Какие бывают роботы?
Слово «робот» произошло от слова robota, что можно перевести как «подневольный труд». То есть то, что называется «роботом», вопреки своей воле должно выполнять команды и по своей сути являться рабом. А если быть точнее, термин подразумевает под собой устройство, которое предназначено для выполнения определенного рода действий по заранее заданной инструкции. Обычно роботы получают информацию об окружающей обстановке со встроенных датчиков, которые играют роль органов чувств. А выполнением задач они занимаются либо самостоятельно, следуя заложенной программе, либо повинуясь командам другого человека. Назначение роботов может быть разным, начиная от развлечения людей и заканчивая сборкой сложных устройств.
Роботы бывают разные, но главное, чтобы они не вредили людям
Машина, вытесняющая ученого
Тем не менее, приведенную выше интерпретацию разделяют далеко не все специалисты. Главным образом это связано с тем, что такая модель, при всей ее ясности, «грешит» излишней математизацией, которая чрезмерно схематизируют сложную реальность. Если отойти от этой модели, поле, объясняющее торможение темпов научно-технического прогресса, становится более многомерным.
Например, Тарас Вархотов, доцент кафедры философии и методологии науки МГУ им. М.В. Ломоносова предлагает рассмотреть сразу несколько факторов, которые привели к «стагнации» научно-технологического развития.
XX век, по сути, подвел итоги развития фундаментальной науки, после чего начался переход к совершенно новой форме существования знания, от которого требуется экономическая эффективность.
Современная наука распадается на все более изолированные области знания, каждое из которых оперирует разными понятиями, закономерностями и математическими средствами.
Иными словами, некогда единое научное пространство сегодня фрагментируется, а механизмы координации между разными дисциплинами и формирования целостной «научной картины мира» слабеют. Как замечал Станислав Лем: «Очень может быть, что уже сейчас в научных книгохранилищах всех континентов находится множество сведений, которые при простом сопоставлении друг с другом компетентным специалистом дали бы начало новым ценным обобщениям. Но именно это и затормаживается ростом специализации, внутренней постоянно растущей дифференциацией наук…».
В результате человек теряет возможность получать полноценное фундаментальное научное образование — в области как гуманитарных, так и естественных наук. Последние, по словам Вархотова, «становятся все более прикладными и инженерными — и за счет этого перестают работать с общими фундаментальными закономерностями».
Экономика образования
Что такое STEM образование, и почему компании ценят таких специалистов
Современная наука стала все чаще прибегать к компьютерным вычислительным мощностям.
И хотя они и позволяют обрабатывать такие массивы данных, которые человеку не доступны, ценой этих возможностей становится постепенная передача вычислительным системам представлений о действительности — сами мы ее уже на видим. Так что чем больше мы «делегируем» машинам исследовательские задачи, тем больше мы теряем с точки зрения способности открывать что-то новое.
«Машины не обладают способностью что-либо открывать. Такая способность есть только у человека. И количество знаний совсем необязательно должно переходить в качество. Тем более, что те открытия, которыми мы так дорожим сегодня, были сделаны на существенно меньших информационных массивах. Потому что всю новизну в любую систему знания всегда приносил и будет приносить именно человек», — замечает Тарас Вархотов.
Технореалисты и технопессимисты
«Интернет можно использовать для построения здорового и открытого для совместного использования общества. Социальные сети могут содействовать благополучию общества, но они могут также привести к поляризации и разделению отдельных людей и групп. То есть, современная коммуникация — дар Божий, который влечет за собой большую ответственность» .
«Если бы технологический прогресс стал врагом общего блага, то это привело бы к регрессу — к форме варварства, продиктованной властью сильнейшего. Общее благо не может быть отделено от конкретного блага каждого человека» .
Юваль Ной Харари, писатель-футуролог
«Автоматизация скоро уничтожит миллионы специальностей. Конечно, на их место придут новые профессии, но пока неизвестно, получится ли у людей достаточно быстро освоить необходимые навыки».
Футурология
Футуролог Харари назвал три главные угрозы человечеству в 21 веке
«Я не пытаюсь остановить ход технологического прогресса. Вместо этого я стараюсь бежать быстрее. Если Amazon знает тебя лучше, чем ты сам, то игра окончена» .
