Книга: Двуликий электронный Янус

Нелюди наступают

Нелюди наступают

Еще для поколения 50-х годов прошлого века робот был фантастическим существом, которое писательское воображение ставило на вершину технического прогресса. Сегодня он, обученный десяткам профессий, прочно утвердился в современной промышленности. Роботы давно шагнули в строительство, сельское хозяйство, медицину, космос, активно вторгаются в домашний быт. По прикидкам специалистов, к середине нынешнего столетия роботы должны заменить человека практически во всех вредных производствах, начиная от работ на атомных реакторах и кончая функциями водолазов. Они повсеместно превратятся в больничных сиделок, обретут педагогические навыки и даже заменят слепым поводыря.

Такие роботы уже существуют, хотя и в немногочисленных пока экземплярах. Японцы во всяком случае ведут разработки и испытывают опытные образцы по всем перечисленным позициям, всерьез готовясь к грядущей эре роботов. И это не случайно. Сегодня именно Япония держит прочное первенство по числу используемых роботов, составляющему больше половины от общемирового показателя. Япония лидирует и в экспорте роботов. Эти впечатляющие факты будут еще более весомы, если учесть, что первые японские роботы появились около 30 лет назад. Всего-то навсего!

Поворотным моментом в японской робототехнике стала вторая половина 80-х годов, знаменовавшая собой появление на свет более совершенных систем, использующих мощные компьютеры, сенсорную технику, видеоустройства. В дополнение к «рукам» роботы получили электронные «мозги», «осязание» и «зрение». Если раньше для каждой новой операции робота нужно было программировать, закладывая в него необходимый навык, то теперь он сам ориентируется в изменяющихся обстоятельствах, общается с человеком на компьютерном языке. Роботы нового поколения пока в меньшинстве, да и стоят они дороговато. Но специалисты уверены в их будущем.

Что же принесли роботы экономике? Повышение производительности труда, снижение себестоимости, высокое качество изделий, экономию сырья и энергии, внедрение гибких технологий, позволяющих, отвечая на капризные колебания рынка, мгновенно перестраиваться на выпуск новой продукции.

Сами производители роботов смотрят на проблему несколько иначе. По их мнению, при всех японских успехах в сфере роботизации Япония использует всего лишь 20 % возможностей, которые открывает робототехника. С другой стороны, роботы нуждаются в постоянном совершенствовании, чтобы не отстать от общего уровня. Если одна операция выполняется сегодня роботом за 3 секунды, то через 3 года на нее потребуется уже одна, а еще через два года всего лишь 0,2 секунды. Иными словами, за 5–6 лет самый совершенный сегодня робот безнадежно устареет. В этом сверхбыстром моральном старении – залог будущего развития, если хотите, гарантированный спрос на продукцию робототехники.

Стоит особо сказать об одном достижении, которое остается как бы в тени, хотя имеет важное значение. Роботизация – отнюдь не привилегия тузов индустрии, и, несмотря на высокую стоимость, она достаточно доступна всем остальным. Робот – вещь недешевая, но система проката и лизинг успешно решили эту проблему. Если фирма не в состоянии приобрести робота, то она может арендовать его на 5–7 лет, выплачивая ежемесячный взнос, в среднем меньший, чем зарплата одного рабочего.

Внутренняя конкуренция стимулирует быстро растущий технический уровень японских роботов, система проката обеспечивает гарантированный сбыт. Старение нации и структура занятости (отток рабочих рук в сферу обслуживания) облегчают социальные аспекты роботизации, сводят к минимуму вероятность серьезных конфликтов на почве внедрения прогрессивной техники. Вспомните восстания луддитов!

Что же дальше? Здешние специалисты считают, что вслед за областью материального производства грядет эра роботов в быту. Сегодня, больше для забавы, уже продаются роботы, которые могут налить вам стакан соку или вымыть пол. В фешенебельных токийских ресторанах, и не только в них, роботы выполняют обязанности официантов. Это и многое другое – только начало. Приготовить пищу, убрать квартиру, поиграть с ребенком, присмотреть за больным – все это вполне по силам роботу. Авторы доклада исследовательского комитета японского агентства по науке и технике убеждены, что именно так скоро и будет – к 2010 году. В Японии, конечно!

