Книга: Двуликий электронный Янус

Что умеют роботы

Что умеют роботы

Хотя некоторые популяризаторы науки и пытались утверждать обратное, «умный, всесторонне развитый» робот все еще остается более мечтой, нежели реальностью. Конечно, роботы уже сегодня облегчают жизнь людей. Но все-таки «железные человеки» еще далеки от тех созданий, которые знакомы нам по научно-фантастическим произведениям. Роботизация производственных процессов давно никого не удивляет, но по-настоящему говорящего, самостоятельно думающего и действующего робота как не было, так и нет.

А что же есть? Есть гибкие производственные системы, которые собирают и красят автомобили, проводят сложную сварку, изготовляют сверхточные турбины и роторные валы. Роботы неуклонно вытесняют людей на заводах. Стало уже привычным видеть их на сварке кузовов. Фирма «Фэнукс Роботикс» направила «киборга» в окрасочную камеру, дав ему распылитель. Робот не только видит, оценивает и корректирует результат своей работы, но и сам открывает крышку багажника или капот, чтобы окрасить деталь изнутри. Вполне доступна ему и аэрография – лишь бы в память занесли нужный рисунок. На предприятии фирмы «Дженерал электрик» в Луисвилле промышленный робот способен «увидеть» рефрижераторный компрессор, «взять» его и перенести с одного конвейера на другой. На атомной станции «Тримайл айленд» шестиколесный робот по имени Ровер выполняет огромный объем работ по очистке зараженных помещений. В медицинском центре в Лонг-Бич механическая рука выполняет сложнейшие операции.

А что же планировалось к началу XXI столетия? Ученые считали, что к 2001 году американцы будут иметь у себя в домах персональных роботов, которые смогут убирать в квартире, поливать цветы, кормить домашних животных, мыть автомашины и даже вынимать из холодильника и приносить на стол банку пива или кока-колы. Роботы должны были использоваться как сборщики фруктов и ягод, санитары в больницах, фотографы в фотоателье, широко применяться в аварийных ситуациях на атомных станциях, в угольных шахтах, на космической орбите.

Главное отличие современных роботов от ранее существовавших – их автономия, независимость от прямых или запрограммированных инструкций человека. Давно сконструирован робот, способный помогать инвалидам. Он может выступать в роли официанта, посудомойки, личного секретаря, способного позвонить по телефону, заказать такси, оплатить счет, вписав в него номер кредитной карточки владельца.

Роботы XXI века должны быть по-настоящему умными, т. е. уметь оценивать конкретную ситуацию, принимать самостоятельные решения и действовать без всякой подсказки. А пока…

Телефон дома – благо, и в этом сейчас никого убеждать не приходится. Но, как и за всякое благо, за него время от времени приходится платить, а это, как известно, любит далеко не каждый. Вот цифры: в Ленинграде в середине 80-х ежегодно происходило около 40 миллионов междугородных телефонных разговоров, городская станция ежемесячно отправляла абонентам примерно 350 тысяч счетов. Но, увы, 30–40 тысяч счетов, пока их не оплатят, доставляли службе немало хлопот…

И звонили, звонили неплательщикам телефонистки. Дело довольно хлопотное и, понятно, не слишком приятное. На помощь пришел… робот. Да, да, именно он, начиная с 1 февраля 1985 года упорно и методично обзванивал забывчивых владельцев телефонных аппаратов. Ведь в его памяти содержались номера всех абонентов-должников. За час он мог «побеседовать» с 50 абонентами, что почти в 5 раз больше, чем успевала сделать самая квалифицированная телефонистка. Ну а вступать с автоматом в спор, понятное дело, какой смысл…

Когда Кларк Дил, начальник санитарной службы города Файетвилл (штат Северная Каролина), в феврале 1985 года шел к себе на службу, он мурлыкал веселенький мотивчик. Настроение еще долго оставалось бы безоблачным, если бы, поднявшись в кабинет, Дил не решил «пообщаться» со своим служебным компьютером. Ответив на все интересовавшие хозяина вопросы, он, кроме того, невозмутимо сообщил, что минувшей ночью из стен вверенного Дилу учреждения с промежутками в одну секунду было сделано более ста телефонных звонков.

Радужное настроение мгновенно испарилось. Ведь ночью в конторе не оставалось ни одной живой души! Неужели взломщики?.. Однако ничего не похищено. Да и едва ли кому-то придет в голову взламывать хитроумные замки, чтобы позвонить среди ночи. Да еще сто раз подряд!

Негодуя и в то же время удивляясь, директор отправился на поиски возмутителей спокойствия, которые вскоре и предстали перед его осуждающим взором. Ночными болтунами оказались… два автомата по продаже кока-колы. И звонили они вовсе не из озорства или желания подложить свинью главе санитарной службы. Просто каждый из них был оборудован устройством, которое в определенный момент сообщало по телефону в диспетчерскую службу, что кока-кола на исходе и пора пополнить ее запас. Непонятно только, почему автоматам «взбрело в голову» требовать «дозаправки» в столь неурочный час!

Бывают случаи и позаковыристей. 31-летний Алексей Меняйлов, играя в мае 1991 года на игровых автоматах во Дворце культуры Белсовпрофа в Минске, получил в графе «выигрыш» сумму в размере 999 999 рублей. По факту выигрыша был составлен протокол за подписью заинтересованных сторон. Администрация Дворца культуры не выдала Алексею эту астрономическую сумму и предложила выключить аппарат. Победитель, одолживший 8 тысяч рублей для игры, отказался от этого предложения и вместе с друзьями ночевал в зале, охраняя показания включенного игрового аппарата. «Белаттракцион», закупивший в Голландии эти аппараты, направил фирме-изготовителю запрос по поводу того, кто должен выплатить выигрыш Алексею Меняйлову.

