Роботы будущего. Роботы будущего: какими они будут

Роботы – это механические помощники человека, способные выполнять операции по заложенной в них программе и реагировать на окружение. Трансгуманистическое значение робототехники состоит не только в том, что эта область связана с киборгизацией и искусственным интеллектом, но кроме того, – развитие роботов сможет значительно изменить образ жизни человека, хотя и не меняя при этом его самого.

С момента своего появления полвека назад роботы прошли путь от примитивных механизмов до сложных, эффективных устройств, во многом превзойдя по своим возможностям человека. В ближайшие десятилетия всё более совершенные роботы станут незаменимыми помощниками людей и смогут взять на себя обеспечение большей части потребностей цивилизации.

Когда роботы станут полностью неотличимы от людей, жестокое обращение с ними будет считаться безнравственным и людям придется общаться с ними как с равными.

Практически не один фантаст и даже самый приземленный реалист не рискнули бы описать общество будущего без роботов, и в частности – андроидов. И это понятно, ведь уже сейчас мы видим опытные образцы, которые демонстрируют достижения ученых и инженеров в этом направлении.

И, хотя в настоящее время еще остается нерешенным целый ряд технических задач, думаю, уже сейчас можно уверенно говорить, что в ближайшие 20 лет появятся более совершенные и дешевые технологии в этой области, которые приведут к формированию рынка роботов (андроидов) самого разного функционального назначения и уровня сложности. А это означает, что андроиды (и другие роботы) будут жить и работать среди нас, развлекая нас и помогая нам в нашем повседневном физическом и интеллектуальном труде.

Роботы в ближайшем будущем

Всё больше производственных операций будет роботизироваться. Использование программируемого производства (custom manufacturing) потребует универсальных мобильных роботов, способных не только выполнять заранее заданный набор операций на рабочем месте, но и свободно передвигаться по производственным помещениям, переносить между рабочими местами компоненты и готовые изделия и гибко реагировать на изменения в производственном процессе. Скоро такие физически простые дела как работа аптекаря или библиотекаря в книгохранилище будут отданы роботам.

Большое количество почти полностью роботизированных фабрик и заводов начнёт появляться к 2020. К 2010-2015 роботы начнут активно использовать в сельском хозяйстве. Специализированные роботы, помогающие человеку в тяжёлой физической работе (но не полностью автономные) появятся к 2015 году. Роботов на улицах наших городов мы увидим уже к 2020-2025 году. Это будут роботы-уборщики, роботы-погрузчики.

Большая часть транспорта будет автоматизированной к 2025-2030 году. Сегодняшние автомобили значительно поумнеют: сперва они будут лишь помогать водителям выполнять некоторые операции (сложная парковка, контроль за безопасностью, движение по шоссе), но потом они возьмут на себя весь процесс вождения. Чуть раньше мобильные роботы появятся в транспортной отрасли (например, погрузочные) и горнодобывающей. Мы увидим полностью автоматизированные логистические терминалы.

Хирургический робот

Роботы будут всё больше использоваться в медицине. В некоторых областях они уже могут работать более эффективно, с большей точностью и меньшей вероятностью ошибки, чем доктора люди. Скоро можно будет совместить робохирургов с технологиями диагностирования (экспертные системы уже давно используются для постановки диагнозов, анализа рентгеновских снимков и т. п.). В этой области робототехника соприкасается с телехирургией, удалёнными операциями, выполняемыми человеком по видеосвязи. К 2030 году значительная часть операций будет выполняться роботами, а первые микророботы начнут вести наблюдения над здоровьем людей внутри их тел.

Роботизация будет не совсем такой, какой её описывали фантасты. Она будет сочетаться с автоматизацией (без автономности), переносом множества видов деятельности в онлайн (как заказ билетов), поумнением нашего окружения (дома, дороги, и т. п.). Например, не будет андроида-лифтёра, нажимающего кнопки, будет умный лифт. Не будет роботов-переводчиков, как 3PO из "Звёздных войн", будут функции синхронного перевода в телефонах, карманных и носимых компьютерах.

Робот, играющий в карты с людьми (будущее)

Тем не менее, появится огромное количество автономных специализированных роботов, но выглядящих совершенно по-разному и выполняющих очень разные функции. Роботы будут передвигаться на колёсах, на двух и более ногах, ползком, прыжками и другими способами, причём не только по земле, но и по поверхности других планет. Роботы будут плавать на поверхности рек и морей и в глубинах океана, летать в воздухе (некоторые без посадки), обеспечивая связь и наблюдение за окружающей средой. Многие роботы будут способны менять свою форму и структуру в зависимости от ситуации. Программы и форма роботов смогут создаваться с помощью эволюционных алгоритмов.

Будут и похожие на человека двуногие и двурукие андроиды, универсальные помощники, созданные для взаимодействия с человеком в обычной среде, помощи ему в повседневной деятельности и любви. Первые подобные андроиды – это японский Asimo и корейский Hubo. Распространение на работе и в быту первые такие роботы получат после 2010 года.