Это, наверное, хорошо, но не исключено, что прогнозы о вытеснении человеческого интеллекта искусственным станут явью в самом ближайшем будущем. Уже сегодня есть электронные технологии, способные выполнять многие функции, свойственные человеку. Прежде всего речь идет об автоматах, запрограммированных на выполнение ряда механических операций, требующих, однако, некоторых интеллектуальных усилий. Так, в Таиланде разработали модель робота-охранника. Управление им осуществляется с помощью пароля через… Интернет. Устройство оборудовано видеокамерами слежения и сенсорными датчиками, способными реагировать на движущиеся предметы и перепады температуры. Кроме того, робот снабжен огнестрельным оружием, которое может применить в случае необходимости. Разумеется, все действия металлического охранника зависят от команд оператора. Пока зависят.

Японские инженеры, приободренные успехом ранее выпущенных кибернетических собак, в конце 2004 года наладили производство роботов-охранников «Банрю», что значит «дракон-стражник». Робот снабжен видеокамерами, в том числе инфракрасными, видящими в темноте, и разного рода датчиками. Заметив проникновение в дом чужака, «дракон» встает на задние лапы (в такой позе его рост достигает метра), начинает завывать и сверкать глазами, тем временем набирая номер телефона полиции и сотового телефона хозяина. При цене 18 тысяч долларов уже продано около полусотни таких охранников.

Звонит телефон. Из трубки раздается голос робота: «Внимание, тревога в зоне 3». Это звонил робот-сторож соседа, уехавшего в отпуск. Владелец телефона нажимает на специальную кнопку, и на экране телевизора виден взломщик, орудующий в соседнем доме. Теперь остается только позвонить в полицию… Примерно таков сценарий действия робота-сторожа, демонстрировавшегося в Париже на одиннадцатой международной выставке «Еврозащита-88».

Роботов теперь можно найти повсюду. Особенно эффективны они для защиты банков от нападений грабителей, поскольку не робеют под дулами автоматов и не усыпляются газовыми гранатами. Но услугами роботов пользуются немногие: пока это слишком дорого. На парижской выставке можно было увидеть ставшие совсем крохотными камеры, которыми можно охватить все закоулки в банках, кассовых помещениях контор и универмагов. Парижская полиция с гордостью демонстрировала устройство, позволяющее постоянно держать в поле зрения две тысячи различных пунктов – в банках, на предприятиях и в общественных зданиях – с одного, центрального, пульта.

В жизнь развитых стран с 1992 года постепенно входит понятие «умный дом», над созданием которого работают ученые Японии, США и Европы. Владельцам этих домов, например, не нужно будет иметь ключа: компьютер с помощью телекамеры «узнает» подходящего к дому хозяина и распахнет дверь. Робот не только примет верхнюю одежду, но и сообщит последние новости или содержание телефонных разговоров, которые он «вел» со звонившими. В комнатах, естественно, наведен полный порядок, на кухне владельца дома ждет только что сваренный кофе, а возможно, даже обед, заказанный по телефону. Но и это еще не все.

Технология RFID (радиочастотная идентификация) – вот что действительно может сильно изменить нашу жизнь. Изначально придуманная для нужд компаний, занимающихся почтовыми отправлениями, она очень скоро привлекла внимание и других бизнесменов. На крохотный чип можно записать необходимую информацию о продукте, а потом за доли секунды считать ее, даже не прикасаясь к самому чипу. Чип вообще не должен быть виден – главное, чтобы он оказался в радиусе действия принимающего устройства. А теперь представьте себе, что случится, если подобными метками снабдить все товары, приобретаемые в магазинах.

Во-первых, это на порядок упростило бы жизнь управляющих самих магазинов: в любой момент они могли бы знать, сколько товаров и каких наименований находится в торговом зале. Во-вторых, покупателю больше не надо было бы стоять в очереди, ожидая, пока кассир считает все штрих-коды на каждом йогурте: достаточно просто прокатить забитую тележку через сканер и оплатить получившуюся сумму. В-третьих, попав домой к покупателю, продукты сразу бы стали частью единой информационной сети. Скажем, холодильник бы точно знал, что именно в нем находится, когда истечет срок годности того или иного продукта и при каких температурных режимах они дольше сохранятся. Оценивая содержимое, холодильник мог бы напомнить хозяину, что у него закончилось пиво, а срок годности кефира истечет через два дня.