Руководство «Белаттракциона» получило из Голландии ответ на свой запрос. В ответе, подписанном генеральным директором фирмы «Бэко» Тилбургом, говорилось: «В программу вашего автомата супервыигрыш не заложен. Сбой в работе может произойти вследствие небольших колебаний напряжения сети. В Голландии в таком случае игрок получает деньги, на которые он имеет право. В вашем случае – 5106 руб. Именно эта сумма была вложена в игру на момент появления цифры «999 999». То-то Миняйлов расстроился. Почти держал в руках бешеные деньги, и на тебе!

Правда, на полученный выигрыш он мог купить, например, часы с кукушкой, которые всегда в моде. В Японии в 1984 году выпустили электронный вариант часов с этой популярной птичкой. Вместо дверцы у часов экран дисплея. Когда приходит время «кукушке» подать голос, на экранчике появляется движущееся изображение этой птицы. Традиционное «ку-ку» исходит из синтезатора звуков. Аппарат можно легко перестроить на другое изображение. Тогда на экранчике появится, например, изображение филина (при этом синтезатор примется «ухать»), дельфина, играющего с мячом, или подмигивающего глаза. Ничего, мол, в следующий раз больше повезет. А вот другой вариант электронных часов, разработанный в Японии. На них вместо циферблата со стрелками и дисплея – стилизованное изображение восточной красавицы. При нажатии кнопки мелодичный женский голос (должно быть, этой самой красавицы) объявляет точное время.

До чего же японцы удивительный народ! Все-то у них автоматизировано! Опустили монетку – получите продукт. Рыбу или десяток яиц, к примеру. А ежели романтики захотелось – отправляйтесь к витрине с готовыми свежайшими букетами. И здесь вам не придется обращаться с навязчивыми продавцами. Все предельно просто: хотите вот эти желтые герберы – платите и нажимайте кнопку. Цветы – прекрасный подарок. Жаль только, что автоматы не умеют подносить подарки людям…

Проявлена забота и о самих красавицах. Выпущенные в 2006 году часы OV-Watch анализируют содержание ионов хлора на поверхности кожи и на основании этих данных за четыре дня предупреждают свою владелицу о наступлении овуляции, т. е. времени, благоприятного для зачатия. И тут в дело вступает мужчина.

А чтобы он не проспал на свидание, в Массачусетском технологическом институте (США) в 2005 году был разработан прототип «настойчивого» будильника. Если не желающий просыпаться хозяин выключит звон, нажав на кнопку, будильник спрыгивает с прикроватной тумбочки на пол, куда-нибудь прячется и через минуту снова поднимает беспрерывный звон. Тут уж хозяину приходится встать и найти источник назойливого шума. Причем каждое утро будильник прячется в новом месте.

Музыку теперь можно покупать в автоматах, как, например, газеты. Для этого а Ярославле в 2009 году создали электронную систему наподобие той, что служит для оплаты Интернета и мобильной связи. На сенсорном экране терминала покупатель выбирает полюбившееся музыкальное произведение, подключает к разъему USB флэш-память, мобильный телефон или медиаплеер и вставляет в щель купюру указанного достоинства.

Терминал по каналу передачи данных автоматически связывается с региональным сервером, а тот через Интернет – с поставщиком-правообладателем. Получив подтверждение об оплате, из банка данных на терминал перекачивается музыкальный файл. Предварительно можно бесплатно прослушать демонстрационную запись.

В той же компании разработали музыкальный автомат для баров, казино и других развлекательных учреждений. В отличие от механических автоматов, в которых можно было выбрать одну из сотни загруженных в аппарат пластинок, здесь ассортимент гораздо шире: в электронной библиотеке хранится более 70 тыс. записей музыкальных номеров и видеоклипов. Прослушать номер можно через встроенные в автомат динамики или – еще лучше – через подключенный к автомату музыкальный центр. Для любителей пения предусмотрен режим караоке…

Одна японская компания года четыре назад начала выпуск электронных устройств, имитирующих поведение собаки. Компьютеризированный робот-дог воспроизводит около 800 различных звуков, включая человеческую речь. В нем заложено 16 вариантов поведения – владелец сам может выбрать характер для своего «домашнего любимца». Кроме того, в механизм электронной собачки встроены датчики, реагирующие на свет, звук и прикосновения. Вероятно, игрушка будет пользоваться спросом у одиноких людей и семей с детьми. Еще бы, собака, которая не гадит, не просит есть, не кусается и даже не лает, если на то нет желания ее хозяев, да еще и не требует, чтобы ее регулярно выгуливали. Правда, в случае поломки ее ремонт обойдется в немалую сумму…

Новый прибор, выпущенный японской фирмой еще в 1990 году, предсказывает погоду для территории в радиусе 20 километров. Владельцу достаточно нажать на кнопку – и женский голос (на японском или английском языке) поставит его в известность, будет завтра солнечно, переменно, облачно или пойдет дождь. Для тех, кто не знает ни того, ни другого языка, одновременно высвечивается соответствующий символ. Кроме того, прибор служит будильником – в заданный момент раздается сигнал, и голос сообщает точное время.

В 2006 году в Японии разработали говорящую подушку нового поколения, которая дает советы о том, как лучше и полезнее человеку спать. Подушка, представленная японским Институтом исследования сна, изготовлена из мягкого уретана и оснащена множеством сенсоров, которые фиксируют и оценивают движения головы и тела человека. На основе этой информации подушка «вычисляет», насколько приятным был сон того, кто на ней спал.