Воздействие на экономику и общество. Робот-андроид в городе будущего

Появление роботов окажет огромное влияние на экономику. Физический труд человека станет ненужным во многих областях. Отношение людей к распространению роботов будет зависеть от политико-экономической системы. Например, международное исследование "Автоматизация и промышленные рабочие", проведённое в 15 странах с 1971 по 1979 годы, показало, что в капиталистических странах лишь 37% рабочих готовы активно поддерживать автоматизацию, а в социалистических 69% рабочих. Без активных действий, направленных на перестройку экономики и общества возможны негативные последствия. Но когда этот непростой процесс перехода будет завершён, наше общество преобразится. Практически весь физический труд будет автоматизирован. Большая часть управленческих работ низшего уровня будет выполняться компьютерными системами. Сверхдешёвый труд роботов сделает возможным увеличение расходов на переработку отходов, защиту окружающей среды, безопасность.

Самовоспроизводство и нанороботы. Погрузка ящиков – недостойное человека занятие:

Автоматизированные фабрики сегодня развиваются в сторону увеличения универсальности. Развитие производственных технологий уже к 2020-2030 годам приведёт к появлению самовоспроизводящихся систем, то есть машин, способным производить собственные копии. Первоначально это будут небольшие настольные фабрики. Это окончательно сделает роботов доступными для всех, поскольку каждая такая фабрика сможет из простых и доступных материалов создать несколько своих копий, стремительно увеличив производственные возможности человечества.

Разведывательная робомуха (будущее):

Наноробот в кровеносном сосуде (будущее)

Нанороботы произведут ещё большую революцию, чем роботы обычные, благодаря своей универсальности и размерам. Так, нанороботы не будут нуждаться в каких-то особых материалах – для производства практически чего угодно они смогут использовать даже воду (состоящую из водорода и кислорода) и воздух (содержащий азот, кислород и углерод в углекислом газе). Нанороботы смогут легко создавать любые, самые сложные и совершенные материалы и продукты с абсолютной точностью. Разумеется, они смогут создавать и свои собственные копии, так что их всегда будет достаточно, чтобы выполнить любые задачи, которые поставит перед ними человек.

Наномашины смогут не только производить, но и чинить, в том числе и клетки человеческого организма. Именно медицинские нанороботы сделают человека не просто нестареющим и неболеющим, но и практически неуязвимым. Множество невидимых нанороботов в форме "конструктивного тумана" заполнят пространство у поверхности земли, готовые по первой мысленной команде человека мгновенно преобразоваться в любой предмет.

А через какое-то время человечество может принять решение о перестройке всей нашей планеты в гигантскую наносистему. Внешне планета изменится мало, но каждая песчинка, каждая капля, каждая крупица материи будет состоять из множества нанороботов и нанокомпьютеров.

Требования к будущей робототехнике

Какие же требования современная робототехника предъявляет к человекоподобным роботам (андроидам) и какие технические задачи уже удалось решить на этом пути?

Роботы,копирующие людей (андроиды), должны уметь:-Перемещаться как люди, т.е. ходить.- Распознавать предметы и явления внешнего мира, ориентироваться во внешней среде.- Поддерживать режим естественного общения с человеком, вербального и невербального.- Самостоятельно оценивать ситуацию и принимать решения (интеллект).- Обладать физическими (манипулятивными) возможностями человека и даже превосходить их.- Конструировать себе подобных.

Роботы уже ходят

Такой естественный для человека способ перемещения в пространстве как прямохождение, является с технической точки зрения не таким уж и простым действием. Искусственное воспроизводство этого процесса является настоящим скачком в робототехнике. И хотя уже сейчас есть достаточно уверенно ходящие роботы, задача создания робота, который бы ходил абсолютно аналогично человеку, пока еще остается нерешенной.

В идеальном варианте, робот должен уметь сканировать пространство вокруг себя для построения объемной модели реальности, в которой он находится, а также распознавать отдельные объекты этой реальности. Именно такие алгоритмы (программы) отвечают за адекватное “понимание” роботом картины внешнего мира, а значит, и лежат в основе его разумного поведения. В настоящее время, принципы распознавания объектов пространства и ориентировки в нем недостаточно разработаны и представляют собой одну из актуальнейших задач в области ИИ (Искусственного Интеллекта).

Общение роботов с человеком

Андроид - это не просто робот похожий на человека, это результат достижений целого направления в робототехнике, которое стремится создавать роботов абсолютно аналогичных человеку. Высшим достижением робототехники станет андроид, который будет практически не отличим от обычного человека.

Одним из самых принципиальных трудностей на пути к достижению этой цели является имитация естественного коммуникативного поведения человека. Ведь человек не просто разговаривает, он выражает самые разные эмоции и мысли. Научить робота понимать обращенную к нему речь и выражать определенные чувства – это пока то, что более или менее удается сделать на данном этапе. В будущем, роботы научатся понимать не только обычную речь, но и невербальные сигналы (например, жесты и мимику), смогут общаться с людьми на разные темы

Интеллект роботов

Интуитивно понимая термин “Интеллект” мы в то же время затруднимся ответить на вопрос что же это такое. Строго определения этого понятия нет до сих пор, видимо потому, что природа данного феномена все еще остается не раскрытой. В нашем случае, под понятием “Интеллект робота” мы будем иметь в виду его способность принимать решения в нестандартных ситуациях на основе эвристических алгоритмов анализа (оценки) этой ситуации.

