж совсем удивляло и потешало публику, этот робот курил и подмигивал.

Другой робот, созданный американским инженером Вэнсли, долгое время проработал дежурным водопроводных баков одного из нью-йоркских небоскребов: следил за уровнем воды, запускал насосы, отвечал на телефонные звонки, сообщая об уровне воды и работе насосов.

Забавного робота сделал инженер Штейнер. Это был негритенок, который раздавал рекламные проспекты на оживленных улицах города. Когда буклеты в пачке заканчивались, он брал новые и продолжал свое дело.

Этот список роботов для потехи можно продолжать довольно долго. Очевидно, что такие системы не могли играть иную роль, нежели увеселительную. Сейчас это направление также бурно развивается, основной его потребитель — это, конечно же, киноиндустрия. Хотя многие вещи сейчас гораздо проще делать при помощи компьютерной графики, эта отрасль переживает чуть ли не второе рождение, благодаря такому направлению бизнеса, как подвижная (мобильная) реклама. На западе эта тематика переживает настоящий бум.

Игрушки

Здесь все значительно проще, если не обращать внимание на педагогический аспект. У кого из нас в детстве не было заводных или радиоуправляемых игрушек! А пресловутые «Тамагочи» — это также робототехнические системы, но менее сложные и облаченные в иную форму.

«Студенческие» роботы

Эта группа является как бы переходной между «несерьезными» РТС и настоящими научными разработками. В зависимости от целей, которые преследуют юные робототехники, этих роботов можно отнести к разным группам. Например, несколько студентов договариваются об общих правилах, таких как размер колес, мощность двигателя и прочее. Через месяц все представляют свои проекты и начинается... игра в футбол, футбол для роботов. Как правило, такие роботы имеют радиоуправление. Либо другое решение: все виды управления у человека изымаются, «тело» робота покрывается множеством всевозможных датчиков, сообщающих ему информацию о внешней среде, память бортового компьютера набивается всевозможными правилами поведения в тех или иных условиях, и робот выходит в «свободный полет». Кстати, добиваются весьма интересных поведенческих ситуаций, ведь задание жестких правил поведения есть не что иное, как наличие инстинктов. А ведь надо признать, что все животные вполне успешно живут под управлением инстинктов. Так почему должны возникнуть проблемы у роботов?

Телеуправляемые робототехнические системы

Кажущаяся простота роботов, работающих по данной схеме, не должна вводить в заблуждение — потребность в них крайне высока. Судите сами: интеллектуальная часть отсутствует или сведена к двум-трем инстинктам, блокирующим неумелые действия оператора; по сути дела это лишь мобильная РТС, плюс аппаратура приема и передачи радио- либо видеосигнала и управляющих команд. Обратите внимание, как широк круг применения этих систем, ведь они нужны там, где неосуществимо реальное присутствие человека. Это отрасли науки и техники, начиная от медицины и заканчивая космическими исследованиями. Эндоскопия в медицине — чем не телеуправляемая система? В последнее время в прессе появились сообщения о микророботах, которые будут путешествовать по кровеносным сосудам человека и устранять налет с их стенок. Поле для сотрудничества медиков и робототехников безгранично.

А как исследовать затонувшие корабли, останки которых покрывают дно морей и океанов по всему миру? Дорого, опасно, а иногда невозможно каждый раз посылать на дно людей-водолазов. Тогда в дело вступают телеуправляемые роботы, которые доставляют необходимую информацию ученым.

Также незаменимы телеуправляемые роботы в условиях разминирования, повышенной радиации, химического загрязнения — в общем везде, где прямое присутствие носителя разума невозможно.

Промышленные роботы

Эта группа роботов также практически полностью лишена разума. Предназначены они лишь для того, чтобы заменить человека на всех трудных, монотонных, поточных работах. Эти роботы действуют на основании жестко описанных программ и иногда наполняют собой автоматические линии, участки, а также способны выполнять полный производственный цикл. Ученые выделяют в этой группе три поколения роботов, но их назначение не меняется, они были и остаются неутомимыми рабочими, делающими свою работу 24 часа в сутки, не требуя зарплаты, доплаты за сверхурочные, премии и отпусков.

Разумные роботы

Здесь и начинается все самое новое, интересное и неизведанное. В средствах массовой информации то и дело появляются «сенсационные» сообщения о том, что удалось смоделировать разум, а воз и ныне там. Дело здесь, мне кажется, в том, что почти никто (вернее совсем никто), до конца не знает, как устроен и как работает человеческий мозг. Мы можем лишь догадываться и строить предположения. Вследствие этого моделирование мыслительного процесса крайне затруднено.

Но нет пределов совершенству, и я надеюсь, что и эта, и многие другие проблемы, стоящие перед человечеством, рано или поздно будут успешно решены.

Скачать статью в формате PDF  Скачать статью Компоненты и технологии PDF

 


Сообщить об ошибке