«Если вы плохо спали в течение нескольких дней, подушка может сказать вам, например, почему вы просто так ложитесь спать каждый вечер, не попробовать ли вам перед сном принять расслабляющую ванну?» – рассказала Наоми Адати, руководитель компании, которая занимается продажей подушек нового поколения. Как пишет газета «Джапан Таймс», в случае если вы, напротив, спите отлично, подушка будет неустанно повторять: «Вы великолепно спите, продолжайте в том же духе!»

Пока подушка может предложить 40 различных советов для отличного сна, которые можно также прочитать на встроенном в нее с правой стороны небольшом жидкокристаллическом дисплее. Вместе с тем, как предупреждают изобретатели, новая разработка не предназначена для того, чтобы улучшить сон или избавить человека от бессонницы. «Подушка лишь дает советы, как сделать лучше, тем самым вырабатывая у людей привычку к здоровому сну», – отмечает Адати.

Но это так, можно сказать, пустяки. Французские специалисты с помощью робота обследовали изнутри под водой корпус знаменитого «Титаника». Операция прошла летом 1986 года. Для ее осуществления по заказу Французского института исследований использовался подводный робот, получивший имя «Робен». И он зарекомендовал себя совсем неплохо.

Не подкачал и робот, созданный австрийскими инженерами в 1990 году: на испытаниях он сумел найти монету на дне озера Замерангер, где вода не так уж прозрачна, а глубина составляет несколько десятков метров. Вооруженный тремя прожекторами, двумя телекамерами, двумя «руками» и «карманом» для находок, робот не только нашел, но и поднял монету на поверхность. Максимальная глубина его погружения – 120 метров.

Флэш, Куки и Максвел – неразлучная троица. Каждому из них от роду меньше двух лет, но во всей университетской больнице в Станфорде нет таких неутомимых работников. Днем и ночью они выполняют свои монотонные, но такие необходимые обязанности – доставляют различные грузы и обслуживают лифты.

Флэш, Куки и Максвел – роботы. Сверкая желтыми мигалками и нащупывая путь красными сенсорными лучами, они с осени 1993 года уверенно разъезжают по всем этажам, кабинетам и палатам больницы.

Нет предела удивлению и восхищению всех, кто впервые видит их в деле. Роботы всегда изысканно вежливы, и если обращаются к людям, то со словами: «Не будете ли вы так любезны, чтобы отступить в сторону, – вы блокируете мой путь» или «Пожалуйста, следуйте инструкциям на моем зеленом экране и нажмите среднюю кнопку».

«Когда мы говорим о них между собой, – рассказывает заведующая радиологической фильмотекой Дебора Уильямс, – то относимся к ним, как к людям. Для нас Флэш, Куки и Максвел сродни детям. И очень часто, обращаясь к одному из них, мы говорим: «Сходи и приведи свою сестру или своего брата». Куки ведь у нас – девочка, и говорит она обольстительным голосом. А Флэш и Максвел – мальчики, и тон у них сугубо деловой».

Кстати, саму Дебору все в больнице называют мамой роботов. Она их не просто опекает, но и нежно любит. Источником «разума» ее «детей» является компьютер, который управляет роботами и контролирует их передвижения. В памяти троицы заложен подробный план всей больницы. Помимо этого систему ориентации и команд обеспечивают и радиоантенны, установленные в ключевых точках больничного комплекса.

Основное место работы Флэша, Куки и Максвела – отделение радиологии и отдел материально-технического снабжения. Обычно они доставляют с места на место малогабаритные медицинские приборы и оборудование, различную документацию и рентгеновские снимки. Каждый из них стоит 60 тысяч долларов, кроме того, 25 тысяч долларов было истрачено на модификацию лифтов, чтобы они могли ими пользоваться. Все эти затраты окупились за три года.

В США в 1985 году впервые в нейрохирургической практике был применен робот. По размеру это устройство не больше кухонного миксера, с «рукой», снабженной специальным щупом, который позволяет медикам с высокой точностью определить границы опухоли в мозге пациента и тем самым значительно сузить область хирургического вмешательства. По мнению специалистов, в определенных условиях робот может оказаться вполне безопасным, надежным и эффективным инструментом. Но при этом, как отмечает ученый Й. Кво, разработавший программу компьютерного управления роботом, «он никогда не сможет полностью заменить чуткие руки хирурга, а останется его незаменимым помощником». Первая операция с применением такого устройства была успешно проведена в клинике города Лонг-Бич (штат Калифорния) и длилась три часа.

В США робот заменяет и медсестру. Механический ассистент по имени Джеф «работает» в нью-йоркском госпитале «Гора Синай». Его обязанность – разносить и подавать врачам инструменты. Специальное навигационное устройство позволяет Джефу двигаться в нужном направлении. Умеет он и говорить. Правда, в его лексиконе всего несколько фраз – «Спасибо», «Возьмите инструменты», а в случае внезапного возникновения неполадки он кричит: «Я застрял, вызовите оператора!»

Для тех больных, которые предпочитают терпеть недомогание, нежели обращаться к врачу, американские ученые разработали «виртуальную перчатку». Это устройство было впервые продемонстрировано осенью 2006 года на Всемирном конгрессе специалистов по биофизике и медицинской технике в Чикаго. Заболел у вас, к примеру, живот, а врача вызывать очень не хочется. Что делать? Вы надеваете на руку перчатку с датчиками и начинаете осторожно пальпировать собственный живот или же доверяете эту процедуру кому-то из близких.

Компьютер, к которому подключены датчики, конструирует и показывает на экране трехмерную модель вашего тела. А где-то в медицинском центре, с которым у вас установлена связь, врач надевает на руку устройство обратной связи и прикасается им к экрану компьютера, на котором высветилась модель тела больного. При этом врач испытывает ровно те же ощущения, как если бы он непосредственно пальпировал ваш живот. Через компьютерную сеть он сможет обнаружить у больного опухоль, внутреннее кровотечение или, например, самый обычный аппендицит.

