8 800 505 26 01

пн-чт,8.30-17.30 пт.16-30

Обратный звонок
Спасибо

Наш специалист перезвонит Вам в ближайшее время

Закрыть

Роботы — от автоматонов до андроидов и киборгов

23 мая 2020

Мечты о роботах, которые заменят людей в их трудовой деятельности, сопровождают человека по жизни на протяжении целых тысячелетий. Но действия человека, направленные на облегчение труда людей с помощью различных устройств, занимают в истории человечества гораздо большее место.

Древние мечтатели
В древности, за неимением технологий, стремились создать выполняющих определенные функции механические существа, которые смогут заменить людей. Так по легенде, грек и основатель знаменитого города Фивы царь Калд засевает землю зубами убитого им дракона, из которых вырастают «воины-спарты» (посеянные), не знающие усталости и страха, готовые биться за царя в любое время. Впервые механические фигуры применяют на маяке греческого острова, где устанавливают четыре позолоченные фигуры. Днём они блестят на солнце и поворачиваются, а ночью освещаются и подают звуковые сигналы морякам. В отличие от греков, арабы знали толк в развлечениях, а посему ученый Аль-Джазари создает механический квартет из музыкантов, играющих для правителей на разных инструментах.

Роботы — рыцари и астронавты
В 1950 году в дневниках Леонардо да Винчи находят чертеж робота в доспехах рыцаря, его дизайн выдержан в идеальных пропорциях знаменитого Витрувианского человека да Винчи. Уже в 1495 году робот должен был, по мнению изобретателя, имитировать человеческие движения (вставать и садиться, двигать конечностями и головой). В Европе в 16-18 годах прошлого века популярны механические персонажи типа механического «испанского монаха», который мог гулять, ударять себя в грудь, кивать и целовать свой крест. В музеях Швейцарии можно увидеть автоматон человеческой руки, напоминающей руку киборга или целых кукол, способных писать целые предложения. В 1927 году американцец Рой Уэнсли представил первого помощника по дому робота Телевокса, который управлялся по телефону и включал свет или электроплиту в доме. Через 10 лет американский робот Elektro уже ходит и выполняет более 20 действий, а отдельный мотор во рту помогает роботу надувать воздушные шары и курить.

В послевоенное время появляются первые механические манипуляторы, которые позволяют оператору, находящемуся в безопасном месте, управлять перемещением и утилизацией радиоактивных отходов. В 1968 году японская Kawasaki первого собирает промышленного робота по американской лицензии. С 80-х годов производство роботов становится коммерчески оправданным, а Япония становится безусловным лидером в мировом экспорте роботов.
В СССР разработка носит скорее опытно-экспериментальный характер. Так, в «Бауманке» создают мобильного робота для обезвреживания взрывчатых веществ, а впервые роботов применяют в Чернобыле для утилизации радиоактивных отходов. У России в 2007 году даже тестируют робота-милиционера, но на улицах они не появляются. В 2011 году американцы отправляют своим астронавтам метрового Робонавта-2 весом 150 кг. Робот представлял собой безногую человекоподобную фигуру с видеокамерами, транслирующими сигналы на мониторы диспетчеров. Внутри робота находился вычислительный центр из 38 процессоров, а на его спине размещался рюкзак с энергетической системой.

 

Роботы и люди

Два брата-чеха Карел и Йозеф Чапек в 20-х годах ХХ века придумали Робота. Из дневников и мемуаров писателя Карела следует, что во время написания пьесы он никак не мог решить, как назвать механоидов-рабочих одним коротким словом.

Первый вариант — производное от английского Labour — казался ему слишком заумным. Художник Йозеф, не отходя от мольберта, с ходу предложил брату название Робот, что в переводе с чешского на русский означало Работарь, а robota — подневольный труд. В 1921 году пьеса «Р.У.Р. – Россумские универсальные роботы» была поставлена в Пражском национальном театре и рассказывала о восстании механизмов на фабрике прогрессивного промышленника Россума. Выращиваемые роботы Чапека были похожи на современных андроидов.