Перед тем как решить что-то приготовить, достаточно будет просмотреть подсказанный центральным сервером список блюд, которые можно сделать из имеющихся в перечне продуктов. Стиральная машина, считав метки на ярлыках одежды, выдаст рекомендации по загрузке, обратив ваше внимание на те вещи, которые нельзя стирать вместе. Выбор программы стирки, скорее всего, останется за человеком, но в принципе сделать это машина смогла бы и сама. Датчики загрязнения помогут определить, когда вещь станет чистой, чтоб не тратить на стирку лишнее время и электроэнергию.

Благодаря радиочастотным меткам на предметах дом в целом будет «понимать», что и где в нем находится. Дом сможет напомнить, что заканчивается туалетная бумага, или поможет, например, отыскать ключи от машины – они к этому моменту тоже превратятся в чип, встроенный в тонкую карточку.

Современные «умные дома» заставляют нас привыкать к гигантским пультам и заучивать сотни команд, а «дом будущего» будет помогать нам жить.

RFID-метка содержит всего два элемента: микросхему и плоскую обмотку-антенну. На микросхему записывается необходимая информация. Напряжение, наведенное считывающим устройством в антенне, достаточно велико для того, чтобы снабдить карту энергией, необходимой для обработки информации и посылки обратного сигнала. Радиус действия зависит от мощности считывающего устройства и конфигурации метки. Современные образцы могут считываться с расстояния более 10 метров. Уже несколько лет ведутся унификация и стандартизация технологии. Приблизительное время глобального внедрения – 2015 год.

Однако уже сейчас эта технология может спасти многие жизни. Во время длительных и серьезных операций используется огромное количество марлевых тампонов. Именно их чаще всего забывают хирурги внутри тела пациента, и они становятся источником опасной инфекции и осложнений. По данным координатора Исследовательского проекта врачебных ошибок анестезиолога доктора Алекса Макарио из Медицинской школы Стенфорда (Калифорния), ежегодно только американские хирурги оставляют в операционной зоне около 1500 предметов, большую часть которых как раз и составляют тампоны. Чтобы избежать этого, ученые в 2006 году создали тампоны с чипами радиочастотной идентификации, позволяющие быстро их обнаружить во время операции. По словам разработчиков, первое же клиническое испытание с участием девяти добровольцев продемонстрировало стопроцентную эффективность новой технологии. В ходе клинического эксперимента врач при помощи электронного детектора за считанные секунды смог обнаружить и извлечь абсолютно все усовершенствованные тампоны.

К 2000 году близ Токио, в префектуре Тиба, должен был появиться первый на планете полностью компьютеризированный город. Автор проекта – профессор Токийского университета Кэн Сакамура, спонсоры – 130 корпораций, включая такие всемирно известные, как «Фудзицу», «Сони», «Ай-би-эм», «Моторола». На паях они согласились предоставить необходимые для осуществления замысла 100 миллиардов иен.

Что значит полностью компьютеризированный? Ну, к примеру, освещение в домах регулируется автоматически, в зависимости от того, ясное небо или пасмурное, полдень или смеркается. В единую и легкоуправляемую систему объединены ванная, телефон, музыкальная и видеоаппаратура, кухонные агрегаты. Жителю чудо-города не придется утруждать себя даже таким утомительным занятием, как поворачивание водопроводного крана. Достаточно нежного прикосновения к стене. И даже, извините, воду в туалете спускать необязательно, – за этим проследит компьютер.

Офисы, размещенные в городе, полностью освобождены от бумажного делопроизводства. Не нужны ни курьеры, ни секретари. Требующийся служащему файл нажатием кнопки будет за несколько секунд доставлен из подвального хранилища, либо необходимая справка появится на дисплее рабочего стола. Деревья тут растут не только снаружи, но и внутри зданий. Город-компьютер по площади невелик – около одного квадратного километра, население тоже ограничено – тысяча постоянных жителей и шесть тысяч тех, кто ежедневно приезжает сюда на работу…

Не поверите, но пришло время и роботам посоревноваться в своем интеллекте. В мае 1990 года в Глазго была проведена первая международная олимпиада среди роботов-интеллектуалов из США, Канады, Норвегии, Финляндии, Франции, ФРГ и Италии. Главные требования, предъявляемые судьями к роботам-участникам, – полная автономность (никаких проводов подключения или магнитов) и 15-минутная демонстрация своих «талантов». Оценки ставились по следующим критериям: дизайн и устройство, поведение с акцентом на способность обретать новые умения, а также конструкторские достижения. Хотя олимпиаде был присущ элемент развлекательности, цель ее очень серьезна – стимулировать создание высокоинтеллектуальных роботов не только для промышленности, но и для научных лабораторий.