Т.е., это умение робота на основе прошлого опыта (базы данных) и арсенала аналитических возможностей (алгоритмов), находить решение задач, с которыми ему не приходилось сталкиваться ранее. Такое интеллектуальное поведение роботов возможно только на основе сложных алгоритмов самообучения и творческого подхода (эвристические алгоритмы). Эти алгоритмы и являются, по сути, предметом целого направления в технике - системы искусственного интеллекта. В настоящий момент такого рода алгоритмы разрабатываются и тестируются в рамках создания экспертных систем и самообучающихся автоматов.

Физические возможности андроида

Требование внешнего сходства андроида с человеком приводит к необходимости решения целого ряда технических задач, например, прямохождение андроида должно быть устойчивым, а его “руки” должны позволять ему перемещать грузы и манипулировать предмерами.

При этом движения андроида, скорее всего, будут оставаться не “естественными”, пока его руки и ноги будут работать на основе механических приводов и систем, которые имеют целый ряд недостатков. Принципиальным были бы решения на основе специальных синтетических материалов, которые могли бы взять на себя функцию мышц и заменить собой электрические и пневматические приводы. В настоящее время синтетические мышцы находятся на стадии разработок.

Способность к самовоспроизводству является фундаментальным свойством живой материи. Все живое самовоспроизводится. Человек, как живое существо, вполне может настолько уподобить себе роботов, что сделает их самовоспроизводящимися.

Если человек сможет это сделать чисто технически, то он интегрирует эту функцию в андроидов, как только в этом появится прагматическая необходимость. Например, самовоспроизводство андроидов может быть реализовано в виде их способности произвести (или добывать) исходный материал и организовать производственный цикл по созданию блоков для построения себе подобных роботов. Для решения этой задачи они могут кооперироваться и возможно даже жертвовать собой. Исследования в области самовоспроизводства технических устройств уже стали обычным делом.

Каждый шаг на пути решения обозначенных выше задач будет все больше сближать андроида с человеком, а удешевление технологий лежащих в основе производства их компонентов сделает их самыми распространенными техническими средствами призванными улучить нашу жизнь в будущем. Думаю, что облик будущего, обрисованного фантастическими рассказами и фильмами станет нашей реальностью уже в ближайшие 20-30 лет.

Рано или поздно роботы станут неотъемлемой частью нашего быта, какой стали компьютеры и мобильные телефоны.

С одной стороны, прогресс в целом постоянно ускоряется, но при этом темпы развития потребительской и коммерческой робототехники, пожалуй, несколько снизились. Даже ведущие мировые компании, производящие роботов на коммерческой основе, замораживают часть своих проектов. Уровень развития роботов напрямую зависит от совершенства таких областей, как, например, распознавание человеческой речи или искусственный интеллект, а в них никаких значительных подвижек не было уже несколько лет. Пока специалисты, занимающиеся исследованиями в этой сфере, не найдут новую парадигму, роботы так и не научатся совершать сложные комплексные действия. А вот принести тапочки или пропылесосить комнату - вполне в их силах. Собственно роботы-пылесосы уже сейчас очень популярны. Так, что за робототехникой будущее, но до него еще несколько десятилетий.

Кремниевая жизнь

На протяжении многих веков люди изобретают механизмы, способные облегчить нашу жизнь. Их уже несчетное множество, но, безусловно, самым высоким достижением человеческой мысли являются всевозможные роботы.

Человечество с древнейших времен пыталось создать механизмы, которые могли бы сами выполнять тяжелую или вредную для людей работу. Но первые успехи в этом нелегком деле появились лишь в XVIII веке. Тогда популярность набирали домашние механические куклы, представленные в 1738 году французским ученым из Гренобля Жаком де Викансон. Он представил публике искусственного музыканта, который мог исполнять на флейте 12 различных мелодий. Немного позже к флейте добавились барабан и бубен, таким образом, был создан целый механический оркестр. Но де Викансон на том не остановился. За оркестром последовало воистину удивительное по тем временам изобретение - механическая утка. Она могла самостоятельно передвигаться, махать крыльями, крякать, вращать головой.

Сегодняшняя робототехника сформировалась примерно в 50-х годах ХХ века. В 1956 году Джорджем Диро и Джозефом Энжилбергером был создан робот Ultimate, который сразу был куплен компанией General Motors. Ultimate представлял собой огромную конструкцию, похожую на человеческую руку. Примерно в это же время была основана лаборатория искусственного интеллекта в Массачусетском технологическом институте. Своим рождением лаборатория обязана Джону МакКарти и Марвину Мински. В 1966 году появился результат многолетних экспериментов Стендфордской исследовательской лаборатории - робот Shakey. Его рождение стало эпохальным событием для робототехники - первый автономный робот, способный самостоятельно ориентироваться в пространстве и объезжать препятствия, был настоящим чудом.