Сам драматург в своей пьесе определял их следующим образом: «Роботы – это люди, но они механически совершеннее нас. Они обладают невероятно сильным интеллектом, но у них нет души». Умные роботы, как это водится у писателей-фантастов, взбунтовались, вышли из-под контроля и занялись уничтожением своих создателей. Так Чапек своей пьесой впервые показал миру, что создание человекоподобных и превосходящих по интеллекту роботов может нести как пользу, так и угрозу человечеству. Несмотря на это, его пьесу часто считают манифестом сознательной робототехники — создание роботов во имя добра, а в произведении существует даже Лига гуманности, которая борется за права роботов.

 

Законы робототехники и этика роботов

В 1923 году Исаака Юдовича Азимова, известного всему миру американского писателя-фантаста как Isaac Asimov (Айзек Азимов), уроженца села Петровичи Смоленской губернии, родители-мельники увезли в американский Бруклин.

В 1939 году Азимов публикует свой первый рассказ о роботе, а в 1941 году в рассказе «Лжец» появляется робот, читающий мысли читает мысли и упоминание о «robotics» (робототехника, наука о роботах). В 1950 году появляется сборник рассказов писателя «Я, робот», в котором публикуются «Три закона робототехники» — обязательные правила поведения для роботов.

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

Далее эти законы появляются в ТВ и кино, а суперпопулярный «Терминатор» в лице Арнольда Шварценеггера периодически цитирует «Три закона роботехники» Джону Коннору, призванному спасти мир от будущих роботов-завоевателей.

В 1986 году в романе «Роботы и Империя» Азимов предлагает нулевой закон: 0. Робот не может причинить вред человечеству или своим бездействием допустить, чтобы человечеству был причинён вред. В 2016 году американский профессор-юрист Марк Ротенберг выдвигает уже четвертый и пятый законы робототехники:
4. Робот должен открыто идентифицировать себя.
5. Робот должен быть способен публично обосновать свои действия.

Лига гуманности Карла Чапека и законы робототехники  стали концепциями-манифестами взаимоотношений между роботами и людьми, а бурное развитие робототехники обозначило необходимость законодательного и этического регулирования этих отношений. На законы Азимова ссылаются даже депутаты Европарламента в своей резолюции от 16 февраля 2017 года «Нормы гражданского права в робототехнике». Не забыты в резолюции и Карл Чапек со своей пьесой про роботов и «Франкенштейн» Мэри Шелли, а также греческий миф о Пигмалионе и его Галатее и легенда «Как раввин Лев создавал Голема». В Европарламенте сочли логичным сначала дать определения понятиям «робот» и «искусственный интеллект», затем роботов классифицировать, принять для них ряд законов и даже ввести общеевропейскую регистрацию.
Другую тенденцию — расширение толкования законов робототехники — продемонстрировала в 2016 году генеральный директор Microsoft Сатья Наделла. Она представила свои десять законов искусственного интеллекта, основная аксиома которых: человек отвечает за решения любого робота, пусть даже наделенного искусственным интеллектом.

 

Применение роботов

По стандартам Международной федерации робототехники, роботы делятся на два класса: промышленные и сервисные (для сферы услуг). В Китае сейчас бум промышленных роботов, Америка лидирует по производству сервисных роботов и их потреблению, а Россия только начинает гонку за лидерами робототехники.