Однако погодите радоваться. В производство «виртуальная перчатка» будет запущена нескоро, сейчас конструкторы ее дорабатывают. Да и предназначена она скорее всего все тем же медикам, которые по тем или иным причинам не смогут осмотреть больного лично (например, если он проживает в труднодоступном районе), а потому прибегнут к чудо-технике.

А вот в США медицинскую помощь через компьютер скоро будут получать люди, у которых просто нет денег на регулярные посещения врача. Осенью 2006 года в беднейших районах Нью-Йорка начался эксперимент, в котором участвуют 3000 людей, больных диабетом. 1500 человек получили компьютеры, с помощью которых они будут следить за уровнем сахара в крови и артериальным давлением, а также регулярно отсылать в больницу фотографии кожных покровов своих стоп (при диабете кожа на стопе иногда покрывается язвами – так называемая диабетическая стопа). Другие 1500 больных будут, как и раньше, изредка ходить на прием к врачу. Через два года медики проверят, какой способ наблюдения за больными эффективней.

Но это далеко не все, чем может удивить нас современная медицина. Недавно в Институте Сан-Раффаэле (Милан, Италия) была сделана операция на сердце 34-летнему мужчине, страдающему фибрилляцией предсердий. Казалось бы, ничего удивительного в этом нет. За исключением одного: оперирующий хирург находился в Бостоне, за шесть тысяч километров от больного.

В тело больного через гибкие катетеры был введен маленький зонд, который управлялся с помощью радиочастотных сигналов. Добравшись по кровеносным сосудам до сердца больного, зонд начал уничтожать микроскопические участки, подававшие аномальные электрические сигналы и тем самым мешавшие нормальной работе предсердий. Профессор Карло Паппоне, проводивший операцию из Бостона, управлял роботом в далекой операционной, сидя перед экраном монитора. На всякий случай рядом с больным находились кардиохирурги, которые при каких-либо нарушениях в работе аппаратуры вмешались бы в ход операции.

Медики из американского Балтимора провели уже 17 операций на расстоянии по удалению почки больным, находящимся в Риме. Правда, в семи случаях эксперимент пришлось прервать, и операцию заканчивали итальянские хирурги, находившиеся в операционной. Обычно это происходило из-за проблем с управлением роботом.

Зачем нужны такие «фокусы», возможно, спросит кто-то. Почему бы врачу самому не находиться в операционной? Дело в том, что никто не застрахован от такой ситуации: в момент, когда больному срочно понадобится сложная операция, необходимый для ее проведения высококлассный специалист может оказаться весьма далеко и просто не успеет прийти на помощь. Вот тогда и можно прибегнуть к информационным и спутниковым технологиям, которые позволяют проводить уникальные операции на расстоянии.

Кстати, недавно в Страсбурге пациентке был удален желчный пузырь микророботом, которым управлял хирург, находившийся в Нью-Йорке.

Сейчас из-за высокой стоимости телехирургии и определенных технических трудностей операции на расстоянии проводятся нечасто – обычно лишь в экспериментальных целях. Кстати, не остается в стороне от технического прогресса и Россия. Недавно в Москве состоялась конференция, на которой обсуждали вопросы внедрения телемедицины в ежедневную практику врачей. Телемедицина позволит качественно обследовать людей на расстоянии, а также контролировать состояние больных, перенесших сложную операцию, уже после их возвращения домой. Телемедицина даст возможность пациенту лишний раз не ездить в клинику – врач сможет обследовать и лечить его дистанционно. Хорошие новости! Скорее бы они получили широкое распространение!

А вот кое-что попроще. Специалисты противопожарного ведомства японского города Йокогамы создали в 1992 году «говорящий» огнетушитель. Небольшая пластиковая коробочка, прикрепляемая к обычному баллону со специальным раствором для тушения пожара, человеческим голосом в течение нескольких секунд объясняет пользователю правила обращения с огнетушителем.

По данным опроса, проведенного органами власти Йокогамы, около 60 % владельцев огнетушителей не имеют никакого представления о том, как обращаться с этим нехитрым приспособлением. Говорящие устройства для огнетушителей, которые с помощью интегральной микросхемы включаются автоматически при небольшом сотрясении баллона, предоставлены в распоряжение всех пожарных команд.

Для тех, кто увлекается бегом или спортивной ходьбой и при этом хочет контролировать каждый свой шаг, фирмы «Адидас» и «Пума» лет 20 назад разработали кроссовки с… микрокомпьютером. Перед началом бега компьютеру, прикрепленному с обратной стороны язычка ботинка, сообщаются сведения о весе тела и ширине шага его владельца. Во время бега или ходьбы счетное устройство получает данные о каждом шаге от датчика, установленного в подошве под большим пальцем. Затраченное время, пройденное расстояние – все это отражается на «мини-экране» язычка кроссовки.

Летом 1991 года одна японская фирма утверждала, что уже близка к созданию новой, совершенно нетрадиционной, так называемой подсказывающей обуви. Например, человек, собираясь утром выйти из дому, хочет надеть легкие летние туфли. Но на улице идет холодный осенний дождь. При попытке надеть такие туфли последние несколько сжимаются в объеме, одновременно «произнося» человеческим голосом фразу: «Сегодня эта обувь непригодна!» Секрет в том, что под стельку заложена сложная «конструкция» микрокомпьютера. Основной недостаток такой обуви – уж очень высокая стоимость.