Принципиально другой робот, разработанный компанией Hasbro, не обладает сложным программным обеспечением и мощным центральным процессором, играющими роль своеобразного мозга, способного распознавать сложные внешние команды и адекватно реагировать на них. Hasbro B.I.O. Mechanical Bugs используют набор простых контроллеров, расположенных в разных частях тела и объединяющихся в своеобразную нервную систему. Ориентирование в пространстве и поиск себе подобных осуществляется за счет встроенных инфракрасных датчиков. Стоимость такого робота составляет 40 долларов США и за эти деньги можно получить одного из четырех B.I.O. механических жуков. При этом они могут объединяться в группы по видам и драться с «чужаками». Это достигается тем, что все четыре вида имеют различную модель поведения и технические характеристики. Также любая из модификаций может управляться с дистанционного пульта.

Современная робототехника

Современная робототехника основана на компьютерных технологиях: без компьютеров роботы не смогли бы и десятой части того, что они могут. Современных роботов можно условно разделить на две категории: рабочие (т. е. роботы, сконструированные для служебных задач) и домашние.

Промышленные роботы составляют больше 80% от всех существующих на сегодня устройств. Они способны практически полностью заменить человека на многих заводах: например, на большинстве автомобильных заводов всю сборочную работу выполняют именно роботы, человеку же остается только контролировать их. В таком подходе много плюсов: механические «рабочие» не допускают ошибок, не устают, им, в конце концов, не нужно платить зарплату.

У большинства людей слово «робот» ассоциируется с андроидом, то есть с чем-то, похожим на человека. Но в большинстве случаев такое представление оказывается ложным. Типичный промышленный робот состоит из следующих частей:

1. Контроллер - чип, координирующий все действия робота.
2. Роботизированная рука. Основной задачей руки является перемещение т. н. END-эффектора. Роботизированные руки различают по количеству степеней свободы: чем их больше, тем лучше. Большинство промышленных роботов имеют руки с 6 степенями свободы.
3. Привод - двигатель, который обеспечивает подвижность руки. Управляется контроллером.
4. END-эффектор - грубо говоря, насадка на руке робота. Такие насадки могут быть совершенно разными: от примитивного зажима до сварочного аппарата.
5. Сенсор, который обеспечивает «чувства» робота: именно благодаря ему робот распознает объект, с которым предстоит работать.

Как только появились первые образцы более-менее развитых роботов, человеку захотелось, чтобы механические создания заменили его во многих опасных местах. Например, без робота Dante II человек никогда бы заглянул в кратер действующего вулкана. Без робота Sojourner наши знания о Марсе были бы намного более скудными. Этот агрегат в 1997 году высадился на поверхность планеты и передал на Землю огромное количество фотоснимков.

Домашние роботы не приспособлены к экстремальным условиям, они не могут выполнять сложную работу. Их задача - помочь человеку в быту и развлечь его. Существует огромное количество недорогих домашних роботов: роботы-пылесосы, роботы-газонокосильщики и многие другие. Но если с первой задачей - помочь в быту - они справятся, то со второй - развлечь - дела обстоят намного сложнее. Очень небольшое количество роботов способны развлечь человека. Например, робот PaPeRo компании NEC, помимо чисто бытовых функций, умеет говорить. Этот робот знает более 300 фраз, а распознает и того больше.

Но больше всех умеет разработка компании Sony - собачка Aibo. Этот небольшой зверек имеет отличное зрение, слух, осязание. Собачка способна узнавать своего хозяина, реагировать на команды, ласку. Aibo имеет четыре стадии взросления: младенчество, детство, юность и зрелый возраст. И только от вас зависит, каким будет взрослый Aibo: характер собаки может быть разным, так как собачке присущи различные эмоции - от счастья до злобы. Кстати, в отличие от большинства других роботов эта собака весьма и весьма подвижна, она умеет бегать, прыгать, потягиваться, выполнять акробатические трюки. Кстати, при желании можно научить Aibo играть в футбол и танцевать.

Беспроводная клавиатура и мышь позволят владельцу 912-го работать как с обычным настольным компьютером.

Нетрудно предугадать, как роботы упростили бы нашу жизнь, выполняя за нас хозяйственные работы, охраняя наши дома, помогая нам на наших рабочих местах.

Вот специалисты из компании White Box Robotics и создали робота 912 «MP3». Это передвижной мультимедийный центр, который может подключаться к любому экрану и воспроизводить видео. Кроме этого в корпус встроен 5,5-дюймовый LCD-монитор. «На борту» есть достаточно мощные колонки. 912 MP3 - это концептуальная модель, серийно она не производится. Скорее - это демонстрация возможностей платформы, позволяющей превратить обычную компьютерную систему в робота.

Но это не единственный робот компании. Развлечения развлечениями, а кто-то должен заботиться о нашей безопасности. Специально для этого был создан 912 «HMV».