1. Сервисные роботы

Складские
В лидерах по использованию сервисных роботов — логистика (удельный вес составляет более 60%). Наглядным примером служит лидер интернет-торговли Amazon, на складах которой трудятся роботы-упаковщики, сортировщики, погрузчики и другие механизмы. В среднем складской робот выполняет определенную операцию за 15 минут там, где человек затратил бы условный час.
Военные и спасатели
Наиболее перспективным решением этого вопроса является замена роботами солдат на поле боя. Активные разработки в данном направлении ведут во многих странах, но лидером пока являются США. Роботы еще не летают, но уже успешно обезвреживают мины, проводят разведку и наблюдение. Спасательные роботы участвуют в пожаротушениях и на объектах с повышенным радиационным фоном.
Справочники
Появляются коммуникативные роботы для работы в общественных местах, например в торговых центрах и офисах банков. За последние годы известной становится Sophia, которая может распознавать речь и отвечать на основании опыта и анализа данных из интернета. Aiko Chihira из Toshiba в 2014 году даже поработала пару дней консультантом в торговом центре в Токио. Пока же все справочно-коммуникативные роботы являются лишь концептами будущего, поскольку они неоправданно дороги для их коммерческого применения.
Медицинские
Пока основным и оправданным способом использования роботов в медицине являются лапароскопические операции при хирургическом лечении урологических и гинекологических заболеваний. Так, в Великобритании уже несколько лет хирургические роботы Da Vincie используются для лечения рака предстательной железы.
Бытовые
Бытовые роботы еще не стали массовым явлением. Из коммерческих используемых проектов активно продвигаются только роботы для уборки помещений. В 2007 году Билл Гейтс в своей статье «Робот в каждом доме» предсказал большое будущее бытовым роботам.
Образовательные и развлекательные
Одна из самых известных и продвинутых робоплатформ – Lego, на которой идет начальное обучение робототехнике уже с дошкольного возраста. В России сейчас активно развивают образовательную платформу и федеральную сеть центров робототехники Кванториум, где целенаправленно занимаются обучением школьников и студентов. Формат занятий подразумевает сочетание подачи образовательных материалов в игровой форме и состязательный аспект обучения.
Роботов пытаются использовать и для развлекательных мероприятий. В 2010 году в Китае прошли первые Олимпийские игры роботов. Лучше всего роботы занимались гимнастикой, танцами, футболом и легкой атлетикой, в аутсайдерах по навыкам оказались боксеры.

2. Промышленные роботы

Самая многочисленная и коммерчески используемая группа роботов во всем мире. В одном из российских учебников по робототехнике авторы приводят выгоды использования промышленных роботов:
• работают 24 часа в сутки
• не ошибаются и выпускают продукцию установленного качества
• не болеют, им не нужен отдых, отпуск и выходные
• не бастуют, не требуют повышения заработной платы и не «выносят мозг начальнику»

 

Лидеры по роботам

В сентябре 2019 года Международная федерация робототехники представила обзор рынка роботехники. Почти две трети промышленных роботов используются в автопромышленности и производстве электроники. Перспективными признаны также металлообработка, сельское хозяйство, атомная промышленность, судо- и самолётостроение и добыча полезных ископаемых.

Азия сохраняет первое место по продажам промышленных роботов, Европа на втором, а американцы занимают третье место. В 2018 году на 10 тысяч сотрудников предприятий в мире приходилось в среднем 99 промышленных роботов: из них в Европе — 114, в Америке — 99, в Азии и Австралии — 91.

1 октября 2019 года исполнилось 70 лет с образования Китайской народной республики, которой СССР активно помогал в послевоенное время. Советские специалисты построили около 160 промышленных объектов, а китайские товарищи получили от СССР передовые технологии. В Китае этот этап назвали «Большим скачком», который послужил началом развития промышленного производства. За 70 лет изменилось многое – Китай наряду с Америкой стал ведущей промышленной державой мира, а Россия до сих числится в аутсайдерах, как по производству, так и по внедрению роботов в производство. На российских заводах трудятся в среднем 5 роботов на 10 тысяч работников против 99 роботов по рынку промышленно развитых стран.

40% российских роботов заняты на сборочных производствах мировых автоконцернов, где всеобщая глобализация диктует быструю сборку и переналадку производственных линий. Наиболее высокая динамика по внедрению роботов и АСУТП в машиностроении и металлургии. В 2019 году в российском университете «Иннополис» посчитали, что для того чтобы догнать по робототехнике первую пятерку — Китай, Японию, США, Южную Корею и Германию, нужны 132 млрд рублей.

Но мировая история показывает, что одних финансов для качественного скачка недостаточно: необходима полномасштабная государственная программа и понимание экономической целесообразности внедрения роботов в производство. Пока же только отдельные предприятия с технически продвинутыми владельцами и руководителями внедряют роботов и АСУТП на своих предприятиях — они и останутся на конкурентном рынке ХХI века.