По виду это самые обычные электронные часы фирмы «Касио». Но это не совсем так, ибо они показывают не только время – с их помощью можно быстро узнать параметры кровяного давления. «Би-Пи-100» разработаны в начале 1991 года специалистами филиала японской компании «Касио», расположенного в штате Нью-Джерси. Принцип их действия прост: достаточно нажать на кнопку специального датчика, и через полминуты на циферблате появятся цифры, указывающие величину давления и частоту пульса. Причем указывается точная дата и время снятия показаний. Примечательная деталь: когда давление слишком высокое (или слишком низкое), загорается сигнал, предупреждающий об опасности.

В мире развелось так много мини-приборов, что если их собрать вместе, потребуется большой грузовик: карманные компьютеры, копировальные аппараты, мобильные телефоны, калькуляторы. Да, не забыть бы про миниатюрный видеомагнитофон, телевизор, электронный словарь-переводчик в записной книжке… Множество разработок в «микромире», как нетрудно догадаться, принадлежит японцам. Фирма «Шарп» сконструировала еще и переносной электрокардиограф, утвержденный Министерством здравоохранения Японии. Те, у кого «пошаливает» сердце, получили его в 1990 году.

В памяти прибора содержится до 64 килобайт информации о состоянии здоровья его владельца. Если больной почувствует боли в области сердца, ему достаточно подключить электроды к пяти точкам на груди и нажать кнопку «Запись». Остальное кардиограф сделает сам. Ведь врачу часто бывает трудно установить, был ли у пациента сердечный приступ или просто «вспышка» аритмии. Электронная «медицинская карта» покажет работу сердца больного в период кризиса на экране крохотного дисплея. Согласитесь, неплохо. Кстати сказать, в 1998 году в Японии появились туалеты, способные «самостоятельно» делать анализ мочи и экскрементов и передавать результаты анализов лечащему врачу.

Во французском Национальном центре научных исследований недавно разработана электронная трость для слабовидящих и слепых людей. К ее верхней части крепится небольшое устройство, сравнимое по размерам с пультом дистанционного управления телевизором. Оно генерирует лазерный луч, который «ощупывает» дорогу на расстоянии. Если на пути обнаружено препятствие, трость либо издает тревожный сигнал, либо вибрирует. По словам разработчиков, самая сложная техническая задача заключалась в том, чтобы изобретение одинаково хорошо работало в условиях разного освещения и в любую погоду. Теперь главное – научить незрячих людей правильно обращаться с новинкой, многим из которых будет непросто к ней приспособиться.

Сотрудники Университета имени Бен Гуриона в Израиле еще летом 1992 года создали компьютер, определяющий, по какой причине плачут младенцы. Этот прибор, установленный рядом с колыбелью, с помощью акустических средств улавливает различные типы плача грудных детей и позволяет определить его повод – усталость, болезнь, голод или жажду. Он устанавливает также, от какого недомогания страдает новорожденный.

Робот по имени «До-ре-ми», созданный японской фирмой «Дайто» лет 20 назад, призван взять на себя тяжесть бессонных ночей, знакомых каждому родителю. Он представляет собой автоматизированную колыбель с магнитофоном, которая начинает качаться, чуть только ребенок заплачет. Одновременно звучат записанные на пленку голоса родителей. Колыбель «До-ре-ми» отличает плач младенца от голоса взрослых, и нет опасности, что она закачается без необходимости и разбудит спящего малыша.

Другой умный аппарат запатентован весной 1992 года научной сотрудницей Медицинского центра по исследованию проблем детства штата Вашингтон Линдой Уор. Подключенный к телу, он в точности симулирует 20 симптомов беременности, в том числе ощущение излишнего веса, затруднение работы сердца и легких, повышенное артериальное давление, тошноту при определенных запахах и т. д. Самое удивительное, что все это может испытать и мужчина, получив таким образом достаточно полное представление о том, что именно выпало на долю его забеременевшей супруги.

По мнению специалистов, симулятор может сыграть важную роль в воспитании чувства ответственности. Девушки школьного возраста, испытавшие на себе его воздействие, говорят, что теперь гораздо серьезнее относятся к той роли, которая уготована им природой. Мужчины же, испытавшие «беременность», начинают лучше относиться к женщинам вообще, а к тем, кто готовится стать матерями, – в особенности.

Оригинального робота изобрел американский ученый Стюарт Уилкинсон. Его детище заряжается энергией благодаря… пище. Он состоит из трех контейнеров, управляемых двигателем, внутри которого находится микробиологическая среда из бактерий. Перерабатывая пищу, бактерии выделяют тепловую энергию, преобразующуюся в электричество. Чем богаче продукты белками и углеводами, тем больше энергии выделяется. Сам Уилкинсон во время экспериментов «кормил» робота сахаром, но мясо, по его мнению, будет способствовать более эффективной работе. Кстати, робот при демонстрации получил кличку Ням-Ням. Зрителей же, собравшихся поглазеть на него, больше всего интересовал вопрос, не может ли машина этого класса оказаться опасной для человека? Что если, исчерпав запас энергии, она вздумает подкрепиться оператором? Получится робот-каннибал. Надеюсь, до этого не дойдет, а если дойдет, то нескоро.

Весной 2006 г. авторитетный журнал Science, издаваемый в США, сообщил о последних исследованиях, проведенных в Институте нанотехнологий при Техасском университете в Далласе. Благодаря этим исследованиям ученые создали две разновидности искусственных мышц, которые превращают химическую энергию в механическую и работают как настоящие мускулы. Руководит исследованиями профессор Рэй Боумен. Финансирует программу Агентство перспективных оборонных разработок Министерства обороны США.

– Однажды, сидя в баре, вы сможете заметить рядом с собой робота, который пьет виски для того, чтобы получить необходимую для работы энергию, – шутит доктор Боумен. И он не так уж далек от истины. Все дело в том, что искусственные мышцы работают благодаря энергии, которую получают из водорода или спирта.