«Искусственный интеллект пугает многих людей, потому что они не верят в то, что он останется послушным. Научная фантастика во многом определяет возможность того, что у компьютеров или роботов появится сознание — и вскоре они попытаются убить всех людей. На самом деле, нет особых причин полагать, что ИИ будет развивать сознание по мере своего совершенствования. Мы должны бояться ИИ как раз потому, что он, вероятно, всегда будет повиноваться людям и никогда не будет бунтовать. Это не похожий ни на что другое инструмент и оружие; он наверняка позволит и без того могущественным существам еще больше закрепить свою власть» .
Николас Карр, американский писатель, преподаватель Калифорнийского университета
«Если мы не будем осторожны, автоматизация умственного труда, изменяя природу и направленность интеллектуальной деятельности, может в конечном итоге разрушить одну из основ самой культуры — наше желание познавать мир.
Когда непостижимая технология становится невидимой, нужно насторожиться. В этот момент ее предположения и намерения проникают в наши собственные желания и действия. Мы больше не знаем, помогает ли нам программное обеспечение, или же оно контролирует нас. Мы за рулем, но мы не можем быть уверены, кто за рулем на самом деле» .
Шерри Теркл, социальный психолог профессор Массачусетского технологического института
«Сейчас мы достигли «роботизированного момента»: это точка, в которой мы передаем роботам важные человеческие отношения, в частности, взаимодействие в детстве и в пожилом возрасте. Мы переживаем из-за синдрома Аспергера и из-за того, как мы общаемся с живыми людьми. На мой взгляд, любители технологий просто играют с огнем» .
«Я не против технологий, я — за разговор. Тем не менее, сейчас многие из нас «одиноки вместе»: обособлены друг от друга за счет технологий» .
Дмитрий Чуйко, сооснователь Whoosh
«Я скорее технореалист. Не гонюсь за новыми технологиями, если они не решают конкретную задачу. В этом случае интересно попробовать, но использовать технологию я начинаю, если она решает какую-то конкретную задачу. Например, так я протестировал очки Google, но не нашел им применения, и пользоваться ими не стал.
Я понимаю, как работают технологии, работающие с данными, поэтому не переживаю за свою личную информацию. Есть определенная цифровая гигиена — набор правил, который защищает: те же отличающиеся пароли на разные площадках».
Джарон Ланье, футуролог, ученый в области биометрии и визуализации данных
«Подход к цифровой культуре, который я ненавижу, действительно превратит все книги мира в одну, как предлагал Кевин Келли. Это может начаться уже в следующем десятилетии. Сначала Google и другие компании отсканируют книги в облако в рамках Манхэттенского проекта по оцифровке культуры (Manhattan Project of cultural digitization).
Если доступ к книгам в облаке будет осуществляться через пользовательские интерфейсы, то мы будем видеть перед собой только одну книгу. Текст будет разделяться на фрагменты, в которых будет затемняться контекст и авторство.
Так происходит уже сейчас с большинством контента, который мы потребляем: часто мы не знаем, откуда взялся цитируемый фрагмент новости, кто написал комментарий или кто снял видео. Продолжение этой тенденции сделает нас похожими на средневековые религиозные империи или на Северную Корею — общество с одной книгой» .
Подписывайтесь также на Telegram-канал РБК Тренды и будьте в курсе актуальных тенденций и прогнозов о будущем технологий, эко-номики, образования и инноваций.
Будущее зависит от закона 1968 года
Роботизированные мини-автобусы Induct Navia уже курсируют по улицам Сингапура со скоростью 20 км/ч и перевозят до восьми человек одновременно
По словам Кирхнера, уже через 5 лет автомобили с автономным управлением могли бы выехать на улицы: «по крайней мере, на магистрали, потому что их окрестности проще и лучше поддаются формализации».
Его оценка ситуации совпадает с оценками различных экспертов автомобильной промышленности. Mercedes рассчитывает выйти на рынок с подобными продуктами примерно к концу текущего десятилетия.
