Дмитрий Мамичев - Простые роботы своими руками или несерьёзная электроника

Роботы как искусные, волшебные механизмы облегчающие жизнь человека. Это мечта, воспетая в книгах и умах человечества с давних пор. Желание, пронесенное через столетия, стоит воплощения в реальность. А значит, пытливые умы будут стремиться к развитию и совершенствованию роботов. И людям это по душе.

Идея искусственных созданий впервые упоминается в древнегреческом мифе о Кадме. Он, убив змея — дракона, посеял его зубы по земле. Из зубов тут же выросли воины. Кадм схватился за меч, но один из воинов предостерёг его от вмешательства. Смертным боем схватились между собой воины, уцелело пятеро. Заключили эти воины дружбу и стали помощниками Кадму в строительстве крепости.

Интересен и финал его жизни — он превратился в змея, по виду когда- то им убитого.

Сведения о первом практическом применении прообразов современных «машин» — механических людей или изящных автоматов относятся к эллинистической эпохе. На маяке, построенном на острове Фарос, установили четыре позолоченные фигуры женщин из бронзы. Днём они блистали в лучах солнца, а ночью ярко освещались. Благодаря этому всегда они были хорошо видны издалека. Это были нереиды — дочери морского божества Нерея. Автоматы могли показывать направление и силу ветра, отбивать склянки и предупреждать моряков о приближении шторма громкими трубными звуками. Их создатель — древнегреческий механик Герон Александрийский.

Прошлый век «потребовал от автоматов», кроме подчинения законам физики, подчинения «законам общества». Писатель-фантаст Айзек Азимов через свои произведения формулирует три основных закона робототехники:

Первый Закон:

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

Второй Закон:

Робот должен повиноваться командам человека, если эти команды не противоречат Первому Закону.

Третий Закон:

Робот должен заботиться о своей безопасности, если это не противоречит Первому и Второму законам.

Впервые три закона в явном виде появились в рассказе «Хоровод», 1942 г.

Разумные машины вступают в совместную жизнь с человеком…. по крайней мере, со страниц книг и экранов кинотеатров. Далеко не всегда мирную. Здесь следует отметить, конечно, фильмы:

«Искусственный разум» (2001). Фильм Стивена Спилберга по мотивам рассказа Брайана Олдиса.

«Матрица» (1999). Произведение братьев Вачовски.

«Я, робот» (2004). Фильм, снятый по мотивам рассказов из сборника «Я, робот» Айзека Азимова.

«Обливион» (2013) — фантастический боевик режиссёра Джозефа Косински. В его основе — одноимённый неопубликованный графический роман.

«Терминатор», фильм режиссёра Джеймса Кэмерона 1984 года.

«Из машины» — британский научно-фантастический фильм 2015 года, написанный в сценарии и срежиссированный Алексом Гарлендом. Фильм является его режиссёрским дебютом.

Какой вывод можно сделать из просмотренного и прочитанного, применительно к «разумным машинам»? Воспользуюсь выдержкой из повести «Калеки» (2004) Сергея Лукьяненко:

«Говоря откровенно, разум, не способный любить и страдать, разумом не является».

Может писатель действительно прав и не стоит ломать копья над вопросами, где автомат становится роботом, а программа с внутренней моделью окружающего превращается в разум? Может, правда достаточно увидеть любовь и страдания, чтобы «искусственность» и «рукотворность» стали неважными, а агрессия сменилась принятием?

В заключение приведу выдержку из общения на известном отечественном робототехническом форуме одного из участников. Оно, как мне кажется, наиболее полно отражает положение дел в робототехнике сегодня (авторский стиль сохранён):

lori»

Создать робота щенка (котенка, пингвиненка, поросенка, канарейку…. и т. п.) задача не сложная, но вложить в него вариативность, а тем более интеллект, на сегодняшний день проблема практически не решаемая. В бытовой робототехнике есть такое понятие «пыльный угол». К большому сожалению в «жизни» любой игрушки, да и не игрушки тоже, очень скоро наступает этот период. И он наступает именно из за отсутствия вариативности. Вам (или вашему ребенку) просто надоедает одна и та же реакция игрушки на любые ваши действия.

Заложить вариативность в поведение робота, только на первый взгляд, простая задача. Мы в своем проекте (робот LUM) пытались это реализовать, в итоге, все сводится к нескольким схемам поведения, в зависимости от возникшей ситуации, из которых случайным образом выбирается одна и отрабатывается роботом. Но со стороны это выглядит очень убого! И здесь мы встретились с двумя проблемами:

а) совершенно невозможно предусмотреть все ситуации с которыми столкнется робот в повседневной жизни, даже свести их к нескольким шаблонным невозможно (а если и получится, то робот, как правило, не верно детектирует очередную ситуацию и реакция его на эту ситуацию будет выглядеть нелепо), а тем более предусмотреть несколько вариантов поведения в зависимости от сложившейся обстановки тоже практически невозможно (просто фантазии не хватит и голову сломаете придумывать варианты), тем паче что и обстановка каждый раз меняется;

б) современное положение вещей с датчиками для робототехники таково, что в лучшем случае (нашпиговав ими вашего питомца) вы получите робота тупо тыкающегося в разные углы комнаты и мяукающего (гавкающего, чирикающего…) когда его возьмут в руки. Системы распознавания объектов с встроенных камер находятся в зачаточном состоянии, да и вычислительные возможности нужно будет иметь такие, что пока доступны разве что для настольных систем которые, по понятным причинам, не впихнуть в вашего любимца. Беспроводная связь частично решит эту проблему, но кроме робота придется еще иметь постоянно включенный компьютер для управления первым.

Что же касается вариативности, то вот выдержка из wiki — Вариативность: «наличие нескольких или многих вариантов чего-либо; неоднородность, изменчивость. С развитием интеллектуальной деятельности вариативность, пластичность поведения существенно увеличивается, приобретая как бы новое измерение.» В общем, я согласен с этим утверждением. Первая его часть говорит о «нескольких или многих вариантах и изменчивости» в нашем случае поведения робота. Попробуйте, хотя бы мысленно, представить себе сколько поведенческих схем вам нужно предусмотреть на такую простую задачу как появление хозяина на пороге дома? Как ведет себя в этом случае ваша любимая (настоящая) собака? Лает, крутится юлой, виляет хвостом, прыгает, носится по комнате и т. д. Если даже такое поведение живой собаки через какое то время перестает замечаться хозяином, то шаблонное поведение робота тем более, оно, это поведение, просто начнет раздражать. Вы изучите и будете знать как ваш робот отреагирует на очередное ваше действие (и хорошо если эта реакция будет адекватной), а это прямой путь робота в «пыльный угол», тем более, что разнообразием вариантов поведения робот не будет отличаться. Не задумывались почему дети дольше играют с простой машинкой на колесах чем с радиоуправляемым джипом? Да все очень просто — машинка на колесах дает больший полет фантазии ребенку, у него больше вариативности в игре с такой игрушкой, ребенок сам может придумать любую ситуацию и сымитировать ее. С роботом наоборот, ситуацию создает робот, а человек как то должен на нее реагировать, но так как количество вариантов поведения заложенных в роботе ограничено, а способность робота детектировать возникающие ситуации очень примитивна, то и получается, что очень скоро робот надоест вам своими однотипными фразами, одинаковыми движениями, не адекватным поведением, да и просто ДОСТАНЕТ СВОЕЙ ТУПОСТЬЮ.