Его миссия - патрулировать квартиру или офис и посылать на выбранный владельцем адрес электронной почты или сотовый телефон запись любых «беспорядков». Семейство 912 было представлено на суд зрителям, посетившим в ноябре 2004 года первую выставку робототехники в США - RoboNexus 2004. К сожалению, пока что приобрести таких помощников не получится, так как их разработка находится в самом начале пути и коммерческое использование не представляется возможным.

Нанороботы

По мнению многих ученых, будущее робототехники - нанороботы. Конечно, сейчас эта область знаний человека не доросла даже до уровня обычной робототехники, но она динамично развивается.

Что такое нанороботы? Эти маленькие кибернетические механизмы спокойно смогут работать с атомами (состыковывать их друг с другом, иначе говоря, заниматься механосинтезом), передвигаться по совершенно разным поверхностям, реплицироваться (воспроизводить сами себя). Таким образом, можно будет через микромир получить практически любую конструкцию в макромире. Нанороботы будут «строить» из атомов наши дома, технику и многое другое. В теле человека они будут круглосуточно следить за его здоровьем, лечить его (уничтожать вирусы и раковые клетки, следить за состоянием сердца и т. д.), сигнализировать в случае серьезных повреждений.

Как же будут нанороботы создавать сложные макрообъекты? Да элементарно! Ведь любой объект можно описать как совокупность атомов, находящихся в «нужных» местах. Таким образом, с помощью «армии» нанороботов можно будет получить точную копию объекта в макромире.

Все, что я написал про нанороботов, выглядит чистейшей воды ненаучной фантастикой. А вот и нет! НАСА проводила длительные исследования и подтвердила возможность создания самореплицирующихся роботов. А компания Zyvex пообещала, что представит первого наноробота-ассемблера до 2010 года.

Роботы в искусстве

Практически каждое изобретение человека находит отражение в искусстве. С роботами же вышло наоборот: произведения многих фантастов вдохновляли ученых на работу над робототехникой. А началась «эра» роботов в искусстве в январе 1921 года, когда в Праге состоялась премьера новой пьесы драматурга Карела Чапека. Сюжет пьесы был достаточно привычным для нас, но для того времени предельно авангардным: роботы R.U.R. (Rossum’s Universal Robots) сначала во всем помогают людям, а затем захватывают контроль над человечеством. Кстати, именно Чапек ввел в нашу речь слово «робот» - немного измененное чешское «robota», что переводится как принудительный труд.

Но время не стоит на месте, и вскоре людям понадобились новые механические герои. И их подарил нам знаменитый фантаст Айзек Азимов. В 1940 году журнал Super Science Stories опубликовал его цикл рассказов под названием A Strange Playfellow. Они повествуют о взаимоотношениях мальчика и робота Roobie, созданного для его защиты. В этом цикле Азимов вывел основные законы робототехники , которые остаются актуальны и в наше время (и, скорее всего, будут актуальны всегда, пока существуют роботы):

Робот не может причинить вред человеку или своим бездействием допустить, чтобы человеку был причинен вред.

Робот должен подчиняться командам человека, если эти команды не противоречат первому закону.

Робот должен заботиться о своей безопасности, пока это не противоречит первому и второму закону.

Конец ХХ века однозначно принадлежит кинематографу. В 1977 на экраны вышли эпохальные для робототехники «Звездные войны» Джорджа Лукаса. Герои этого фильма - роботы R2-D2 и C3PO - долгое время вдохновляли ученых на их работу. В наше время Голливуд дарит нам фильмы о роботах буквально каждый день. «Искусственный интеллект», «Я, робот»... Но эти фильмы уже не заставляют людей мечтать и работать над воплощением мечты, как «Звездные войны». И это не так плохо, как может показаться на первый взгляд: в 70-х роботы были чем-то революционным, фантастичным. Сейчас же мы воспринимаем их как нечто само собой разумеющееся. Это не революция, а эволюция.

Робот, который сам ищет и убирает пыль, - это мечта. Roomba - робот-пылесос от компании iRobot, стоит всего $200, но великолепно справляется со своей прямой обязанностью. Диаметр устройства всего 33 см, вес 4 кг. Это достаточно маневренный аппарат, способный убрать пыль даже в труднодоступных уголках.

Технологии развиваются так быстро, что скоро все рабочие места смогут занять роботы. Какие опасности и преимущества несет эта перспектива человечеству, описал блогер и публицист Кевин Драм. Мы объединили для вас основные тезисы его колонки с сайта «Mother Jones»

Роботы смогут заменить нас абсолютно в любой профессии

В ближайшие 40 лет роботы займут наши рабочие места. Неважно, кем вы работаете. Копаете траншеи? Робот будет копать их лучше. Пишете статьи для журнала? Робот будет писать лучше вас. Если вы врач, Watson от IBM больше не будет помогать вам с поиском правильного диагноза в его базе данных с миллионами описаний клинических случаев и журнальных статей. Он просто будет лечить лучше, чем вы. Люди творческих профессий? Роботы будут рисовать, писать и лепить лучше вас. В течение 20 лет примерно половина из вас лишится работы. Ещё через пару десятилетий та же участь ждёт большинство оставшихся.