– Сегодня роботам даже самого последнего поколения необходима энергия, которую они получают от какого-либо источника электричества. Поэтому свобода их передвижения ограниченна, – продолжает Рэй Боумен. – Мы избавим роботов от этих «энергетических кандалов».

Ученые из Далласа создали два типа искусственных мускулов, которые питают сами себя, превращая химическую энергию в механическую и тем самым получая возможность неограниченного передвижения. Первый тип мышц сделан из титано-никелевых проводов с эффектом запоминания формы, которые покрыты платиновым катализатором. Пары метанола, водорода и кислорода проходят через платиновое покрытие и в результате реакции выделяют тепло. Это тепло нагревает провода, и они сокращаются, как настоящие мышцы. Стоит потоку паров иссякнуть, провода распрямляются, возвращаясь к первоначальной форме. Невероятно, однако мускулы, состоящие из проволоки, сильнее настоящих мышц таких же размеров в сто раз!

Второй тип искусственных мышц состоит из углеродных нанотрубок, покрытых металлическим катализатором. В результате определенных реакций на покрытии создается заряд, который заставляет нанотрубки расширяться. По мнению ученых, такие мышцы более перспективны, так как они, кроме прочих достоинств, могут быть конденсатором, накапливающим и хранящим электричество до того момента, пока оно не понадобится.

Зачем же нужны искусственные мышцы, работающие на метаноле? Они будут использованы при разработке роботизированных конечностей и протезов, которым для работы не нужны батарейки. Искусственные мускулы могут иметь микро– и наноразмеры. В перспективе ученые намерены заменить металлический катализатор на катализатор из связанных энзимов, что позволит мускулам получать энергию из обычных продуктов питания, как это происходит в человеческом организме. Тогда их можно будет применять для создания искусственных органов, например сердца.

Действительность тем временем превосходит самые смелые ожидания: у роботов и впрямь все как у людей. Даже размножение! В США создана компьютерная система, способная без вмешательства человека воспроизводить роботов. Ее авторы – Ход Липсон и Джордан Поллак из Массачусетского технологического института. Задача системы – воспроизвести простейшую модель механизма, способного горизонтально перемещаться в пространстве. На начальном этапе компьютер разрабатывает тысячи виртуальных проектов, имитирующих процессы эволюции растительного и животного мира, затем выбирает оптимальный вариант и необходимые компоненты. Информация передается на автоматическую установку, занимающуюся сборкой механизма.

В дальнейшем планируется создавать самовоспроизводящихся роботов, т. е. над проектом будет работать уже не центральный компьютер, а дочерняя модель. Она воспроизведет другую модель, та, в свою очередь, еще одну и еще… Что ждет нас дальше?

Времена меняются, и роботы меняются вместе с ними. Сфера их применения расширяется, роботам подвластно все, ведь фантазия их творцов неистощима. Особенно изобретательны на сей счет японцы. Профессор Садада, например, в 1989 году разработал электронного диагноста, способного безошибочно определить малейшие ортопедические отклонения. А робот-поводырь, внешне напоминающий небольшую собаку, даже имеет преимущество в цене перед своим живым «собратом». Частная фирма выпустила робота, собирающего апельсины с учетом их зрелости.

С его электронным собратом не только приятно поговорить. Ему можно доверить всю черновую домашнюю работу: уборку комнат, стирку белья, приготовление обеда, проверку уроков у детей. А если в квартиру попытаются проникнуть охотники до чужого добра, этот робот, созданный лет 20 назад американскими специалистами, приведет в действие сигнальную систему, вызовет по телефону полицию и заблокирует двери…

Посреди лаборатории стоит инженер Мицуно, а рядом с ним кукла в человеческий рост, точное подобие Мэрилин Монро – блондинка, с томными голубыми глазами, облаченная в платье с глубоким вырезом. Подобно заботливому отцу, Мицуно любовно разглаживает ее локоны, поправляет колье. Но вот включается музыкальная запись, и «Мэрилин», как по волшебству, оживает. Она лучезарно улыбается, отвешивает поклон и, подыгрывая себе на гитаре, начинает петь. В такт дыханию у куклы поднимаются и опускаются розовые плечи, а когда она поет о чем-то грустном, то прикрывает глаза. Кончив петь, «Мэрилин» игриво подмигивает.

Мицуно, 44-летний художник и изобретатель, к осени 1982 года создал, кроме нее, еще девять кукол-роботов. Первым его творением был «Томас Эдисон». За ним последовали «двойники» Джона Кеннеди, знаменитого киноартиста Т. Бандо, потом появилась целая семья фантастических существ – феи, русалки, а с ними свирепый самурай.

«Семейка» Мицуно мгновенно завоевала популярность. С середины 1970-х годов его куклы регулярно появлялись на всех промышленных ярмарках и на экранах телевизоров. А токийский универмаг Кобэ взял «Мэрилин Монро» напрокат, чтобы привлекать покупателей. Внутри «Мэрилин» действует 80 соленоидов (катушки, по которым проходит электроток). Именно столько мускулов занято в движениях человеческого тела и лица, которые кукла имитирует.

Изготовлением роботов Мицуно начал заниматься в 60-х годах прошлого века, когда в японской электронике разразился бум. Тогда уже существовали радиороботы. Но, по его мнению, они были «слишком медлительны и примитивны». Мицуно решил сконструировать своего робота, и через восемь лет появился «Эдисон». Больше всего усилий, как ни странно, потребовалось для воссоздания искусственной кожи, которая не должна была отличаться от человеческой. Мицуно занялся химией и наконец получил мягкую, эластичную кожу из винила, которую и запатентовал.