А в британском городе Милтон-Кинс уже в 2015 году в ходе первого тестирования двадцать «самостоятельных» автомобилей будут развозить пассажиров по центральной части. В 2017-м их число увеличится до ста штук.
Однако переход к реализации идеи зависит в том числе и от юридических тонкостей: например, до сих пор действуют положения Венской конвенции о дорожном движении от 1968 года, статья 8 которой гласит: «Каждое транспортное средство должно иметь водителя».
Поэтому вспомогательные системы, такие как парктроник или ассистент Stop-and-Go, имеют право применяться только в том случае, если водитель может в любой момент взять на себя полный контроль над транспортным средством.
Компания Google планирует запустить производство автономных авто через четыре года. «Гугломобили» выдержали множество испытаний и ни разу не попадали в аварии
Также необходимо скорректировать директиву ЕС о системах рулевого управления в автомобилях, гласящую: «Применение систем рулевого управления, в которых водитель не затрачивает энергии на создание сил поворота колес, не допускается».
Mercedes ожидает изменения документов в течение ближайших трех-четырех лет. Однако даже с новыми директивами и «черным ящиком», фиксирующим все данные от камер и датчиков для возможности реконструкции причины аварии, остается открытым вопрос: кто же несет ответственность в случае аварий: владелец автомобиля или все же производитель?
Фотографии в статье: компании-производители; Induct-technology; Google Inc.
Мягкий роботизированный экзоскелет
Экзоскелеты должны предотвращать травмы на рабочих местах, помогать людям снова обрести возможность ходить и даже повышать выносливость солдат. Использование громоздкого обмундирования, впрочем, не представляется идеальным, поэтому ученые из Гарварда работают над мягким экзоскелетом, совмещающим специально спроектированные ткани, датчики и легковесные приводы.
А в прошлом году команд осуществила важный прорыв, объединив свой новый экзоскелет с алгоритмом машинного обучения, который автоматически настраивает устройство в соответствии с конкретным стилем ходьбы пользователя. Используя физиологические данные, он может отрегулировать, когда и где устройство должно стимулировать естественные движения пользователя для повышения эффективности ходьбы.
Искусственный мышцы: самозалечивающиеся, гидравлически усиленные приводы
В попытке найти способ обеспечить силой мягкую робототехнику, в прошлом году ученые из Колорадского университета разработали серию крайне недорогих искусственных мышц, способных поднимать в 200 раз больше собственного веса и даже самоизлечиваться.
Эти устройства основаны на мешочках, заполненных жидкостью, которая заставляет их сокращаться с силой и скоростью скелетных мышц при подаче напряжения. Наиболее перспективным для применения в робототехнике является так называемый Peano-HASEL, который представляет несколько прямоугольных пакетов, соединенных последовательно, которые сжимаются линейно, как настоящие мышцы.
Интуитивная хирургическая платформа da Vinci SP
Роботизированная хирургия — область далеко не новая, но технология быстро совершенствуется. Лидер на рынке хирургических роботов, робот Intuitive da Vinci впервые был одобрен к использованию FDA в 2000 году, но с тех пор прошел долгий путь, и теперь компания производит три отдельных системы.
Последним дополнением системы стал отдельный порт da Vinci SP, способный вводить три инструмента в тело через одну 2,5 сантиметровую канюлю (трубку), что придает совершенно новый смысл минимально инвазивной хирургии. В прошлом году система получила разрешение FDA на проведение урологических процедур, и теперь компания начала поставлять новую систему клиентам.
Первый советский робот
В XX веке человечество уже осознало перспективы робототехники и всерьез занялось производством роботов. В те времена инженеры хотели создать человекоподобные механизмы, но на настоящих людей они не были похожи. По современным меркам они вовсе были металлическими монстрами, которые практически ничего не умели. Так, в 1928 году, американский инженер Рой Уэнсли показал публике робота «Мистер Телевокс», который умел двигать несколькими конечностями и выполнять простые голосовые команды.