В каком-то смысле звучит здорово. Мы сможем спокойно читать, писать стихи, играть в видеоигры и вообще делать что угодно. И через столетие, скорее всего, так и будет. Человечество вступит в золотой век. Но в ближайшие 20-30 это значит, что многие потеряют работу и пока мы не выясним, как справедливо распределить плоды труда роботов, нас ожидает эпоха массовой безработицы и нищеты. Наряду с глобальным потеплением, будущее без работы — главная проблема, которая стоит перед прогрессивными политиками, не говоря уже про человечество в целом.

Искусственный интеллект — это будущее не только России, это будущее всего человечества. Тот, кто станет лидером в этой сфере, будет властелином мира.

Владимир Путин, президент России

Искусственный интеллект развивается в геометрической прогрессии

Важно смотреть не на подвижки в робототехнике, а на скорость, с которой мы движемся навстречу искусственному интеллекту. Пусть мы пока и близко не подошли к ИИ на уровне человеческого интеллекта, прогресс последней пары десятилетий поражает, он опережает самые смелые мечты преданных фанатов ИИ. Через десять лет мы достигнем примерно десятой части мощи человеческого мозга, а ещё через десять лет получим полноценный ИИ уровня человека.

Много лет технологии стояли на месте, и вдруг роботы играют в шахматы лучше гроссмейстеров. Они уже сегодня могут водить автомобили по Сан-Франциско и становятся в этом лучше год от года. Они так хорошо распознают лица, что полиция Уэльса недавно совершила первый в Великобритании арест , используя программу распознавания лиц. После нескольких лет медленного прогресса в распознавании речи Google объявил , что снизил уровень ошибок в распознавании с 8,5% до 4,9% за десять месяцев.

Всё это говорит о том, что ИИ развивается экспоненциально благодаря улучшению как компьютерного оборудования, так и алгоритмов.

Когда каждый из нас получит своего интеллектуального слугу — версия IT-евангелиста Джина Колесникова

В первую очередь заменят водителей и землекопов, потом придет очередь писателей и учителей

Массовая безработица коснётся не только низкоквалифицированных работников. С ней нельзя бороться, вкладываясь в лучшее образование. ИИ погубит каждую работу, которую можно «спрогнозировать», — то есть практически любую. Очень немногим платят именно для того, чтобы они занимались по-настоящему творческой работой, требующей полёта мысли.

31 октября 2016 в 10:43

Роботы будущего будут обучаться благодаря любопытству и самостоятельному определению целей

• Робототехника ,
• Искусственный интеллект ,

• Перевод

Представьте себе, что друг просит вас помочь прибраться в его комнате, полной разных вещей и мебели. Но представьте также, что помогать вам в этом он не будет, а просто опишет вам, показав фотографии, то, как ему хотелось бы, чтобы его комната выглядела в итоге. Задача может показаться скучной, но любой из нас справится с ней. Будучи детьми, мы открывали новые объекты, научились распознавать их и выработали навыки обращения с ними. Подталкиваемые любопытством, мы постепенно нарабатывали визуальное, внимательное и сенсорно-моторное знание, позволяющее нам, взрослым, обращаться с нашим физическим окружением по нашему выбору.

Сегодняшние роботы не приспособлены для таких задач. Представьте гуманоидного робота, помогающего прибираться в комнате. Допустим, вы показали роботу комнату в нормальном, убранном состоянии, и когда в ней наступил беспорядок, вы приказываете роботу убрать её до первоначального состояния. В таких условиях было бы очень утомительно учить робота тому, куда направлять внимание, и как управляться с каждым из объектов, чтобы положить его в правильной позиции на нужное место, или как выстроить последовательность действий.

И хотя ежегодно появляются новые, сложные роботы и продвинутые алгоритмы, выполнение сложных обязанностей и поиск неизвестных решений для разных задач требует утомительного программирования деталей, связанных с моторикой нижнего уровня. В лучшем случае роботы способны обучиться небольшому набору негибких действий. Сравнивая сегодняшние достижения ИИ с биологическим интеллектом, мы увидим, что у ИИ всё ещё есть ограничения в автономности и гибкости.

Роботы будущего должны будут уметь учиться автономно постигать своё окружение, то есть, самостоятельно определять цели и эффективно получать навыки для их достижения, на основании приобретения, изменения, обобщения и рекомбинации полученных ранее знаний и навыков. Это позволит им, с небольшим дополнительным обучением, менять окружение с текущего состояния до широкого спектра конечных состояний, заданных в качестве цели пользователем. Вопрос в том, как мы можем создать роботов будущего, способных справиться с такой задачей?

Проект GOAL-Robots

В поисках ответа на этот вопрос и был начат проект, важный для применения ИИ – европейский проект, курируемый лабораторией материализованной вычислительной нейрологии (Laboratory of Computational Embodied Neuroscience , LOCEN), итальянской исследовательской группой, базирующейся в Институте когнитивных наук и технологий, принадлежащем итальянскому государственному исследовательскому комитету (ISTC-CNR).