Группа японских туристов осенью 1991 года пришла в зоопарк португальского города Порту. Внезапно в небе над открытой площадкой зоопарка появилась какая-то крупная птица с несоразмерно большим клювом. В ней тотчас же распознали большого тукана, обитающего в Центральной и Южной Америке. Птица повела себя очень агрессивно – стала гоняться за дикими козами, пасущимися на лужайке. В природных условиях туканы этого не делают, поэтому служители зоопарка решили подстрелить «пернатого агрессора». Тогда один японский турист проделал какие-то манипуляции с черной коробочкой, после чего злой «тукан» спикировал к нему на плечо. Японцы извинились за происшествие: оказалось, что это был летающий робот, изготовленный японской электронной фирмой с рекламными целями.

На 2008 год Ливерпуль был объявлен европейской культурной столицей. Мэрия, однако, озабочена, что вид города портят многочисленные голуби. Их расплодилось великое множество, да и разжирели они изрядно – ведь горожане регулярно подкармливают их пищевыми отходами. И вот, собравшись на очередное заседание, работники мэрии решили, что в птичье царство нужно внедрить роботизированных хищников, которые отпугивали бы голубей. А поскольку на них обычно охотится сокол-сапсан, такими и сделали роботов. Десяток механизированных хищников под названием «робо-псы» с конца 2006 г. сидят на крышах в центре Ливерпуля. Они двигаются, машут крыльями и даже пронзительно кричат – совсем как соколы. Окончательный результат внедрения пока неясен.

Хороший ли закройщик компьютер? Об этом еще 20 лет назад могли сказать посетители одного из стокгольмских магазинов. Клиент входит в магазин и включает видеосистему. На экране – манекенщики в одежде, помеченной номерами. Покупатель выбирает модель и нажимает кнопку с нужным номером. Потом отмечает на пульте свои показатели – рост, объем груди и т. д., платит деньги и идет домой. Одежду, скроенную компьютером, ему вскоре присылают по почте. А если новинка плохо сидит на клиенте – «виноват» он сам. Электроника не признает никаких отклонений от нормы, а значит, и «нестандартных» фигур.

А вот другой подход. Инженеры из французского Центра по проблемам изготовления одежды в 1987 году разработали систему из двух электронных модулей. Первый из них снимает с клиента, пришедшего к портному, мерку и вводит данные в компьютер. Второй модуль осматривает клиента с помощью телекамеры и накладывает на его изображение рисунок предлагаемой модной одежды. Заказчик может видеть себя на экране цветного телевизора, «примеряя» различные модели. После того как выбор сделан, компьютер с учетом проведенных обмеров делает выкройку заказанной одежды.

Известно, что профессия закройщика сложна, умение рационально использовать ткань приходит только после многих лет практической работы. Когда нужно кроить костюм или платье в условиях фабричного производства, нежелательность отходов возрастает многократно. Искусным закройщиком еще в 1985 году показала себя ЭВМ, которую обучили этому ремеслу специалисты профильного института в Харькове.

Вначале машина вступает в диалог: на дисплее появляются вопросы о фасоне будущего костюма, его размере и других исходных данных. Через несколько минут на экране монитора высвечивается картинка. На ней изображены плотно уложенные детали заказанного костюма. Это и есть карта раскроя. Здесь же приведены количественные показатели раскладки, в том числе и процент отхода. Можно попросить ЭВМ сделать раскладку на два, пять, семьдесят костюмов.

Оказалось, что детали четырнадцати костюмов уложились наиболее рациональным образом. Если есть рулоны ткани различной длины, то компьютер подскажет, какой из них целесообразнее использовать. Лучший из полученных результатов по команде оператора заносится в банк раскладок и документируется.

У решения этой задачи, кстати сказать, интересная предыстория. Еще в XIX веке великий русский математик П. Л. Чебышев в центре мировой моды, в Париже, ознакомил специалистов со своей теоретической работой «О кройке одежды», где рассмотрел в чисто научном плане вопрос о наилучшем покрытии кривых поверхностей плоскими выкройками из ткани. Эта теория и стала основой рационального раскроя материалов.

Американские конструкторы уже давненько разработали швейную машину, в которой можно запрограммировать почти полторы сотни операций, и каких! Вышивать, например, монограммы, имена и полные фразы машина умеет без всяких затруднений. Она не только шьет всеми известными стежками, но и комбинирует их по хозяйскому желанию. А вот шведская машинка «Хаскварна» использует как программу для вышивания информацию на специальных кассетах: предусмотрено более сотни видов стежков. Эта машинка способна вышить фразу из пятидесяти двух букв, не затруднят ее и цифры.

Но, наверное, интереснее всего ознакомиться с японской машинкой. Она голосом сообщит вам о своих неполадках, о неправильной программе, о неверной последовательности стежков – для этого в нее встроен специальный речевой блок. Последний запоминает всю последовательность операций при сшивании определенной вещи и второй раз шьет уже без всяких напоминаний. Вот она – способность к обучению!..

Ученые японского исследовательского института ATR в 2008 году разработали нового робота, способного наблюдать за людьми и подсказывать им верный путь, если те заблудились. Модель оборудована 16 камерами и лазерными дальномерами. Кроме того, правильно оценивать ситуацию ему помогают 9 RFID-считывателей. Робот способен следить за 20 людьми одновременно. Разработчики робота предлагают использовать его для экспедиций в малоизученные районы земли или при работах в экстремальных условиях.

Специалисты корейского института науки и технологии разработали мобильного робота, способного ориентироваться в городских условиях. Модель Securo оборудована системой GPRS, лазерным сканером и компасом. В ходе испытаний Securo смог передвигаться со скоростью 5,4 км в час. При этом роботы этой серии могут работать и без спутниковой навигации, запоминая маршрут.