Американский «Мистер Телевокс»
Советский союз тоже не хотел оставаться в стороне. В то время как в других странах разработкой сложных механизмов занимались серьезные дяденьки в толстых очках, в первый советский робот был создан 16-летним школьником. Им оказался Вадим Мацкевич, который в восьмилетнем возрасте создал компактную радиостанцию, а в 12 лет изобрел крошечный броневик, стреляющий ракетами. Он был весьма известным мальчиком и вскоре обзавелся всеми комплектующими, необходимыми для создания полноценного робота.
Первый советский робот «В2М»
Советский робот «В2М» был представлен в 1936 году в рамках Всемирной выставки в Париже. Его рост составлял 1,2 метра, а для управления использовалась радиосвязь. Человекоподобный робот умел выполнять 8 команд, которые заключались в движении разными частями тела. Из-за слабости моторов, робот не мог полноценно понимать правую руку и этот жест был похож на нацистское приветствие. Из-за этого недоразумения, робот «В2М» принес мальчику множество проблем и от репрессии его спасли только юношеский возраст и поддержка со стороны начальства органа СССР по борьбе с преступностью.
Вырезка из зарубежной газеты о новой версии робота «В2М»
В 1969 году юные последователи Мацкевича создали нового робота, основанного на конструкции «В2М»
Этот андроид был представлен публике в рамках японской выставки «ЭКСПО-70» и тоже привлек к себе внимание мировой общественности. А сам Вадим Мацкевич все это время занимался созданием «технических» игр для школьников написал две популярные книги: «Занимательная история робототехники» и «Как построить робот»
Мацкевич умер в 2013 году и в честь него был снят документальный фильм «Как один лейтенант войну остановил».
Под угрозой 59% рабочих мест
Компания Siemens как раз вышла на лучший результат в своей истории, концерн VW, несмотря на скандал с дизельными двигателями, сместил компанию Toyota с места лидера по продажам среди мировых автопроизводителей, и в Европе высоки показатели занятости населения.
Так в чем же проблема? Философ Рихард Давид Прехт описал ее в журнале Galore: «Мы выигрывали от цифровых технологий, пока внедряли новое программное обеспечение в старые технологические модели, например, в случае с автомобилями. В этом мы весьма преуспели. Но когда исчезают сами эти технологические модели, нам нужно настраиваться на веселые времена.
Возможно, через 20 лет для половины населения просто больше не будет работы. На что будут жить эти люди? Чем будут заниматься целый день? Нам необходимо задуматься над этим».
В 2013 году экономист Карл Бенедикт Фрей и инженер Майкл Осборн изучали вероятность того, что существующие рабочие места будут вытеснены роботами и машинами. Их прогноз: 47% рабочих мест в США будет роботизировано. Крупный банк ING-DiBa перенес методику исследования на европейский рынок труда и получил результат, согласно которому под угрозой находится 59% рабочих мест.
Цифровая революция пожирает тех, чьими руками она и создается. В качестве выхода из этой дилеммы часто называется безусловный основной доход (БОД). Согласно этой концепции, каждый гражданин ежемесячно получает от государства твердую денежную сумму, которая, как минимум, должна облегчить добычу средств к существованию.
Впрочем, к единому знаменателю по этому вопросу не могут прийти как сторонники, так и противники, а последующие действия пока не обретают ясности. Все начинается с размера суммы, которая согласно модели колеблется от 300 до 1100 евро (примерно 20-70 тысяч рублей) на человека; на детей предполагается выделять половину суммы.
БОД является спорным в первую очередь по той причине, что концепция не учитывает нуждаемость: его получает каждый, и не важно, живет ли он во дворце или под мостом. Но основные подводные камни скрыты в разработке и финансировании идеи
Модели, которые, скорее всего, могут быть реализованы и находят одобрение среди членов крупных партий, предусматривают упразднение государства всеобщего благосостояния
Но основные подводные камни скрыты в разработке и финансировании идеи. Модели, которые, скорее всего, могут быть реализованы и находят одобрение среди членов крупных партий, предусматривают упразднение государства всеобщего благосостояния.
Если конкретно, то это означает отмену всех социальных льгот для безработных, нетрудоспособных и пенсионеров, включая социальное пособие по безработице, жилищные и детские пособия. Кроме того, рынок труда ожидает полное отсутствие регулирования. Больше не будет защиты от увольнения, единых тарифных соглашений и минимального размера оплаты труда.