Проект "GOAL-Robots – целевые автономные обучающиеся роботы открытой системы" попал на первое место в списке 11 проектов, получивших финансирование среди 800 участников конференции EU FET-OPEN call (Future Emergent Technologies), и является частью исследовательской программы Horizon 2020 EU. LOCEN и её научный руководитель Жанлука Бальдассар будут координировать консорциум, включающий ещё три важных европейских исследовательских группы:

1. Лаборатория психологии и восприятия (LPP) из Франции, под руководством Кевина О"Регана, работающая в Парижском институте неврологии и когнитивных наук имени Декарта, будет проводить эксперименты, связанные с приобретением навыков и целей у детей.

2. (FIAS) в Германии, под руководством Йохена Триша , сконцентрируется на разработке визуальных систем и моторики по подобию биологических.

3. Группа специалистов по робототехнике под руководством Яна Питерса , Дармштадтский технический университет (TUDa) в Германии будет заниматься демонстрацией роботов для проекта.

GOAL-Robots следует за предыдущим европейским проектом IM-CLeVeR («внутренне мотивированные кумулятивно обучающиеся универсальные роботы»), в котором LOCEN с предыдущими партнёрами изучали роль внутренней мотивации (ВМ) в побуждении самостоятельного обучения как в живых организмах, так и в роботах. Научное исследование ВМ началось с наблюдения за тем, как дети из любопытства исследуют и взаимодействуют с окружающим миром, получая знания о том, как работают вещи, и приобретая большой репертуар сенсорно-моторных навыков для взаимодействия с ними.

Если любопытство и ВМ являются основой универсальности и адаптивности человека, то ИИ с архитектурой и алгоритмом, эмулирующими ВМ, могут помочь в создании «мотивационного двигателя», который будет вести роботов через автономный открытый процесс обучения, не требующий постоянного программирования и тренировки людьми.

GOAL-Robots также добавляет важный компонент для разработки открытого обучения роботов: цели. Цель – это внутреннее представление личности о мире, состоянии тела или событии, или наборе событий, имеющее два важных свойства. Первое, личность может вызвать это представление даже при отсутствии восприятия соответствующего состояния мира или события. Второе, этот вызов обладает мотивационным эффектом, то есть он может повлиять на выбор, фокусировку внимания личности и поведение, и вести его процесс обучения к достижению цели. Возможность создания мотивационных целей по желанию, пусть и абстрактных, и их использование для выбора действий и обучения, это ключевой элемент поведенческой гибкости и возможности обучения биологических личностей. Участники проекта верят, что обеспечение роботов подходящими для формирования и преследования обучающих целей механизмами радикально увеличит их потенциал самостоятельного обучения.

Задачи и идеи

Идея проекта в комбинации механизмов, связанных с ВМ и мотивирующей силы целей. В частности, ВМ будет стимулировать роботов на самостоятельные открытия новых интересных событий, произошедших благодаря действиям их самих. Роботы будут исследовать своё окружение под влиянием любопытства и для самостоятельной постановки всё более сложных целей, и использовать их для получения различных навыков в открытом стиле.

Открытый процесс получения способностей требует сложных механизмов и интеграции различных компонентов архитектуры. В частности, роботам нужно будет получать новые навыки без нарушения предварительно полученных, и в то же время, повторно использовать предварительно полученные навыки для ускорения получения новых (передача знаний). Кроме того, им нужно будет научиться комбинировать предварительно полученные навыки для создания более сложных. Это самые важные задачи ИИ на сегодня. Для их решения проект будет использовать передовые алгоритмы, как для обработки сенсорной информации (например, при помощи сетей глубокого обучения), так и для организации и использования знаний, относящихся к моторике (например, с использованием динамических примитивов движений и нейросетей с эффектом эхо ).

Все механизмы, связанные с разными частями процесса обучения, необходимо будет интегрировать в одной управляющей архитектуре: высокоуровневые процессы формирования целей будут объединены с мотивационными слоями, в которых, на основе ВМ, робот будет формировать и выбирать цели. Цели будут постепенно связаны с нижним уровнем контроллеров, чтобы робот смог вспоминать приобретённые навыки для достижения требуемых целей и строить более сложные навыки на основе комбинации предыдущих. Перенос знаний между разными умениями будет интегрирован с учётом необходимости устранить взаимные помехи, и так далее. Эти механизмы пригодятся не только для фазы самостоятельного обучения, но и для возможности использования полученных знаний пользователем.

Каждый год проект будет представлять «робота-демонстратора», и сложные роботизированные платформы (типа iCub или Kuka) будут управляться архитектурами, разработанными в проекте для решения задач возрастающей сложности. Эти демонстраторы не только покажут подвижки в проекте, но и станут критериями для сравнения прогресса в разработке самостоятельных роботов.