Шесть лет назад в Австралии прошел футбольный чемпионат среди роботов под названием «RoboCup-2000», на который съехались специалисты в области электроники и искусственного интеллекта из 35 стран мира. В турнирах для разных категорий механизмов приняло участие около 150 «команд». Роботы передвигались по стадиону при помощи механических тележек, зрение им заменяли видеокамеры. В лиге стимуляторов португальская команда FC-Portugal одержала верх над немецкой Karlrune. В чемпионате участвовали и две российские команды роботов – PSU и Polytech-100, однако они быстро выбыли из игры. Впрочем, в задачу организаторов этого мероприятия входили вовсе не победы в матчах, а демонстрация возможностей новых технологий.

С 24 по 27 ноября 2004 года в одном из павильонов ВВЦ прошла вторая специализированная выставка «Робототехника», организованная компанией «Эксподизайн». В экспозиции приняли участие более семидесяти академических и отраслевых институтов, высших и средних учебных заведений, промышленных предприятий. В материалах средств массовой информации тематика выставки занимала далеко не последнее место.

В отличие от многих выставок, где преобладают зарубежные фирмы, здесь львиная доля экспонатов принадлежала отечественным разработчикам. Среди них были как флагманы российской науки и промышленности (МГТУ им. Н.Э. Баумана, Институт прикладной математики им. М.В. Келдыша, Институт машиноведения им. А.А. Благонравова, АвтоВАЗ и др.), так и небольшие предприятия и даже гимназия из г. Зеленограда.

В дни работы выставки прошли международный круглый стол по проблемам промышленной робототехники и всероссийский семинар «Робототехника и мехатроника». По выставочной традиции организаторы провели конкурс на лучшие работы. В номинации «Бизнес-предложение» были отмечены: Опытно-конструкторское бюро при Владимирском государственном университете – за проект автоматизированного ортопедического аппарата, ИПМ им. М.В. Келдыша и Донецкий государственный институт искусственного интеллекта (Украина) – за совместный проект интеллектуальной системы технического слуха роботов, Пензенский государственный университет – за проект компьютерной диагностической системы «Кардиовид» и ООО «Робо-систем» из г. Тольятти – за проект универсальной системы управления роботами. Так что и у нас все не так плохо…

Самый маленький микроробот под названием «Месье» производства японской корпорации «Сейко» попал в Книгу рекордов Гиннесса выпуска 1994 года. Модель микроробота объемом в 1 кубический сантиметр предназначена для проверки водопроводных сетей и других труднодоступных мест. Стоимость «малютки» около 50 тысяч иен. Во время автоматического движения робота в направлении к любому источнику энергии происходит его зарядка.

А еще через семь лет японское правительство выделило 5 миллионов долларов США на проект Токийского университета по созданию дистанционно управляемых тараканов. Японские ученые снабжают насекомое микрочипом, который подключен к головному нервному центру таракана. Стимулируя разные нервные окончания электрическими импульсами, можно заставить таракана свернуть направо, налево или побежать вперед. Пока насекомые-киборги не очень управляемы и частенько бегают по своей воле. Но авторы проекта получили солидное госфинансирование и надеются, что их тараканы, снабженные мини-камерами, будут очень полезны во время поисковых и спасательных операций.

В то же время группа исследователей из Университета Западной Англии разработала робота, выполняющего совсем другую работу. Он охотится на слизней – известных садовых вредителей, на борьбу с которыми британские фермеры ежегодно тратят около 20 миллионов фунтов стерлингов. Испытания показали, что робот способен поймать до 70 % слизней. Самое интересное, что создатели «охотника» планируют сделать его совершенно автономным: питанием робота станут сами слизни.

Таким образом, с учетом японских и британских разработок уже лет через десять нас может ожидать настоящая война между насекомыми-киборгами и более крупными роботами, которые станут на них охотиться.

Оглавление книги