В наиболее обсуждаемых моделях все должно финансироваться выгодоприобретателями. В так называемой модели Вернера, названной по имени задействованного в процессе разработки основателя сети dm-Markt Гетца Вернера, НДС повышается до целых 50%. Ведь предприятия освобождаются от налогов и социальных взносов, значит, для выравнивания должна снижаться чистая цена, так как выпадают скрытые затраты.
В то время как Вернер вместо труда хочет обложить налогом потребление, в большинстве других моделей ставка делается на повышение налогов на труд. В обоих случаях получается, что население будет оплачивать дорогостоящее базовое содержание для всех, в то время как экономика сможет распрощаться с финансированием социальной сферы на паритетных началах.
По этой причине критики расценивают эти модели БОД скорее как неолиберальный проект. Сторонники, напротив, настаивают на том, что при выпадении бюрократических издержек высвободятся миллиарды для БОД. БОД мог бы избавить людей от гнета, как говорит социолог Михаель Опилка: «Основной доход — это не манна небесная, а уверенность. А это немало в нашем запутанном мире».
На сегодняшний день концепция БОД может показаться утопической, а обсуждаемые сейчас модели не готовы для практического применения в будущем, так как они практически не учитывают экспоненциальный рост в сфере цифровых технологий. В том, что касается негативных прогнозов относительно занятости, больше не стоит рассчитывать только на налогообложение труда или потребления — просто потому, что трудовые доходы не смогут покрыть финансирование БОД. Здесь нужны иные решения. Необходимо, чтобы в общественных расходах участвовали те, кто выигрывает от автоматизации.
Первый робот-музыкант
Спустя несколько сотен лет после Леонардо да Винчи, попытки создать искусственного человека предпринимал французский механик Жак де Вокансон. Если верить историческим документам, в 1738 году ему удалось создать робота, строение которого полностью копирует анатомию человека. Он не мог ходить, зато отлично играл на флейте. Благодаря конструкции из множества пружин и устройств для вдувания воздуха в различные части механизма, робот-флейтист мог играть на духовом инструменте при помощи своих губ и движущихся пальцев. Демонстрация робота прошла в Париже и была описана в научном труде «Le mécanisme du fluteur automate».
Схема медной утки Жака де Вокансона
Помимо человекоподобного робота, Жак де Вокансон создал роботизированных уток из меди. По своей сути они были механическими игрушками, которые умели двигать крыльями, клевать корм и, как бы странно это не звучало, «испражняться». Сегодня такие технологии выглядели бы крайне странно. К тому же, подобные игрушки уже можно свободно купить в любом детском магазине. Там найдутся как ходячие фигурки, так и сложные роботы с дистанционным управлением. Но сотни лет назад медные утки наверняка казались чем-то волшебным.
Как работают с «эффектом зловещей долины» в сфере робототехники
Магид выделяет два способа решения проблемы зловещей долины: избегание и преодоление.
Избегание. Этот подход требует от дизайнера остановиться на кривой графика Масахиро Мори до того, как наступит пик правдоподобности.
Для большинства роботов внешнее сходство с человеком не требуется, объясняет Магид. Главное — качественное выполнение заложенного функционала: «Например, нам не нужен человекоподобный робот-сварщик с двумя ногами и головой, потому что статический промышленный манипулятор для сварки и обойдется гораздо дешевле, и справится со своей специализированной задачей лучше».
Компании-производители хотят продавать функциональный и полезный продукт, а не отпугивать потенциальных пользователей своими экспериментальными разработками.
Сервисный робот Pepper — разработка японской компании SoftBank. Он может встречать гостей в отеле, рассказывать о гаджетах в магазине или просто развлекать людей
(Фото: Pexels)
Преодоление. Этот способ сложнее: он бросает вызов «эффекту зловещей долины» и предлагает создать робота, максимального похожего на человека.
При разработке роботов-геминоидов требуется преодоление «эффекта зловещей долины», когда робот — как минимум по физиологическим характеристикам в статике и динамике — не будет отличаться от человека. Это сложный и трудоемкий подход: по мнению Магида, пройдет еще минимум 20-30 лет, прежде чем мы увидим первых антропоморфных роботов, которые способны поддерживать восхищение пользователя продолжительное время.