Итоговый демонстратор должен будет столкнуться с задачей, сформулированной в начале статьи: возможно ли, чтобы робот демонстрировал универсальность и приспособляемость, сходные с человеческими, взаимодействуя с реальным миром? В частности, роботам дадут задание: а) изучить соответствующее порядку положение нескольких объектов, находящихся в контейнерах и на полках, и б) воспроизвести это состояние после того, как пользователь передвинет и поменяет объекты местами.

Если проект GOAL-Robots выполнит свои обещания, вам уже не нужно будет беспокоиться насчёт ленивых друзей: когда они попросят у вас помощи, вы просто попросите помочь им своих искусственных друзей!

Этот сюжет лёг в основу бесчисленного количества антиутопических фильмов: сингулярность - точка, в которой искусственный интеллект превосходит разум человека. Но хотя это и звучит как научная фантастика, многие специалисты в области компьютерной техники говорят, что сингулярность наступит уже где-то в течение 21-го века.

Мало кто соглашается в том, как будет выглядеть наше будущее после расцвета роботов. Некоторые предсказывают эпические битвы между роботами и людьми, в то время как другие считают, что сверх-интеллектуальные машины проложат нам дорогу в бессмертие. Перед вами шесть потенциальных сценариев будущего, в которое вовлечены сверх-умные роботы.

Война с роботами

Этот кошмар стал главным топливом фильма «Терминатор» — возможность, что однажды роботы схлестнутся с людьми в битве за доминирование. Инженеры уже сейчас разрабатывают робо-мулов и робо-солдат, а дроны становятся повсеместным инструментом в войне против терроризма. По крайней мере несколько визионеров апокалипсиса предсказывают, что в следующем веке сверх-интеллектуальные роботы могут пойти против своих создателей.

Бессмертие

Многие люди, как например знаменитый футурист Рей Курцвейл, полагают, что после достижения сингулярности люди перестанут умирать. Некоторые предсказывают будущее, в котором мы будем загружать свой разум в компьютеры, фактически переселяясь внутрь машин. Другие представляют себе кибернетические имплантаты для замены утерянных конечностей и стареющих органов. В любом случае, смерть трансформируется из неизбежного аспекта жизни в достаточно редкое явление.

Экономический взрыв

Когда машины сравнятся с людьми в интеллекте, станет достаточно просто копировать интеллектуальное программное обеспечение из одного компьютера в другой для создания новых работников для экономической системы. В то время как агрокультурная революция позволила удвоить уровень экономики человечества за одну тысячу лет, а промышленная революция сделала это за 15, пост-сингулярная экономика будет удваиваться каждый месяц, если не каждую неделю, говорят некоторые эксперты. Невероятный рост экономики может происходить настолько быстро, что люди просто не смогут за ним поспевать.

Разрушение окружающей среды

Поскольку роботы не нуждаются в воздухе, воде или пище, они, в отличие от людей, не будут испытывать страха перед уничтожением своей среды. Как следствие, существует большой риск, что сверх-интеллектуальные машины истощат все природные ресурсы Земли, говорит экономист из Университета Джорджа Мейсона Робин Хэнсон, написавший книгу о сингулярности. Робототехническая революция может усугубить уже сейчас весьма непростые проблемы с окружающей средой.

Усовершенствование человечества

Кибернетические имплантаты могут означать также и появление более умных, наделённых сверх-возможстями людей. Рей Курцвейл, который сейчас является руководителем департамента инжиниринга в Google, предвидит мир, где большинство людей использует киберимплантаты, чтобы стать умнее, видеть дальше и быть сильнее. Разумеется, это превратит людей в киборгов, но скорее всего, это небольшая цена за приобретение новых невероятных способностей.

Массовая безработица

По мере того, как роботы будут становиться умнее, люди просто не смогут выдерживать конкуренции с ними. Хотя поначалу роботам будут отдаваться наиболее простые задачи, Курцвейл предсказывает, что к 2045 году машины будут уже в миллионы раз умнее, чем не-усовершенствованные люди. Роботы уже заменили промышленных рабочих, и самоуправляющиеся машины уже совсем рядом. Однако технологии по-прежнему развиваются без учёта того, как они могут повредить людям или оставить их без работы, говорит учёный из Университета Висконсин-Мэдисон Билл Хиббард.

Рудиментарные органы

Когда почти все задачи будут отданы на аутсорсинг сверх-разуму, люди могут постепенно утратить те способности, которые когда-то и легли в основу человечества, как разумной расы. Фактически же, некоторые говорят, что человечество уже находится в сингулярности: люди уже отказались от способностей к навигации, запоминанию и вычислению, говорит микробиолог из Кеньон Колледжа в Огайо Джоан Слончевски. Учёными уже созданы даже роботы, которые выполняют наиболее человечные из наших задач - заботу о больных и пожилых.

В конце концов, люди могут занять положение, сходное с митохондриями - энергетическими станциями живых клеток. Когда-то митохондрии были независимыми организмами, но древние бактерии давным-давно поглотили их, и митохондрии постепенно передали клеткам все свои функции, за исключением выработки энергии. Люди вполне могут также утратить все свои способности, регрессировав до точки, когда они будут только предоставлять энергию для машин.

«Частный Корреспондент»