Какой официант не возмутится, если ему вместо ассигнации клиент подсунет фальшивку? А вот два «официанта», работавших в одном из калифорнийских ресторанов в 1984 году, когда им вместо монеты опускали в отверстие для чаевых… пуговицу, лишь вежливо указывали клиенту на его «ошибку». «Официанты» эти, как вы уже догадались, – роботы. Они передвигались по залу и, принимая заказы у посетителей, поддакивали им: «Да, сэр, да». В маленьком ресторане, хозяин которого обзавелся уникальными электронными помощниками, с тех пор всегда полно посетителей.

В баре «Сетубал» португальского города Каштелу-Бранку новый «бармен» – электронный робот – появился в начале 1990 года. Он умел готовить сэндвичи с сыром, ветчиной, колбасой, брынзой, взбивать коктейли, продавал мороженое, соки, прохладительные напитки.

Клиенту достаточно было опустить в приемник робота монету и нажать соответствующую кнопку. Однако если клиент пытался опустить в монетоприемник какой-нибудь суррогат, робот суровым голосом произносил: «Пользуйтесь, пожалуйста, полноценной монетой!»

На выставке в Сан-Франциско летом 1990 года демонстрировался такой вот робот-бармен. «Реагировал» он на жетоны и голос. По заказу посетителей мгновенно готовил своими четырьмя «руками» любой коктейль (в электронной памяти – 30 рецептов). «Бармен», однако, не обслужит клиента, находящегося «под мухой»: его микросхемы «чуют» даже самое незначительное изменение речи под влиянием алкоголя. В этом случае он возвращал опущенный в него жетон, а сигнальные лампочки гасли – «бармен» отказывался принять заказ.

В один из баров города Норфолк (штат Небраска) осенним вечером 1991 года вошли двое мужчин. Один из них имел внешность «типичного янки»: рост около двух метров, богатырское сложение, ярко-синие глаза и огненно-рыжие волосы. «Типичный янки» оказался несловоохотливым – лишь изредка бросал короткие реплики каким-то «бесцветным» голосом, зато пил джин и виски почти без передышки. Бармен подсчитал: в общей сложности он выпил более двух литров, но оставался совершенно трезвым. Наконец, спутник «типичного янки» раскрыл секрет: с ним был не человек, а антропоидный робот по кличке Джоб. Его в рекламных целях создала одна японская электронная фирма, введя в память робота для пущего куража программу «сильно пьющий мужчина».

Но что мы всё по барам да по барам? На молочных фермах Голландии еще в 1992 году появился робот-дояр. В отличие от обычных доильных аппаратов, управляемый компьютером робот может самостоятельно передвигаться по коровнику и доить животных без помощи человека. Электронный дояр способен увеличить надои от каждой коровы на 15 % и, как считают его создатели, при повсеместном внедрении произведет революцию в молочном животноводстве. Что до самих коров, то им, как показали первые испытания, тоже понравился новый «хозяин». Животные очень быстро привыкают к нему, вероятно, потому, что доит он их более регулярно и тщательно.

Роботы давно уже научились выгуливать болонок, мыть посуду и смешивать коктейли по любимому рецепту… Следовало ожидать, что дерзкая фантазия их создателей уведет роботов из кухонно-бытовых сфер в область более возвышенную. Так и оказалось: роботы «увлеклись» музыкой. Один из них, созданный в 1983 году профессором Токийского университета И. Като, освоил фортепиано. Пока еще, правда, ему удается играть только простенькие песенки, да и то в присутствии человека, повторяя движения его пальцев. По сравнению с «Уам-7» – так звучит «имя» робота-пианиста – робот-гитарист японского инженера С. Нагасима – виртуоз. Он может брать сложнейшие аккорды, получив «задание» через клавиатуру компьютера. Для этого, правда, ему едва хватает 90 резиновых пальцев…

Сократить многолетний и нелегкий путь овладения игрой на фортепиано до нескольких минут позволяет «волшебная система обучения», созданная в 1992 году компьютерной фирмой «Софтвэер тулуоркс». Соединив портативную электронную клавиатуру и персональный компьютер плюс кое-какие специальные приспособления, специалисты получили «волшебное фортепиано», превращающее любого профана во вполне сносного музыканта. На экране монитора появляется картинка клавиатуры с правильным положением пальцев. Механическое обучение идет в строгой последовательности. Если «мгновенный пианист» сфальшивит на первом «этюде», компьютер ни за что не допустит его к следующей нотной странице. Если же пассаж будет сыгран правильно, стайка веселых уток пролетит над музыкальным текстом.

Японская компания «Тайто» вызвала в 1987 году настоящую сенсацию, объявив о создании первого в мире робота, который может играть на классической гитаре. Электронный солист был, мягко говоря, тяжеловат: весил 260 килограммов и на вид необычен: у него шесть «пальцев» на правой руке и 73 – на левой. На качество исполнения, впрочем, внешний вид не влиял. Робот-гитарист играет вещи, требующие виртуозной музыкальной техники, и знает наизусть 50 произведений, составляющих его концертный репертуар. Корпорация «Тайто» рассчитывала на большой коммерческий успех от внедрения на рынок своего электронного чуда, заломив за «гитариста» 12,5 миллиона иен. Желающие приобрести новинку нашлись не сразу.

Да, если вспомнить еще и о том, что ЭВМ давно уже тяготеют к сочинительству музыки, то стоит ли удивляться, если скоро мы станем свидетелями рождения принципиально нового направления в музыке: рок-н-робот, например. Или робот-джаз? В самом деле, ведь если есть роботы-пианисты и гитаристы, то почему бы не создать робота-ударника и робота-дирижера? А заодно – и роботов-слушателей. Их «ушам» такая музыка будет привычнее. Может, я и ошибаюсь.

Оглавление книги


Генерация: 1.368. Запросов К БД/Cache: 3 / 1
поделиться
Вверх Вниз