Массовое производство таких роботов ученый ожидает не ранее конца XXI века. Однако, учитывая религиозные и нравственные нормы общества, которые нередко становятся преградой на пути развития науки и технологий, возможно, что роботы, которые могли бы перепрыгнуть «Марианскую впадину» «зловещей долины», так и останутся единичными лабораторными экземплярами.
Сможем ли мы преодолеть эффект зловещей долины: мнение эксперта
Евгений Магид:
«Я считаю, что технически «эффект зловещей долины» — явление временное. Когда мы сможем создать геминоида, который будет постоянно поддерживать в пользователе чувство восхищения, мы победим первичные признаки этого эффекта. Но есть и более глубокие подсознательные причины: страх и недоверие. Чтобы побороть их, нужно постепенно внедрять роботов во все сферы жизни и обучать детей так, чтобы они еще в детсаду понимали базовые принципы робототехники и учились программировать роботов.
Чем больше роботов появится вокруг нас — промышленных, сервисных, домашних, — тем более привычными предметами они станут для нас.
Представьте себе страх неандертальцев перед огнем или луддитов перед станками — и вы поймете, что я имею в виду. Когда роботы станут привычным элементом жизни, а принципы их работы будут понятны каждому, страх неизведанного уйдет. И роботы сделают нас лучше».
Визит Евгения Магида в лабораторию профессора Хироси Исигуро, Advanced Telecommunications Research Institute International в японском Киото. Евгений держит Telenoid R1 — робот создан как большой мобильный телефон, чтобы при голосовом общении получать дополнительные тактильные ощущения
(Фото: из личного архива)
3D-печатные жидкие кристаллические эластомеры для мягкой робототехники
Мягкая робототехника является одной из самых быстрорастущих дисциплин в данной области, но питание этих устройств без жестких двигателей или насосов постоянно становится проблемой. В качестве потенциальных искусственных мышц были предложены различные меняющие форму материалы, включая жидкокристаллические эластомерные приводящие механизмы.
Гарвардские инженеры продемонстрировали, что эти материалы могут быть напечатаны на 3D-принтере с использованием специальных чернил, которые позволяют разработчику легко программировать все виды необычных способностей изменения формы. Более того, их метод производит приводы, способные поднимать значительно больший вес, чем в предыдущих подходах.
В чем суть «эффекта зловещей долины»
«Эффект зловещей долины» — это гипотеза о том, что робот или любой другой объект, который выглядит или ведет себя как человек, вызывает неприязнь и отвращение у людей-наблюдателей. Пугает не само сходство, а любое отклонение от нормы в поведении — например, заторможенная мимика.
Китайские роботы, помогающие лечить больных коронавирусом
Впервые об «эффекте зловещей долины» заговорил японский ученый-робототехник Масахиро Мори. В 1970 году он написал эссе Bukimi No Tani, а через восемь лет название его работы перевели на английский как Uncanny Valley («Зловещая долина»). Мори выдвинул идею: чем сильнее мы будем стараться, чтобы роботы были похожи на людей, тем больше отторжения они будут вызывать. Это будет происходить, пока не удастся преодолеть гипотетический провал, обозначенный как «зловещая долина». Для наглядности ученый создал график того, как может выглядеть этот путь развития человекоподобных роботов.
Серым цветом обозначена зона «зловещей долины», когда робот выглядит настолько похожим на человека, что становится ему неприятен. Эффект исчезнет, если андроид станет абсолютно идентичен человеку.
(Фото: wikipedia.org)
С момента выхода эссе Мори ученые неоднократно проводили исследования, чтобы подтвердить или опровергнуть гипотезу. Например, в Индианском университете опросили группу людей, предлагая оценить андроидов разной степени «человечности». Большинство исследователей сходились во мнении, что говорить об эффекте зловещей долины еще рано: нет достаточных доказательств. Но с 2018 года эффект стал подтверждаться все чаще. Например, в публикации Хельсинкского университета было обозначено, что явление стало более устойчивым. Перейти эту «долину» до сих пор не смог ни один робот.